試論現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新突破

趙洪圖

【摘 要】科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)造了一個(gè)很好的發(fā)展機(jī)遇，特別是計(jì)算機(jī)硬件、軟件性能的不斷提升，為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)提供了有利的條件。為了能夠滿足社會(huì)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的需求，進(jìn)一步適應(yīng)社會(huì)時(shí)代發(fā)展的潮流，我們必須對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)以及創(chuàng)新研究。本文首先分析了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，以及現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新思維的特點(diǎn)，然后闡述了創(chuàng)新思維對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的重要意義，最后提出了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的具體措施。筆者希望能通過此文與本業(yè)同行進(jìn)行交流。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)；特點(diǎn)；創(chuàng)新；措施

0.前言

隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)已成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)騰飛的關(guān)鍵因素，而機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展核心在于創(chuàng)新。創(chuàng)新需要靠創(chuàng)造性的思維方式，需要在掌握傳統(tǒng)機(jī)械制造的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)造性的突破。因此，我們有必要對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)以及現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)全面的分析研究，才能在此基礎(chǔ)上提出創(chuàng)新的思維方法。

1.傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析

1.1傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)基本是一個(gè)從直覺設(shè)計(jì)到經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)然后再到理論和經(jīng)驗(yàn)結(jié)合設(shè)計(jì)的歷程。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)是在充分利用前人的設(shè)計(jì)理論和研究成果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷摸索改進(jìn)而形成了一套相應(yīng)設(shè)計(jì)圖表、公式和規(guī)范，利用類比等方法并結(jié)合自身思想來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的大概流程包括以下幾個(gè)方面：確定方案，分析方案，最后選擇操作技術(shù)來落實(shí)方案。

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)是前人經(jīng)驗(yàn)的積累，同時(shí)也是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的基石。從設(shè)計(jì)學(xué)的角度看，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)是一種依靠經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)的方法，思路著眼于產(chǎn)品的物質(zhì)屬性和技術(shù)層面上，依靠計(jì)算和校核數(shù)據(jù)，具有可實(shí)際操作性的特點(diǎn)。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)由于其簡(jiǎn)單實(shí)用而大受歡迎，并且成為了所有機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)具備了較為成熟的設(shè)計(jì)理論依據(jù)和可供參考的操作方法，并且誒功能單一、目標(biāo)明確，一旦涉及成功，特別適合機(jī)器生產(chǎn)流程，可靠性很高。但是，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)日益凸顯。首先，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法不夠靈活，很難應(yīng)對(duì)瞬息萬變的市場(chǎng)需求而及時(shí)做出反應(yīng)，很難達(dá)到提高效率、節(jié)約成本和綠色環(huán)保等設(shè)計(jì)要求；其次是傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)沒有利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，很難達(dá)到精度上的要求，不能滿足市場(chǎng)的需求，也很難滿足可持續(xù)化的發(fā)展要求。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的局限性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）設(shè)計(jì)的周期較長(zhǎng)、成本較高；（2）規(guī)范性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性較差；（3）設(shè)計(jì)完成后，一些小的調(diào)整可能會(huì)帶來整個(gè)設(shè)計(jì)比較大的改動(dòng)，從而造成整體設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)性比較差。

1.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)具有自身設(shè)計(jì)新理念和新思路。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與各行業(yè)都有著密切的聯(lián)系，涉及到了多學(xué)科多領(lǐng)域，所應(yīng)用到的理論知識(shí)和技術(shù)方法也不僅僅限于機(jī)械專業(yè)，還涵蓋了哲學(xué)、思維科學(xué)、心理學(xué)和智能科學(xué)等多領(lǐng)域知識(shí)研究。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)是集結(jié)了現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)、現(xiàn)代理學(xué)、應(yīng)用化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的理論知識(shí)，另外還包括控制理論與技術(shù)、機(jī)械電子學(xué)、自動(dòng)化和檢測(cè)技術(shù)等領(lǐng)域的研究成果，特別是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的大量使用，更是為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)提供了條件支持。與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)需要更加的重視創(chuàng)新。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新思維的特點(diǎn)

