工业设计信息系统设计与实现的研究.doc

工业设计信息系统设计与实现的研究I摘 要 随着全球信息技术的不断发展和普及，企业信息化进程的逐步深入，产品工业设计的内涵、方式、方法都发生了深刻的变化，计算机辅助工业设计已成为日益活跃的研究领域。目前，对计算机辅助工业设计的研究，国内外主要集中在草图设计、产品建模（建模方法、效果渲染等）、概念设计、系统集成等方面，而致力于从信息层面对工业设计进行计算机辅助的研究并不多。近年来尽管对信息系统的理论和技术研究已经趋于成熟，并且在许多领域得到了广泛的应用。 国外一些大型设计公司开始涉足计算机信息和工业设计融合的信息系统的开发。但是，纵观国内从事工业设计的相关企事业单位，针对工业设计领域的信息系统深入的研究和分析还是处于起步阶段。而国内的设计公司基本上保留着传统的工业设计信全部依靠查阅各种资料，基本的网上搜索等比较传统的方法，信息收集零散，设计参考数据的庞杂、缺乏科学管理；设计者之间信息闭塞，有关人员缺乏快速广泛的交流，使得知识获取、设计方案借鉴与筛选、设计参数选取、设计结果优化等都出现困难。很难保证设计结果的有效性和最优性，影响了产品的设计质量和开发效率。为此，我国工业设计信息系统产业必将有新的变革，本论文在这一背景前提下，提出建立面向产品工业设计的网络化信息系统的研究是十分有必要的，对我国当前在工业设计信息开发方面存在的问题以及发展该领域的必要性与迫切性，分析目前工业设计信息开发现状。同时针对国内外工业设计信息系统的产品及发展趋势进行剖析和探索，借鉴国外先进的经验给予我国工业设计信息开发方面新的启示。特别对工业设计信息有关的信息资源统一协调管理，通过构架包含设计资料库等在内的工业设计信息系统及其设计交互平台，形成设计者间、企业与供应商间、各相关企业间信息集成和数据重用等方面进行深入研究。同时，本论文通过实际给予web技术的工业设计信息系统开发过程的细致描述与分析，挖掘国内开发者在工业设计信息系统开发过程中遇到的普遍性问题，并提出相关解决方案。【关键字】工业设计、工业设计信息化、信息系统、软件工程【论文类型】应用研究 ABSTRACTWith the continuous development of global information technology and popularization of the gradual process of enterprise information depth, the content product industrial design, forms, methods have undergone profound changes, computer-aided industrial design has become an increasingly active area of research. Currently, research on computer-aided industrial design at home and abroad mainly in the sketch design, product modeling (modeling, rendering effects, etc.), conceptual design, systems integration, and is committed to industrial design from the information level of the computer Research assistance is not much. In recent years, although the theory of information systems and technology research has matured, and in many areas has been widely used.Some large foreign companies are involved in the design of information and computer information system integration of industrial design development. However, throughout engaged in domestic enterprises and institutions related to industrial design, industrial design for information systems in-depth research and analysis is still in its infancy. The domestic companies are basically designed to retain the traditional industrial design all rely on access to various information letters, basic web search and other more traditional methods of information gathering