摘要:随着我国科学技术的进步,我国机械工程发展也十分迅速,现代机械设计及其制造是我国经济发展的重要力量,其发展和创新是衡量我国机械工业发展的重要指标,而这离不开创新思维的支撑。如何在机械工程设计中运用创新思维,发挥创新的效力,是我国机械工程发展的重要动力。文章从创新思维在机械产品运动方案设计、结构设计、外观造型设计、动力能源设计四个方面的应用进行详细阐述,希望对我国机械工程设计的发展有所帮助。
关键词:机械工程设计;创新思维;运用
引言
在机械工程设计中应用创新设计是非常重要的,创新思维在发展的时候,相似性思维是重要的阶段,相似性思维也是产生创新思维的必经之路,在科学研究中对事物进行相似性分类,在机械工程产品中科学的分类就是模块化,为了更好的进行机械工程产品的生产,在设计的时候可以不但进行创新思维的应用。
1创新思维的概述
创新是指在社会、经济领域根据固有模式进行改革更新,形成一种更有效的新模式,利用新模式可以实现资源的优化配置,提高效率,增加收益,因此创新是经济发展的不懈动力。随着各国对知识产权的保护愈发重视,机械工程设计必须通过不断的创新来优化资源配置,避免在时代的浪潮中被淘汰。针对我国机械工程行业,存在成本高、精密度不高、使用性能不够好等缺点,需要我们加强机械工程设计的创新思维培养,改良、设计新的产品来改善现状,促进机械工程行业快速发展。利用创新思维进行机械工程设计,可以利用新的知识和新的领域对原理进行分析,打破传统障碍,采用全新的方法来实现,打开新的局面。机械工程设计创新需要设计人员在常规设计的同时将自己的创造力与经验进行融合,运用创新思维改变现有的结构组成,利用新的设计方案使产品的资源得到最优化配置,最终得到具有创新性、实用性、经济性的新机械设备。创新思维具与其他思维方式相比,具有开创性、多向性、综合性的特点。开创性是指在机械工程设计过程中,创新思维打破传统的思考模式,在时间、空间上做出突破,使用新的方案来整合外部与内部因素,所做出的设计打破常规,实现新的突破,取得新的效果。多向性是指在机械工程设计领域可以有多种途径达成目的,因此会有多种方案可供选择,利用创新思维进行设计时就会出现多种方案。综合性是指在设计过程中需要运用到多方面的综合知识,例如在设计机械臂时需要用到机械理论、电子技术、计算机理论、液压技术等,利用这些知识进行综合设计,最终实现资源最优化配置。因此利用创新思维进行的机械工程设计一般具有以下特点:包含多种技术;部分功能是不可量化计算的,需要从原理和经验上进行判断才能理解;需要通过逻辑思维的方式进行方案寻找,在设计方案过程中需要反复删选最终确定最优化方案。因此创新思维的培养不是一蹴而就的,需要长时间的积累才能培养出来,同时在实际运用中,需要设计人员反复琢磨才能真正的将其运用到机械工程设计中去。
2机械工程设计中的创新思维方法
机械工程设计中的创新思维方法有:(1)智力思维法.。这种方法主要是针对某一瞬间的灵感或潜意识中的新奇想法来进行研究。针对一个既定目标,开设设计研讨会,所有成员都畅所欲言,将自己的想法都表达出来,通过各成员之间的相互讨论、刺激、启发,快速形成全新的最优化设计方案。(2)推理思维法推理思维法一般有四种类型,分别为提问法、反面求索法、缺点列举法、系统分析法。(3)联想类比法联想类比法一般有三种类型,分别为相似类比法、移植法、仿生法。(4)组合创新法组合创新法一般有两种类型,分别是模块组合法和形态矩阵法。相比美日等发达国家来说,我国机械工程设计还停留在常规设计的层面,仍未完全摆脱原有的理论和技术体系,机械工程设计的创新思维方法还处在研究之中,需要不但探索。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械创造思维有自身特征,主要来说,有以下几点:第一,开放性,传统的思维方式是相对封闭的,它只局限于自己的狭小范围;而创新思维方式要求将认识对象作为开放对象来考究,多角度认识对象,畅通信息,焕发思维优势。第二,独创性,这指的是创新思维方法要突破常规思维惯例,以新模式新方法去思考对象,敢于向陈规陋习挑战,从新角度思考机械设计。第三,多向性,这指的是机械工程设计要善于从多角度思考问题,对同一问题尽可能探寻多种解决方法。第四,自由性,这指的是现代机械以现代智能为依托,人工智能部分替代人类机械劳动,给思维解放和独立创造了前提,科学思维在遵循真理发展的基础上可以自由思考和自由探索,调动人类的主观能动性,获得机械工程设计创新成果。
3创新思维在机械工程设计中的运用
3.1在机械产品运动方案设计中的运用
机械产品的运动是实现其整体功能的基础,因此其设计方案是重中之重。创新思维在设计中的运用就是需要设计人员根据客户需求,对机械产品进行构思,充分了解各机械结构的动作方式,保证各部件的单独动作和部件之间的联动,同时还需要考虑工艺、效率、性能、成本等多方面要素。因此为了保障机械产品的完美运行,需要设计人员将创新思维融入设计过程中,考虑多方面要素进行运动方案设计设计,实现资源最优化配置。例如,在设计自动包装机械手爪产品时,合理设置各气缸之间的动作方式,避免机械碰撞导致机械停运。
3.2在机械产品结构设计中应用
机械产品结构设计也是机械工程设计的重要内容,其包括产品的外形、各部分的配置及其总体结构。客户对机械产品的功能需求不同决定了产品结构设计的差异。机械产品结构设计的基本要求是保证产品结构形态多样化,运用创造性思维进行产品结构设计,能够更好地满足人们对产品功能要求的增加趋势。这样的现实需求要求设计人员在机械产品有限的空间内尽可能将产品功能集中于更少的产品。传统办公场所中打印机、复印机、扫描仪功能都是单一的,大量占用了办公室空间,这使得以佳能公司为代表的企业运用创新思维尽可能将打印、复印和扫描功能集于一体,这其中该公司设计部门采用了“离散及综合”创新思维方法,改善了办公条件,提高人们的工作效率。
3.3在机械产品动力能源设计中的运用
在设计机械产品时,动力源的设计需要融入更多的创新思维。随着新能源的利用更加广泛,设计人员可以在设计动力源时拥有更多的选项,此时,需要设计人员发挥创造性的思维来考虑动力、成本、环保等多方面要素,最终确定最合适的动力源。例如电力驱动的汽车设计,采用创新设计,利用电能最为动力能源,降低了有害气体、颗粒的排放,保护了环境,采用独特的充电技术,大大缩短充电时间,保证电动汽车的使用基础。
3.4在机械产品外观造型设计中应用
机械产品外观造型设计中的创新思维主要体现在产品外形、色彩、面饰等外观方面,一般运用现代美学基本原理来构造机械产品的美感和适用性。机械产品外观造型设计采用创新思维将美学观点融入进去,利用现代材料和工艺充分体现产品的线条美、色彩美和造型完美,给人身心以美的享受。
结语
任何行业的发展,创新都是非常重要的,在机械工程设计中不断进行创新设计,可以使机械产品在性能上得到提高,同时企业也可以提高市场竞争力,获得更多的经营效益。
参考文献:
[1]陈景宇,梁文华.浅谈在机械工程设计中运用创新思维的重要作用[J].山东工业技术,2018(02):178.
[2]杨文君.机械制造和机械设计的创新思维[J].时代农机,2015,42(01):54-55.
论文作者:封丹丹,江淮
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/14
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