創(chuàng)新思維主要突出的一個(gè)字就是“新”字，創(chuàng)新思維的要求是人們的思想活躍并且富有創(chuàng)造力。在整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)過程中，創(chuàng)新思維是極其重要的，也是一個(gè)被人們廣泛接受并推崇的思維進(jìn)步過程。創(chuàng)新思維具有一定的創(chuàng)造性、推理性、多向性和綜合性特點(diǎn)，側(cè)重于思維的創(chuàng)新，而重于打破傳統(tǒng)的陳舊思維模式，得出具有創(chuàng)造性價(jià)值的理論方法。但是在創(chuàng)新的過程中，應(yīng)該要注意一點(diǎn)，創(chuàng)新不是臆造，更不是憑空的想象，創(chuàng)新需要在豐富的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的前提下，在實(shí)踐的過程中，要求機(jī)械設(shè)計(jì)人員自身具備扎實(shí)的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠整合現(xiàn)有的資源優(yōu)勢(shì)而推進(jìn)創(chuàng)新的發(fā)展，要能夠從不同的角度和層面進(jìn)行思考，最后總結(jié)歸納出一套完整的機(jī)械設(shè)計(jì)理念和技術(shù)方案。

3.創(chuàng)新思維對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的重要意義

在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中，創(chuàng)新思維主要有綜合分析法、結(jié)合法、相似和對(duì)立對(duì)比聯(lián)想、還原分析法、列舉法、移植法等多種分析方法。如果可以把這些思維方法應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)過程中，則其產(chǎn)生的效率和效果則是非常巨大的。機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性思維可以提高機(jī)械設(shè)計(jì)人員的智能化水平，建立一支高效的機(jī)械設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，從而加速機(jī)械設(shè)計(jì)向著自動(dòng)化、自動(dòng)化、集成化和最優(yōu)化的目標(biāo)邁進(jìn)。另外，機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思維能夠鍛煉機(jī)械設(shè)計(jì)人員的思維，激發(fā)機(jī)械設(shè)計(jì)人員的潛能，從而提高設(shè)計(jì)人員自身的創(chuàng)新性意識(shí)。在機(jī)械設(shè)計(jì)的方案運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力設(shè)計(jì)三個(gè)階段中，運(yùn)用創(chuàng)新思維創(chuàng)造出的機(jī)械產(chǎn)品，具有較高的科技含量，能夠在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)中提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效率，從而推進(jìn)市場(chǎng)向前不斷地發(fā)展。

4.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新措施

4.1加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理

目前的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件很多，其中在機(jī)械設(shè)計(jì)方面的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件也發(fā)揮著特別重要的作用。通常需要一個(gè)儲(chǔ)存量較大并且便于管理的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件才能夠滿足實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)的的需求，所以對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)管理方面的創(chuàng)新是特別有必要的。根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際需要而建立一個(gè)與之匹配的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，運(yùn)用科學(xué)地、準(zhǔn)確方便的數(shù)據(jù)分析方法，從而達(dá)到較為理想的高效管理目的。

機(jī)械設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，需要經(jīng)常地查找相關(guān)的數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)，如果按照傳統(tǒng)的方法進(jìn)行查找，則會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，如果能夠充分利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，則能夠很快的搜索到需要的內(nèi)容，機(jī)械設(shè)計(jì)人員只需要將機(jī)械設(shè)計(jì)資料輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中就能夠建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)空間，從而能夠快速的查找和分析需要的資料，大大節(jié)省設(shè)計(jì)人員的時(shí)間。

4.2充分運(yùn)用 CAD軟件

充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)成為時(shí)代的趨勢(shì)，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的許多環(huán)節(jié)中都需要借組計(jì)算機(jī)制圖軟件來完成。在畫圖、設(shè)計(jì)和計(jì)算方面CAD軟件是非常重要的輔助工具。在使用軟件的過程中，機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以最大限度的施展才華，并且設(shè)計(jì)的精度和效率也都得到了全面保證。CAD軟件包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件 3 個(gè)主要部分。要注意的是，在CAD軟件應(yīng)用中，人是最重要的，只有具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，才能夠充分的利用計(jì)算機(jī)軟件，做大人腦與電腦的最有效結(jié)合，從而設(shè)計(jì)出完美的作品。

5.結(jié)語

與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)具有自身設(shè)計(jì)新理念和新思路。而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)離不開創(chuàng)新思維，創(chuàng)新思維是社會(huì)發(fā)展的源泉，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中重要的組成部分，機(jī)械設(shè)計(jì)人員只有樹立創(chuàng)新思維的理念，并結(jié)合自身豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的理論知識(shí)，同時(shí)充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，才能夠設(shè)計(jì)出滿足人們對(duì)于產(chǎn)品越來越高的要求，從而促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展。

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