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摘要：本文从世界经济向知识型经济发展出发，论述了机械设计必须运用现代设计理论和方法进行开拓创新、产品创新、设计创新、开发手段创新，才能在国际竞争中占有一席之地，做大做强。
关键词：开拓创新；产品创新；设计创新；开发手段创新
随着世界经济向知识型经济发展，创新已成为中国政府、企业和学者的共识，在这个创新系统中，企业创新是核心，企业是否具有强劲的创新能力，决定了国家和区域创新系统的活力，因此，增强企业创新能力是发展经济的基本需求。而当前，机械产品的国际竞争愈演愈烈，要使我国机械产品在世界市场中占有一席之地，特别是中高端市场，关键是增强我国机械产品的创新设计能力，迅速摆脱照搬照抄的传统设计模式，从而使我国制造业不但做大而且做强。
机械创新设计已经引起国内外机械工程界的普遍重视，机械创新设计的理论、方法、技术和应用已经被国内外从事机械设计的科技人员广泛研究。总的来说。机械创新设计的目的就是设计出独特有效的产品工作机理、新颖巧妙的产品结构，从而使新型机械产品具有较高的附加值和实用性。机械创新设计的内涵是比较广泛的，大致可分为机械产品方案创新、机械产品构形创新和机械产品工业设计创新等三个方面，它们大体对应于三项专利，即发明专利、实用新型专利和外形设计专利。
机械产品方案创新是机械产品设计中决定产品的质量、性能、功效、性价比等指标的关键，因此机械产品方案设计（又称为机械产品的概念设计）是机械创新设计中最关键的内容。机械产品不同于其他产品，它具有传递性、变换运动性、机械能的互换性等机械特征，因此应牢牢把握机械产品特征来研究机械创新设计的理论和方法。机械产品创新设计的过程应具有显著的创新性和可操作性。
要研究机械创新设计，首先要真正理解机构、机器和机械的概念，掌握它们的内涵和基本特征。随着科学技术的发展，机构、机器和机械的概念也在发展，但它们的机械功能是不变的。
目前，机器种类繁多，遍及整个制造业，例如内燃机、蒸汽机、起重机、挖土机、纺织机、包装机、加工中心、电脑绣花机等。随着各个行业发展的需要，各种新颖形式的机器层出不穷，但无论是现有机器还是创新机器都具有机器的共同特征。机器实质上就是一种人工物体组成的具有确定机械运动的装置，用来完成一定的工作过程，以代替人类的劳动。现代化机器的组成比较复杂，通常由控制系统、信息测量和处理系统、动力系统及传动和执行机构系统等组成。现代化机器中的控制和信息处理是由计算机完成的。不管现代化机器如何先进，机械装置皆用于产生确定的机械运动，并通过机械运动来完成有用的工作过程。因此，实现机械运动的传递和执行的机构系统是机器设计的核心，机器中各个机构通过有序的运动和动力传递最终实现其设计功能。
那么什么是机构？从运动的角度来说，机器中的运动单元体称为机构。因此，机构是把一个或几个构件的运动变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统。从现代机器发展趋势来看，机构中的各构件可以都是刚性构件，也可以令某些构件是柔性构件、弹性构件、液体、气体或电磁体等。现代机器的产生和发展提出了广义机构的新概念，它将各种驱动元件与构件融合在一起。机构概念的提出有利于研究机器的组成.特别是作为机器核心的传动和执行机构系统的组成。研究机构的功用和特性将有利于进行机器的创新设计。
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1、研究市场开拓创新
在市场经济下，竞争日趋激烈，企业只有推出被市场接受的产品，才能生存下去。因此，企业必须下大力气研究分析市场、开拓市场，从市场和客户处取得新产品开发和老产品改造的需求信息，通过技术创新不断适应市场竞争和客户需求的产品。要求做好产品规划，开展产品创新开发和技术创新研究，以增加企业的实力、发展后劲和竞争能力。
2、机械产品创新设计的研究
机械产品的设计首要考虑的是产品的质量安全，其次是产品本身的价值所在，再有就是在设计流程中理论和实践的相互影响，最终形成产品，通过对资源的有效控制达到流程的节约化，直接化和实用性，更好地保证产品使用用户对新产品的满意度的提升。
机械产品创新设计的研究对于提高机械产品的设计水平､提高产品的竞争力有着重大的意义，受到世界各个国家的普遍重视｡
创新设计是一种创造性的智力活动，是设计者充分发挥自己的创造力，利用人类已有的 科学 技术成果，进行创新构思，应用新技术､新原理､新方法进行产品分析和设计的过程｡