fragmented, complex design reference data, the lack of scientific management; designers of information between occlusion, the lack of fast and wide exchange of personnel, making the knowledge acquisition, design drawing and selection, design parameter selection, optimal design results and so difficult. Difficult to ensure the effectiveness and optimal design results, impacts of product design quality and development efficiency. To this end, Chinas industrial design information systems industry will have a new change, the premise of this background paper, proposed the establishment of a network of industrial design for products, information system research is very necessary for Chinas current industrial design problems in information development and the development of the necessity and urgency of the field, analysis of the current development status of industrial design information. At the same time information system for domestic and industrial design products and analyze trends and explore, learn from the experience of advanced industrial design information given to development of new revelation. Especially for industrial design information about the harmonization of information resources management, through the architecture design of databases including industrial design, including cross-platform information system and its design, form designer, the enterprise and among suppliers, the relevant inter-enterprise information integration and data reuse so-depth study.Meanwhile, This paper to give the Web technologies through practical information system development process of industrial design the detailed description and analysis, tap the domestic development in the industrial design information systems development universal problems encountered in the process, and propose relevant solutions.【Keywords】Industrial design, Industrial design information, Information systems, Software engineering【Thesis Type】Application research- I -工业设计信息系统设计与实现的研究第一章 绪论1001.1我国工业设计信息系统设计开发问题1919年德国设计大师格罗皮乌斯提出了提出“艺术与技术新统一”的崇高理想，从而形成艺术教育与手工制作相结合的新型教育制度。1927年，包豪斯凯创了一所设计学校。在设计理论上，包豪斯提出了三个基本观点：艺术与技术的新统一：设计的目的是人而不是产品：设计必须遵循自然与客观的法则来进行。这些观点对于工业设计的发展起到了积极的作用，使现代设计逐步由理想主义走向现实主义，即用理性的、科学的思想来代替艺术上的自我表现和浪漫主义。