淺談現代機械設計的創新方法

方將

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，工業化進程的日益加快，機械制造業已經成為我國經濟快速發展一個重要因素，所以，加快機械設計的創新，為我國機械制造業不斷注入新的發展活力，是當前機械制造業發展所面對的重要課題之一。

關鍵詞：現代機械設計；創新方法

機械工程一直都是一門十分古老的學科。機械工程必須要不斷和當前先進科學的技術進行相互結合，只有這樣才能夠真正促進現代機械設計自身發展，因為機械設計吸收了很多相關學科最新和最全面的技術成果。因此，采取現代的鍆械設計技術來實拖產品的開發，能夠從本質上降低機械設計的成本。提升機械設計的效率，采用過去傳統的機械設計的技術并不能滿足現代機械產品的要求。原因就在于不管是在產品結構、產品功能，還是在現代機械產品設計要求等等方面，現代的機械設計和過去傳統棚橢設計都存在著—定的差別。

一、機械工程設計的發展

1.傳統機械工程設計

機械工程設計經過了幾百年的歷史沿革，發展到今天已經成為一個較為完善的技術領域。在機械設計早期，由于受到生產設計條件和經濟發展水平、裝備水平的限制，一度處于依賴經驗、進展緩慢的局面。因為由工程技術人員的經驗所得雖然可以避免走彎路，但是同樣也不能擺脫錯誤認識和傳統經驗的束縛，所以機械設計在發展初期進展較為緩慢，運用到實際生產中所能創造的實際效益也相對有限。依照機械設計理論，傳統的機械設計實施過程復雜而繁瑣。因此在這一過程中要用到市場調查、模型架構、討論與測試等一系列工作，關鍵在于以這種方式得出的結論是建立在可靠度和參照性相對較低的基礎之上，因此傳統的設計面臨著極大風險。

2.現代機械工程設計

就機械工程設計本身來說，它應當是一種最具創造性和價值的活動。隨著工業進程的發展和現代技術的進步，人的地位得到前所未有的提高，人的能力逐步得到了前所未有的重視和開發，凸顯出的就是人的能動性和創造性。現代機械設計同樣將人的作用放到了最突出的位置，它致力于運用各種各樣的最新的科技創新成果，開發人的潛能和創新思維能力，同時致力于將現代科技運用到機械設計中去，將各種設計技術、計算技術、設計工具乃至新材料、新工藝運用到機械設計與制造中去，從而極大地減少了機械工程設計過程工作的單調與乏味，振奮和激發起設計人員的創造熱情和創造動力，幫助他們制定出更具突破性的設計方案，開發出功能更強大、附加值更高的新產品。機械產品設計工作的任務就是使設計的產品既具有優良的技術性能指標，又能滿足生產的工藝性、使用的可靠性和安全性要求，且消耗和成本最低等。運用創新思維，立足于計算分析的現代設計方法，使得機械工程設計向著自動化、集成化和智能化方向發展。

二、創新思維特點

創新思維是指具有新穎的、廣義模式的、一種可以物化的思維活動，即富有創新的思維過程。其特點是：

1.創新性創新思維無論在空間、時間及方案上，往往都突破了傳統的束縛.提出與眾不同的想法。創新性的結果往往會引出新理論、新方法。

2.推理性創新并非是憑空想象，它是建立在豐富的知識和實踐的基礎上。設計者對于瞬間的想法和靈感，善于由此及彼，合理地進行邏輯推理，推理可從縱向、橫向、反向等多方面進行。如俄國的邱吉柯夫，從切削時工件與刀具產生粘結，作縱向推理.發明了摩擦焊接法。

3.多向性就是從多種不同角度思考問題，分析問題，尋求新的思路。多向性思維可以是從一點向多個方而擴散，即擴散思維，如易拉罐可以作玩具，也可作天線、煙囪等；也可以指從不同角度對某個間題找出盡量多的思路、解法，如過河問題的解決可以通過橋、船、截流、隧道等多種方式。

4.綜合性綜合也能創新。把現有的各種信息、現象、概念等加以綜合概括，形成新的技術方案或設計思路，也能創造新產品。如機器人就是傳統機械電子技術、液壓和計算機等多學科技術的綜合體。

三、創新思維在現代機械設計中應用

1.在機械產品結構設計中應用

械產品的結構設計工作主要包括對產品的外形、各部分的配置以及總體結構的設計方面。根據客戶對機械產品功能要求的不同，所設計的結構方案也存在明顯差異。隨著人們對產品結構功能需求的提高，人們對機械產品結構的設計提出了更嚴苛的要求，設計人員必須在有限的空間中盡量多的將產品功能集成至一處，使得客戶的安裝和使用功能得到滿足。例如，在傳統的辦公室中，各式各樣的打印機、復印機以及掃描設備充斥在空間中，使得辦公室的環境不能得到改善，人們需要一種多功能的一體化文檔處理設備。辦公用品廠家在了解到人們的需求之后，開始著手對辦公機械設備進行改進和設計。后經分析調查，最終通過離散與綜合的創新思維方式，在盡量保證產品的基本構形要求下，將打印、復印以及掃描等文檔處理功能集成于一體，設計制造了一臺多功能一體機，顯著改善了辦公室的工作環境。

2.在機械產品運動方案創新設計中的應用

機械產品結構運動方案的設計就是設計人員根據用戶提出的產品功能需求而提出的從機械結構原理出發的產品功能原理構思。運動方案是探索并解決實際問題的一個有效途徑，其主要包括原動機、傳動機構以及執行部件等系統運動方案的設計。其最終得到的結果必須滿足機械產品結構功能的運動性能要求。設計的一種機構運動方案的好壞直接影響到產品結構、工藝、成本以及使用性能等方面的能力，是確定產品的整體質量、性能、經濟性、環境以及所獲得社會效益的關鍵步驟，是整個機械產品設計過程以及后續產品制造、使用過程的基礎。

四、結語

與傳統的機械設計相比，現代機械設計具有自身設計新理念和新思路。而現代機械設計離不開創新思維，創新思維是社會發展的源泉，是現代機械設計中重要的組成部分。機械設計人員只有樹立創新思維的理念，并結合自身豐富的實踐經驗和扎實的理論知識，同時充分利用現代計算機技術的優勢，發揮主觀能動性，才能夠設計出滿足人們對于產品越來越高的要求，從而促進我國現代機械設計發展。

參考文獻：

[1] 薛松富.機械設計過程中的創新思維經驗[J].礦山機械，2012.03.

[2] 何慶.現代機械設計創新思維的開發[J].現代機械，2013.01.