計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)設(shè)備已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。而其在工程設(shè)計(jì)方面也逐漸占據(jù)了主要地位。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠滿(mǎn)足客戶(hù)需求，而且在提高工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方面也具有一定的優(yōu)勢(shì)。對(duì)此本文在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展工作方面展開(kāi)了分析。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);輔助工業(yè)設(shè)計(jì);發(fā)展?fàn)顩r;趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)近年來(lái)已經(jīng)成為各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)工作取得突破性進(jìn)展的重要手段，也是當(dāng)今科技發(fā)展的熱門(mén)話題，尤其是近年來(lái)行業(yè)內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈，各行業(yè)之間的發(fā)展也存在著不可切割的聯(lián)系，這就使得計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)被大眾所關(guān)注。而隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)地位的提升，在這方面的技術(shù)要求也越來(lái)越高，迫于這種高速發(fā)展的形勢(shì)，在工業(yè)設(shè)計(jì)方面引入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)新趨勢(shì)，這一技術(shù)的引用無(wú)論是對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新工作亦或是技術(shù)發(fā)展的革新都將會(huì)帶來(lái)質(zhì)的飛越。對(duì)此在我國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)也將會(huì)為該領(lǐng)域注入新鮮的血液，這樣對(duì)于我國(guó)工業(yè)朝著更加專(zhuān)業(yè)和更具有科學(xué)性的發(fā)展具有十分重要的意義。

一、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的意義

當(dāng)今社會(huì)知識(shí)競(jìng)爭(zhēng)激烈，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，把握住知識(shí)就能夠掌握未來(lái)的發(fā)展，因此在技術(shù)發(fā)展方面若想能取得更好的成績(jī)以及發(fā)展應(yīng)當(dāng)著手于工業(yè)技術(shù)的突破以及技術(shù)創(chuàng)新工作。而這一技術(shù)的提升在當(dāng)下新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)下，可以依賴(lài)于計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)，只有這樣才不會(huì)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中遭受淘汰。計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)往往涉及到眾多領(lǐng)域，譬如法學(xué)、人工工程學(xué)、人工智能技術(shù)、CAD技術(shù)以及認(rèn)知與思維學(xué)等多種學(xué)科的知識(shí)，就目前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，計(jì)算機(jī)輔助作用已經(jīng)在工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)方面得到了有效的運(yùn)用，并取得了相關(guān)的成績(jī)，對(duì)此強(qiáng)化該項(xiàng)技術(shù)的功能，優(yōu)化該項(xiàng)技術(shù)的設(shè)計(jì)對(duì)于未來(lái)科技以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義

二、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)有效發(fā)展

1、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的并行工程

并行工程施工技術(shù)是指利用相關(guān)核心技術(shù)對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸納并深入分析，并將適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)模式應(yīng)用于產(chǎn)品的生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，可以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量，降低產(chǎn)品的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的失敗率[1]。同時(shí)，出色的設(shè)計(jì)還可以節(jié)省開(kāi)發(fā)過(guò)程中的時(shí)間，增加了對(duì)資源的有效利用，降低生產(chǎn)成本。需要注意的是在該項(xiàng)技術(shù)實(shí)施的過(guò)程中，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查。設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)仔細(xì)分析工業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品制造生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，并充分考慮關(guān)鍵細(xì)節(jié)之間的相關(guān)關(guān)系，以此提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率，保障公司的整體經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

對(duì)于現(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展而言，可以有效的將信息技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合具有十分重要的意義，而在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)方面的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在這面則具有突出的表現(xiàn)。而虛擬技術(shù)的這一項(xiàng)突出表現(xiàn)，非常有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段設(shè)計(jì)成果的進(jìn)一步發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必須依賴(lài)于強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持，包括人類(lèi)語(yǔ)言、文化和設(shè)計(jì)概念等巨大的信息資源，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)集成，設(shè)置過(guò)程極其繁瑣且困難。這就意味著在對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)以及突破工作上需要做好基礎(chǔ)信息的錄入，以保障后續(xù)工作的正常開(kāi)展。然而在實(shí)際的研發(fā)工作上，該項(xiàng)技術(shù)的核心技術(shù)在發(fā)展上收到多方因素的限制，比如資金方面，這就使得該項(xiàng)技術(shù)無(wú)法在短期內(nèi)得到有效的發(fā)展。同時(shí)針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展缺少更為專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，使得這一技術(shù)無(wú)法從根本上得到質(zhì)的飛躍，從而使其在多領(lǐng)域上不能擁有非常完整的應(yīng)用系統(tǒng)。

3、對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的輔助設(shè)計(jì)

