现代设计的主要特征解析

现代设计的主要特征表现在以计算机技术为手段，计算机辅助（CAD）设计已经成为现代设计的主要手段和工具。计算机技术的飞速发展对设计产生了巨大影响，表现为以下几方面：

（1）设计手段更新 基于CAD技术的“无纸化设计”现已成为现代设计的主流，可以大大提高设计效率，推动了设计手段从“手工”向“自动”的转变。

（2）产品表示改变 计算机技术推动了产品表示从“二维”向“三维”的转变。这种产品表示方法不仅包括反映产品形状和尺寸的几何信息，还包括分析、加工、材料、特性等数据，从而可直接用于分析和制造，如图1-5所示。

图1-5 挖掘机的运动分析

（3）设计方法发展 高性能的计算机硬件和先进的软件技术促进了诸如并行设计、虚拟设计、计算机仿真等一些新的设计方法的出现，同时也推动了涉及大量复杂计算的有限元分析、优化、模态分析等方法的进步和应用。图1-6所示为产品设计方法的演进历程。

（4）工作方式变化 计算机技术促进了设计方式从“串行”到“并行”的变化。并行工程（Concurrent Engineering）就是集成地并行设计产品及相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。所谓“并行”，是指两个以上的事件安排在同一时刻或同一时段内完成，以此减少整体设计的时间。并行工程的工作方式如图1-7所示。并行工程的核心是并行设计，即在产品研发的设计阶段就考虑产品的整个生命周期中从概念形成到产品终结的所有影响因素，包括品质、成本、进度计划和用户的要求。通过各影响因素的并行集成，缩短产品的开发时间，提高产品的设计质量，降低产品成本。这样的工作方式在相当大程度上克服了原来串行生产模式的弊病，可以保证设计出的最终原型能够集中各方面专家的智慧，是现行情况下最完美的模型，在很大程度上可以避免因设计缺陷造成产品返工，由于设计反复修改引起的人、财、物的浪费。

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图1-6 产品设计方法的演进

图1-7 并行工程缩短开发周期的工作方式

（5）设计制造融合 存在于计算机内的产品模型可直接进入CAPP系统以进行工艺规划和NC编程，进而将加工代码直接传入NC机床、加工中心进行加工。产品模型加强了设计与制造两个环节的连接，提高了产品开发的效率。

（6）管理水平提高 产品设计是一个复杂的系统工程，设计过程中涉及大量设计数据和设计行为的管理。数据库技术的发展改变了传统的手工管理模式，各种MIS、PDM系统的广泛应用大大提高了设计的管理水平，保证了设计过程的高效、协同和安全。

（7）组织模式开放 网络技术的发展加快了数据通信速度，缩短了企业之间的距离。传统的局限于企业内部的封闭设计正在变为不受行政隶属关系约束的、多企业共同参与的异地设计。为完成一个设计任务形成的虚拟企业或动态联盟将实现优势互补和资源共享，极大地提高设计效率和水平。