淺析現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方法研究

朱春

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念與方法也逐漸的被應(yīng)用到了機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)中。隨著人們對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的功能需求越來(lái)越多樣化，機(jī)械設(shè)計(jì)流程也日漸繁雜。本文將通過(guò)對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究對(duì)象的分析以及基于對(duì)樹(shù)立全新創(chuàng)新理念的闡述，來(lái)提出了一些現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方法，以期能夠引起更為廣泛的討論與交流，并為相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)人員提供一些參考、借鑒。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機(jī)械；設(shè)計(jì)；創(chuàng)新；方法

目前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)步入到了知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，而作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，設(shè)計(jì)制造業(yè)要想取得長(zhǎng)久性的發(fā)展，其唯一的不竭動(dòng)力即為“創(chuàng)新”。而創(chuàng)新則必須要依賴于一定的物質(zhì)與精神條件支持，要求相關(guān)從業(yè)者具備創(chuàng)造性的思維，要憑借一系列的方法來(lái)達(dá)成。只有確保掌握了正確的創(chuàng)新方法，方可實(shí)現(xiàn)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究對(duì)象

機(jī)械創(chuàng)新的內(nèi)涵即為將設(shè)計(jì)者自身的創(chuàng)造能力充分的發(fā)揮出來(lái)，憑借人類現(xiàn)已掌握的科技成果來(lái)展開(kāi)創(chuàng)新思想假設(shè)，設(shè)計(jì)出具備創(chuàng)造性、實(shí)用性以及新穎性的機(jī)械設(shè)備。機(jī)械創(chuàng)新具體可分成兩部分內(nèi)容：第一，對(duì)于現(xiàn)有人類生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中所應(yīng)用到的機(jī)械設(shè)備在其穩(wěn)定性、適用性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)；第二，設(shè)計(jì)出目前所沒(méi)有的新機(jī)械設(shè)備，從而滿足于人類在不斷發(fā)展的過(guò)程中所出現(xiàn)的新需求。

針對(duì)機(jī)械設(shè)備所開(kāi)展的創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作是構(gòu)建于當(dāng)今的機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)理論基礎(chǔ)之上，綜合融匯了思維科學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)科、認(rèn)知學(xué)科等多各學(xué)科的學(xué)術(shù)成果，在通過(guò)充分的交流之后所形成的一項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)與方法。因在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)當(dāng)中匯聚了人們大量的創(chuàng)造性指揮，所以通過(guò)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品也便是科技與藝術(shù)所共同結(jié)合之后所形成的產(chǎn)物，其不僅需具備產(chǎn)品本身的技術(shù)性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及適用性等條件要素，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)能夠經(jīng)技術(shù)的美學(xué)價(jià)值充分的體現(xiàn)出來(lái)，使之同時(shí)也能夠具備良好的審美價(jià)值。

機(jī)械設(shè)計(jì)通常可被劃分成3個(gè)階段，依次為方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、動(dòng)力設(shè)計(jì)，在這3階段當(dāng)中，第一階段所要求的創(chuàng)造性色彩最為濃厚，相應(yīng)的設(shè)計(jì)難度也是最大的，一般性的設(shè)計(jì)工作均是基于給定的機(jī)械結(jié)構(gòu)或是僅針對(duì)某部分結(jié)構(gòu)所提出的微小變動(dòng)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其最為核心的內(nèi)容即為對(duì)尺度大小與動(dòng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)，和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)比來(lái)看，機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性要求更多的突出人在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，尤其是在方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的主導(dǎo)價(jià)值與創(chuàng)造能力。機(jī)械創(chuàng)造絕大多數(shù)情況都是針對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2 樹(shù)立全新的創(chuàng)新理念

2.1 設(shè)計(jì)計(jì)劃階段

在此階段當(dāng)中，要進(jìn)行大量的資料信息查找。機(jī)械產(chǎn)品必須要能夠符合于相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，因而，便要針對(duì)資料內(nèi)容展開(kāi)全面、系統(tǒng)的分析，針對(duì)設(shè)計(jì)當(dāng)中所存在的問(wèn)題現(xiàn)象及時(shí)作出確切性的預(yù)測(cè)，以促使所生產(chǎn)出的產(chǎn)品不論是在質(zhì)量、安全還是性能上均可符合于相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。這一階段同時(shí)作為初始階段，將會(huì)直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量與性能，因而，也便要求相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要具備相應(yīng)的創(chuàng)新型理念，同時(shí)在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中融入這些理念，缺乏創(chuàng)新性能夠始終存在于之后的每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