我國(guó)在計(jì)算機(jī)研究領(lǐng)域方面受到了歷史因素的影響，使其在該項(xiàng)領(lǐng)域的研究方面較晚于發(fā)達(dá)國(guó)家，這在很大程度上制約了當(dāng)下該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。由于對(duì)該項(xiàng)工作的認(rèn)識(shí)較晚，使其在發(fā)展的過(guò)程中不是十分順利。單就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)而言，盡管現(xiàn)階段所采用的技術(shù)是依靠電子信息技術(shù)來(lái)建立數(shù)據(jù)模型，但是，由于該技術(shù)的信息量有限且資源單一，使其無(wú)法從根本上滿(mǎn)足虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，這就需要在實(shí)際的技術(shù)研發(fā)工作上加強(qiáng)智能模型的建立，以此來(lái)促進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)更為高效的發(fā)展。對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)而言，復(fù)雜的綜合數(shù)據(jù)以及快速的網(wǎng)絡(luò)也是支持該技術(shù)高效發(fā)展的有效手段，對(duì)此，我們可以認(rèn)為，如果需要在該項(xiàng)領(lǐng)域上取得突破性進(jìn)展，就需要率先建立健全的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，以保障后續(xù)技術(shù)研發(fā)工作能夠順利的開(kāi)展?，F(xiàn)階段的計(jì)算輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)中，獨(dú)特的曲面設(shè)計(jì)已經(jīng)有了突破性的進(jìn)展，而且該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于工業(yè)制造中，這對(duì)于改善工業(yè)制造過(guò)程中的產(chǎn)品細(xì)節(jié)具有十分重要的意義，也驗(yàn)證了計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)在當(dāng)前工業(yè)發(fā)展中的地位。

4、在人機(jī)互動(dòng)方面的創(chuàng)新發(fā)展

現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展使得人們對(duì)于服務(wù)質(zhì)量有了更高的要求，而計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提升服務(wù)質(zhì)量、促進(jìn)現(xiàn)代文明社會(huì)的發(fā)展具有十分重要的作用。對(duì)此在實(shí)際的應(yīng)用中，要充分考慮客戶(hù)的各項(xiàng)合理性建議，使其在實(shí)際的操作和應(yīng)用方面具有一定的獨(dú)特性，以保障客戶(hù)終端能夠更加多樣性并有效滿(mǎn)足用戶(hù)的多種需求。另外對(duì)于人機(jī)互動(dòng)的操作界面，要保障其各項(xiàng)功能的前提下，使其更加清潔便于操作，并在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方面及時(shí)融入最新的研發(fā)成果以及技術(shù)創(chuàng)新，使其不斷完善自身的功能。對(duì)于現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)的發(fā)展而言，已經(jīng)在各項(xiàng)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工作上逐步應(yīng)用多角度通信設(shè)計(jì)，尤其是在現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)中的核心技術(shù)方面，已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位，這對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)而言無(wú)疑是一項(xiàng)質(zhì)的飛越。應(yīng)用虛擬數(shù)據(jù)仿真會(huì)使得最佳效果更為真實(shí)，并逐漸打破人機(jī)交互之間的障礙，使其成為人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的重要手段。

5、人工智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段科技的發(fā)展使得人工智能領(lǐng)域在眾多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，而這項(xiàng)應(yīng)用能得以有效推廣則依賴(lài)于計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的突破，與傳統(tǒng)智能技術(shù)相比，人工智能技術(shù)的應(yīng)用更具有廣泛性和便捷性，這對(duì)于推動(dòng)整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)具有十分重要的意義，甚至是我們可以認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用更加合理的解決了傳統(tǒng)智能技術(shù)方面的問(wèn)題。對(duì)于現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)技術(shù)而言，有效的解決人工操作所帶來(lái)的影響可以作為現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展的方向，而且該項(xiàng)技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中要充分融合各種持續(xù)創(chuàng)新的思維模式，并與之系統(tǒng)進(jìn)行匹配，需要注意的是，該項(xiàng)技術(shù)在發(fā)展中無(wú)法做到在最初的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。針對(duì)此種情況要及時(shí)有效的對(duì)此技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使其可以充分的適應(yīng)創(chuàng)新的觀念，及時(shí)完善和修改工業(yè)產(chǎn)品中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)，并通過(guò)上述操作手段，使得該項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中能夠更為合理的被應(yīng)用，起到促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的作用，以此來(lái)提高現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平[2]。

6、在技術(shù)方面的成就

當(dāng)今社會(huì)的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)技術(shù)，尤其是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)方面，有了該項(xiàng)技術(shù)的支持與指導(dǎo)，對(duì)于提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及品質(zhì)具有十分重要的意義，不僅如此，計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)在虛擬圖像技術(shù)、醫(yī)學(xué)應(yīng)用等各個(gè)領(lǐng)域均以起到十分重要的位置，可以說(shuō)就目前的技術(shù)發(fā)展而言是無(wú)可取代的。另外，隨著該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而且在社會(huì)各界的關(guān)注程度也越來(lái)越高，因此其在水電、地質(zhì)災(zāi)害防治工作、房地產(chǎn)、橋梁建設(shè)、室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)以及旅游業(yè)等各大利于均有一席之地，這對(duì)于未來(lái)探索不同的工業(yè)設(shè)計(jì)模式具有非常重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展已經(jīng)不局限于單純的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，而是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度出發(fā)，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)，保持人與自然的和諧共處，以此來(lái)促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)長(zhǎng)久性的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)此，在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)用充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)，可以有效的改善現(xiàn)代工業(yè)的運(yùn)行周期，有效的節(jié)約各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)間，保障工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，加快工業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型速度，這對(duì)于遵守綠色環(huán)保理念，促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有非常大的意義。

