打破機械設計的壁壘

王國霖 江國豪 武婷婷

摘 要：創新能提供給發展最好的動力，而機械生產我國正處于鼓勵創新，發展創新的階段，好的點子完全可以改變一個人的命運，甚至一個民族，一個國家，乃至全人類。然而我們的常態意識往往會阻礙我們進行創新思維的行為過程。因此當我們在實際機械設計，問題分析時可以在拋開我們的心理慣性和頭腦瑕疵來進行設計，那么創新將是最好的體現。

關鍵詞：創新；機械設計；心理慣性；創新思維

機械創新創造的方法與結構框架的建立已經有很好的理論依據和現行的市場運行了，而我則通過了對心理學，機械學，經濟學的綜合學習，構建了一種可以簡單易行的機械更新的辦法。

這些看似不存在聯系的學科，實則正是更新以及創新最難打破的厚墻。比如舉個非常簡單的例子，在多數機械設計中出現的結構類型多是以對稱型和連續可復制型出現的，這就可以對應到心理學中對稱舒適的心理假象特征，而連續可復制則映射到了我們最有瑕疵的規律心理，人類萬事都要找個規律，換句話說就是當我們在進行思維延伸的同時，我們的常態意識則會添加萬事皆有規律這一假說到我們分析考慮問題的情況上。因此當我們在實際機械設計，問題分析時可以在拋開我們的心理慣性和頭腦瑕疵來進行設計，那么創新將是最好的體現。

創新提供給發展最好的動力，而機械生產我國正處于鼓勵創新，發展創新的階段，好的點子完全可以改變一個人的命運，甚至一個民族，一個國家，乃至全人類。因此各學科的結合價值量將會體現在創新發展的最終狀態上，當然有了方法，只要能夠執行，那么就能成功，因此這個方法我希望通過我的提出來呼吁起各個學科的專家一同來組創一支可以打破心理學，經濟學，機械學等等一系列學科的相互組建的創新壁壘。下面我將以機械創新為例，來推廣我所提出的方法。

就像有一道簡單的邏輯思維題，而在題目的假設存在范圍上可以變換出多種思維模式的結果，而其中所反應的實質性問題則是問題的定義是什么，而并非問題的解決方法以及解決問題所提出的問題，甚者更非問題本身所可以得到的結果。題目：（）+（）=10。本題目的答案很多，正確結果更是沒有范圍以及存在的根本充分條件。其答案有幾例：1.1+0=10本答案則是從事物的外部可觀結構來進行分析得到組成事物本質的單元體。在機械設計中，利用單元體進行系統內部的分析，也就是對整體機構進行零件化分析，進而得到機械設備本質所存在的各部分結構以及結構所能體現實際運動參數的運動鏈接。這種分析方法從心理學角度考慮則為則為事態化簡的推廣，而事態化簡所面臨的問題則是關鍵細節無法量化到個體的各部分結構。引申到機械設計裝備上一個最易出現的問題則是零件設計的整體裝配以及后期運動模擬分析額外的工作量，工作量的整體優化性減輕為機械裝備設計帶來了更為可觀的影響。

可以通過對方程式賽車設計思路來理解這個問題。確定內容：1、整車MR型。2、方案比較，采用13寸賽車專用胎；發動機鈴木GSX-60；懸架采用雙橫臂結構；轉向梯形斷開式3、人機工程確定賽車長、寬、高、軸距、輪距等基本尺寸。 4、各部分質量參數統計，求解賽車質心位置，質量參數。5、根據百公里最小加速性時間選減速比為3.35。6、參照規則，進行校驗，確定總布置方案。

從整體的原理構造來看，是采用總分總的形式來造出有整體大構架的，有實體fesc賽車為參考模型的分零件然后通過機械裝配以及電氣機械控制一體化來實現整體的裝配成車。所以所要面臨的最嚴峻的問題就是：

1個體設計未能符合整體要求：在零部件的設計調整時，各個零部件需要完全配合，也就是說需要通過螺釘，螺絲，以及焊接，膠接等通過機械裝配來完成某種構件的特殊性能要求。但是當零件設計時，通過整體來推理零件的設計可以很好的對零件的功用以及設計優化會有很好的體現，但其中沒有整體構件的規格規劃，以及前期的空間分配。最后只能導致系統零件的不協調，最終導致裝配困難。在經濟學上這就是不匹配的單項經濟，不僅會波及到自經濟系統發展而且影響到市場經濟的調控。

2機械結構未能零件化設計。舉個例子來說，機械設計將抽象的工作原理具體化為某類構件或零部件，具體內容為在確定結構件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面狀況的同時，還須考慮其加工工藝、強度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關系等問題。所以，結構設計的直接產物雖是技術圖紙，但結構設計工作不是簡單的機械制圖，圖紙只是表達設計方案的語言，綜合技術的具體化是結構設計的基本內容。當機械機構推廣到零件草圖時，機械的機構設計則優化到了千萬張草圖，因此分化后的系統具有更可靠的單項功用。

通過上述兩點的考慮，通過心理學和經濟學的推廣延伸。我們可以得到初步的機械設計草圖狀態靈感。具體操作方法：1設計機械結構采用101式排布，在機構中設計零件，在零件外架設機構。101式則是以整體機構，以及整體機械系統為1；以分布量化零件為0-，為什么有一個很顯眼的”-”，因為后面的為1缺。因為整體設計最容易忽略的是當整體細化為零件時很容易造成對整體系統的失穩把握。因為在設計中我們從打破心理學，打破經濟學的角度來看待此類問題我們就會更好的實現101，總（推分）總。也就是說總體的分析模擬到零件的拆分，從而在零件空間的存在下，對，這個很重要，在零件空間的存在下來完成零件的整體設計。也可以推廣到以融模為限制框架來進行設計研發，當立體空間上允許的條件下進行研發設計，以總化分來作為指導思想。

創新不難，在機械設計發展的道路上，只要我們放棄我們的慣性思維，一切就將水落石出。

作者簡介

王國霖（1994-），男，就讀于鄭州大學機械工程學院，身份證號：13062819******5813