如何使創(chuàng)新思維融入機械工程設計中

摘要：機械工程在進行設計時，將創(chuàng)新的思維融入機械工程設計中是當今社會工業(yè)化過程中必然要求，創(chuàng)新設計所能達到的效果是難以估量的。當將創(chuàng)新思維融入到機械工程設計中，需要增強創(chuàng)新意識，同時還需要有比較豐富的設計經(jīng)驗，只有這樣在機械工程設計過程才能達到意想不到的效果。機械工程設計過程中運用創(chuàng)新設計思維，可以取得良好的效果，而且能夠推動機械工程的快速發(fā)展。

關鍵詞：機械工程設計；創(chuàng)新思維；應用

創(chuàng)新設計思維在機械工程設計中的作用是相當重要的，相似性思維是創(chuàng)新思維發(fā)展過程中的必然階段，相似性思維在創(chuàng)新思維的發(fā)展過程中是不可或缺的，科研中對事物主要進行的是相似性分類，然而在工程機械產(chǎn)品中主要采用的科學分類方法是模塊化分類，因此為了能夠有效的生產(chǎn)工程機械產(chǎn)品就要在設計的過程中融入創(chuàng)新思維。

1.機械工程設計的發(fā)展

1.1.傳統(tǒng)機械工程設計

經(jīng)過上百年的積淀，機械工程設計發(fā)展目前已經(jīng)比較完善，機械工程設計也在不斷的進步中，早期的機械工程設計受到各種條件限制，如：經(jīng)濟發(fā)展水平和生產(chǎn)條件的限制，嚴重阻礙了機械設計的持續(xù)前進。即便實踐經(jīng)驗豐富的工程技術人員，在設計過程中能夠節(jié)省大量的時間，但還是無法擺脫傳統(tǒng)設計理念的影響，犯錯誤仍然難以避免。因此，早期的機械工程設計仍然經(jīng)歷了比較長的過渡期，而且也限制了生產(chǎn)價值的創(chuàng)造。

在機械工程設計的理念中，傳統(tǒng)的機械設計操作過程比較復雜，執(zhí)行難度比較大。首先設置專門的市場調查人員，在目標產(chǎn)品的調查過程中使用各種有效的手段，根據(jù)實際的調查結果對市場需求進行預測，采取合適的手段對工程設計存在的問題進行分析和整理。而且對于存在的問題進行整理，然后進行全面的分析，提出具體的解決方案和設計方案。最后，所有的成員一起進行匯總、評價和分析，從而得出結論，然后制定計劃來完成整體的設計。在整個設計過程中，市場調研，模型框架，討論和測試都是密切聯(lián)系的，在這一系列的過程中，沒有精確的信息數(shù)據(jù)和具體的參考的實例，因此，傳統(tǒng)設計存在較高的危險系數(shù)。

1.2.現(xiàn)代機械工程設計

機械工程設計本身就是具有創(chuàng)造價值和創(chuàng)造力的工作過程。如今，現(xiàn)代工業(yè)具有驚人的發(fā)展速度，科學技術也得到了迅速的發(fā)展，人們的生活質量也得到了了顯著的改善，各種企事業(yè)單位的人才都被重用，尤其是重視他們的創(chuàng)造力和主動性，占據(jù)了社會的主導地位。而且人在機械設計領域發(fā)揮著舉足輕重的作用，是機械工程設計的中堅力量，他們通常利用最先進的科技成果，挖掘人的潛力，有效的利用創(chuàng)新思維，與此同時先進的科學技術在機械設計中得到了廣泛的應用，主要有設計技術，設計工具，計算技術，甚至在機械工程設計與制造當中運用最新的材料等。從而把設計人員的創(chuàng)造活力和熱情有效的進行激發(fā)，從而改變了單調而枯燥的機械設計過程，使他們突破設計領域的限制，更多的新產(chǎn)品被開發(fā)出來，從而能夠創(chuàng)造更多的財富。

