【正文】 競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)重要發(fā)展方向。(2)全過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)中的一般性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用已日趨成熟，普通的連續(xù)變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)、混合離散變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)，已發(fā)展到隨機(jī)變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)(可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì))、模糊變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)，單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)已發(fā)展到多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。僅將優(yōu)化設(shè)計(jì)的范圍局限于優(yōu)化方法及其應(yīng)用程序的編制上已不能適應(yīng)工程技術(shù)發(fā)展的需要。廣義的工程優(yōu)化設(shè)計(jì)：應(yīng)是優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要發(fā)展方向，其內(nèi)容主要包括工程優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的自動(dòng)建模技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的前處理與后處理、優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)等。此外，基于優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造的分級(jí)分解優(yōu)化也是目前重要的研究?jī)?nèi)容。上述優(yōu)化方向的實(shí)現(xiàn)，必然涉及到人工智能、信息技術(shù)、控制技術(shù)等多種方法、多種技術(shù)、多個(gè)軟件系統(tǒng)的綜合運(yùn)用。(3)人機(jī)結(jié)合的智能化設(shè)計(jì)過(guò)程 產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)造性的思維、推理和決策的過(guò)程，CAD技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的成功應(yīng)用，引起設(shè)計(jì)領(lǐng)域產(chǎn)生了深刻的變革，由人完成的設(shè)計(jì)過(guò)程，已轉(zhuǎn)變?yōu)橛扇藱C(jī)密切結(jié)合共同完成設(shè)計(jì)過(guò)程的智力與智能活動(dòng)。如人工智能原理和專家系統(tǒng)(包括普通專家系統(tǒng)與模糊專家系統(tǒng))技術(shù)應(yīng)用于CAD產(chǎn)生了智能CAD(ICAD)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程基于符號(hào)性知識(shí)模型和符號(hào)處理的推理工作，用于完成概念設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容?？梢哉f(shuō)智能CAD系統(tǒng)是模擬人腦對(duì)知識(shí)處理，并拓展了人在設(shè)計(jì)過(guò)程中的智能活動(dòng)。 面向產(chǎn)品壽命周期全過(guò)程的可信性設(shè)計(jì) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求，產(chǎn)品的類型、規(guī)格及性能迅速地發(fā)生變化，產(chǎn)品的壽命周期越來(lái)越短。人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的含義也在不斷變化，不僅要滿足功能要求，對(duì)可信性、安全性、可靠性、合理的壽命、方便使用和維護(hù)保養(yǎng)條件與方式也提出了更高的要求，并要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法律和生態(tài)環(huán)境要求及滿足用戶非物質(zhì)功能的要求等等。為貫徹這些標(biāo)準(zhǔn)和要求，需要設(shè)計(jì)、制造、管理、維護(hù)、使用等一系列環(huán)節(jié)有嚴(yán)格的技術(shù)措施加以保證，其中最重要的是設(shè)計(jì)、制造水平，因?yàn)楫a(chǎn)品的質(zhì)量是設(shè)計(jì)和制造出來(lái)的，而不是檢驗(yàn)出來(lái)的。因此，現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的重要內(nèi)容之一就是面向產(chǎn)品壽命周期全過(guò)程進(jìn)行可信性設(shè)計(jì)，以滿足市場(chǎng)與用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求。針對(duì)不同產(chǎn)品和各個(gè)設(shè)計(jì)階段擬采用其中某些適宜的、有效的可信性設(shè)計(jì)技術(shù)與方法，以解決設(shè)計(jì)中各個(gè)具體的和總體的要求，把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從經(jīng)驗(yàn)的、類比的、靜態(tài)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)提高到全方位的獲取信息，并結(jié)合運(yùn)用其他現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、方法和手段、進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、多變量的全過(guò)程的可信性優(yōu)化設(shè)計(jì)。 為了有效地驗(yàn)證設(shè)計(jì)目標(biāo)是否達(dá)到和檢驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程、制造過(guò)程的技術(shù)措施，全面把握產(chǎn)品的質(zhì)量信息，做到萬(wàn)元一失，在設(shè)計(jì)全過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行必要的、針對(duì)性的試驗(yàn)是不可忽視和超越的。