淺議機械工程設計中創新思維的運用

（天津富松汽車零部件有限公司，天津 300380）

一、創新思維的概述

創新是指在社會經濟領域按照固有模式進行改革和更新，形成更加有效的新模式，利用新模式實現資源的優化配置，提高效率，增加收入，因此創新是經濟發展的不懈動力。

針對我國機械工程行業存在成本高、精度低、性能差等缺點，需要加強機械工程設計創新思維的培養，改進和設計新產品，改善現狀，促進機械工程行業的快速發展。運用創新思維進行機械工程設計，需要運用新的知識和新的領域來分析原理，突破傳統的障礙，采用新的方法來實現，開創新的局面。

機械工程設計創新要求設計人員在常規設計時，結合自身的創造力和經驗，運用創新思維改變現有結構，運用新的設計方案優化產品資源配置，最終得到創新、實用、經濟的新型機械設備設計。

與其他思維方式相比，創新思維具有創造性、多向性和綜合性的特點。創造性是指在機械工程設計過程中，突破傳統思維模式，在時間和空間上有所創新，運用新方案整合內外部因素，使設計打破常規，取得新成果。多方向性是指在機械工程設計領域中，實現目標的途徑很多，需要選擇的方案很多，運用創新思維進行設計時會出現很多新的方案。綜合性是指設計過程中需要應用到機械理論、電子技術、計算機理論、液壓技術等多方面的綜合性知識，用于進行綜合設計，最終實現資源的優化配置。

因此，具有創新思維的機械工程設計一般具有以下特點：包含多種技術的綜合體現；部分功能不可量化，只能從原理和經驗判斷；需要通過邏輯思維找到方案，在設計過程中需要反復刪除和選擇最優方案。創新思維的培養不是一蹴而就的，它需要長時間的經驗積累以及反復優化才能實現。在實際應用中，設計者需要反復思考嘗試，才能真正將其應用到機械工程設計中。

二、機械工程設計中創新思維的運用現狀

在“萬眾創業、萬眾創新”的背景下，我國創新能力顯著提高，運用創新思維在機械工程設計領域取得了顯著成績。創新思維在機械工程設計中的應用主要體現在產品的外觀設計、機械運動和新能源產品等方面。利用創新思維為我國開發了許多創新產品和創新方法，這些創新已被進一步探索深化，并為中國機械工程的發展奠定了堅實的基礎。但與發達國家相比，我國的機械工程設計還處于初級階段，隨著知識產權保護力度的加大，技術引進門檻越來越高，因此我國機械工程更應該提高自主創新和自主研發能力，減少對國外技術的依賴，為機械設計行業的長期穩定發展打下堅實的基礎。

三、創新思維在機械設計中的運用

（一）推理思維法

推理思維通常有四種形式。（1）質疑。是利用質詢法找出產品在設計、制造和性能上的一些不足之處，找出改進方法，從而開發出各方面性能都比較好的新產品；（2）逆向尋求法。否定現階段形成的解決方案，然后從傳統的相反方向，從產品和組件的相反方面，尋找創新的設計方法；（3）缺陷列舉。找出設計方案或機械產品的缺陷，列出缺陷，找出原方案和產品的缺陷，找出改進方案和方法，進行創新設計。在機械改進產品的創新設計中，經常采用缺陷計數法；（4）系統分析法。對設計系統和方案進行分析，找出設計方案的優缺點，并根據系統的現有環境找到合理的解決方案。在機械設計中，系統分析是一種常用的方法。

（二）聯想類比法

聯想類比法通常有三種形式：（1）相似類比。在工程技術中，對具有相似結構、性能和過程的系統或部件進行分類，在分類的基礎上進行分析和分解，找出相似的單元進行優化和綜合，利用新的思維方式形成新技術、新事物。（2）移植法。將其他技術移植到機械產品中，如物理上的激光技術移植到機械產品中設計激光切割機；（3）仿生法。仿人機器人是仿生方法的應用。在機械設計中，關聯類比法需要一定的經驗和專業知識，具有廣泛的應用。

（三）智力思維法

一般來說，智力思維是抓住瞬間的閃光點，或是潛意識中的新思想，然后組織相關專家進行有一定目標的討論。專家會議通常集中在某個主題上，在這個主題上專家可以自由發言，思考沖突，并盡可能多地激發想法。在智能思維方法的實際應用中，在短時間內探索出一些專業性很強的創新項目，會取得很好的效果，也是一種常見的創新設計方法。

（四）組合創新法

模塊組合法。結合系統和設備中相似功能和連接的分類，找出基本功能單元和獨立層次，將這些單元設計成標準和標準模塊。（2）形態矩陣法。結合影響因素的分類，對復雜問題進行分解，找到每個參數的所有可能狀態。組合創新方法方便、高效，可應用于多個方面。是現階段提高機械設計水平的一種方法，特別是在大型裝備設計中很多地方采用組合創新法

結束語

因此，創新思維是機械工程設計的源泉。在科學技術不斷發展的前提下，機械設計自身也在不斷地完善。發展性設計和繼承性設計都與創新思維的運用密切相關，創新推動了人類文明的整體進步，機械設計是決定機械性能的主要因素。因此，在創新思維的驅動下，機械工程設計必將朝著更加規范化的方向發展。在機械工程過程中，要始終堅持創新思維與現代科學技術相結合，努力使機械工程設計成為世界發展的先鋒。