淺談機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新

楊飛

摘 要： 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)具有性能較高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本降低效率提高等特點(diǎn)，科技的進(jìn)步離不開創(chuàng)新精神，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持創(chuàng)新理念。本文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的理論、內(nèi)涵及意義進(jìn)行了論述，并對(duì)國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新方法進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)創(chuàng)新；創(chuàng)新方法

一、機(jī)械自動(dòng)化的定義

對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械的定義，不同研究機(jī)構(gòu)的觀點(diǎn)不一樣。例如美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)，在1984 年將其定義為：現(xiàn)代機(jī)械就是經(jīng)過計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)和諧與控制的機(jī)械和（或）機(jī)電部件彼此聯(lián)系的體系，該體系可以完結(jié)機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)。而世界機(jī)器與組織理論聯(lián)合會(huì)將現(xiàn)代機(jī)械定義為：機(jī)電一體化是精細(xì)機(jī)械工程、電子控制和體系思維在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中的協(xié)同聯(lián)系。

二、現(xiàn)代機(jī)械特點(diǎn)

1、性能較高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

與傳統(tǒng)機(jī)械不同的是，現(xiàn)代機(jī)械具有較高的性能，其結(jié)構(gòu)也越來越簡(jiǎn)單，功能變更更加容易、方便。隨著技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)方法變得多樣化，作為設(shè)計(jì)人員，可以將多種技術(shù)進(jìn)行融合，最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械的綜合利用。并通過不同的角度和切入點(diǎn)，使現(xiàn)代機(jī)械具有更加科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求。

2、成本降低效率提高

現(xiàn)代機(jī)械的成本大幅度降低，因此能夠獲得更多的效益，節(jié)省人力、物力、財(cái)力。同時(shí)現(xiàn)代機(jī)械的效率也獲得提高，縮短了工作時(shí)間。對(duì)于工作成果的展示更加清晰和明確，使現(xiàn)代機(jī)械使用人員對(duì)于工作成果可以進(jìn)行較為直觀的理解和感受。在產(chǎn)品質(zhì)量上也獲得提高，工作整體質(zhì)量得以提升。

三、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法概論

1、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新理論

隨著時(shí)間的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)展得日益完善，逐漸形成一門內(nèi)容龐雜的學(xué)科。在學(xué)科發(fā)展日益成熟的大背景下，創(chuàng)新顯得越來越重要，所謂機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新理論，指的是在機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)理論的基礎(chǔ)上，不斷發(fā)散思維，從認(rèn)識(shí)科學(xué)、思維科學(xué)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、發(fā)明學(xué)、美術(shù)學(xué)、創(chuàng)造學(xué)等相關(guān)學(xué)科中汲取有益成分，觸類旁通，并運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)手段，融合美學(xué)原理，設(shè)計(jì)出對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步有價(jià)值的產(chǎn)品?，F(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一種實(shí)踐活動(dòng)，該活動(dòng)必須以理論知識(shí)為指導(dǎo)，同時(shí)必須植根于實(shí)踐活動(dòng)之中，只有在此基礎(chǔ)上，讓設(shè)計(jì)者的想象力、創(chuàng)造力等充分釋放出來，才能設(shè)計(jì)出實(shí)用性和創(chuàng)造性俱佳的產(chǎn)品。

2、機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的原則

機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新不能隨意而為，必須堅(jiān)持一定的原則，在條件允許的情況下開展創(chuàng)新，機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新必須摒棄舊的思維和方法，并隨著社會(huì)的進(jìn)步不斷改進(jìn)方法。機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新需堅(jiān)持以下原則：

（1）獨(dú)創(chuàng)性

獨(dú)創(chuàng)性是機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新最根本的原則，指的是打破常規(guī)的設(shè)計(jì)方法和理念，采用科學(xué)合理的全新方案和組合，設(shè)計(jì)出獨(dú)特的產(chǎn)品。

（2）實(shí)用性

機(jī)械設(shè)計(jì)服務(wù)于現(xiàn)實(shí)生活，機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新不能任意而為，而必須注重社會(huì)需求，必須使產(chǎn)品具備合理的功能，并且易于使用者使用。