在国外，从上世纪的20年代至今，工业设计被称为“创造之神”、“富国之源”。 相较于西方发达国家，中国工业设计30多年的发展历史并不长久。1987年，中国工业美术协会正式更名为中国工业设计协会，是中国工业设计发展史上的一个里程碑，从此，中国工业设计走上了快车道。 工业设计信息系统是工业设计和信息系统相结合的新技术。传统意义上，计算机信息系统主要用于工业生产过程的测量、控制和管理，但今天的内涵已经远不止这些，其应用范围也已经远远超出工业过程控制，而是应用在国民经济发展和国防建设的各个领域。 随着近年来我国的无线网络技术、信息家电、汽车、以及医疗等行业的蓬勃发展，从而使得原本鲜为人知的工业设计和计算机信息系统如今都发生着翻天覆地的变化，而且在工业设计中计算机正越来越多的扮演着十分重要的角色，这便使得工业设计有计算机处理出来、网络融合出来的的产品在未来行业市场上的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛! 随着我国这几年3C融合、三网融合、企业信息化加速进行，无论是信息产业基础设备、还是企业计算市场，对工业设计和信息系统融合的的需求从来都未像今天这般为迫切迅猛。工业设计信息系统逐渐已经成为信息产业新的创新点，工业设计利用包括移动计算平台、通讯计算平台、车载计算平台、工业控制、商业控制、电子商务平台和信息家电平台，还可应用于与Internet相联接的进行工业设计模式越来越受到各个公司和设计师的欢迎。 2007年2月13日，温家宝总理在工业设计协会会议上发言时作出重要指示：要高度重视工业设计信息系统的发展。表明了我国政府对于工业设计信息系统的重视。国内著名的相关的工业设计公司结合自身工业设计的需求，开始了工业设计信息化的研究和普及，国内各大设计公司、软件公司纷纷参与工业设计信息化技术的研究和探讨。一大批先进的工业设计系统软件将给工业设计公司带来新的设计革命和挑战。1.2全球工业设计信息系统设计开发现状 美国工业设计在20世纪90年代的另一重大变化是高技术产品，包括计算机、现代办公设备、医疗设备、通讯设备等成了工业设计的主要领域。工业设计在使高科技人性化，商品化的过程中起到了重要的桥梁作用。正是设计师们的努力，先前令人望而生畏的高技术成了人们日常工作和生活的不可缺少的伙伴。工业设计信息系统已经在美国日趋成熟。总部设在美国俄勒冈州波特兰市的奇巴(ZIBA)设计公司被认为是国际最佳的设计公司之一。奇巴的设计理念是以简洁取胜，并强调产品的人机特性，因此公司的产品设计非常注重细节的处理，“上帝就在细节之中”。同时，奇巴也追求设计的趣味与和谐，通过色彩、造型、细节和平面设计使产品亲切宜人和幽可爱，达到雅俗共赏。奇巴公司近年来与微软、惠普、富士通、英特尔等公司合作，共同开发和设计了多项工业设计信息系统，其中微软和该公司共同开发的自然工业设计信息系统因其使用方便，人机界面舒适，造型新颖独特而受到该公司设计师的一致欢迎。奇巴公司还参与设计了小型和微型地工业设计信息系统，这类产品的设计多采用简洁明快的体块造型以方便操作和清洁，并力图使先前复杂工业设计过程变得简单而轻松。特别之处用简洁明了的触摸屏取代了先前复杂的控制键和开关，并安装了自动控制软件，使设计师能方便自如地操作。IDEO设计公司也是国际领先的设计公司之一，共有员工320人，1998年的设计费收入达3亿美元。该公司的产品设计十分强调人机互动关系，使人们能以自然、方便的方式实现人机之间的信息传递，这种方式可以是视觉、触觉的、听觉的，也可以是味觉的，甚至可以是嗅觉的，因而使人机之间的关系更加丰富和多样化。互动设计是由硬件与软件的综合而形成的，代表著信息时代产品发展的趋势。IDEO在这方面进行了卓有成效的探索。2002年该公司设计开发的工业设计信息系统INET是工业设计信息系统的典型。从总体来说，美国的信息技术比欧洲要先进，但在某些领域，如数字电子信息和通信技术方面，欧洲国家具有自己独特地优势。就工业设计而言，欧洲国家也有自己独特的优势。欧洲悠久、灿烂的文化底蕴使设计师们在信息时代能充分展示自己的才华，使高技术以一种充满人文和艺术情调，有时甚至是令人激动的形式表现出来。正是由于这个原因，欧洲在从美国输入先进技术的同时，也向美国输出优秀的工业设计。正如20世纪40年代以包豪斯为代表的欧洲现代主义设计思潮深刻影响了美国的设计界一样，今天的欧洲设计也在美国设计界，特别是高技术产品的设计方面产生重要影响。 而在工业设计信息系统设计和开发方面，在国际设计界最负盛名的欧洲设计公司当数德国的青蛙设计公司。作为一家大型的综合性国际设计公司，青蛙设计以其前卫，甚至未来派的风格不断创造出新颖、奇特，充满情趣的产品。公司的业务遍及世界各地，包括AEG、苹果、柯达、索尼、奥林巴斯、AT&T等跨国公司。青蛙公司的设计范围非常广泛，包括家具、交通工具、玩具、家用电器、展览、广告等，但90年代以来该公司最重要的领域是计算机及相关的电子产品，并取得了极大的成功，特别是青蛙的美国事务所成了美国高技术产品的设计最有影响的设计机构。 青蛙公司在工业设计领域发展的同时，更加注重自身在高科技领域的融合和发展，在80年代末就开始了工业设计信息系统方面的开发和研究，该公司开发的工业设计信息系统林格(linger)于成了德国在工业设计信息时代的杰出代表。 