淺議機械工程設計中創新思維型思維的運用

摘 要：我國的經濟發展離不開機械工程行業，為了促進我國整體經濟良好向上發展，機械工程設計也要不斷進行創新，在設計過程中融入新的設計思維，從而實現產品的優化，本文主要介紹了什么是創新思維、分類以及創新思維在機械工程設計當中的運用。

關鍵詞：機械工程設計;創新思維;創新方法運用

一、創新思維的概述

創新是現代社會發展的主要驅動力之一，教育中也開始強調創新思維培養的重要性，它指的是在固有模式上進行改革，形成一種新的高效模式，利用創新思維對傳統設計進行改造，可以實現資源的更優化配置，創新是發展的動力。一直以來，核心技術都是一個國家賴以生存的根本，現在各國對于知識產權的重視力度越來越大，在機械工程設計中，創新能夠給工程設計帶來變化，能夠優化資源配置，從而在當今社會獲得更好的發展。

和其他思維方式相比，創新思維有很多優點，它更加開放、更加多元，也更加綜合。開放性的思維可以讓設計師在設計過程中拓寬自己的思維，找到新的設計方法，這種開放性的思維可以打破常規，往往能夠取得出乎意料的效果;多項性可以讓設計師從多個不同的角度進行設計，因此能夠給出更多可供選擇的方案;綜合性是指在設計過程中要用到多方面的綜合知識，在機械工程設計中，往往會用到計算機、機械理論等多學科的知識，將不同學科的知識進行綜合設計，可以實現資源的最優化配置。

二、機械工程設計中的創新思維方法

（一）智力思維法

這種方法在我們日常生活中也非常常見，在某些時候，有些問題長時間無法得到解決，就需要一定的靈感，在機械工程設計當中，也會使用到這種方法，他主要是針對某一瞬間產生的靈感或潛意識中的新奇想法來進行研究。使用智力思維法往往需要團隊成員在一起進行頭腦風暴，所有的成員都將自己的想法表達出來，然后互相討論，指出對方想法中的優缺點，從而形成一套最佳的設計方案。智力思維法往往適用于小型項目，通過成員之間的討論快速解決問題。

（二）推理思維法

推理思維往往有四個類型，分別是：提問法、反面求索法、缺點列舉法和系統分析法。

提問法主要是提出自己對產品現存問題的疑惑，一般有針對產品自身缺件的問題或者產品制造過程中的一些問題，通過對產品從設計到使用全過程進行提問，從而讓設計者進行針對性的思考，找出不足之處進行改進。

反面求索法主要是從反面思考，從對立面出發，找出產品中存在的問題，使用這種方法，有時候會產生意外的效果。

缺點列舉法就是將產品中存在的不足之處一一列舉出來，然后再針對性的解決這些問題，缺點列舉法的優點就是可以針對性地找出產品中的不足，但是對于一些隱匿性較高的不足之處就很難被發現。

系統分析法就是從頭到尾梳理產品的生產過程，找出各個環節中的缺點，進行整改，實現創新設計

（三）聯想類比法

聯想類比法還可以細分為三種，分別是相似類比法、移植法和仿生法。

相似類比法就是將相似的系統進行對比，相似的部分，并且利用創新思維進行融合創新，相似類比法的實際運用有同步帶，同步帶就是參考齒輪的運動設計出來的，還有機械手爪，機械手爪是模仿蟹鉗設計出來的。

移植法是從其他領域移植新的技術，在這個技術的基礎上進行創新。例如激光切割技術就是從物理上的激光移植過來的。

仿生法就是仿照生物生理特征的一種方法。例如回聲技術就是模仿金魚之間的交流設計出來的。

三、創新思維在機械工程設計中的運用

（一）在機械產品運動方案設計中的運用

機械產品的運動是實現整體功能的基礎，對運動方案的設計進行改進非常重要。在運動方案中運用創新思維指的就是根據客戶的需求，采取更多創新方式來進行設計構思，這需要設計師在開始設計之前對產品的機械結構有充分的了解，特別是掌握機械結構的動作方式，要了解各個零部件是如何運動的，以及各個零部件之間的聯動，當然，為了提高利潤，要盡可能的節約成本，所以在設計過程中還要考慮機器的生產工藝、效率等，堅持傳統的設計方式是無法滿足這些設計要求的，所以設計師必須要將創新思維融入到設計過程當中。以自動包裝機械手抓產品為例，在設計這個產品時，考慮到他需要不同機械的配合，所以要合理設置氣缸之間的運動方式，設置好氣缸的運動路徑和時間，避免發生碰撞。

（二）在機械產品結構設計中的運用

在結構設計過程中，需要綜合考慮內部結構，外形設計等多方面因素，當然，客戶的需求也是必須要考慮的影響因素之一，在了解了客戶對產品的需求之后，設計師用創新思維來設計產品，讓產品結構更加合理，在滿足客戶需求的前提下，盡可能的實現產品功能多樣化。例如在實際應用當中，打字機和復印機的使用重合率是非常高的，因此可以考慮改善打字機和復印機的結構，從而將兩者很好的結合在一起。

（三）在機械產品動力能源設計中的運用

機械產品設計除了外形和內在零部件的設計之外，還要考慮動力源的設計。隨著節約資源口號的提出，在很多行業都開始用新的清潔能源，新能源在機械產品中也得到了更加廣泛的應用，所以設計人員在設計動力源時應該盡可能的選擇新能源，并且綜合考慮機械的動力要求、能源的成本、能源是否環保等多方面的要求，選擇出最為適合的動力源。例如近幾年開始興起的電動汽車，這種汽車就是用電能作為驅動能源，和傳統的汽車相比，他不再使用沒汽油作為動力源，降低了污染氣體的排放量，有很好的環保效果，同時，為了提高電動汽車的充電速度，開發出了新的充電技術，縮短了充電時間，實現了電器汽車的普及。

四、結語

總而言之，在機械工程中運用創新思維能夠加快機械工程設計的發展，隨著科學技術的進步，經濟發展的步伐在進一步加快，為了跟上時代的發展，必須要實現資源的優化配置。在實現機械工程設計創新的過程當中，設計師起到了非常重要的作用，首先就需要設計師轉換自己的設計思維，在設計過程中，運用新的思考方式來提高機械產品的各方面性能，這樣才能使機械工程行業的快速發展，加快我國的機械工程發展進程。

參考文獻：

[1]田俊豪.淺議機械工程設計中創新思維的運用[J].南方農機，2019，50（19）：126.

[2]昝曉陽.淺議機械工程設計中的創新型思維的運用[J].內燃機與配件，2018（09）：238-239.

[3]于德海，尹來發，金明，周曉光.淺議機械工程設計中的創新思維運用[J].科技創新導報，2014，11（32）：109.

[4]馬國鋒.淺談機械工程設計中的創新思維[J].黑龍江科技信息，2013（35）：1.

作者簡介：

張蕊（1984年5月9日），性別：女 ，民族：漢族，籍貫（精確到市）：河北省涿州市，當前職務：綜合管理崗，當前職稱：初級，學歷：本科，研究方向：機械專業.