设计自动化主要经历了三个阶段，即：(1) 自动化概念设计过程；(2) 自动化软件集成过程；(3) 知识自动化过程。

20世纪50年代至20世纪末，设计自动化主要在学术领域进行一些研究，各国学者对自动化概念设计综合过程研究的较为深入，如：基于矩阵的概念设计综合过程；基于图理论的概念设计综合过程；基于语法的概念设计综合过程；基于功能的概念设计综合过程。

2000年-2010年间，设计自动化主要体现在对工业软件的集成和自动化执行方面，如CAD、CAE、CAM、CAPP、MES、PLM等商业软件，相关理论如多学科设计优化Multidiscipline Design Optimization (MDO)。这一时期，国内外主要的商业化系统集成自动化设计的代表，如：美国Engineous公司研发的CAX系统集成和优化设计平台Isight/Fiper，现已被法国达索系统公司收购，并将其改名为Isight/SIMULIA Execution Engine；北京索为高科系统有限公司自主研发的面向工程设计领域的集成化、综合化集成设计平台Sysware TDE/IDE；美国Neosis公司研发的多学科仿真集成设计工具Optimus；美国PHOENIX Integration公司开发的集成设计优化辅助工具PHX ModelCenter；美国Vanderplaats公司开发的集成设计平台VisualDOC等。上述这些集成设计自动化平台的特点都是通过集成多种CAX计算机辅助设计软件，实现CAX平台数据的互通与自动化执行，并在此基础上实现多学科综合设计优化。

到2010年前后，设计自动化主要体现在以知识工程为核心的知识自动化过程。特别是，麦肯锡全球研究所2013年发布的《颠覆技术：即将变革生活、商业和全球经济的进展》报告中，预测了12项可能在2025年之前决定未来经济的颠覆技术，其中就包括了知识自动化的概念。该报告预计到2025年，知识型工作自动化每年可直接产生5.2至6.7万亿美元的经济价值，不计自动化所带来的效率间接提高，相当于额外1.1亿至1.4 亿个全职雇员的产出。在实现知识自动化理念的商业公司中，北京索为高科系统有限公司自主研发的面向工程设计领域的集成化、综合化集成设计平台Sysware工程中间件平台已经走在国内和国际的前列。

SYSWARE工程中间件平台正是以实现设计自动化为目标，其产品体系包括SYSWARE.IDE（集成设计环境）、SYSWARE.P2M（任务流程数据集成系统）、SYSWARE.EDM（工程数据集成管理系统）、SYSWARE.KE（知识集成应用系统）、SYSWARE.EAP（工程应用集成门户系统）构成。SYSWARE工程中间件通过建立统一的标准和方法，可以将工程设计、仿真、试制、试验过程中的各种工具和系统进行集成，同时又可以在一个中性平台上，将多项单一技术（如气动、结构、强度、电子、控制等）整合为综合技术，并通过智能语义分析，实现设计过程的自动化执行，最终实现知识工作自动化，使得知识工作者80%的体力劳动由系统代替人来自动地完成，将设计人员从重复性设计工作中解放出来，有更多时间来完成20%的创新性工作。

设计自动化技术可以应用在航空、航天等行业复杂产品的研制设计过程。基于设计自动化技术研发的SYSWARE工程中间件平台，已经用于航天、航空、船舶、导弹、发动机、电子、核工业等多个领域、多个型号研制中得到应用。

CAD是工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识，对产品或工程进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。一般认为，CAD的功能可归纳为四大类：建立几何模型、工程分析、动态模拟、自动绘图。为完成这些功能，一个完整的CAD系统起码应由人机交互接口、科学计算、图形系统和工程数据库系统等组成。

CAD可被用于各个行业，例如电力、机械制造、室内装潢、水电工程等等，比较成熟的软件有：AutoCAD2000。

CAPP是根据产品设计所给出的信息进行产品的加工方法和制造过程的设计。一般认为，CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等等。其中，工序设计又可包含：装夹设备选择或设计、加工余量分配、切削用量选择以及机床、刀具和夹具的选择、必要的工序图生成等。工序设计是制造性企业技术部门的主要工作之一，其质量之优劣及设计效率的高低，对生产组织、产品质量、生产率、产品成本、生产周期等有着极大的影响。

CAM是指计算机在产品制造方面有关应用的总称。CAM有广义和狭义之分

广义CAM一般是指计算机辅助进行的从毛坯到产品制造过程中的间接和直接的所有活动，包括工艺准备、生产作业计划、物料作业计划的运行控制、生产控制、质量控制等。

狭义CAM通常仅指数控程序的编制（又称数控零件程序设计）。数控编程是对所有采用数控的设备如数控机床、数控检测仪器、数控机器人等进行程序设计，可包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及数控代码（又称NC代码）的生成等。一般来说，狭义的概念采用得比较广泛。

上述概念比较抽象，理解起来比较困难。简单说来，CAD就是用计算机绘制图纸来代替人工绘图，CAPP就是用计算机进行生产计划来代替人工生产计划，CAM就是用计算机预定机器运行轨迹来代替人工操作机器运行。