林格系统的内部和外部结构都作了调整，使原先传统上各自独立的领域的专家协同工作，目标是创造最具综合性的成果。为了实现这一目标，公司采用了综合性的战略设计过程，在开发过程的各种阶段，企业形象设计、工业设计和工程设计三个部门通力通过信息化合作。将工业设计每个过程包括深入了解产品的使用环境、用户需求、市场机遇，充分考虑产品各方面在生产工艺上的可行性等，以确保设计的一致性和高质量。此外，还必须将产品设计与企业形象，包装和广告宣传统一起来，使传达给用户的信息具有连续性和一致性。格林设计系统在设计中特别重视机器与用户之间的关系。能洞察和预测新的技术、新的社会动向和新的商机。正因为如此，青蛙设计能成功地诠释信息时代工业设计的意义。 尽管日本由于缺乏基础理论研究，在一些基本的信息技术，如CPU芯片，系统软件、网络技术等方面尚有一定差距，但在消费类电子产品方面，日本有其独特的优势，就是通过诱人的外观、精心设计的细部、相对低廉的价格来赢得大众市场。日本生产的数码像机、电子游戏机、彩色打印机、液晶显示器等在国际上都有很强的竞争力。在信息时代，日本工业设计信息系统以小、巧以及用户的积极参与的特点得到了进一步的发扬光大，成了日本工业设计信息系统的重要特色。在这方面，索尼公司依然是引导潮流。索尼公司开发的SONYDESIGN是索尼公司最新的工业设计信息系统，体现了索尼公司在工业设计信息系统的突出产品。也大受工业设计师的欢迎。在国内工业设计信息系统方面，几乎不会有任何企业会对移动互联网时代新的商机视而不见。其中以计算机国内巨无霸的联想公司、软件巨头用友公司率先在这一领域进行研究和开发，用友公司于2009年推出工业设计信息系统产品ud，完全可以通过电脑进行辅助设计，使工业设计在计算机辅助下完成自动化生成。这些都大大地缩短了产品创意、设计以及制造的时间，也使设计师们可以更尽情地发挥自己的创造性和想象力。可以说中国工业设计信息系统技术发展较晚，但发展速度极快，目前基本与欧美国家保持在同一水平线上，同时也是世界上市场最为庞大的国家。但在工业设计信息系统研发上与欧美等强国仍存在较大差距，目前国内大多数工业设计企业几乎没有工业设计信息系统平台，在企业内部建立一套可服务于产品创新设计的知识收集、管理系统，使之成为企业进行数字化、网络化、协同化、虚拟化和智能化设计与管理的平台，无论是在提高企业的产品设计质量和内在品质方面，或是在增强企业快速而持续的创新设计能力方面，都将具有十分重要的意义，也是企业能获得优秀设计的关键。总的来说国内工业设计信息系统市场整体技术水平不高，模仿、趋同现象明显，个性不突出，亟需改进。1.3工业设计信息系统研究意义现代信息技术的发展，在改变着我们的生活方式的同时，也改变着设计师们的工作方式，使现代工业设计的形式和内涵都在发生着根本性的变化。首先，传统的工业时代的工业设计，其设计的内容、理论、方法和技术手段等，在企业逐步信息化的今天，都已经发生了深刻的变化。比如，简单、精确和统一，曾是传统工业设计的典型的风格特征。这种风格特征，主要是为了适应传统工业的特点而形成的。它们相对简单，是因为在旧的产品生产过程中不容许有复杂的造型设计；它们需要精确，是因为它要适应原有机械化生产的要求；它必须统一，是因为它必须要适应大批量协同生产的需要。现在，信息技术的迅猛发展，计算机辅助设计与计算机辅助制造等技术的进步，已彻底改变了传统企业的生产方式，它们在解脱了机械化时代对产品形式的束缚的同时，也同时解脱了工业时代对设计师们的束缚和限制。 在过去，一支铅笔和一张绘图桌，可能就是进行设计的全部工具。今天，电脑、扫描仪和绘仪等，已取代了旧有的绘图桌，而复杂的绘图软件，也取代了铅笔。如今，产品已完全可以通过电脑进行辅助设计，并在计算机辅助下完成自动化制造。这些都大大地缩短了产品创意、设计以及制造的时间，也使设计师们可以更尽情地发挥自己的创造性和想象力。同时，工业设计的内容已从主要关注产品的尺度、结构和造型，转变为对更为广泛的系统价值的追求。比如，现代工业设计已更加注重个性化设计。当然，这也要归因于人们消费观念的变化。在工业化时代，人们使用的是一模一样的商品，穿着的是批量生产的成衣，绝少个性可言。如今，越来越多的人渴望用具有鲜明特点的产品来表达他们的个性，他们往往对那些具有创新设计思想并与他们的想法合拍的产品表现出强烈的兴趣。如今，设计的过程不仅是一个设计师发挥想象力的过程，还是一个设计师与使用者不断对话以表达使用者的愿望的过程，还是多个设计师的成果，意见的融合得过程。现在，越来越多的人希望设计师能为他们设计出可引导时尚的个性化产品，而越来越多的厂家也已相信，在产品的价格、质量和功能都类似的情况下，工业设计已成了影响消费者选择的决定因素。 由于信息和通讯技术的发展，现代产品设计、制造和流通的周期，包括创意、发明、革新和模仿等，正在逐步缩小。在过去，产品循环的周期可长达数十年，今天，很少有一种产品的流行周期能超过三十周。在这种环境下，设计的快速更新和持续创新将是十分必要的。一般认为，一个好的设计是一个企业成功的关键。那么，企业如何才能产生出好的设计呢？我们怎样才能使设计尽快获得成功呢？我们认为，在全球经济一体化的今天，企业的竞争将主要是企业产品创新能力的竞争，而企业产品的快速而持续的创新设计能力的获得和维持，将有赖于其完善的知识管理能力。