2.2 方案形成階段

此階段是針對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中每一個(gè)具體的環(huán)節(jié)作出精確化的設(shè)計(jì)，針對(duì)方案設(shè)計(jì)的選取關(guān)鍵是要確保能夠選擇出一個(gè)可同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性的方案，并且還應(yīng)把握一定的可操作性與創(chuàng)新性要求。

2.3 技術(shù)設(shè)計(jì)階段

這一階段主要影響著機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率，特別是針對(duì)技術(shù)方面的完善與改進(jìn)工作。在此階段之中，依據(jù)初步設(shè)計(jì)的草圖，來(lái)對(duì)所需資料進(jìn)行查找，確保最終的設(shè)計(jì)方案的合理性。另外，要將這一階段所設(shè)計(jì)出的方案做好保存工作，同時(shí)加強(qiáng)技術(shù)性的創(chuàng)新工作，為之后的設(shè)計(jì)工作打好基礎(chǔ)。

3 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方法

在開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)掌握一定的技巧與方法，便能夠極大的提升創(chuàng)新效率與質(zhì)量，對(duì)此下文將就在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中所經(jīng)常應(yīng)用到的一些創(chuàng)新方法來(lái)加以具體分析：

3.1 討論法

采取小組探討的方式，注重發(fā)散性與激勵(lì)性的思維，能夠有助于人們產(chǎn)生出創(chuàng)造性的意見(jiàn)。通過(guò)不同人員之間的互相探討與思考，來(lái)激發(fā)出新的創(chuàng)新思路與途徑，互相彌補(bǔ)自身的短處缺陷，就某一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新引發(fā)連鎖性的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)。討論法還可將給予個(gè)人思維充分的發(fā)揮空間，有助于打破約定俗稱的常規(guī)思維方式，能夠促使創(chuàng)新性的實(shí)現(xiàn)大量的涌現(xiàn)出來(lái)。

3.2 類比法

每一種事物都有著其自身的特點(diǎn)，由不同事物的差別分析與類似對(duì)比的過(guò)程中獲得創(chuàng)新性的思維。例如人們受到在面包當(dāng)中因?yàn)榧尤肓伺蛩蓜┒偈姑姘兊酶优钏蛇@一現(xiàn)象，類比發(fā)明出了泡沫塑料，再如由人的手部按壓可獲得印記從而設(shè)計(jì)出了印刷設(shè)備，諸如此類的例子不勝枚舉。

3.3 移植分析法

將針對(duì)某一對(duì)象所開(kāi)展的研究工作應(yīng)用到與之完全不同的目標(biāo)對(duì)象上，有助于推動(dòng)不同學(xué)科之間的互相交叉應(yīng)用，即為移植分析法，類似的如通過(guò)將計(jì)算機(jī)與傳感器進(jìn)行移植交叉應(yīng)用，人們?cè)O(shè)計(jì)出了機(jī)電一體化的設(shè)備。

3.4 離散分析法

促使所研究的目標(biāo)對(duì)象被分開(kāi)，進(jìn)而形成新的產(chǎn)品，例如音箱便是由揚(yáng)聲器和收錄機(jī)設(shè)備這一整體結(jié)構(gòu)之中所分出的一項(xiàng)新產(chǎn)品。

3.5 對(duì)應(yīng)分析法

利用較為接近或是模擬對(duì)比、同類對(duì)比的方式來(lái)展開(kāi)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，例如在大規(guī)模的工廠生產(chǎn)當(dāng)中所應(yīng)用到的機(jī)械手便是對(duì)于人手功能的模擬；還有例如通過(guò)對(duì)青蛙等兩棲類動(dòng)物的對(duì)應(yīng)類比，人們?cè)O(shè)計(jì)出了水陸兩棲的作戰(zhàn)坦克；根據(jù)蝙蝠的生理特點(diǎn)，利用相似的原理發(fā)明了雷達(dá)。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合融匯了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)內(nèi)容，創(chuàng)新難度不斷加大，因此就必須要對(duì)相關(guān)的方法理論加以分析、總結(jié)，從而更好的服務(wù)于創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作。對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)人員而言應(yīng)當(dāng)基于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，樹(shù)立起全新的創(chuàng)新理念，綜合應(yīng)用討論法、類比法、移植分析法、離散分析法、對(duì)應(yīng)分析法等多種方法策略，來(lái)設(shè)計(jì)出更高質(zhì)量與效率的機(jī)械設(shè)備，以適應(yīng)于符合于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，促使機(jī)械產(chǎn)品能夠擁有更加強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司修造廠）