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类己有的相关 科学 技术成果（含理论､方法､技术原理等），进行创新构思，应用新技术､新原理､新方法进行产品的分析和设计，设计出具有新颖性､创造性及实用性的机构或机械产品（装置）的一种实践活动｡机械设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例，追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等，在求异和突破中体现创新。
3、开发手段创新
机械设计的本质是创造和革新。现代机械设计强调创新设计，要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力，利用最新科技成果，在现代设计理论和方法的指导下，设计出更具有生命力的产品。
传统的产品设计方法大多是模仿或经验设计，设计手段落后。初级CAD的应用主要在计算机绘图、改图、编制明细表等方面，而三维CAD设计、有限元分析、优化设计、可靠性设计、信息与电子技术等现代设计理论方法在工程机械产品设计开发中的应用仍然很少。造成品种单一、结构陈旧，由此带来产品市场竞争力不强，企业经济效益低下。
提高和增强企业的产品开发手段，是增强技术创新能力的有效方法。信息及其它高新技术的成熟应用，为企业产品开发手段创新开辟了有效的途径。随时着以CAD技术为代表的信息技术在产品开发中的深入应用，将开创崭新的产品开发模式－数字化产品设计，由此带来设计观念、设计方法、组织形式的全面创新，将迎来工程机械产品设计的现代化。
4、科学进行机械的创新设计，全面优化机械设计方法
要充分运用机械学理论和方法，包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展，对设计的关键技术问题能作出很好的处理，一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计（CAD）是把计算机技术引入设计过程，利用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化，并成为现代机械设计的重要组成部分。目前，CAD技术向更深更广的方向发展，主要表现为以下基于专家系统的智能CAD；CAD系统集成化，CAD与CAM（计算机辅助制造）的集成系统（CAD/CAM）；动态三维造型技术；基于并行工程，面向制造的设计技术（DFM）；分布式网络CAD系统。
5、机械产品创新和机械产品设计创新
产品创新指的是将新产品的构思或生产程序首先作为商业用途。产品创新的角度，其主要的目的自然希望借由创新带来有形的价值。一方面培植自己的发展实力，另一方面又有丰富的利润，以维持企业本身的营运。本文中所谓的产品是包含产品的创新、实现至使用的整个概念，也即经济学所谓狭义商品的定义。
机械产品设计创新是基于现代设计理论和方法，应用微电子、信息、管理等现代科学技术，以提高产品质量、用户满意的价格和款式、提高产品的功能、缩短产品开发周期为目的的一切设计技术的总称。产品创新理论、方法与工具技术研究的宗旨是从产品的工作特性和功能目标出发，在特定技术、经济和社会等具体条件下，根据相邻学科的原理，创造性地设计产品，并使其在技术及经济上达到最佳水平。该技术鼓励设计人员，从原来固有的常规设计模式中跳出来，用新观点、新原理、新方法来设计新产品。在发明了新产品后，在技术领先的有利条件下，将该技术领域扩展，并形成此方面的技术优势。换句话说，设计的目的在于增进产品在技术上新的操作功能及整体品质。整体品质包含产品外观、表面处理、信赖度等，它融入在整个产品创新的程序中。这说明了产品创新也等于技术创新，也是设计创新。
机械产品创新设计不是形而上学的空谈设计，也不应该是盲目的改造或创新，它是要真正解决问题，满足用户需求和期望值的创造。设计创新需要依赖于设计者高瞻远瞩的眼光，通过运用独特的思维和集体智慧，独具慧眼，分析潜在需求，科学地预测未来市场需求和趋势，充分发挥设计者的创新能力，以前瞻性和独创性的产品，创造和开发新的市场空间。
作者简介：冯文耀、男、1978年9月出生，2001年6月毕业于广东工业大学机电系机械电子工程，从事机械设计工作十六年，先后开发了齿轮传动式单壁波纹管成型机、带自动排线的简易双工位收卷机、双壁波纹管系列成型机、PE渗透管打孔机、M4活动脚自动攻丝生产线、PVC线槽一出四牵引切割机、PVC线管在线包装机、 PVC管材离线包装机、瓷砖喷墨渗花机以及瓷砖装卸机器人。
论文作者:冯文耀
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/11
标签：产品论文; 机械论文; 机器论文; 方法论文; 构件论文; 机构论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第25期论文;