一辱郑、模型在產品設計中的重要意義 

　　工程設計是一種思維活動领末，是“對技術產物創(chuàng)造性的嚴密的預先構思”拯耿。 

　　設計過程是被設計對象隨著設計者的思維活動由不確定性向確定性轉化的過程贪类。 

　　這一過程一方面意味進行技術創(chuàng)新的機會。一個產品的技術含量射粹、技術性能暑尝、制造成本，以 及市場銷售收益雅镊，在很大程度上取決于設計襟雷。 

　　這一過程另一方面又意味著一種風險：走彎路的風險、走錯路的風險仁烹、甚至是失敗的風險耸弄。 產品的復雜程度越高咧虎，這種風險也就越大。設計者在設計過程中不能不考慮這種風險计呈，常常 為了避開風險而舍棄了創(chuàng)新老客。 怎樣才能充分利用創(chuàng)新的機會，提高設計質量震叮，降低設計成本 胧砰，同時又最大限度地降低風險，提高產品開發(fā)的一次成功率苇瓣，此外尉间，激烈的市場競爭還要求 以 最短的周期完成設計開發(fā)工作，提高對市場需求的響應速度击罪。這就需要對工程設計這一思維 活動本身所具有的特點和規(guī)律進行研究哲嘲，于是誕生了設計方法學。 

　　按照設計方法學的觀點崭夺，工程設計這一思維活動既具有內在性的特點宁斋，又具有外在性的特點 ，所謂“內在性”史代，是指思維是在設計者的大腦中進行的慧男，各人的思路、思維方法各不相同 乐玛，而且是外人所不可見的比摆；所謂“外在性”，是指設計者的思維過程纪立、思維結果又都要以一 定的形式記錄下來休台、表達出來，和別人(其他設計者胰肆、制造者以及用戶)進行交流征啦，這種思維 過程、思維結果固然可以用語言的形式加以表述桦闪，但是在工程設計中更多的是通過模型加以 表述侠坎。原理圖、草圖是模型疫衩，圖紙硅蹦、計算書是模型，紙板模型闷煤、木模童芹、粘土模型是模型，計算機內 的計算模型、CAD模型假褪、有限元模型是模型署咽，制造出的樣機也是模型，因此生音，這里的“模型”是廣義的宁否，它包含了英語單詞中sketch、drawing缀遍、model和prototyping所表述的全部內 容慕匠。在被設計對象隨著工程設計過程由不確定性向確定性轉化的不同階段， 上述這些模型發(fā) 揮著不同的域醇、但又都不可忽視的重要作用隔阔，特別是隨著被 設計對象復雜程度的提高， 隨著旨在提高設計效率肖升、縮短設計周期和提高一次成功率的并行工程的實施贵式，在設計過程早 期對模型的要求顯得越來越迫切。

　　三維的CAD模型可以有效地適應這種需求拦袍。有了三維CAD模型衬榕，可以進行結構、性能分析誓拉，可以進行模擬裝配杈夜，可以進行外觀造型的渲染，甚至可以在虛擬現實環(huán)境下進行操作和使用剿营。 虛擬設計遗赘、虛擬制造為設計方法學注入了全新的研究內容斋葱。 

　　但是千绍，計算機中虛擬模型的出現，并沒有溃蛙、也不可能完全替代其它形式的模型灌旧，特別是具有三維實體形態(tài)的其它模型，例如： 

　　在產品的造型設計中绰筛，不僅要考察產品的外形枢泰、色彩效果，甚至要考察其手感铝噩； 

　　在航空衡蚂、航天器的設計中，沒有因為三維CAD的采用而放棄采用空氣動力學的“風洞”試驗 骏庸，同樣毛甲，汽車工業(yè)中任一新車型開發(fā)過程中也不能不進行結構安全性的“碰撞”試驗； 

　　盡管有十分詳盡的軍事地圖，在大型戰(zhàn)役的指揮中玻募，“沙盤”仍是不可缺少的只损。 

　　這一切都是因為： 

　　1.計算機模型畢竟不能提供產品的全部信息(如手感)； 

　　2.計算機模型只能模擬我們已知的環(huán)境條件七咧； 

　　3.三維空間中的實體模型比二維屏幕上的模型更具有“真實感”和“可觸摸性” 

　　4.計算機模型本身也需要接受驗證跃惫。 

　　因此，在大力研究和應用三維CAD基礎上的虛擬設計顿储、虛擬制造的同時溺联，還要積極研究和采 用同樣是在三維CAD基礎上產生和發(fā)展起來的快速成形技術。

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