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摘要:机械工程在进行设计时,将创新的思维融入机械工程设计中是当今社会工业化过程中必然要求,创新设计所能达到的效果是难以估量的。当将创新思维融入到机械工程设计中,需要增强创新意识,同时还需要有比较丰富的设计经验,只有这样在机械工程设计过程才能达到意想不到的效果。机械工程设计过程中运用创新设计思维,可以取得良好的效果,而且能夠推动机械工程的快速发展。
关键词:机械工程设计;创新思维;应用
创新设计思维在机械工程设计中的作用是相当重要的,相似性思维是创新思维发展过程中的必然阶段,相似性思维在创新思维的发展过程中是不可或缺的,科研中对事物主要进行的是相似性分类,然而在工程机械产品中主要采用的科学分类方法是模块化分类,因此为了能够有效的生产工程机械产品就要在设计的过程中融入创新思维。
1.机械工程设计的发展
1.1.传统机械工程设计
经过上百年的积淀,机械工程设计发展目前已经比较完善,机械工程设计也在不断的进步中,早期的机械工程设计受到各种条件限制,如:经济发展水平和生产条件的限制,严重阻碍了机械设计的持续前进。即便实践经验丰富的工程技术人员,在设计过程中能够节省大量的时间,但还是无法摆脱传统设计理念的影响,犯错误仍然难以避免。因此,早期的机械工程设计仍然经历了比较长的过渡期,而且也限制了生产价值的创造。
在机械工程设计的理念中,传统的机械设计操作过程比较复杂,执行难度比较大。首先设置专门的市场调查人员,在目标产品的调查过程中使用各种有效的手段,根据实际的调查结果对市场需求进行预测,采取合适的手段对工程设计存在的问题进行分析和整理。而且对于存在的问题进行整理,然后进行全面的分析,提出具体的解决方案和设计方案。最后,所有的成员一起进行汇总、评价和分析,从而得出结论,然后制定计划来完成整体的设计。在整个设计过程中,市场调研,模型框架,讨论和测试都是密切联系的,在这一系列的过程中,没有精确的信息数据和具体的参考的实例,因此,传统设计存在较高的危险系数。
1.2.现代机械工程设计
机械工程设计本身就是具有创造价值和创造力的工作过程。如今,现代工业具有惊人的发展速度,科学技术也得到了迅速的发展,人们的生活质量也得到了了显著的改善,各种企事业单位的人才都被重用,尤其是重视他们的创造力和主动性,占据了社会的主导地位。而且人在机械设计领域发挥着举足轻重的作用,是机械工程设计的中坚力量,他们通常利用最先进的科技成果,挖掘人的潜力,有效的利用创新思维,与此同时先进的科学技术在机械设计中得到了广泛的应用,主要有设计技术,设计工具,计算技术,甚至在机械工程设计与制造当中运用最新的材料等。从而把设计人员的创造活力和热情有效的进行激发,从而改变了单调而枯燥的机械设计过程,使他们突破设计领域的限制,更多的新产品被开发出来,从而能够创造更多的财富。
2.创新思维在设计过程中的运用
2.1.智力思维法
由于受灵感或潜意识流的作用,新的创意才会被激发,并组织5至10人的专家组进行会议讨论,会议通常持续了一个小时,专家们将对同一个课题进行公开讨论,发表自己的意见,专家之间的交流可以产生新的灵感,从而彼此之间互相借鉴,丰富各自的头脑,再加上各种各样的想法来制定更多的方案,从而能够引发出更多具有创新性的方案。这种模式的会议主要是为了在短时间内去对专业问题和项目进行探索。
2.2.组合创新法
组合创新法主要包含两中不同的方法,一个是模块组合的方法是将工程系统中具有相似性的功能进行全面的分析和系统分类,划分出基本的功能单元,并将相对独立的层次进行归类,然后把它们设计成其他的“模块”,从而使其具有规范性和标准性。用户只需要购买需要更换模块对他们的设备进行升级,避免了购买新机的麻烦和资金支出。另外的方法就是形态矩阵法,根据影响因素将复杂的问题进行分解,也就是目标标记。将参照因素利用图解法来进行合理的安排,将各个参照量可能存在的基准值清晰的列出来,从而形成矩阵形态图表,最终形成各种可能的状态组合,这种方法可以绘制出各种设计方案,并且在大型机械设计中进行运用。
