淺議機(jī)械工程設(shè)計中創(chuàng)新思維的運(yùn)用

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一、創(chuàng)新思維的概述

創(chuàng)新是指在社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域按照固有模式進(jìn)行改革和更新，形成更加有效的新模式，利用新模式實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高效率，增加收入，因此創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不懈動力。

針對我國機(jī)械工程行業(yè)存在成本高、精度低、性能差等缺點(diǎn)，需要加強(qiáng)機(jī)械工程設(shè)計創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，改進(jìn)和設(shè)計新產(chǎn)品，改善現(xiàn)狀，促進(jìn)機(jī)械工程行業(yè)的快速發(fā)展。運(yùn)用創(chuàng)新思維進(jìn)行機(jī)械工程設(shè)計，需要運(yùn)用新的知識和新的領(lǐng)域來分析原理，突破傳統(tǒng)的障礙，采用新的方法來實現(xiàn)，開創(chuàng)新的局面。

機(jī)械工程設(shè)計創(chuàng)新要求設(shè)計人員在常規(guī)設(shè)計時，結(jié)合自身的創(chuàng)造力和經(jīng)驗，運(yùn)用創(chuàng)新思維改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，運(yùn)用新的設(shè)計方案優(yōu)化產(chǎn)品資源配置，最終得到創(chuàng)新、實用、經(jīng)濟(jì)的新型機(jī)械設(shè)備設(shè)計。

與其他思維方式相比，創(chuàng)新思維具有創(chuàng)造性、多向性和綜合性的特點(diǎn)。創(chuàng)造性是指在機(jī)械工程設(shè)計過程中，突破傳統(tǒng)思維模式，在時間和空間上有所創(chuàng)新，運(yùn)用新方案整合內(nèi)外部因素，使設(shè)計打破常規(guī)，取得新成果。多方向性是指在機(jī)械工程設(shè)計領(lǐng)域中，實現(xiàn)目標(biāo)的途徑很多，需要選擇的方案很多，運(yùn)用創(chuàng)新思維進(jìn)行設(shè)計時會出現(xiàn)很多新的方案。綜合性是指設(shè)計過程中需要應(yīng)用到機(jī)械理論、電子技術(shù)、計算機(jī)理論、液壓技術(shù)等多方面的綜合性知識，用于進(jìn)行綜合設(shè)計，最終實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

因此，具有創(chuàng)新思維的機(jī)械工程設(shè)計一般具有以下特點(diǎn)：包含多種技術(shù)的綜合體現(xiàn)；部分功能不可量化，只能從原理和經(jīng)驗判斷；需要通過邏輯思維找到方案，在設(shè)計過程中需要反復(fù)刪除和選擇最優(yōu)方案。創(chuàng)新思維的培養(yǎng)不是一蹴而就的，它需要長時間的經(jīng)驗積累以及反復(fù)優(yōu)化才能實現(xiàn)。在實際應(yīng)用中，設(shè)計者需要反復(fù)思考嘗試，才能真正將其應(yīng)用到機(jī)械工程設(shè)計中。

二、機(jī)械工程設(shè)計中創(chuàng)新思維的運(yùn)用現(xiàn)狀

在“萬眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的背景下，我國創(chuàng)新能力顯著提高，運(yùn)用創(chuàng)新思維在機(jī)械工程設(shè)計領(lǐng)域取得了顯著成績。創(chuàng)新思維在機(jī)械工程設(shè)計中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的外觀設(shè)計、機(jī)械運(yùn)動和新能源產(chǎn)品等方面。利用創(chuàng)新思維為我國開發(fā)了許多創(chuàng)新產(chǎn)品和創(chuàng)新方法，這些創(chuàng)新已被進(jìn)一步探索深化，并為中國機(jī)械工程的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。但與發(fā)達(dá)國家相比，我國的機(jī)械工程設(shè)計還處于初級階段，隨著知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度的加大，技術(shù)引進(jìn)門檻越來越高，因此我國機(jī)械工程更應(yīng)該提高自主創(chuàng)新和自主研發(fā)能力，減少對國外技術(shù)的依賴，為機(jī)械設(shè)計行業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