三、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)

1、搭建計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)境

就目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展情況來(lái)開(kāi)，主要的研究領(lǐng)域集中在該項(xiàng)技術(shù)的建模工作上，即對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的概念功能以及概念形狀設(shè)計(jì)的建模。對(duì)此我們可以認(rèn)為在接下來(lái)的工作中，將繼續(xù)針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)的建模工作進(jìn)行展開(kāi)研究。這一工作主要包括兩個(gè)方面：一方面是對(duì)支持概念設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行展開(kāi)研究，這一工作還包括對(duì)計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)信息建模技術(shù)的研究以及與其相關(guān)的推理技術(shù)方面的研究;另一方面則是對(duì)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)中的概念設(shè)計(jì)與其他設(shè)計(jì)階段集成的研究，主要包括在概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)以及工藝設(shè)計(jì)等之間形成無(wú)縫集成，計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)與其他計(jì)算機(jī)輔助工具之間的集成工作，以此來(lái)搭建支持從概念設(shè)計(jì)到工藝設(shè)計(jì)乃至整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)的有效發(fā)展，實(shí)現(xiàn)從根本上助力于現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

2、建立統(tǒng)一的設(shè)計(jì)模型

現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要組成部分，其自身的發(fā)展速度必然要與現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展速度相匹配，以此來(lái)發(fā)揮其自身的作用。因此，在現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)發(fā)展方面，建立統(tǒng)一的設(shè)計(jì)模型將是發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容之一，這項(xiàng)技術(shù)的突破將會(huì)為未來(lái)工業(yè)的發(fā)展提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。目前來(lái)看，在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)中的集成研究領(lǐng)域方面，實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)手段主要依賴(lài)于數(shù)據(jù)庫(kù)這一中間環(huán)節(jié)或者是采用映射的方式。有效的提高該項(xiàng)工程技術(shù)對(duì)于在日后實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與工業(yè)生產(chǎn)之間的其他各項(xiàng)設(shè)計(jì)進(jìn)行無(wú)縫連接具有十分重要的意義。另外，該項(xiàng)技術(shù)的引用，對(duì)于核算工業(yè)設(shè)計(jì)中的誤差減少以及提升工業(yè)設(shè)計(jì)效率終將具有重大意義?，F(xiàn)在工業(yè)在發(fā)展中不斷地進(jìn)行技術(shù)突破的核心目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低企業(yè)成本，對(duì)此在工業(yè)設(shè)計(jì)中有效的結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于降低工業(yè)制造以及設(shè)計(jì)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也有助于在不同的設(shè)計(jì)領(lǐng)域、不同的設(shè)計(jì)者之間協(xié)同發(fā)展，這樣的發(fā)展理念也終將會(huì)在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的幫助下得以實(shí)現(xiàn)。

3、人機(jī)集成的設(shè)計(jì)理念

對(duì)于不同領(lǐng)域的工業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)，其核心技術(shù)是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及日常管理工作，因此在針對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)遵照這一設(shè)計(jì)理念，在滿(mǎn)足客戶(hù)需求的前提下，人機(jī)集成，以人為本，設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的工業(yè)產(chǎn)品，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)被用于工業(yè)制成品中產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工處理，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一些人機(jī)交互功能。但是，由于該技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展較晚以及缺乏研究水平，在交互過(guò)程中由于人為問(wèn)題或客觀原因而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)崩潰的情況并不少見(jiàn)。對(duì)此，在未來(lái)的設(shè)計(jì)發(fā)展方面應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合人機(jī)集成的設(shè)計(jì)理念，改善現(xiàn)階段該項(xiàng)技術(shù)的弊端，以保該項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中能夠得到有效的應(yīng)用。

4、綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念

現(xiàn)階段的各行各業(yè)發(fā)展都應(yīng)當(dāng)充分保障人與自然之間能夠和諧共處，因此在開(kāi)展該項(xiàng)技術(shù)設(shè)計(jì)方面依然要本著綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，充分結(jié)合現(xiàn)階段各領(lǐng)域的新能源以及新設(shè)備，采用新技術(shù)，完善設(shè)計(jì)中所存在的弊端，祛除不健全的設(shè)計(jì)理念，尤其是影響青少年身心發(fā)展的行為思想，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)中的操作步驟，簡(jiǎn)化操作流程。以此來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保理念在該項(xiàng)技術(shù)中的合理應(yīng)用。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著物質(zhì)生活水平的提高，人們對(duì)產(chǎn)品的需求不再停留在實(shí)用性和質(zhì)量水平上，從外觀和創(chuàng)新思想的突破著眼于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并對(duì)工廠生產(chǎn)和工業(yè)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。因此，將計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成本和資源的優(yōu)化，減少了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的難度，并使經(jīng)濟(jì)利益最大化。

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作者簡(jiǎn)介：賈梅宵（1992-12-16）女，河北省新樂(lè)人，畢業(yè)于河北工業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)，碩士研究生，研究方向：工業(yè)工程及設(shè)計(jì)。