（3）突破性

突破性指的是機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新必須打破原有思維方式，同時(shí)不斷從其他領(lǐng)域找靈感，激發(fā)新的思想，開拓新的局面。

3、開展現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的意義

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的研究成果，運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)際將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)其具有的學(xué)術(shù)價(jià)值更是不容忽視的，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義，是其發(fā)展的根本動(dòng)力。機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品所體現(xiàn)出來的并不僅僅是科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用與實(shí)現(xiàn)，更是設(shè)計(jì)者思維方式的反映。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，其思維方式也不斷地獲得提高。同樣設(shè)計(jì)者的思維方式融入到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，使產(chǎn)品更加具有人性化的特征。在兩者的相互作用下，使得機(jī)械設(shè)計(jì)作品更具實(shí)用性和可操作性，向著集約化、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。現(xiàn)代化的創(chuàng)新力量不斷涌入，必將促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展，使機(jī)械產(chǎn)品更加充滿生機(jī)和活力。

四、國(guó)內(nèi)外機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的方法研究

1、機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新理論方法

在國(guó)外，由于機(jī)械設(shè)計(jì)起步較早，發(fā)展較為成熟，因此研究成果十分豐富，目前已經(jīng)形成了三種較為成熟的理論。

（1）普適設(shè)計(jì)理論

該理論起源于德國(guó)，是以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)衍生出來的一種理論，即通過將現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié)和規(guī)范，形成具體的設(shè)計(jì)規(guī)則模型，根據(jù)既有的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)和構(gòu)建能量的輸出和輸入環(huán)節(jié)，進(jìn)而將機(jī)械設(shè)計(jì)的功能結(jié)構(gòu)具體化。

（2）公理化設(shè)計(jì)理論

該理論起源于美國(guó)，是在決策的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其將科學(xué)決策和系統(tǒng)理論緊密結(jié)合起來，與普世理論相同的是，功利化設(shè)計(jì)方法同樣注重于經(jīng)驗(yàn)的積累，最終形成以法律公則和科學(xué)方法為基礎(chǔ)的創(chuàng)新方法。公理化設(shè)計(jì)理論的優(yōu)勢(shì)在于能夠優(yōu)化和完善較為復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)效果也比較令人滿意。

（3）三次設(shè)計(jì)法理論

該理論主要起源于日本，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、容差設(shè)計(jì)幾個(gè)方面，近年來，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。該理論方法準(zhǔn)確性和效率都大大提升，是目前世界上較為先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，具有高質(zhì)、高效、方便、快捷等特征。

2、培養(yǎng)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維

任何創(chuàng)新都離不開創(chuàng)新思維，機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新同樣不例外，機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新是一項(xiàng)極具創(chuàng)造性的工作，作為設(shè)計(jì)人員，不僅要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，努力提升自身的知識(shí)水平和專業(yè)技能，更重要的是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)工作應(yīng)以全新的視角來看待，突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和思維模式，廣開新思路，探索新方法、新技巧，運(yùn)用先進(jìn)設(shè)計(jì)手段，使原有的設(shè)計(jì)更加完善或者創(chuàng)造出全新的設(shè)計(jì)作品。

3、我國(guó)國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品無論從質(zhì)量上還是從精度上都有了更高的要求，機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域也產(chǎn)生了重大的突破，取得了令人矚目的成果。先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法不斷涌現(xiàn)，在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上獲得了進(jìn)展。機(jī)械設(shè)計(jì)是十分復(fù)雜的過程，涉及到的知識(shí)和理論也非常復(fù)雜，在設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到各種各樣的問題，然而在我國(guó)的科研工作者和機(jī)械設(shè)計(jì)人員堅(jiān)持不懈的努力下，豐富了機(jī)械設(shè)計(jì)的理論，積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，已經(jīng)能夠很好地進(jìn)行解決。高科技及先進(jìn)理論的引進(jìn)使設(shè)計(jì)過程得以簡(jiǎn)化，為機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展作出重要的貢獻(xiàn)。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)、局部或全局性設(shè)計(jì)等創(chuàng)新方法已獲得廣泛的應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

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?！?/p>

參考文獻(xiàn)

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