目前，欧美及日本在工业设计信息系统的开发、应用与整合能力遥遥领先于其他国家，以青蛙、索尼为首的一批工业设计业大有垄断全球该行业之势，我国要在这场瞬息万变的战役中占得先机，就必须加强工业设计信息系统的建设，因而，了解工业设计信息系统发展趋势，研究工业设计信息系统，掌握其内在规律，对我国工业设计事业具有重要的战略意义。工业信息化的高科技程度往往标志着一个国家整体科技水平的高低，也是新兴产业的前沿阵地，更是科研、制造、电子、材料、创意等众多行业综合实力的体现，同时其更新换代速度极快。因而在信息高速发展的互联网时代加强移工业设计信息系统的研究，必将带动我国各行各业的进一步转型、发展、更新与升级，从而为我国经济增加持续发展的动力。工业设计信息系统能够为我国某些较为薄弱产业的发展提供参考借鉴价值。特别在工业设计交互设计、internet信息融合设计方面的促进更为突出。1.4本论文研究内容概述本论文针对目前我国与国外先进国家在工业设计信息系统以及相关应用程序的开发技术、功能、等差距进行展开，分析国内外工业设计信息系统的起源、发展、现状以及相关工业设计信息系统，如青蛙公司的的成功原因，以期发现其内在的发展规律。同时重点举例研究了基于web技术的工业设计系统的的开发过程，其中包括市场需求分析、草图表达、编程功能实现和使用测试等环节，最终总结并归纳该软件在开发过程中的关键要点，最终对工业设计信息系统的发展进行相关预测并提出相关建设性意见，期望能对我国工业设计信息系统的发展与开发产生一定的借鉴作用。第二章 工业设计信息系统现状研究2.1工业设计信息系统起源与发展提及工业设计信息系统首先要谈到工业设计，工业设计的定义为：工业设计是以工业产品为主要对象，综合运用科技成果和工学、美学、心理学、经济学等知识，对产品的功能、结构、形态及包装等进行整合优化的创新活动。工业设计的核心是产品设计，广泛应用于轻工、纺织、机械、电子信息等行业。工业设计产业是生产性服务业的重要组成部分，其发展水平是工业竞争力的重要标志之一。工业设计创造性是一件好的产品设计最重要的前提，简洁是好设计的重要标志，适用性是衡量产品设计另一条重要的标准，人机关系合理，人机界面和谐，产品自身语言应善于自我注释，精心处理每一个细部，注重地域民族特色，蕴含文化特征，注意生态平衡，利于保护环境，产品设计的永恒性。作为工业设计的衍生与未来工业设计信息系统，随着人类由以机械化为特征的工业社会走向以信息系统为特色的“工业信息化时代”，工业设计的范畴也大大扩展了，由先前主要是为工业企业服务扩大到为金融、商业、旅游、保险、娱乐等第三产业服务；由产品设计等硬件扩展到公共关系、企业形象等软件；由有形产品的设计扩展到“体验设计”、“非物质设计”等无形产品的设计，以用户参与的设计的创新模式也日益受到重视，“工业设计”的概念逐渐为内涵更加丰富的“信息设计”和“设计信息”概念所取代。 随着现代科技的发展、知识社会的到来、创新形态的嬗变，信息时代的工业设计也正由专业设计师的工作向更广泛的用户参与演变，以用户为中心的、用户参与的创新设计日益受到关注，以用户体验为核心的工业设计的创新模式正在逐步形成。设计不再是专业设计师的专利，用户参与、以用户为中心也成为了设计的关键词，Fab Lab、Living Lab等国际上的创新设计模式的探索也体现了未来设计的信息系统趋势。它是目前全球发展最快、前景最为深远的新兴产业，简而言之即工业设计和信息系统合一，工业设计+信息系统=工业设计信息系统，因而其必须基于两个重要的前提条件，通过工业设计信息系统，设计师设计速度不断加快，设计周期则越变越小。另一方面全球信息时代的来临给予了工业设计强大的推动力，工业设计信息系统得以质的飞跃，设计师、用户、企业管理者不但能够上网、办公系统获得设计资讯、进行设计交流，更能够实现异地实时的图像传输、可视通话、在线视频、网络会议等沟通交流。设计师如同工业设计与个人计算机的结合体进行办公、交流，如此方便、快捷、高效的体验的确是前所未有的。不但使用者能够享受到信息化带来的全新感官体验。设计者、用户、企业管理者、开发者及其他相关产业都能够从中获得巨大的收益，同时必将产生新的设计开发模式，从而形成全球工业设计的变革。近年来，随着欧美工业计算机的广泛应用已经渗入日常生活的各个方面，已由智能建筑、交通智能、车载计算机、医疗仪器等工业领域扩展到无线基础设施、网络应用设备、网络安全、多媒体应用、金融服务等网络通信与数字多媒体相关的领域。 3C融合、三网融合、企业信息化加速进行，无论是信息产业基础设备、还是企业计算市场，对工业设计和信息系统融合的的需求从来都未像今天这般为迫切迅猛。工业设计信息系统逐渐已经成为信息产业新的创新点，工业设计利用包括移动计算平台、通讯计算平台、车载计算平台、工业控制、商业控制、电子商务平台和信息家电平台，还可应用于与Internet相联接的进行工业设计模式越来越受到各个公司和设计师的欢迎。 工业设计信息系统必须充分考虑到工业设计的特色，在使用中能够充分体现和表达工业设计的审美效应。同时能够把信息系统的高效、先进性、精确性能够融合其中。 工业设计信息系统由于借助计算机软件这一先进工具，即在计算机辅助工业设计系统的支持下进行的工业设计领域的各类创造性活动。是以计算机技术为核心的信息时代环境下的产物。