2.3.联想类比法
联想类比法主要包含三种方法,首先是相似类比法,在工程技术中合理的将各个组件进行合理的划分,其中主要包括类似的结构,类似的过程和类似的功能等,从而形成一个合理的分类体系。同时在进一步分析的基础上进行深层的分解,根据层次进行的水平划分,根据本单位的客观需要进行综合分析,最后进行总体的整合和优化分类,并将新的技术引进来,最终形成全新设计流程。例如,根据齿轮啮合传动的原理对同步齿形带传动的设计进行类比。有时候,人或动物的行为也是机械设计的类比依据,从而能够形成全新的结构和设计。例如,蟹爪加载机制的设计原理就是依据蟹钳的工作原理。第二种方法就是仿生法,例如,仿生机器人的设计。第三种是移植法,例如,物理上的激光技术、电火花技术就是激光切割机、电火花成型机设计的依据。
2.4.相似性分类
创新研究的第一步就根据事物的相似性进行科学分类。在工程技术中,按层次找出相似的单元对结构相似、功能相似、运动相似的系统或组件进行合理分析,同时对分类进行进一步的分析和分解,最后在做出优化和整合,新技术的融合要根据有关单位的客观需求,同时进行分类与整合,运用新技术创造出新事物。
综上所述,创新是任何行业发展过程中必然要经历的,机械工程设计的不断创新,能够改善机械产品的性能,而且企业的市场竞争力也可以得到显著的提高,因此企业就能获得更多的经济效益。创新思维是创新设计的基础,丰富的知识和经验是创新思维的基础,在创新设计方面,创新的思维并不是将所有的想法都列入其中,丰富的理论基础是创新思维的出现必然要求。
参考文献:
[1]万耀青,阮玉湘.机电工程现代设计方法[M].北京:北京理工大学出版社,2011.
[2]王秀伦.现代工艺管理技术[M].北京:中国铁道出版社, 2012.
[3]王隆太.现代制造技术[M].北京:机械工业出版社,2011.
关键词:机械工程设计;创新思维;应用
创新设计思维在机械工程设计中的作用是相当重要的,相似性思维是创新思维发展过程中的必然阶段,相似性思维在创新思维的发展过程中是不可或缺的,科研中对事物主要进行的是相似性分类,然而在工程机械产品中主要采用的科学分类方法是模块化分类,因此为了能够有效的生产工程机械产品就要在设计的过程中融入创新思维。
1.机械工程设计的发展
1.1.传统机械工程设计
经过上百年的积淀,机械工程设计发展目前已经比较完善,机械工程设计也在不断的进步中,早期的机械工程设计受到各种条件限制,如:经济发展水平和生产条件的限制,严重阻碍了机械设计的持续前进。即便实践经验丰富的工程技术人员,在设计过程中能够节省大量的时间,但还是无法摆脱传统设计理念的影响,犯错误仍然难以避免。因此,早期的机械工程设计仍然经历了比较长的过渡期,而且也限制了生产价值的创造。
在机械工程设计的理念中,传统的机械设计操作过程比较复杂,执行难度比较大。首先设置专门的市场调查人员,在目标产品的调查过程中使用各种有效的手段,根据实际的调查结果对市场需求进行预测,采取合适的手段对工程设计存在的问题进行分析和整理。而且对于存在的问题进行整理,然后进行全面的分析,提出具体的解决方案和设计方案。最后,所有的成员一起进行汇总、评价和分析,从而得出结论,然后制定计划来完成整体的设计。在整个设计过程中,市场调研,模型框架,讨论和测试都是密切联系的,在这一系列的过程中,没有精确的信息数据和具体的参考的实例,因此,传统设计存在较高的危险系数。
1.2.现代机械工程设计
