高性能计算领域的工业设计应用

摘 要:工业设计设计产品的观赏或审美方面。工业设计可以由三维特征组成,例如制品的形状或二维特征,例如图案,线条或颜色。工业设计适用于各种工业和手工艺品的产品:从包装和容器到家具和家居用品,从照明设备到珠宝,从电子设备到纺织品。工业设计也可能与图形符号、图形用户界面(GUI)和标识有关。本文主要分析了高性能计算领域的工业设计应用。

关键词:高性能;计算;工业设计

1 前言

工业设计使产品具有吸引力并吸引客户。设计推动消费者的选择:产品的设计可以成为消费者购买决定的关键因素。换句话说,产品的成败可能部分依赖于产品的设计。因此,工业品设计对中小型企业(SME)和大型企业而言都是非常重要的。

2 工业设计的意义

工业品外观设计应成为任何商业战略的组成部分。工业品设计的意义如下:投资回报。工业设计有助于获得创造和营销有吸引力和创新产品的投资回报;独家权利。保护提供至少10年的专有权,以防止或阻止他人从事商业开发或复制工业设计;加强品牌。工业设计可以成为公司品牌的重要组成部分。保护工业设计有助于保护公司的品牌;许可或销售的机会:设计提供可以出售或许可给另一个企业的权利,这将是权利所有者的收入来源;积极的形象。保护有助于传达公司的正面形象,因为工业品外观设计可能会增加公司及其产品的市场价值;奖励。保护工业设计奖励和鼓励创造力。

3 高性能计算领域的特点

计算是任何面向目标的活动,要求受益于或创建一系列数学步骤,例如通过计算机确定算法。计算包括设计、开发和建设的硬件和软件系统;加工、结构和管理各类信息;做科学研究和计算机;计算机系统表现出智能;创造和使用的通信和娱乐媒体。计算领域包括计算机工程、软件工程、计算机科学、信息系统和信息技术。

一般来说,我们可以把高性能计算定义为任何要求、受益或创造计算机的面向目标的活动。因此,计算包括建筑的用途广泛的硬件和软件系统的设计;加工、构建和管理各类信息;做科学研究使用计算机;创建和使用通信和娱乐媒体;发现和采集到任何特定用途的相关信息等等。

计算机是根据一组称为计算机程序的指令来操作数据的机器。程序有一个可执行的形式,计算机可以直接使用它来执行指令。同样的程序在人类可读的源代码形式中,使程序员能够研究和开发一系列称为算法的步骤。由于指令可以在不同类型的计算机中执行,所以一组源指令根据中央处理单元类型转换为机器指令。执行过程在计算机程序中执行指令。指令表示计算机执行的计算。它们在执行机器上触发简单操作序列。这些动作根据指令的语义产生效果。

4 高性能计算领域的工业设计应用

4.1 汽车设计

汽车设计是一门涉及外观的发展的行業,在某种程度上是汽车或更具体地说是道路车辆的人机工程学。现代汽车的功能设计和开发通常是由汽车工程中包括许多不同学科的大型团队完成的。汽车设计在这方面主要关注于开发汽车的视觉外观或美学,尽管它也涉及到产品概念的创建。汽车设计通常由具有艺术背景和工业设计或交通设计学位的设计师来实施。

设计团队的任务通常分为三个主要方面:外观设计、室内设计、色彩和装饰设计。平面设计也是汽车设计的一个方面。设计的重点不仅在于汽车零部件的外部外形,而且集中在形式和功能的结合上。

美学价值也需要符合人体工程学的功能和实用功能。特别是,车载电子零部件将给予更多的挑战,汽车设计师需要最新的信息与新兴的车载设备相关知识,特别是移动设备,如GPS导航、卫星广播、HD广播、手机电视、MP3播放器、视频播放和智能接口。虽然不是所有的新的交通工具都被指定为工厂标准的项目,其中一些可能是决定任何特定车型未来发展的组成部分。

负责汽车外观设计的设计师负责开发汽车的比例、形状和表面。外观设计首先是通过一系列数字或手工绘图完成的。随后更详细的图纸被管理层执行和批准。数字模型的开发,并用这些模型的数据创建最终设计的全尺寸模型(白色机身)。即使在高级的3D软件和动力墙的虚拟模型中,粘土模型仍然是评价汽车设计的最重要的工具,因此在整个工业中得到广泛使用。

4.2 工程设计

一个工程设计过程涉及以下几个阶段:研究、概念、可行性评估,建立设计的要求,初步设计,详细设计,设计和生产的生产计划和工具。建立设计需求分析,有时被称为问题定义,是设计过程中最重要的元素之一。这项任务常常在可行性分析的同时进行。设计要求在整个工程设计过程中控制项目的设计。这些包括基本功能,如功能、属性和规范。一些设计要求包括硬件和软件参数、可维护性、可用性和可测试性。

在某些情况下,进行可行性研究,之后制定下一阶段的时间表、资源计划和估计。可行性研究是对一个拟议项目的潜力进行评估和分析,以支持决策过程。它概述并分析了实现预期结果的替代方法或方法。可行性研究有助于缩小项目的范围,以确定最佳方案。生成可行性报告,进行可行性审查。

可行性评估的目的是确定工程师的项目是否能进入设计阶段。这主要基于两个标准:项目需要基于一个可以实现的想法,并且控制在成本限制之内。有经验和良好判断力的工程师参与可行性研究的这一部分是很重要的。

初步设计或高级设计包括(也称为提要),通常在设计构思和详细设计之间建立一个具体框架,尤其是在构思过程中实现概念化程度不够全面评估的情况下。因此,在这个任务中,定义了整个系统配置,项目的原理图、图表和布局可以提供早期的项目配置。在详细的设计和优化过程中,正在创建的部件的参数会发生变化,但初步设计的重点是创建用于构建项目的总体框架。

生产计划和工具设计包括大规模生产产品和在生产过程中使用哪些工具。在这一步中要完成的任务包括选择材料、选择生产工艺、确定工序顺序以及选择工具,如夹具、夹具、金属切削和金属或塑料成型工具。这项任务还包括额外的原型测试迭代,以确保批量生产的版本符合资格测试标准。

5 结语

工业设计过程与科学方法有一些相似之处。这两个过程都从现有知识开始,逐渐是项目变得具体化。高性能计算领域的工业设计过程与科学过程的关键区别在于,工业设计过程注重设计和创新。

参考文献:

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