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摘要:在进行机械工程设计的时候使用创新思维是非常重要的,在进行工程设计的时候,创新设计可以达到想象不到的效果。在机械工程设计的时候使用创新思维,不仅仅是需要有强烈的创新意识,同时还要有非常丰富的经验,只有这样机械工程的设计才能取得更好的效果。在机械工程设计中,进行创新设计,可以取得意想不到的效果,同时也对机械工程的发展非常有利。
关键词:机械工程;创新思维;设计
1机械工程设计中的创新思维方法
相比美日等发达国家来说,我国机械工程设计还停留在常规设计的层面,仍未完全摆脱原有的理论和技术体系,机械工程设计的创新思维方法还处在研究之中,需要不但探索。机械创造思维有自身特征,主要来说,有以下几点:第一,开放性,传统的思维方式是相对封闭的,它只局限于自己的狭小范围;而创新思维方式要求将认识对象作为开放对象来考究,多角度认识对象,畅通信息,焕发思维优势。第二,独创性,这指的是创新思维方法要突破常规思维惯例,以新模式新方法去思考对象,敢于向陈规陋习挑战,从新角度思考机械设计。第三,多向性,这指的是机械工程设计要善于从多角度思考问题,对同一问题尽可能探寻多种解决方法。第四,自由性,这指的是现代机械以现代智能为依托,人工智能部分替代人类机械劳动,给思维解放和独立创造了前提,科学思维在遵循真理发展的基础上可以自由思考和自由探索,调动人类的主观能动性,获得机械工程设计创新成果。
2机械工程设计的改进历程
2.1传统机械工程设计
机械工程设计从诞生至今日也有了上百余年的历史,在目前的设计行业已经可以良好发展,这在不断进步的过程中取得的,起初的机械工程设计曾受到很多条件的限制,例如,生产条件和经济能力较低,使得机械设计一直停留在某种局面不能前进,有些工程技术人员拥有较高的操作水平和充实的实践能力,可以提高设计速度,但是由于摆脱不了传统设计观念的影响,在设计过程中,还会出现一些问题。因此机械工程设计前期发展较缓慢,实际生产过程中带来的经济效益也十分有限。传统机械工程设计理念中指出的设计操作步骤特别复杂,困难程度可想而知。首先要通过专门的市场调查人员,运用各种方式了解客户对目标产品的要求,再根据市场需要对工程设计中容易发生的问题进行合理的预测和分析。然后再把整理好的问题和解决办法进行仔细的审核并制作成策划案。最后将策划案分给所有成员进行评价和分析,提高方案的权威性和认可度。但是在整个设计过程里市场调查、模型构架、分析讨论等环节都是有关联的,方案并没有建立在严格的数据参照上,因此还需要降低传统设计的风险值。
2.2现代机械工程设计
机械工程设计是一类具有创造性的活动形式。现在我国现代工业飞速发展,科学技术水平不断提升,人们的生活质量也在不停的改变。当今社会越来越重视人才的创造性和能动性,所以越来越多的专业人才在企业单位中发挥作用,成为社会的骨干力量。所以机械设计范畴的人才地位重要,在机械工程设计里必不可少,这些专业人才掌握最前沿的科研技术操作方法,将他们使用到机械工程设计中并与技术人员的创新思维相结合,制造出更加有新意的产品,为企业带来更大的效益。
3创新思维在设计过程中的应用
3.1智力思维法
通常情况下,人的大脑受到瞬间灵感或潜意识的影响就会产生新想法,然后将这种想法与其他专业人士讨论,集中众人智力,博采众长截长补短,汇集各种思路拟定出多种方案,这就是创新思维中的连锁效应。这种方式经常用于为设计出更好的新产品,短时间讨论专业性问题和项目。
3.2组合创新法
组合创新法分为两种方式:1)模块组合法,它是要依照设计产品的相似之处在工程体系里进行整体研究和分类,将内部基础的功能单元划分成独立的层次,然后再将它们组成另一种模块,让产品具有规范性。使用者若想提高设备性能,只购买需要替换的部分模块就可以,不用再购买整个产品。2)形态矩阵法,它是把复杂的组合根据其内部组成部分的影响因素不同进行分类,又叫做目标标记。
3.3联想类比法
联想类比法又可以细分为以下三种方法进行说明:1)相似类比法,在机械工程设计中,要先将体系内部的零件进行分类,分类可以根据结构、运动、功能、工艺等进行相似分类,在这种层面上进一步分析,依据在层次上划分出的相似单元,完成最终的综合改善,有些情况下还要考虑外界影响对分类后的单元进行整合改进,然后再新技术的配合下形成新的事物。比如同步齿形传动,这种工作形式就是将齿轮啮合作为基础类比出来的。机械设计还可以将人或动物的某些行为做类比,设计出新的产品。2)移植法,就是将其他学科上的技术改进之后进行运用的过程。比如激光切割机、电火花加工机床就是把物理学上激光技术、电火花技术移植过来发明的。3)仿生法,比如机器人的发明就是仿造人类生产出的。
3.4在机械产品运动方案设计中的运用
机械产品运动方案设计是机械工程设计的重要内容,创新思维在产品运动方案设计中运用指的是设计人员对客户提出的产品各方面需求而提出的初步构思,这是要解决机械工程可能出现的问题和明确机械工程的工作原理。无论是机械产品的原动机、传动结构还是机械的整个系统运转方法,必须满足用户的产品功能性需求。运动方案是否符合客户需求与产品的结构、工艺、成本、性能和使用维护等多方面存在直接关系,这也是影响机械产品质量和性能的关键环节。机械产品运动方案在机械工程设计中处于基础阶段,对于同一功能产品可以采用不同的工作原理和机构来完成。该阶段是机械工程设计的重中之重,设计人员必须充分运用创新思维不断构架和搜寻设计运动方案,首先产品的最优性能。
3.5在机械产品动力能源设计中应用
随着机械工程设计的材料加工技术和能源获取技术不断被发现,机械工程设计人员在产品动力系统设计上的选择也不断增加,设计人员可以充分发挥自己的创造性思维、观念和方法,将各种新的洁能源作为机械产品的动力能源运用到机械产品设计中。现代的电动汽车与传统的燃油汽车相比,其本身就不会排放出污染大气的有害气体,同时也减少了硫和其他微粒污染物,降低对环境的污染。电动汽车可以在用电低峰期充电,提高电能的利用率和经济效益。
总结
由此可见,创新思维是机械工程设计的源泉。在科学技术不断发展的前提下,机械设计也不断完善自我。无论是开发性设计还是继承性设计,都与创新思维的运用密不可分。创新推动人类整体文明的进步,机械设计是决定机械性能的主要因素,所以在创新思维的推动下,机械工程设计一定会朝着更加规范的方向发展。机械工程进行过程里,要一直坚守着创新思维与现代科学技术相结合,努力让机械化工程设计做世界发展的先锋。
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