机械工程设计本身就是具有创造价值和创造力的工作过程。如今,现代工业具有惊人的发展速度,科学技术也得到了迅速的发展,人们的生活质量也得到了了显著的改善,各种企事业单位的人才都被重用,尤其是重视他们的创造力和主动性,占据了社会的主导地位。而且人在机械设计领域发挥着举足轻重的作用,是机械工程设计的中坚力量,他们通常利用最先进的科技成果,挖掘人的潜力,有效的利用创新思维,与此同时先进的科学技术在机械设计中得到了广泛的应用,主要有设计技术,设计工具,计算技术,甚至在机械工程设计与制造当中运用最新的材料等。从而把设计人员的创造活力和热情有效的进行激发,从而改变了单调而枯燥的机械设计过程,使他们突破设计领域的限制,更多的新产品被开发出来,从而能够创造更多的财富。
2.创新思维在设计过程中的运用
2.1.智力思维法
由于受灵感或潜意识流的作用,新的创意才会被激发,并组织5至10人的专家组进行会议讨论,会议通常持续了一个小时,专家们将对同一个课题进行公开讨论,发表自己的意见,专家之间的交流可以产生新的灵感,从而彼此之间互相借鉴,丰富各自的头脑,再加上各种各样的想法来制定更多的方案,从而能够引发出更多具有创新性的方案。这种模式的会议主要是为了在短时间内去对专业问题和项目进行探索。
2.2.组合创新法
组合创新法主要包含两中不同的方法,一个是模块组合的方法是将工程系统中具有相似性的功能进行全面的分析和系统分类,划分出基本的功能单元,并将相对独立的层次进行归类,然后把它们设计成其他的“模块”,从而使其具有规范性和标准性。用户只需要购买需要更换模块对他们的设备进行升级,避免了购买新机的麻烦和资金支出。另外的方法就是形态矩阵法,根据影响因素将复杂的问题进行分解,也就是目标标记。将参照因素利用图解法来进行合理的安排,将各个参照量可能存在的基准值清晰的列出来,从而形成矩阵形态图表,最终形成各种可能的状态组合,这种方法可以绘制出各种设计方案,并且在大型机械设计中进行运用。
2.3.联想类比法
联想类比法主要包含三种方法,首先是相似类比法,在工程技术中合理的将各个组件进行合理的划分,其中主要包括类似的结构,类似的过程和类似的功能等,从而形成一个合理的分类体系。同时在进一步分析的基础上进行深层的分解,根据层次进行的水平划分,根据本单位的客观需要进行综合分析,最后进行总体的整合和优化分类,并将新的技术引进来,最终形成全新设计流程。例如,根据齿轮啮合传动的原理对同步齿形带传动的设计进行类比。有时候,人或动物的行为也是机械设计的类比依据,从而能够形成全新的结构和设计。例如,蟹爪加载机制的设计原理就是依据蟹钳的工作原理。第二种方法就是仿生法,例如,仿生机器人的设计。第三种是移植法,例如,物理上的激光技术、电火花技术就是激光切割机、电火花成型机设计的依据。
2.4.相似性分类
创新研究的第一步就根据事物的相似性进行科学分类。在工程技术中,按层次找出相似的单元对结构相似、功能相似、运动相似的系统或组件进行合理分析,同时对分类进行进一步的分析和分解,最后在做出优化和整合,新技术的融合要根据有关单位的客观需求,同时进行分类与整合,运用新技术创造出新事物。
综上所述,创新是任何行业发展过程中必然要经历的,机械工程设计的不断创新,能够改善机械产品的性能,而且企业的市场竞争力也可以得到显著的提高,因此企业就能获得更多的经济效益。创新思维是创新设计的基础,丰富的知识和经验是创新思维的基础,在创新设计方面,创新的思维并不是将所有的想法都列入其中,丰富的理论基础是创新思维的出现必然要求。
参考文献:
[1]万耀青,阮玉湘.机电工程现代设计方法[M].北京:北京理工大学出版社,2011.
[2]王秀伦.现代工艺管理技术[M].北京:中国铁道出版社, 2012.
[3]王隆太.现代制造技术[M].北京:机械工业出版社,2011.