与传统的工业产品设计相比，工业设计信息系统在设计方法、设计过程、设计质量和效率等各方面都发生了质的变化。使得整个设计过程和传统的设计过程有一定的区别，尤其在效果图的表现上，传统的方法是无法比拟的。再结合各种软件的材质编辑功能，使得设计人员可以在产品生产之前，就能够提供和真实产品相同或更具表现力的产品样本和广告图片，供市场调研和客户订购。这在很大程度上提高了产品的市场竞争力，大大降低产品开发的成本和盲目性。目前已为很多厂家所采用，并成为其商业制胜的利器。2.2工业设计信息系统设计开发存在问题 中国工业设计经过近三十年的发展已经从萌芽逐步进入高速增长期。国家统计局预计，金融危机后，中国工业设计业市场未 来几年会保持稳定增长，到2013年该市场规模将达到693亿元，其2008年至2013年的复合年平 均增长率为6.8%。2009年因遇到了经济危机，国内工业设计信息化受到了影响。展望2010年，国内工业设计信息系统经历了危机的洗礼，工业设计信息系统发展逐步恢复，工业设计信息化也加还速了向工业设计信息系统服务转型的升级。我们知道，在工业设计信息系统在我国产业升级工业信息化中，占着举足轻重的作用。从管理信息系统实施方面来 看，工业设计信息系统化存在着很多的问题，如何认识并且解决到工业设计信息信息化存在的问题，成为工业设计服务升级的一个关健因素。在近日召开的中国工业设计信息化新 年趋势论坛上，来自北京机械工业自动化研究所高级顾问马露菲从管理信息系统的角度来看工业设计信息化健康发展的问题展开了分析。我们知道，工业设计信息化并不是一帆风顺的，在30年的发展过程当中遇到的很多问题。工业设计信息化30年前就开始，经过这么多年发展以后，其广度和深度反而落后于电信、金融，及一些大型的公共服务行业。电信的三大系统运营系统、ERP系 统、网管系统等它的信息化的普及率相对来讲还是做得比较好。工业设计信息化，有很多在技术方面，如PDM、CAPP这些方面有很大的发 展，但是要从信息化这个角度说它的实施深度并不高，基本停留在财务、信息提供、设计应用的水平还比较低。其中一个主要的问题是它的实施难度比较大，而且实施成本比较高，效果比较差。所以导致了这种工业设计企业对工业设计信息系统项目缺乏一种信心和热情。所以才有“不上信息系统等死，上了信息系统找死”这种说法，这也是一个客观存在的问题。但从软件供应商或服务商的角度来看也存在着一些问题。现在软件供应商和服务商有一种浮躁，可能出于利益的驱动容易“忽悠” 客户，误导客户对管理信息化项目的认识。另一个就是出于利益最大化的目的，不能为客户提供物有所值的服务。第三，就是行业从业人员比较乱，鱼龙混杂。许多的软件服务商的人员缺少职业道德和专业精神，这也是影响软件及咨询行业健康发展的一个重要因素。第四、再从企业本身来说，缺少信息化复合人才。存在的这些问题怎么解决？首先，政府部门和行业政策制定方要有政策和资金的扶持，政策的扶持比资金的扶持更重要。其次、对于企业来说应该还是从转变观念，要对信息化有一个科学的认识。 2.3全球著名工业设计信息系统分析全球工业设计信息系统发展到现在，特别是美国CAED系统与德国的CAIDS系统，作为当今世界两大比较著名的、具有影响力的工业设计信息系统，它们的成功之道对于我国工业设计信息系统的发展具有一定意义的借鉴、学习、创新意义。2.3.1CAIDS系统德国的CAIDS初期的开发，是采用开发的简单的计算机基于局域网工业设计的一种系统。最初的CAIDS工具主要设计目的是给设在德国各地用零件生产地设计生产来进行联合制作产品内部零部件的设计而开发的,而CAIDS系统主要着联网沟通互动阶段的生产设计过程。它装载了面向工业设计信息系统的建模功能，以及网络联合绘制完整图象的功能等。 CAIDS是在计算机硬件、软件、信息存储、通讯协议、周边设备和互连网等联合设计技术手段方面具有独特的功能，在信息离散化表述、扫描、处理、存储、传递、传感、物化、支持、集成和联网等领域有一定的设计功能。 CAIDS即在计算机技术和工业设计相结合形成的系统支持下，进行工业设计领域内的各种创造性活动。与传统的工业设计相比，CAIDS在设计方法、设计过程、设计质量和设计效率等各方面都发生了质的变化，它涉及了CAD技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、敏捷制造、优化技术、模糊技术、人机工程等许多信息技术领域，可以说CAIDS系统的开发是综合了工业设计和软件工程的交叉性学科。 CAIDS以工业设计知识为主体，以计算机和网络等信息技术为辅助工具，实现产品形态、色彩、宜人性设计和美学原则的量化描述，从而设计出更加实用、经济、美观、宜人和创新的新产品，满足不同层次人们的需求。 CAIDS主要包括数字化建模、数字化装配、数字化评价、数字化制造以及数字化信息交换等方面内容。数字化建模是由编程者预先设置一些几何图形模块，然后设计者在造型建模时可以直接使用，通过改变一个几何图形的相关尺寸参数可以产生其它几何图形，任设计者发挥创造力。数字化装配是在所有零件建模完成后，可以在设计信息系统平台上实现预装配，可以获得有关可靠性、可维护性、技术指标、工艺性等方面的反馈信息，便于及时修改。