丁昱昕
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摘要：工业设计主要是以工学、美学及经济学为基础而进行的满足各种需求的设计，纵观工业设计发展历程，工程材料的开发和使用一直在工业设计领域中占有极其重要的地位，其优异的性能能够满足大部分工业设计产品的设计要求。近年来，研究学者对工程材料在工业设计领域应用方面进行了大量的开创性研究，主要着重于工程材料的选择及工程材料与工业设计的关系等方面。工程材料的不断发展为工业设计领域潜在的发展空间提供了新的思路和方法。
关键词：工程材料；工业设计；选材方法；影响因素
引言
前，现代工业产品的设计与开发受到各个行业与社会的高度关注，产品系统设计理论在作为企业创新的系统工程和发展战略正在备受关注。通过系统设计，我们可以掌握整个设计过程和方法，包括正确的设计理念、设计思维方法、规划研究、概念分析、表达和评估等。能够让产品得到开发与创新，从而提高人们的生活质量。
1工业设计内涵
工业设计与其他学科相比，工业学科是一门具有较强综合性的学科，属于多门学科的综合体，其中包含多门学科的知识内容，基于此，在进行工业设计的过程中，不仅包含最基础的工业设计内容，还包括整个工业制造项目的统筹。从客观的角度来说，实现科技与艺术的结合具有一定的难度，所涉及的内容及学科是非常广泛的；就历史发展的角度来说，工业设计的革命可以追溯到第一次工业革命，但是从某些方面来说，工业美学的发展实际上起源于德国。在时代发展的过程中，工业设计逐渐实现了产业现代化，这是美国将科技与艺术美学相结合的成果。随着时代的发展，一些发达国家逐渐将工业设计作为推动工业制造发展的主要手段之一，然而相比之下，我国的工业制造与设计发展相对缓慢，并且起步晚，直至20世纪80年代，工业设计才逐渐在国内市场得到普及。近些年来，随着时代经济的不断发展与进步，消费者对产品的外观、质量以及功能等多个方面的重视度越来越高，并且为了满足大众的需求，也逐渐开始在工业设计这方面进行一定的创新与改革。
2工业设计领域中的工程选材方法
现代选材1)数据库辅助选材。工程材料经过多年的发展，其选材方法已逐步以定性分析为主的传统选材方法过渡到以定量分析为主的现代选材方法。该方法主要是通过建立与设计相关的数据库并对搜集的数据进行查询及处理，从而更好地辅助设计产品的选材。2)专家系统选材。大数据和人工智能的结合被称为“第四次工业革命”，其核心部分为实现推理过程并对实际问题进行求解，按照一定的推理过程进行选材。但由于此方法还处于逐渐完善阶段，知识学习数据库有待补充和更新，加之日常维护较为困难，灵活性和可扩张性有待进一步提高。3)综合评价法选材。综合评价法是通过构建多个评价指标，针对相应的设计对象进行评价，进而得到一个综合指标用以反应其整体情况的方法，是统计方法家族的一个重要组成部分。该方法的具体步骤首先通过初步筛选得到候选材料，其次进行综合评价及处理，最后确定候选材料的优劣顺序，可为设计人员选择最佳工程材料提供重要指导。
3工业设计领域中的工程选材优化措施
3.1设计阶段
产品的造型设计是在产品调研完成后对产品进行具体设计的过程，这一过程中主要以功能设计为核心点。功能设计是由实用功能设计以及创新设计组成，实用功能设计主要从产品的技术方向入手，注重的是技术的重构与创新，属于工程设计范畴。创新设计偏向于思维发散，注重于创新要素的整合与多样，属于工业设计范畴。工业设计从产品的精神功能出发，分析人与产品的关系，涉及科学技术和文化艺术多学科知识和技能；而工程设计是从产品的物质功能出发，分析产品及人的关系，仅限于其学科的科学技术知识和技能。
因此，产品设计创新的两个重要的过程就是结合工业设计和工程设计的相互关系。产品的创意设计就是将概念设计转化的实际可视化的过程，是设计师在产品概念设计的基础上进行的设计活动。工业设计从产品的精神功能出发，分析人与产品的关系，涉及科学技术和文化艺术多学科知识和技能；而工程设计是从产品的物质功能出发，分析产品及人的关系，仅限于其学科的科学技术知识和技能。因此，产品设计创新的两个重要的过程就是结合工业设计和工程设计的相互关系。产品的创意设计就是将概念设计转化的实际可视化的过程，是设计师在产品概念设计的基础上进行的设计活动。
3.2生命周期、产品构造并行
技术研究要考虑到过程中的精细研究，产品的生产和成本，以及过程相关生命周期的研究。设计师应协同学习不同领域的设计技能。工业设计CAD可以提供计算机辅助的内容，利用造型技术、人工智能多媒体技术进行交互、协作等多种技术。提升工业产品设计质量的核心就是要保障产品的使用周期和延长产品的使用寿命，只有这样才能让我们生产出来的工业产品得以最大限度的使用。对产品的研制成本和技术类型进行深入研究与探讨，联合各个领域的专家对工业产品进行发展与创新，延长工业产品的生命周期，共同分享成功的经验和成果，积极促进智能技术的实施与应用，是计算机辅助工业设计提升产品和技术研发价值的核心所在。
3.3产品形象设计的具体应用
为了生产出性能优良的产品，设计人员需要结合企业文化，通过产品形象展示出企业产品，使人们更好地接受产品，并且在设计过程中不断创新发展，创造独特的品牌风格。为了提高整体设计水平，设计人员需要不断提高自身素质水平，在产品设计过程中，有效管理产品形象设计，调整发展机制，构建形象研究组织，实施长期规划，提高产品开发能力，通过市场研究奠定设计基础。准确定位机械产品设计整体形象，合理选择设计方案，形成系统性的工程机械工业设计，有效统一形象设计机械产品，进一步优化企业的形象。
3.4人机交互
工业设计CAD是人机交互和计算机技术相结合的产物。实现工业设计中人与机器的完美结合，并不断完善利用虚拟现实技术进行人机交互，提高了人机交互技术水平。近几年来，人机交互和语言识别技术越来越重要。诚然，由于我国的该项技术起步比较晚，研究水平和条件又有所约束和不足，因此在人机互动的过程中，也有一些是经常发生的，比如电脑坏了。这种情况的出现，不仅仅限制了手工操作的顺利进行，同时也极大地削减了产品的生产力度和效果，从而导致工业产品生产效率大幅度降低。因此引进VR技术升级三维技术模型，改善人与人机之间的互动方式已经成为必然趋势
结束语
工业设计是将创新的理念及市场需求转化为工业产品的过程，工程材料是产品设计的重要物质基础。随着计算机科学技术的不断发展，利用机器学习、数据库等现代研究方法以大量试验和数据作为驱动，正在逐步替代人工选材等传统方法，为工程材料在工业设计领域的应用研究提供了新的思路。此外，影响工业设计工程材料选择的因素众多，设计师只有充分考虑各个因素并了解工程材料特性、加工工艺等，并熟练掌握工程选材方法，才能为工业产品选取最佳的工程材料。
参考文献
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