現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法研究

張西彬 李陽(yáng)

中特科技工業(yè)（青島）有限公司 山東青島 266000

由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程相對(duì)比較繁雜，眾多因素都可能影響到設(shè)計(jì)活動(dòng)。鑒于此，要加強(qiáng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，保證機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層次明顯得到提高。在創(chuàng)新思維的指導(dǎo)下，不斷提高機(jī)械結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、合理性。在行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范統(tǒng)一指導(dǎo)下，走創(chuàng)新化的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之路不僅能推動(dòng)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)還能有效促進(jìn)科技與機(jī)械之間的融合。

1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及要求

一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的獨(dú)特性集中體現(xiàn)于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，并且機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)間聯(lián)系密切，由此可見(jiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)自身整體化及系統(tǒng)化的特點(diǎn)相對(duì)明顯。受創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)能明顯感受到多門學(xué)科知識(shí)間交叉滲透的影響，客觀上就要求設(shè)計(jì)人員需要以掌握多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)為前提條件，靈活運(yùn)用創(chuàng)造性思維及發(fā)散性思維，充分發(fā)揮自身知識(shí)積累的作用，真正意義上做到基于設(shè)計(jì)自身的復(fù)雜性去開(kāi)展機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)。除此之外，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)前期可借鑒或參考西方發(fā)達(dá)國(guó)家的創(chuàng)新產(chǎn)品以打開(kāi)自身設(shè)計(jì)思路，但是不得停留于簡(jiǎn)單改造或粗糙模仿的階段[1]。

2 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法

2.1 與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)相結(jié)合

計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)揮著十分重要的作用，提升的工業(yè)生產(chǎn)水平，在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)內(nèi)，需要將其與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，機(jī)械產(chǎn)品的各種特征都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行全面的了解，并且針對(duì)產(chǎn)品特性采用更加針對(duì)性的設(shè)計(jì)方法。在實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上建立三維設(shè)計(jì)模型，更加質(zhì)觀、智能的進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使得機(jī)械設(shè)計(jì)突破時(shí)間以及空間的限制，根據(jù)外界環(huán)境因素進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的調(diào)整。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以使得物流管理更加智能化，控制成本，提升經(jīng)濟(jì)效益，并且實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品物流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使得整個(gè)行業(yè)全面進(jìn)步。

2.2 優(yōu)化與仿生類比設(shè)計(jì)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論是在不斷發(fā)展與完善的，因此工作人員需要不斷探討信息的計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等先進(jìn)科學(xué)與知識(shí)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使得現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論更加充實(shí)，并且基于先進(jìn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論制定優(yōu)化方案。同時(shí)，仿生類比設(shè)計(jì)也是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的先進(jìn)方法，利用仿生學(xué)原理，將其與現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品類比得到設(shè)計(jì)靈感，設(shè)計(jì)人員更是可以實(shí)現(xiàn)自然界元素與機(jī)械產(chǎn)品的有效結(jié)合，在探討二者異同的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)思維的拓展與發(fā)散，使得設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品更具獨(dú)特性、創(chuàng)新性[2]。

2.3 材料創(chuàng)新

在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，材料對(duì)設(shè)計(jì)的整體效果具有十分重要的作用，因此作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)通過(guò)全面的調(diào)研，明確周圍環(huán)境，并選擇與環(huán)境相吻合的材料材料，只有這樣才能夠確保機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終效果。在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，作為工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行整體全面的分析，通過(guò)對(duì)比材料的使用價(jià)值以及性能，使其能夠迎合機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的要求，選取與之相對(duì)應(yīng)的材料，一些機(jī)械結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)備的材料創(chuàng)新，避免在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于材料不對(duì)應(yīng)從而最終影響機(jī)械的應(yīng)用性能，提升最終的設(shè)計(jì)效果。工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把控在機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，如果發(fā)現(xiàn)存在設(shè)計(jì)不合理的情況，應(yīng)當(dāng)立即加強(qiáng)對(duì)于收集材料的優(yōu)化處理工作，通過(guò)全面落實(shí)機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的合理化，保證機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中狀態(tài)，確保結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間能夠相互銜接，最終形成一個(gè)整體，推動(dòng)機(jī)械設(shè)備制造的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 前瞻性、融合性設(shè)計(jì)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的基本目的是為了滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的需求，滿足現(xiàn)代人們生活以及工作的需要，使得人們生活、生產(chǎn)更加的便捷高效。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)中前瞻性是十分重要的特點(diǎn)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，需要對(duì)該產(chǎn)品的市場(chǎng)需求程度、使用環(huán)境、使用人群等進(jìn)行全面的考察，使得機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合的更加緊密，并且對(duì)外界所有因素進(jìn)行考量，體現(xiàn)出前瞻性，這樣才能夠保證設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品能夠在將來(lái)?yè)碛袘?yīng)用市場(chǎng)，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也能夠得到基本保障。同時(shí)，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法屬于新型學(xué)科，改變了很多傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中的部分，因此需要更加交叉性的知識(shí)作為依據(jù)，這就體現(xiàn)出現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法的融合性，具體而言就是在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)層面，需要融合先進(jìn)的力學(xué)、電氣自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)等各種學(xué)科的先進(jìn)知識(shí)與內(nèi)容，使得機(jī)械設(shè)計(jì)理念更加豐富，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品創(chuàng)新性進(jìn)一步得到體現(xiàn)[3]。

2.5 工藝創(chuàng)新

在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)考慮各項(xiàng)因素。在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃可能使用的各項(xiàng)工藝，確保最終的設(shè)計(jì)效果，將應(yīng)用過(guò)程中有可能出現(xiàn)的各項(xiàng)問(wèn)題降到最低。然而傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝并不能夠考慮到及其應(yīng)用過(guò)程中有可能出現(xiàn)的問(wèn)題，因此也不能夠滿足當(dāng)下社會(huì)發(fā)展對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)以及相關(guān)設(shè)備的具體要求，因此作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝創(chuàng)新，只有強(qiáng)化工藝在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用效果，嚴(yán)格控制各方面因素對(duì)于工藝創(chuàng)新的不良影響，從而提高機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)明確創(chuàng)新工藝的重要性，嚴(yán)格把握機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷，使得整體設(shè)計(jì)呈現(xiàn)創(chuàng)新化發(fā)展。與此同時(shí)，作為設(shè)計(jì)人員也可以將信息化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝創(chuàng)新中，使得機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠滿足當(dāng)下的時(shí)代發(fā)展需求。

3 結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的可靠性以及實(shí)用性具有十分重要的作用，這能夠直接提現(xiàn)當(dāng)下我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，因此通過(guò)將創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中能夠?qū)鹘y(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)健康發(fā)展。