数字化评价是该系统中集中体现工业设计特征的部分，它将各种美学原则、风格特征、人机关系等语义性的东西通过数学建模进行量化，使工业设计的知识体系对设计过程的指导真正具有可操作性。比如生成的渲染效果图或实体模型，可以进行机构仿真、外型、色彩、材质、工艺等方面的分析评价，更直观且经济实用。数字化制造是在数字化工厂中完成，它能自动生成自动识别加工特征、工艺计划、自动生成NC刀具轨迹，并能定义、预测、测量、分析制造公差等。数字化信息交换是基于网络，使该设计平台能够实现与其它平台的信息资源共享。CAIDS系统是按照系统工程的思想，以工业设计理论和方法为指导的智能型创新性的产品开发设计系统。首先是利用各种信息，在CAIDS系统平台里利用真实感造型设计系统进行形态设计、色彩设计、材质设计和人机设计等方面的语义设计，然后在数字装配系统中实现数字化装配，在综合评价系统中进行美学、语义学等方面的分析评价，提出产品造型方案。最后将最终方案输出到加工设备，加工出产品，投放到市场，之后再收集有关信息，反馈到CAIDS平台，实现再设计。这种方法利用网络和其它平台相连接，使设计人员从一开始就考虑到产品生命周期的所有环节，把设计、制作、使用等方面合理组织起来，及时解决不同环节之间的冲突，充分调动了所有人的积极性和创造性。 CAIDS系统从V13版本后推出了概念设计WAVE(Whatif Alternative Value Engineering)技术,它为协同概念设计提供了强大的技术支持,使不同部门的工程师在设计的早期阶段就可以站在系统工程的角度,同时针对多种可选的设(Associative Control Structure)中去,可使设计师十分有效地控制各种设计变更。此外,WAVE也支持概念设计到详细设计工程(Conceptto Detail Engineering),即先作出设计决策 ,然后设计细节。 CAID系统中的信息可以分为数字信息和非数字信息两大类。数字信息都是可以交换的，而非数字信息是暂时不能交换。其中的数字信息有：产品造型的尺寸结构、色彩、材料、人机标准尺度、符合规范的标准化设计等，多数涉及产品或人的生理和物理属性。而其中的非数字信息有：对美感的评价、产品的创意、色彩或形式带来的心理反应等，多数涉及人的心理属性，是复杂多变的。数字信息是非数字信息的一种表现，是容易用数据表示并用计算机来描述的，而非数字信息目前只起到辅助的作用，按照工业设计以人为本、强调创意、张扬个性的发展趋势来看，非数字信息应该是CAIDS系统的基础，因此目前的CAIDS系统还存在技术上的局限性，在对CAIDS系统的研究中有望发展智能型的专家系统，帮助人们进行创意型设计，使非数字信息不断数字化，这样在未来的设计中可以实现设计者与使用者的互动，或者完全实现设计的DIY。 2.3.2CAED系统美国工业设计信息系统开发的研究方面处于世界领先的地位，宾夕法尼亚大学开发的CAED系统，特别在工业设计产品评价和工业设计信息管理方面，主要基于工业设计信息管理的技术而开发得，提出了面向工作空间的工业设计信息管理方法，在工业设计企业管理方面的成就处于世界领先水平。CAED系统对工业设计咨询系统、工业设计仿真系统和工业设计评价系统的整合研究。将工业设计仿真、工业设计评价等关键技术结合起来，构建了工业设计信息系统，该系统主要在汽车驾驶座椅设计过程中了实时评价验证。以VisualC为开发工具、OpenGL为图形平台，对上述方法进行论证。 CAED系统融合了计算机科学与技术、人机工程学、生理学、运动学与动力学、工程技术等多项技术，如何综合管理工业产品设计各种模型是其中的关键技术。目前基于CAED系统软件软件有JACK，SAMMIE，ERGO等，主要是通过工业设计实施案例来进行相关评测。CAED具有很多优势，如：设计前期对设计方案和布局进行仿真评价，减少设计返工和实物原型制作，缩短从设计到制造的周期和成本等。尤其是针对有可能会造成工作者身体伤害、具有一定危险性的实验性项目，如汽车碰撞试验等，CAED技术具有不可替代的优势。因此，可以预见，这方面的研究将成为工业设计信息学研究的热点和发展趋势之一。CAED系统技术，考虑了设计企业管理层、设计者、客户等一系列相关人员在内，共同参与以工业设计的问题，并寻求解决之道。参与的人员必须要学习和了解工业设计信息系统原则与方法，并能够对作业空间、设备等进行分析。CAED系统可以让所有参与者(特别是工业设计工程师)主动担当角色，来判断和分析工业产品要素并进行改善，从而激发工业设计者、客户、管理者的积极性，提高工作效率，改善经营成本状况，减少相关工作量，并改造落后的技术和组织管理，最终提高产品质量与工作业绩。CAED系统技术具备先进的管理思想和管理体制。企业信息化建设不仅是技术变革，更是思想创新、管理创新、制度创新。在重大信息化工程建设之前或在建设中对现有组织机构、管理制度、运行模式进行适时、适当调整，将使信息化建设事半功倍Applied Ergonomics在2006年6月出了一期专刊，专门对参与式工业设计信息系统CAED进行了探讨。如文献比较详尽地探讨了CAED在工业设计中的作用问题，分析了参与式工业设计信息系统所要实现的目标、参与对象及实施过程，并以四个案例(两个成功案例和两个失败案例)说明工业设计信息系统改进的个人决策和集体决策问题。