創新思維在現代機械設計中的運用分析

楊忠昌　李睿

摘 要：對我國機械行業而言，想要實現快速發展，關鍵在于對創新思維進行合理運用。文章首先從原則和特點兩方面，對現代機械設計進行了概述，然后通過理論與實際相結合的方式，針對現代機械設計中創新思維的具體運用展開了系統的分析，具體內容包括運動方案設計、外觀造型設計、動力能源設計等諸多方面。希望文中討論的內容可以在某些方面為從事現代機械設計工作的人員提供幫助。

關鍵詞：創新思維；現代機械設計；具體運用

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0053-01

工業生產領域不僅對機械設計具有較高要求，所涉及范圍也相對廣泛，過去很長一段時間內，作為機械設計核心的傳統設計模式，已經無法滿足現代機械設計提出的要求，因此，通過強化創新能力的方式，加快機械行業發展的速度，在縮短生產周期的基礎上降低使用成本，提高設計的質量與水平，是推動經濟乃至社會發展不可或缺的環節之一。

1 現代機械設計的概述

1.1 原則

對設計方案進行制定的前提是確定產品性能，并以此為依據，保證所選用設計方式與實際需求相符，盡量縮短設計時間、降低設計成本，在諸多機械部件中確定不具備較高使用價值的部件，明確設計方案的問題所在，從而選擇科學、合理的解決方式，避免材料或時間的不必要損耗。

1.2 特點

一方面，對傳統機械設計而言，設計人員往往需要以自身的設計經驗為依據，針對機械產品完成主觀判斷和設計的工作，從設計人員的角度出發，傳統機械設計對其設計水平具有極高的要求。現階段，大量先進技術在各個領域被廣泛運用，從事現代機械設計工作的設計人員，自然能夠以更快的速度和更好的質量完成設計工作，傳統設計模式已然無法滿足人們對機械產品具有的需求[1]。因此，在開展與現代機械設計相關的工作時，設計人員往往會選擇對新興設計技術加以運用，目的是減少設計誤差、提高設計效率。

另一方面，正常情況下，傳統機械設計工作都是以總目標為依據所開展的，因此，不同流程所對應的設計方案，往往存在著十分明顯的差別，只有完成前一個設計方案，才能開展后續工作，正是因為如此，工作效率低下的問題始終沒有得到有效解決。現代機械設計的特點是，在計算機中直接導致設計數據與方案，接下來完成立體圖形的打印和數字的修改工作，最后確定設計方案，這樣做不僅避免了時間的不必要浪費，還提升了機械設計的準確性與科學性。

2 現代機械設計中創新思維的運用

2.1 在機械產品運動方案設計過程中應用

針對機械產品運動方案所開展的設計工作，主要指的是設計人員根據用戶對產品功能具有的需求，提出構思，對問題解決途徑和包括執行機構、原動機在內的系統運動方案進行探索，保證得到與運動性能相符的最終結果的機構運動。可以說，所設計運動方案的優劣，與產品性能、結構以及成本等因素間存在著直接的聯系，運動方案設計不僅是在對機構產品性能、質量、社會和經濟效益進行確定的過程中，不可或缺的關鍵環節，更是保證后續制造和使用階段順利行進的前提[2]。從機械產品的角度來看待這一現象，產品某種功能的實現，往往對應著不同的原理，任意功能的實現又需要依托于不同的機構。總的來說，機械產品運動方案是機械設計的核心環節，設計人員應當以功能分析為基礎，經由思維活動構架的創新、設計等步驟，獲得符合需求的運動方案。