三、創(chuàng)新思維在機(jī)械設(shè)計中的運(yùn)用

（一）推理思維法

推理思維通常有四種形式。（1）質(zhì)疑。是利用質(zhì)詢法找出產(chǎn)品在設(shè)計、制造和性能上的一些不足之處，找出改進(jìn)方法，從而開發(fā)出各方面性能都比較好的新產(chǎn)品；（2）逆向?qū)で蠓?。否定現(xiàn)階段形成的解決方案，然后從傳統(tǒng)的相反方向，從產(chǎn)品和組件的相反方面，尋找創(chuàng)新的設(shè)計方法；（3）缺陷列舉。找出設(shè)計方案或機(jī)械產(chǎn)品的缺陷，列出缺陷，找出原方案和產(chǎn)品的缺陷，找出改進(jìn)方案和方法，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。在機(jī)械改進(jìn)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計中，經(jīng)常采用缺陷計數(shù)法；（4）系統(tǒng)分析法。對設(shè)計系統(tǒng)和方案進(jìn)行分析，找出設(shè)計方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)系統(tǒng)的現(xiàn)有環(huán)境找到合理的解決方案。在機(jī)械設(shè)計中，系統(tǒng)分析是一種常用的方法。

（二）聯(lián)想類比法

聯(lián)想類比法通常有三種形式：（1）相似類比。在工程技術(shù)中，對具有相似結(jié)構(gòu)、性能和過程的系統(tǒng)或部件進(jìn)行分類，在分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和分解，找出相似的單元進(jìn)行優(yōu)化和綜合，利用新的思維方式形成新技術(shù)、新事物。（2）移植法。將其他技術(shù)移植到機(jī)械產(chǎn)品中，如物理上的激光技術(shù)移植到機(jī)械產(chǎn)品中設(shè)計激光切割機(jī)；（3）仿生法。仿人機(jī)器人是仿生方法的應(yīng)用。在機(jī)械設(shè)計中，關(guān)聯(lián)類比法需要一定的經(jīng)驗和專業(yè)知識，具有廣泛的應(yīng)用。

（三）智力思維法

一般來說，智力思維是抓住瞬間的閃光點(diǎn)，或是潛意識中的新思想，然后組織相關(guān)專家進(jìn)行有一定目標(biāo)的討論。專家會議通常集中在某個主題上，在這個主題上專家可以自由發(fā)言，思考沖突，并盡可能多地激發(fā)想法。在智能思維方法的實際應(yīng)用中，在短時間內(nèi)探索出一些專業(yè)性很強(qiáng)的創(chuàng)新項目，會取得很好的效果，也是一種常見的創(chuàng)新設(shè)計方法。

（四）組合創(chuàng)新法

模塊組合法。結(jié)合系統(tǒng)和設(shè)備中相似功能和連接的分類，找出基本功能單元和獨(dú)立層次，將這些單元設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)模塊。（2）形態(tài)矩陣法。結(jié)合影響因素的分類，對復(fù)雜問題進(jìn)行分解，找到每個參數(shù)的所有可能狀態(tài)。組合創(chuàng)新方法方便、高效，可應(yīng)用于多個方面。是現(xiàn)階段提高機(jī)械設(shè)計水平的一種方法，特別是在大型裝備設(shè)計中很多地方采用組合創(chuàng)新法

結(jié)束語

因此，創(chuàng)新思維是機(jī)械工程設(shè)計的源泉。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的前提下，機(jī)械設(shè)計自身也在不斷地完善。發(fā)展性設(shè)計和繼承性設(shè)計都與創(chuàng)新思維的運(yùn)用密切相關(guān)，創(chuàng)新推動了人類文明的整體進(jìn)步，機(jī)械設(shè)計是決定機(jī)械性能的主要因素。因此，在創(chuàng)新思維的驅(qū)動下，機(jī)械工程設(shè)計必將朝著更加規(guī)范化的方向發(fā)展。在機(jī)械工程過程中，要始終堅持創(chuàng)新思維與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，努力使機(jī)械工程設(shè)計成為世界發(fā)展的先鋒。