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，人們根據(jù)不同產(chǎn)品的特點(diǎn)和需要，通過(guò)物理模型試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)、產(chǎn)品環(huán)保性能試驗(yàn)與控制等，獲取相應(yīng)的產(chǎn)品參數(shù)和數(shù)據(jù)，為評(píng)定設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣和幾種方案的比較提供一定的依據(jù)，也為開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品提供有益的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 由于計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)的發(fā)展與滲透，在先進(jìn)制造技術(shù)的推動(dòng)下，現(xiàn)代設(shè)計(jì)試驗(yàn)技術(shù)的概念與范圍已發(fā)生了變化與延伸。人們不僅需要針對(duì)具體的模型進(jìn)行物理性試驗(yàn)，還可以借助強(qiáng)大功能的計(jì)算機(jī)軟、硬件條件，在建立一系列數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字仿真試驗(yàn)和更高級(jí)的虛擬現(xiàn)實(shí)的試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)或機(jī)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上模擬產(chǎn)品的運(yùn)行情況、預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能；亦可運(yùn)用快速成形技術(shù)，直接將CAD數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)控制下，將材料快速成形為三維實(shí)體模型，該模型可直接用于設(shè)計(jì)外觀評(píng)審或裝配試驗(yàn)，或?qū)⒛Ｐ娃D(zhuǎn)化為工程材料制成的功能零件進(jìn)行性能測(cè)試，以便確定和改進(jìn)設(shè)計(jì)。綜上論述也可以說(shuō)，現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，具有信息時(shí)代特征的一種設(shè)計(jì)技術(shù)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和先進(jìn)企業(yè)成功的大量事例表明，現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的推廣應(yīng)用所取得的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，集中體現(xiàn)在大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本，并且有效地節(jié)約資源，保護(hù)生態(tài)，創(chuàng)造人類持續(xù)發(fā)展的和諧環(huán)境。7現(xiàn)代設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)展望 展望現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，大致有以下幾方面：1)設(shè)計(jì)過(guò)程的數(shù)字化不僅要完善工程對(duì)象中確定性變量的數(shù)學(xué)描述和數(shù)學(xué)建模，而且更要研究非確定性變量，包括隨機(jī)變量、隨機(jī)過(guò)程、模糊變量(人的智能、經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造力、語(yǔ)言及政治、經(jīng)濟(jì)、人文等社會(huì)科學(xué)因素)等的數(shù)學(xué)描述和數(shù)學(xué)建模。2)設(shè)計(jì)過(guò)程的自動(dòng)化和智能化研究健全、研究、發(fā)展各種類型的數(shù)據(jù)庫(kù)、方法庫(kù)和知識(shí)庫(kù)，及自動(dòng)編程、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等高級(jí)商品化軟件的研制，如研究設(shè)計(jì)知識(shí)、數(shù)據(jù)信息的獲取與處理技術(shù)、智能CAD人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的模型和應(yīng)用軟件等。 3)動(dòng)態(tài)多變量?jī)?yōu)化和工程不確定模型優(yōu)化(模糊優(yōu)化)、不可微模型優(yōu)化及多目標(biāo)優(yōu)化等優(yōu)化方法與程序的研究，并進(jìn)一步發(fā)展到廣義工程大系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究。 4)網(wǎng)絡(luò)化并行設(shè)計(jì)及協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)、方法及軟件的研究。 5)虛擬設(shè)計(jì)和仿真虛擬試驗(yàn)及快速成形技術(shù)的深入研究，是一種以計(jì)算機(jī)仿真為基礎(chǔ)，集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、智能技術(shù)、并行工程、人機(jī)工程、材料、成形工藝、光電傳感技術(shù)和多媒體技術(shù)為一體的綜合學(xué)科研究。6)大力普及、推廣與發(fā)展CAD技術(shù)的應(yīng)用研究，其重點(diǎn)是研制開(kāi)發(fā)功能強(qiáng)的商品化軟件。 7)面向集成制造和分布式經(jīng)營(yíng)管理的設(shè)計(jì)方法、人員組織及規(guī)劃的研究。 8)微型機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論及設(shè)計(jì)方法和技術(shù)的研究，如智能計(jì)算、納米技術(shù)、微型機(jī)器人系統(tǒng)及微型機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 9)面向生態(tài)環(huán)境的綠色設(shè)計(jì)理論與方法的研究，如綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、清潔化生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)等。 10)注重基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)理論及共性設(shè)計(jì)技術(shù)的深層次研究?；A(chǔ)性設(shè)計(jì)技術(shù)，如動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、疲勞設(shè)計(jì)、防斷裂設(shè)計(jì)、減摩和耐磨設(shè)計(jì)、防腐蝕性設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、傳動(dòng)技術(shù)、彈塑性理論等，是許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的知識(shí)源泉和數(shù)學(xué)建模的理論基礎(chǔ)。8 /