Proces projektowo-konstrukcyjny jest działaniem twórczym, zmierzającym do budowy środków technicznych, lub opracowania przedsięwzięć organizacyjnych mających zaspokoić określone potrzeby.

W trakcie tego procesu ustalane są cechy konstrukcyjne tworzonego środka technicznego i przygotowywana jest dokumentacja.

Jest to proces złożony i wielowątkowy. Jednym z jego aspektów jest powstawanie informacji, jej przetwarzanie i zapis.

Zakres pojęciowy terminu "komputerowe wspomaganie projektowania" (ang. Computer Aided Design) obejmuje zastosowanie komputera w czynnościach doboru i zapisu cech konstrukcyjnych.

Początkowo utożsamiano KWP tylko z obliczaniami konstrukcyjnymi, później włączono w ten proces także opracowywanie dokumentacji.

W roku 1963 Ivan Sutherland przedstawił w MIT (Massachusetts Institute of Technology) pracę doktorską na temat układu projektant-komputer. W opracowanym przez niego systemie SKETCHPAD możliwe było przetwarzanie dwuwymiarowych informacji graficznych. Fakt ten uznaje się za początek rozwoju komputerowego wspomagania projektowania.

I. Sutherland prowadził następnie badania na Uniwersytecie Harvarda w latach 1965 - 1968 i obok Toma Furnessa (Wright-Patterson AFB), Myrona Kruegera (University of Connecticut), Freda Brooksa i Henryego Fucha (1971), jest uważany za jednego z pionierów rzeczywistości wirtualnej.

W roku 1965 w firmach IBM, McDonnell i Boening opracowano eksperymentalny system integrujący KWP z komputerowym wspomaganiem wytwarzania (ang. Computer Aided Manufacturing).

W latach 70-tych pojawiły się nowe tendencje w rozwoju KWP:

• rozpowszechnienie tanich mikrokomputerów;
• znaczne obniżenie cen monitorów graficznych;
• wprowadzenie metod programowania strukturalnego;
• koncepcja pamięci wirtualnej.

Nowy jakościowo etap związany z KWP otworzyły mikrokomputery (1980) pozwalając na interaktywny tryb pracy bezpośrednio na stanowisku konstruktora. Stosowanie KWP ma szczególnie duże znaczenie gdy trzeba opracować rozwiązanie wariantowe i znacznie przyspiesza projektowanie konstrukcji.

Metodologia projektowania proponuje przechodzenie od modelu "czarnej skrzynki" do systemu obiektu technicznego. W metodzie morfologicznej wyróżnia się przy tym trzy stadia:

• identyfikacja zasady działania projektowanego obiektu;
• podział na zadania cząstkowe;
• przyporządkowanie do poszczególnych działań, tzw. nośniki działań.

Powiązane ze sobą logicznie działania cząstkowe tworzą system obiektu technicznego. System techniczny jest to układ relacji przekształceń (działań cząstkowych) i relacji sprzężeń.

Działaniom cząstkowym są przyporządkowywane tzw. nośniki działań. W ten sposób powstaje zarys postaci obiektu oraz ujawnia się jego złożoność. Przejście od systemu do konstrukcji wiąże się z doborem cech konstrukcyjnych, takich m.in. jak forma i tworzywo. Określane są nie tylko cechy geometryczne i materiałowe, ale także cechy dynamiczne. Cechy dynamiczne obejmują stany wywołane w czasie montażu (np. obciążenia wstępne, moment, siła).

System obiektu technicznego → Cechy konstrukcyjne → Konstrukcja środka

Komputerowy zapis konstrukcji jest zbiorem danych o cechach konstrukcyjnych, zgromadzonym w zasobach systemu komputerowego.

W procesie projektowo-konstrukcyjnym wyróżnia się trzy stadia:

• opracowanie koncepcyjne (opis potrzeb, stany wej. i wyj. obiektu, zapis systemu, uproszczone rysunki złożeniowe);
• opracowanie wstępne (podział na podzespoły, obliczenia wytrzymałościowe, zapis konstrukcji w postaci uproszczonych rysunków złożeniowych;
• opracowanie operacyjne (konstrukcje elementów, dokumentacja i rysunki wykonawcze).

Działania podatne na KWP występują w zadaniach związanych z opracowaniem konstrukcji przystosowanych i wariantowych, takich jak:

• wyszukiwanie dokumentacji;
• tworzenie wariantów układu nośników działania;
• wariantowanie postaci konstrukcyjnej na podstawie obliczeń wytrzymałościowych;
• obliczenia i wizualizacja ich wyników;
• dobór elementów znormalizowanych;
• analiza ruchu układów złożonych;
• sporządzanie zapisów konstrukcji przy znanych regułach zmienności konstrukcji.

Dziś producenci oprogramowania typu KWP tworzą ogromnie rozbudowane aplikacje przeładowane mnóstwem funkcji, poleceń i opcji.

Na uwagę zasługuje jednak grupa firm, które preferują oprogramowanie zorientowane obiektowo (ang. OOP - Object Oriented Programming) wyposażone w elementy sztucznej inteligencji. Przykładowo firma Cadkey rozwija obiektową platformę Cadkey Object Developer, umożliwiającą samodzielne dołączanie lub usuwanie modułów i dzięki temu szybkie tworzenie aplikacji KWP lepiej dostosowanej do wymagań użytkownika.

Na obiektowość aplikacji składa się obiektowy język programowania, możliwość parametryzacji modelu, czyli dostosowania ale przede wszystkim jej elastyczność i modularność, co jest już wyznacznikiem nowoczesności oprogramowania inżynierskiego.

W aplikacji przyszłości przypuszczalnie standardem będzie dostosowywany obiektowy interfejs, dołączane i usuwane moduły robocze (engines) oraz wizualne, a także całkowicie graficzne narzędzia programowania. Technika obiektowa pozwala na łatwe przypisywanie artefaktom (łac. arte factum - sztucznie wytworzone) istniejącym w wirtualnej przestrzeni, indywidualnych parametrów połączeń z innymi artefaktami. Obiekty można wyposażać nie tylko w struktury danych ale i informacje zachowań, a nawet elementy tzw. sztucznej inteligencji(AI Artificial Intelligence).

Pełne zaimplementowanie techniki obiektowej w systemach inżynierskich będzie prawdopodobnie początkiem ich nowego etapu rozwoju. Inżynier dziś składający modele z dostarczonego standardowego zestawu części, być może stanie się wkrótce kreatorem światów wirtualnych opartych na nieprzeliczalnej bibliotece artefaktów.