如何使創新思維融入機械工程設計中

摘要：機械工程在進行設計時，將創新的思維融入機械工程設計中是當今社會工業化過程中必然要求，創新設計所能達到的效果是難以估量的。當將創新思維融入到機械工程設計中，需要增強創新意識，同時還需要有比較豐富的設計經驗，只有這樣在機械工程設計過程才能達到意想不到的效果。機械工程設計過程中運用創新設計思維，可以取得良好的效果，而且能夠推動機械工程的快速發展。

關鍵詞：機械工程設計；創新思維；應用

創新設計思維在機械工程設計中的作用是相當重要的，相似性思維是創新思維發展過程中的必然階段，相似性思維在創新思維的發展過程中是不可或缺的，科研中對事物主要進行的是相似性分類，然而在工程機械產品中主要采用的科學分類方法是模塊化分類，因此為了能夠有效的生產工程機械產品就要在設計的過程中融入創新思維。

1.機械工程設計的發展

1.1.傳統機械工程設計

經過上百年的積淀，機械工程設計發展目前已經比較完善，機械工程設計也在不斷的進步中，早期的機械工程設計受到各種條件限制，如：經濟發展水平和生產條件的限制，嚴重阻礙了機械設計的持續前進。即便實踐經驗豐富的工程技術人員，在設計過程中能夠節省大量的時間，但還是無法擺脫傳統設計理念的影響，犯錯誤仍然難以避免。因此，早期的機械工程設計仍然經歷了比較長的過渡期，而且也限制了生產價值的創造。

在機械工程設計的理念中，傳統的機械設計操作過程比較復雜，執行難度比較大。首先設置專門的市場調查人員，在目標產品的調查過程中使用各種有效的手段，根據實際的調查結果對市場需求進行預測，采取合適的手段對工程設計存在的問題進行分析和整理。而且對于存在的問題進行整理，然后進行全面的分析，提出具體的解決方案和設計方案。最后，所有的成員一起進行匯總、評價和分析，從而得出結論，然后制定計劃來完成整體的設計。在整個設計過程中，市場調研，模型框架，討論和測試都是密切聯系的，在這一系列的過程中，沒有精確的信息數據和具體的參考的實例，因此，傳統設計存在較高的危險系數。

1.2.現代機械工程設計

機械工程設計本身就是具有創造價值和創造力的工作過程。如今，現代工業具有驚人的發展速度，科學技術也得到了迅速的發展，人們的生活質量也得到了了顯著的改善，各種企事業單位的人才都被重用，尤其是重視他們的創造力和主動性，占據了社會的主導地位。而且人在機械設計領域發揮著舉足輕重的作用，是機械工程設計的中堅力量，他們通常利用最先進的科技成果，挖掘人的潛力，有效的利用創新思維，與此同時先進的科學技術在機械設計中得到了廣泛的應用，主要有設計技術，設計工具，計算技術，甚至在機械工程設計與制造當中運用最新的材料等。從而把設計人員的創造活力和熱情有效的進行激發，從而改變了單調而枯燥的機械設計過程，使他們突破設計領域的限制，更多的新產品被開發出來，從而能夠創造更多的財富。

2.創新思維在設計過程中的運用

2.1.智力思維法

由于受靈感或潛意識流的作用，新的創意才會被激發，并組織5至10人的專家組進行會議討論，會議通常持續了一個小時，專家們將對同一個課題進行公開討論，發表自己的意見，專家之間的交流可以產生新的靈感，從而彼此之間互相借鑒，豐富各自的頭腦，再加上各種各樣的想法來制定更多的方案，從而能夠引發出更多具有創新性的方案。這種模式的會議主要是為了在短時間內去對專業問題和項目進行探索。

2.2.組合創新法

組合創新法主要包含兩中不同的方法，一個是模塊組合的方法是將工程系統中具有相似性的功能進行全面的分析和系統分類，劃分出基本的功能單元，并將相對獨立的層次進行歸類，然后把它們設計成其他的“模塊”，從而使其具有規范性和標準性。用戶只需要購買需要更換模塊對他們的設備進行升級，避免了購買新機的麻煩和資金支出。另外的方法就是形態矩陣法，根據影響因素將復雜的問題進行分解，也就是目標標記。將參照因素利用圖解法來進行合理的安排，將各個參照量可能存在的基準值清晰的列出來，從而形成矩陣形態圖表，最終形成各種可能的狀態組合，這種方法可以繪制出各種設計方案，并且在大型機械設計中進行運用。

2.3.聯想類比法

聯想類比法主要包含三種方法，首先是相似類比法，在工程技術中合理的將各個組件進行合理的劃分，其中主要包括類似的結構，類似的過程和類似的功能等，從而形成一個合理的分類體系。同時在進一步分析的基礎上進行深層的分解，根據層次進行的水平劃分，根據本單位的客觀需要進行綜合分析，最后進行總體的整合和優化分類，并將新的技術引進來，最終形成全新設計流程。例如，根據齒輪嚙合傳動的原理對同步齒形帶傳動的設計進行類比。有時候，人或動物的行為也是機械設計的類比依據，從而能夠形成全新的結構和設計。例如，蟹爪加載機制的設計原理就是依據蟹鉗的工作原理。第二種方法就是仿生法，例如，仿生機器人的設計。第三種是移植法，例如，物理上的激光技術、電火花技術就是激光切割機、電火花成型機設計的依據。

2.4.相似性分類

創新研究的第一步就根據事物的相似性進行科學分類。在工程技術中，按層次找出相似的單元對結構相似、功能相似、運動相似的系統或組件進行合理分析，同時對分類進行進一步的分析和分解，最后在做出優化和整合，新技術的融合要根據有關單位的客觀需求，同時進行分類與整合，運用新技術創造出新事物。

綜上所述，創新是任何行業發展過程中必然要經歷的，機械工程設計的不斷創新，能夠改善機械產品的性能，而且企業的市場競爭力也可以得到顯著的提高，因此企業就能獲得更多的經濟效益。創新思維是創新設計的基礎，豐富的知識和經驗是創新思維的基礎，在創新設計方面，創新的思維并不是將所有的想法都列入其中，豐富的理論基礎是創新思維的出現必然要求。

參考文獻：

[1]萬耀青，阮玉湘.機電工程現代設計方法[M].北京：北京理工大學出版社，2011.

[2]王秀倫.現代工藝管理技術[M].北京：中國鐵道出版社， 2012.

[3]王隆太.現代制造技術[M].北京：機械工業出版社，2011.