文献讨论了为了满足不同需求的参与式CAED的有效性问题，提出针对不同地域和工业设计特点，其工作方式也应做出相应调整，特别对于发展中国家的中小型企业具有很强的参考意义。2.3.3工业设计信息系统系统比较无论是CAID还是CAED系统，它们都是现阶段工业设计信息的优秀系统，同时也将继续跟随工业设计和信息化的发展而发展得。CAED系统对于最大的优势便是其成功的商业模式和强大的盈利能力，由于CAED一体化的管理，注重为微观细节方面的工业设计的交互设计，主要针对减轻工作负荷，从产品设计、工艺设计到制造；CAID系统平台比较开放，CAID注重宏观设计管理，主要强调作业的重新设计与组织管理的改变。通过计算机生产计划制定系统完成生产与市场、库存、财务、质量、设备管理等方面的统筹与协调，使整个工业设计，甚至全部企业的管理都能得到工业设计信息系统的支持。近几年来，Internet技术的飞速发展和迅速普及，使企业Intranet和Extranet的建设得到迅猛发展。两种系统在Intranet/Extranet应用在近两年也表现出了良好的发展势头，在这方面的表现也很让人欣慰。2.4我国工业设计信息系统现状当前，国内关于工业设计信息系统的研究主要集中工业设计信息化的初期阶段，主要集中在计算机信息系统和工业设计如何融合的研究以及人机互操作技术的研究。其中计算机信息系统和工业设计如何融合的研究主要体现在造型的自由曲面设计和草图设计在计算机信息系统中如何表达应用等方面；工程师与工程师、工程师与客户交互技术的研究主要体现在人机界面技术和虚拟仿真技术等方面。当前，人机界面模型、虚拟界面、多用户界面、多感官界面是人机界面技术的几个重要研究方向。 随着 Internet/Intranet多元化发展，不仅仅进入到日常生活单，正逐步的各个科研服务领域。网络的出现，改变了工业设计师使用计算机的方式； 使其不再被局限于分散的计算机上，可以利用网络中和各种计算机上的丰富资源。在这种大环境下的工业设计系统的研究，特别是国内的一些高校和科研院所都在进行基于Internet技术的工业设计信息系统的研究。香港大学机械系在Internet上构建了一个基于java界面的远程设计系统,用于花瓶的造型设计，西安交通大学CIMS研究所构建了一个远程协同工作原型系统,解决远程设计用户共享设计工具的问题,它可以通过Internet让远程用户使用研究所专业设计平台。四川大学CAD/CAM研究所构建了凸轮远程协同设计系统,让工业设计师能够通过Internet对凸轮运动机构的轮廓面进行设计,此系统发布在四川大学制造学院的网站上。但这些系统距离实用化都还有一定的距离。此外，在工业设计信息系统管理应用方面，哈尔滨工程大学的学者提出了基于灰色理论的工业设计主观评价方法和工业设计管理应用实时交互方法。 随着技术的进一步发展，产品设计模式在信息化的基础上，必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的方向发展。计算机辅助工业设计的发展趋势则必然与上述发展趋势相一致，最终建立统一的设计支撑模型。工业设计师与软件应用工程师将逐步融合最终将走向统一化。第三章 工业设计信息系统应用程序现状研究3.1国外工业设计信息系统开发现状 从全球角度来审视工业设计信息系统的开发状况，欧美发达国家在这方面大大优于其他国家和地区。在国外，有一流的设计公司和一流的软件开发公司专门针对工业设计信息系统进行大规模的开发和研究。在工业设计信息系统化方面，发达国家起步较早，积累的经验也比较丰富。因此，通过互联网搜索、企业直访、专家对话、向权威机构委托课题等方式对发达国家企业工业设计信息系统化的情况进行了全面扫描，并将此作为本次国内企业工业设计信息系统化大型调研的一个重要组成部分。经过大量的资料整理和分析，我们对于国外企业信息化的发展阶段、现状、热点等都进行了系统归纳，希望能为国内工业设计企业所用。发展至今日，发达国家企业的信息化水平可说已经到了一个相当高的水平。无论是从宏观经济、企业内部，还是企业大链条上的各方，工业设计企业信息化已经成为一个足以制胜的必要手段。工业设计信息化带来的最为直观、也是最有说服力的经济效果是它对国民经济的发展起到了举足轻重的推动作用。美国就是一个最为明显的例子。由于在上世纪80年代末对工业设计信息技术进行了大规模和普遍的投入，美国90年代实现了被称为“新经济”的长达十年的经济快速增长。信息技术行业中的工业设计信息化在美国经济中所占的比例从1990年的58上升到2000年的83。90年代后期，美国的经济增长来自信息化的拉动，超过其他任何行业的拉动作用。图1（数据来源：欧洲共同体年度统计数据）而在工业设计企业内部层面，涉及技术系统、互动系统、管理系统、基础技术等系统的建成，有力地提高了企业管理的决策、经营和管理水平，大大提高了工业设计工程师设计能力。数据显示，美国早在1993年就有24家工业设计企业使用工业设计信息系统；美国几乎所有设计工业设计的大公司都开发应用了工业设计信息系统，基本实现了办公自动化，众多跨国公司实现了虚拟办公室。在利用信息化手段改变传统工业设计模式方面，发达国家的工业设计企业更是取得了突破性的进展，对于工业设计发展起到了至关重要的作用。例如在美国，ZIBA公司通过工业设计信息系统设计了福特新款汽车，使原来汽车设计成本下降了