2.創(chuàng)新思維在設計過程中的運用

2.1.智力思維法

由于受靈感或潛意識流的作用，新的創(chuàng)意才會被激發(fā)，并組織5至10人的專家組進行會議討論，會議通常持續(xù)了一個小時，專家們將對同一個課題進行公開討論，發(fā)表自己的意見，專家之間的交流可以產(chǎn)生新的靈感，從而彼此之間互相借鑒，豐富各自的頭腦，再加上各種各樣的想法來制定更多的方案，從而能夠引發(fā)出更多具有創(chuàng)新性的方案。這種模式的會議主要是為了在短時間內(nèi)去對專業(yè)問題和項目進行探索。

2.2.組合創(chuàng)新法

組合創(chuàng)新法主要包含兩中不同的方法，一個是模塊組合的方法是將工程系統(tǒng)中具有相似性的功能進行全面的分析和系統(tǒng)分類，劃分出基本的功能單元，并將相對獨立的層次進行歸類，然后把它們設計成其他的“模塊”，從而使其具有規(guī)范性和標準性。用戶只需要購買需要更換模塊對他們的設備進行升級，避免了購買新機的麻煩和資金支出。另外的方法就是形態(tài)矩陣法，根據(jù)影響因素將復雜的問題進行分解，也就是目標標記。將參照因素利用圖解法來進行合理的安排，將各個參照量可能存在的基準值清晰的列出來，從而形成矩陣形態(tài)圖表，最終形成各種可能的狀態(tài)組合，這種方法可以繪制出各種設計方案，并且在大型機械設計中進行運用。

2.3.聯(lián)想類比法

聯(lián)想類比法主要包含三種方法，首先是相似類比法，在工程技術中合理的將各個組件進行合理的劃分，其中主要包括類似的結構，類似的過程和類似的功能等，從而形成一個合理的分類體系。同時在進一步分析的基礎上進行深層的分解，根據(jù)層次進行的水平劃分，根據(jù)本單位的客觀需要進行綜合分析，最后進行總體的整合和優(yōu)化分類，并將新的技術引進來，最終形成全新設計流程。例如，根據(jù)齒輪嚙合傳動的原理對同步齒形帶傳動的設計進行類比。有時候，人或動物的行為也是機械設計的類比依據(jù)，從而能夠形成全新的結構和設計。例如，蟹爪加載機制的設計原理就是依據(jù)蟹鉗的工作原理。第二種方法就是仿生法，例如，仿生機器人的設計。第三種是移植法，例如，物理上的激光技術、電火花技術就是激光切割機、電火花成型機設計的依據(jù)。

2.4.相似性分類

創(chuàng)新研究的第一步就根據(jù)事物的相似性進行科學分類。在工程技術中，按層次找出相似的單元對結構相似、功能相似、運動相似的系統(tǒng)或組件進行合理分析，同時對分類進行進一步的分析和分解，最后在做出優(yōu)化和整合，新技術的融合要根據(jù)有關單位的客觀需求，同時進行分類與整合，運用新技術創(chuàng)造出新事物。

綜上所述，創(chuàng)新是任何行業(yè)發(fā)展過程中必然要經(jīng)歷的，機械工程設計的不斷創(chuàng)新，能夠改善機械產(chǎn)品的性能，而且企業(yè)的市場競爭力也可以得到顯著的提高，因此企業(yè)就能獲得更多的經(jīng)濟效益。創(chuàng)新思維是創(chuàng)新設計的基礎，豐富的知識和經(jīng)驗是創(chuàng)新思維的基礎，在創(chuàng)新設計方面，創(chuàng)新的思維并不是將所有的想法都列入其中，豐富的理論基礎是創(chuàng)新思維的出現(xiàn)必然要求。

參考文獻：

[1]萬耀青，阮玉湘.機電工程現(xiàn)代設計方法[M].北京：北京理工大學出版社，2011.

[2]王秀倫.現(xiàn)代工藝管理技術[M].北京：中國鐵道出版社， 2012.

[3]王隆太.現(xiàn)代制造技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.