淺談機(jī)械創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)

周光勛+臧鑫望+王天

摘 要：創(chuàng)新是人類文明進(jìn)步、技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動力，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。創(chuàng)新在人類社會進(jìn)步中，不僅對人類科學(xué)世界觀的形成和發(fā)展產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響，而且使科學(xué)成為一種在歷史上起推動作用的革命力量，極大地促進(jìn)了人類文明發(fā)展的進(jìn)程。在我國，常規(guī)的機(jī)械設(shè)計(jì)與國外相比，缺少了創(chuàng)新。因此，我們要從常規(guī)中走出來，挖掘我們的創(chuàng)造性思維，加強(qiáng)我們的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，走一條具有我們自己特色的創(chuàng)新之路。

關(guān)鍵字：機(jī)械;創(chuàng)新設(shè)計(jì);創(chuàng)新思維

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

（1）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員針對新的或預(yù)測的需求，充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力和智慧，利用已有的相關(guān)科學(xué)理論、方法和原理，進(jìn)行新的構(gòu)思，設(shè)計(jì)和制造出新穎、，有創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)或裝置的實(shí)踐活動。其主要強(qiáng)調(diào)的是人在設(shè)計(jì)過程中的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。因此，人的創(chuàng)新思維在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中占主導(dǎo)地位。

（2）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程始于形象思維，再經(jīng)過邏輯推理和判斷及相應(yīng)的綜合分析與決策產(chǎn)生設(shè)計(jì)方案，然后進(jìn)一步將方案具體化，即建立新的結(jié)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)等模型，進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算和技術(shù)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)反映出的是和諧統(tǒng)一的技術(shù)美。

（3）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是創(chuàng)造設(shè)計(jì)出新機(jī)器和產(chǎn)品，以滿足新的生產(chǎn)和生活的需要。

2.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程、目標(biāo)及特點(diǎn)

2.1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求確定機(jī)械結(jié)構(gòu)類型、機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸及機(jī)械運(yùn)動學(xué)參數(shù)和動力參數(shù)，這便形成了機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)選方案，而后進(jìn)入機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)相比，其過程沒有多大差異，它主要強(qiáng)調(diào)的是人在設(shè)計(jì)過程中的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。

2.2 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

（1）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是多門科學(xué)技術(shù)交叉、滲透、融合的產(chǎn)物;

（2）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是在知識和經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，經(jīng)過思考、推理及判斷，并運(yùn)用創(chuàng)造性及發(fā)散思維的方法而后實(shí)現(xiàn)的;

（3）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是在知識、經(jīng)驗(yàn)、靈感與想象力的系統(tǒng)中搜索并優(yōu)化出的全新設(shè)計(jì)方案;

（4）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是多次反復(fù)，多級篩選的過程，每一設(shè)計(jì)階段都有其特定內(nèi)容及方法，各階段之間又密切相關(guān)，形成一個整體的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

3.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維

3.1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維的定義

創(chuàng)造性思維是指突破原有的思維模式，重新組織已有的知識、經(jīng)驗(yàn)、信息和素材等要素，在大腦思維反應(yīng)場中超序激活后，提出新的方案或程序，并創(chuàng)造出新的思維成果的思維方式。要創(chuàng)造，首先要有創(chuàng)造性思維，創(chuàng)造性思維是人類大腦的特有屬性;創(chuàng)造性思維就是“想到別人沒有想到的觀念”;創(chuàng)造性思維是新穎獨(dú)到的信息加工藝術(shù)，是人腦的各種思維活動形式和思維活動的各個要素之間相互協(xié)同進(jìn)行的有機(jī)結(jié)合的高級整體過程;創(chuàng)造性思維不同于在設(shè)計(jì)領(lǐng)域常用的邏輯思維，其主要在于創(chuàng)造性思維有創(chuàng)造想象的參與，而且，創(chuàng)造性思維是一種立體思維，通常沒有固定的延伸方向，它更加強(qiáng)調(diào)直觀、聯(lián)想、幻想和靈感，所以創(chuàng)新設(shè)計(jì)不是靠邏輯推理出來的，而是靠創(chuàng)造性思維的激發(fā)所產(chǎn)生的。

