淺析現代機械設計的創新方法研究

朱春

摘 要：隨著社會的發展與進步，現代設計理念與方法也逐漸的被應用到了機械設計領域當中。隨著人們對于機械產品的功能需求越來越多樣化，機械設計流程也日漸繁雜。本文將通過對機械創新設計研究對象的分析以及基于對樹立全新創新理念的闡述，來提出了一些現代機械設計的創新方法，以期能夠引起更為廣泛的討論與交流，并為相關的機械設計人員提供一些參考、借鑒。

關鍵詞：現代機械；設計；創新；方法

目前世界經濟發展已經步入到了知識經濟的時代，而作為國民經濟的重要支柱產業，設計制造業要想取得長久性的發展，其唯一的不竭動力即為“創新”。而創新則必須要依賴于一定的物質與精神條件支持，要求相關從業者具備創造性的思維，要憑借一系列的方法來達成。只有確保掌握了正確的創新方法，方可實現在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

1 機械創新設計的研究對象

機械創新的內涵即為將設計者自身的創造能力充分的發揮出來，憑借人類現已掌握的科技成果來展開創新思想假設，設計出具備創造性、實用性以及新穎性的機械設備。機械創新具體可分成兩部分內容：第一，對于現有人類生產活動當中所應用到的機械設備在其穩定性、適用性、技術性、經濟性等方面進行改進設計；第二，設計出目前所沒有的新機械設備，從而滿足于人類在不斷發展的過程中所出現的新需求。

針對機械設備所開展的創新設計工作是構建于當今的機械設計學理論基礎之上，綜合融匯了思維科學、設計學科、認知學科等多各學科的學術成果，在通過充分的交流之后所形成的一項設計技術與方法。因在機械創新設計當中匯聚了人們大量的創造性指揮，所以通過機械創新設計出的產品也便是科技與藝術所共同結合之后所形成的產物，其不僅需具備產品本身的技術性、穩定性、經濟性以及適用性等條件要素，同時還應當能夠經技術的美學價值充分的體現出來，使之同時也能夠具備良好的審美價值。

機械設計通常可被劃分成3個階段，依次為方案結構設計、運動設計、動力設計，在這3階段當中，第一階段所要求的創造性色彩最為濃厚，相應的設計難度也是最大的，一般性的設計工作均是基于給定的機械結構或是僅針對某部分結構所提出的微小變動來進行設計的，其最為核心的內容即為對尺度大小與動力進行設計，和傳統設計對比來看，機械設計的創新性要求更多的突出人在設計過程當中，尤其是在方案結構設計當中的主導價值與創造能力。機械創造絕大多數情況都是針對機械結構所進行的創新設計。

2 樹立全新的創新理念

2.1 設計計劃階段

在此階段當中，要進行大量的資料信息查找。機械產品必須要能夠符合于相關的行業標準要求，因而，便要針對資料內容展開全面、系統的分析，針對設計當中所存在的問題現象及時作出確切性的預測，以促使所生產出的產品不論是在質量、安全還是性能上均可符合于相關的規范標準。這一階段同時作為初始階段，將會直接決定著產品的質量與性能，因而，也便要求相關的設計人員要具備相應的創新型理念，同時在機械設計的過程中融入這些理念，缺乏創新性能夠始終存在于之后的每一個設計環節。

2.2 方案形成階段

此階段是針對設計過程中每一個具體的環節作出精確化的設計，針對方案設計的選取關鍵是要確保能夠選擇出一個可同時兼顧經濟性與實用性的方案，并且還應把握一定的可操作性與創新性要求。

2.3 技術設計階段

這一階段主要影響著機械產品的開發效率，特別是針對技術方面的完善與改進工作。在此階段之中，依據初步設計的草圖，來對所需資料進行查找，確保最終的設計方案的合理性。另外，要將這一階段所設計出的方案做好保存工作，同時加強技術性的創新工作，為之后的設計工作打好基礎。

3 現代機械設計的創新方法

在開展創新活動的過程中通過掌握一定的技巧與方法，便能夠極大的提升創新效率與質量，對此下文將就在現代機械設計過程中所經常應用到的一些創新方法來加以具體分析：

3.1 討論法

采取小組探討的方式，注重發散性與激勵性的思維，能夠有助于人們產生出創造性的意見。通過不同人員之間的互相探討與思考，來激發出新的創新思路與途徑，互相彌補自身的短處缺陷，就某一項技術創新引發連鎖性的創新實現。討論法還可將給予個人思維充分的發揮空間，有助于打破約定俗稱的常規思維方式，能夠促使創新性的實現大量的涌現出來。

3.2 類比法

每一種事物都有著其自身的特點，由不同事物的差別分析與類似對比的過程中獲得創新性的思維。例如人們受到在面包當中因為加入了膨松劑而促使面包變得更加蓬松這一現象，類比發明出了泡沫塑料，再如由人的手部按壓可獲得印記從而設計出了印刷設備，諸如此類的例子不勝枚舉。

3.3 移植分析法

將針對某一對象所開展的研究工作應用到與之完全不同的目標對象上，有助于推動不同學科之間的互相交叉應用，即為移植分析法，類似的如通過將計算機與傳感器進行移植交叉應用，人們設計出了機電一體化的設備。

3.4 離散分析法

促使所研究的目標對象被分開，進而形成新的產品，例如音箱便是由揚聲器和收錄機設備這一整體結構之中所分出的一項新產品。

3.5 對應分析法

利用較為接近或是模擬對比、同類對比的方式來展開創新設計，例如在大規模的工廠生產當中所應用到的機械手便是對于人手功能的模擬；還有例如通過對青蛙等兩棲類動物的對應類比，人們設計出了水陸兩棲的作戰坦克；根據蝙蝠的生理特點，利用相似的原理發明了雷達。

4 結語

現代機械創新設計綜合融匯了多個學科領域的知識內容，創新難度不斷加大，因此就必須要對相關的方法理論加以分析、總結，從而更好的服務于創新設計工作。對于現代機械設計人員而言應當基于傳統機械設計基礎上，樹立起全新的創新理念，綜合應用討論法、類比法、移植分析法、離散分析法、對應分析法等多種方法策略，來設計出更高質量與效率的機械設備，以適應于符合于市場經濟的發展趨勢，促使機械產品能夠擁有更加強大的競爭力。

參考文獻

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（作者單位：中鐵十二局集團第三工程有限公司修造廠）