2.2 在機械產品結構設計中應用

作為現代機械設計工作的第一步，機械結構設計的內容主要是對機械產品設備配置、整體形態以及結構的外形進行設計。正常情況下，無論是對機械產品還是對其他產品而言，結構設計的核心是以客戶對產品功能具有的需求為依據展開設計工作，正是因為如此，不同產品對應的結構設計，往往存在一定的差異。設計人員在對機械產品結構進行設計時，首先應當保證所設計機械產品具有多元化的結構類型，這樣做的目的是實現機械結構的創新。近幾年，隨著社會的發展和科技的進步，人們在機械產品功能方面具有的需求逐漸增加，正是因為如此，結構設計工作需要達到的要求也更加嚴格，設計人員需要在特定的時間內，將產品功能在特定的機械結構上進行集中設計，只有這樣才能盡量滿足人們具有的使用需求。以商務辦公為例，現代辦公模式追求的主要是“高效率”，以掃描設備、復印機和打印機為代表的大型機械設備，往往需要被擺放在辦公場所的某個區域，基于此，人們開始期待一體式多功能設備的問世。辦公用品的供貨商以人們對辦公所需機械設備具有的需求為依據，對辦公機械進行設置，使得一體式機械成為現實。針對一體式機械所開展的工作，設計理念如下：將不同機械設備的特點在同一臺設備上進行集中設計，在改善辦公環境的基礎上，提高辦公效率。

2.3 在機械產品外觀造型設計中應用

針對機械產品開展的設計工作，不僅需要考慮實用性，產品外觀同樣重要。設計人員在對產品外觀進行設計時，應以美學基本原理為依據，保證產品色彩、外形和裝飾的合理性。在外觀造型設計正式開始前，設計人員首先應當明確外觀設計對機械產品而言，具有與性能設計相同的重要性，只有這樣，才能在后續設計工作開展的過程中，保證產品外觀與審美規律相符。當然，僅僅對功能性要求加以滿足是不夠的，設計人員還應當將創新思維與選材過程相融合，保證外形設計具備應有的可行性和實用性，再以此為基礎，利用相關材料及工藝手段，實現對機械產品形象美和材質美進行增加的目標，實踐結果表明，這樣做不僅可以為人們提供良好的機械產品使用體驗，還能夠使人們產生更加優異的視覺效果[3]。以近幾年較為流行的“簡約風”為例，在對機械產品外觀進行設計時，設計人員就可以以“簡約風”為依據，結合不同產品的用途的特點，對自身的創新意識進行充分發揮。

2.4 在機械產品動力能源設計中應用

隨著工業技術的發展，機械設計方法與過去相比變得更加多元化，除此之外，制造材料、加工技術和能源技術的進步，也在某種程度上為設計人員提供了能夠充分發散創意思維的平臺。針對機械產品能源動力開展的設計工作，關鍵在于動力能源的選擇，也就是說，設計人員應當在條件允許的前提下盡量發揮自身的創新意識，無論是傳統的天然氣能、石油能，還是新興的電能、太陽能，都可以作為機械產品的動力能源得到相應的適用，設計人員需要做的，就是以設計要求為依據，比較不同動力能源的環保性和節能性，從而保證后續工作的高質量完成。另外，設計人員在完成對設計方案的尋找工作后，還應當通過創新的方式，在機械產品設計過程中，對不同的能源進行應用，并根據每位用戶提出的設計需求，有針對性的強化產品的節能性。以公共交通設計為例，目前，適用人群最多、適用范圍最廣的應為電動公車，與燃油公車相比，將電能作為動力能源的電動公車不僅可以節省能源，還能夠減少二氧化碳排放量，避免給空氣造成污染。設計人員在對出行工具進行設計時，可以將能源作為切入點，通過對太陽能等綠色能源進行合理運用的方式，構想出既符合環保理念，又可以提高民眾出行舒適度的交通工具。

3 結語

通過對上文所敘述的內容進行分析能夠發現，在科學技術發展速度極快的當今社會，推動科技領域發展的中堅力量仍舊是創新，因此，對現代機械設計而言，運用創新思維的目的不僅是提高機械產品的科學性與完善性，更重要的是，保證機械設計能夠在最大程度上滿足人們在日常生活中具有的需求，只有這樣，才能使機械產品變得更加集中化和智能化。

參考文獻

[1]許允昕，王良強.試論創新思維在現代機械設計中的體現[J].科技經濟導刊，2017，（19）：88.

[2]程會凱.試論創新思維在現代機械設計中的體現[J].山東工業技術，2017，（09）：236.

[3]丁舒園.創新思維在現代機械設計中的體現[J].通訊世界，2016，（19）：278-279.