3.2 機(jī)械創(chuàng)造性思維的基本形式

（1）發(fā)散型思維。發(fā)散型思維就是在思維過程中，通過所得到的若干概念的重新組合，大膽地向四周輻射，擴(kuò)散出兩個或更多個可能的答案，設(shè)想或解決方式。發(fā)散型思維，就是不墨守成規(guī)，不拘泥于傳統(tǒng)，對所思考的問題標(biāo)新立異，達(dá)到“海闊天空”，“異想天開”的境界;發(fā)散型思維能力的高低，取決于知識面和想象力。發(fā)散型思維具體表現(xiàn)形式有：立體思維，多路思維，反向思維，相關(guān)思維等等。發(fā)散型思維所追求目標(biāo)是獲得盡可能多、盡可能新、盡可能獨(dú)創(chuàng)的，它為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了多種可能。（2）聚合型思維。聚合型思維就是以某個思考對象為軸，從不同的方向和不同的角度，將思維指向這個中心點(diǎn)以供選擇，達(dá)到解決問題的目的。聚合型思維要求思維具有概括性、及時性、正確性;聚合型思維能力的高低，取決于一個人的分析、綜合、抽象、概括和判斷推理能力強(qiáng)弱。發(fā)散型思維和聚合型思維都是創(chuàng)造性思維的重要組成部分，兩者互相聯(lián)系，密不可分，任何一個機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)都必然從發(fā)散思維到聚合思維，再從聚合思維到發(fā)散思維，多次循環(huán)往復(fù)，直到解決問題或創(chuàng)造性思維形成。（3）靈感思維。靈感是指經(jīng)過長期的思考和探索之后，受某種現(xiàn)象的啟發(fā)，在頭腦中突然閃現(xiàn)的獨(dú)創(chuàng)性的意念或設(shè)想。它是人們的創(chuàng)造活動達(dá)到高潮后出現(xiàn)的一種最富有創(chuàng)造性的飛躍思維的智能狀態(tài)。靈感是思維的迅速升華與高級濃縮，是過程的省略;靈感既是一種思維形式，又是大腦加工信息的一種高層次功能。（4）想象思維。想象是一種抽象的形象思維活動，想象可以是非理性的憑空想象，也可以是理性的在已有確定性基礎(chǔ)上進(jìn)行重新組合或部分更新性質(zhì)的想象。想象思維具有以客觀現(xiàn)實(shí)為基礎(chǔ)，具有高度概括性和形象性及重新組合與再創(chuàng)造等特點(diǎn)，想象是人類思維之樹上最美麗和神奇的花朵。沒有想象就沒有創(chuàng)造，創(chuàng)造離不開想象，想象是創(chuàng)造的精髓。

4.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法

4.1 智力合成法

智力合成法是一種發(fā)揮集體智慧的方法。她通過集體討論的形式，發(fā)散和激勵創(chuàng)新思維。討論時，事先要有準(zhǔn)備，目標(biāo)要明確。其原則是：鼓勵自由思考，隨心所欲，設(shè)想新異;不許批評別人的設(shè)想;推遲評價，不過早定論;有的放矢，不泛空談;討論者一律平等，不提倡少數(shù)服從多數(shù);及時歸納、總結(jié)、記錄各種設(shè)想，留作下次再議;最后挑選最合適，最有前途的見解，并審查其可行性。

4.2 仿生類比法

仿生類比法是通過對自然界生物機(jī)能的分析類比，從事物不同程度的對應(yīng)和相似之處的類比中得到。

5.結(jié)語

技術(shù)進(jìn)步一般通過技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)。技術(shù)創(chuàng)新的綜合體現(xiàn)出一流的技術(shù)產(chǎn)品，所以大到國家的工業(yè)進(jìn)步，小到企業(yè)的產(chǎn)銷興衰，靠的是在國內(nèi)外技術(shù)市場上占絕對優(yōu)勢的技術(shù)產(chǎn)品。