浅析现代机械设计的创新方法研究

朱春

摘 要：随着社会的发展与进步，现代设计理念与方法也逐渐的被应用到了机械设计领域当中。随着人们对于机械产品的功能需求越来越多样化，机械设计流程也日渐繁杂。本文将通过对机械创新设计研究对象的分析以及基于对树立全新创新理念的阐述，来提出了一些现代机械设计的创新方法，以期能够引起更为广泛的讨论与交流，并为相关的机械设计人员提供一些参考、借鉴。

关键词：现代机械；设计；创新；方法

目前世界经济发展已经步入到了知识经济的时代，而作为国民经济的重要支柱产业，设计制造业要想取得长久性的发展，其唯一的不竭动力即为“创新”。而创新则必须要依赖于一定的物质与精神条件支持，要求相关从业者具备创造性的思维，要凭借一系列的方法来达成。只有确保掌握了正确的创新方法，方可实现在激烈的市场竞争中立于不败之地。

1 机械创新设计的研究对象

机械创新的内涵即为将设计者自身的创造能力充分的发挥出来，凭借人类现已掌握的科技成果来展开创新思想假设，设计出具备创造性、实用性以及新颖性的机械设备。机械创新具体可分成两部分内容：第一，对于现有人类生产活动当中所应用到的机械设备在其稳定性、适用性、技术性、经济性等方面进行改进设计；第二，设计出目前所没有的新机械设备，从而满足于人类在不断发展的过程中所出现的新需求。

针对机械设备所开展的创新设计工作是构建于当今的机械设计学理论基础之上，综合融汇了思维科学、设计学科、认知学科等多各学科的学术成果，在通过充分的交流之后所形成的一项设计技术与方法。因在机械创新设计当中汇聚了人们大量的创造性指挥，所以通过机械创新设计出的产品也便是科技与艺术所共同结合之后所形成的产物，其不仅需具备产品本身的技术性、稳定性、经济性以及适用性等条件要素，同时还应当能够经技术的美学价值充分的体现出来，使之同时也能够具备良好的审美价值。

机械设计通常可被划分成3个阶段，依次為方案结构设计、运动设计、动力设计，在这3阶段当中，第一阶段所要求的创造性色彩最为浓厚，相应的设计难度也是最大的，一般性的设计工作均是基于给定的机械结构或是仅针对某部分结构所提出的微小变动来进行设计的，其最为核心的内容即为对尺度大小与动力进行设计，和传统设计对比来看，机械设计的创新性要求更多的突出人在设计过程当中，尤其是在方案结构设计当中的主导价值与创造能力。机械创造绝大多数情况都是针对机械结构所进行的创新设计。

2 树立全新的创新理念

2.1 设计计划阶段

在此阶段当中，要进行大量的资料信息查找。机械产品必须要能够符合于相关的行业标准要求，因而，便要针对资料内容展开全面、系统的分析，针对设计当中所存在的问题现象及时作出确切性的预测，以促使所生产出的产品不论是在质量、安全还是性能上均可符合于相关的规范标准。这一阶段同时作为初始阶段，将会直接决定着产品的质量与性能，因而，也便要求相关的设计人员要具备相应的创新型理念，同时在机械设计的过程中融入这些理念，缺乏创新性能够始终存在于之后的每一个设计环节。

2.2 方案形成阶段

此阶段是针对设计过程中每一个具体的环节作出精确化的设计，针对方案设计的选取关键是要确保能够选择出一个可同时兼顾经济性与实用性的方案，并且还应把握一定的可操作性与创新性要求。

2.3 技术设计阶段

这一阶段主要影响着机械产品的开发效率，特别是针对技术方面的完善与改进工作。在此阶段之中，依据初步设计的草图，来对所需资料进行查找，确保最终的设计方案的合理性。另外，要将这一阶段所设计出的方案做好保存工作，同时加强技术性的创新工作，为之后的设计工作打好基础。

3 现代机械设计的创新方法

在开展创新活动的过程中通过掌握一定的技巧与方法，便能够极大的提升创新效率与质量，对此下文将就在现代机械设计过程中所经常应用到的一些创新方法来加以具体分析：

3.1 讨论法

采取小组探讨的方式，注重发散性与激励性的思维，能够有助于人们产生出创造性的意见。通过不同人员之间的互相探讨与思考，来激发出新的创新思路与途径，互相弥补自身的短处缺陷，就某一项技术创新引发连锁性的创新实现。讨论法还可将给予个人思维充分的发挥空间，有助于打破约定俗称的常规思维方式，能够促使创新性的实现大量的涌现出来。

3.2 类比法

每一种事物都有着其自身的特点，由不同事物的差别分析与类似对比的过程中获得创新性的思维。例如人们受到在面包当中因为加入了膨松剂而促使面包变得更加蓬松这一现象，类比发明出了泡沫塑料，再如由人的手部按压可获得印记从而设计出了印刷设备，诸如此类的例子不胜枚举。

3.3 移植分析法

将针对某一对象所开展的研究工作应用到与之完全不同的目标对象上，有助于推动不同学科之间的互相交叉应用，即为移植分析法，类似的如通过将计算机与传感器进行移植交叉应用，人们设计出了机电一体化的设备。

3.4 离散分析法

促使所研究的目标对象被分开，进而形成新的产品，例如音箱便是由扬声器和收录机设备这一整体结构之中所分出的一项新产品。

3.5 对应分析法

利用较为接近或是模拟对比、同类对比的方式来展开创新设计，例如在大规模的工厂生产当中所应用到的机械手便是对于人手功能的模拟；还有例如通过对青蛙等两栖类动物的对应类比，人们设计出了水陆两栖的作战坦克；根据蝙蝠的生理特点，利用相似的原理发明了雷达。

4 结语

现代机械创新设计综合融汇了多个学科领域的知识内容，创新难度不断加大，因此就必须要对相关的方法理论加以分析、总结，从而更好的服务于创新设计工作。对于现代机械设计人员而言应当基于传统机械设计基础上，树立起全新的创新理念，综合应用讨论法、类比法、移植分析法、离散分析法、对应分析法等多种方法策略，来设计出更高质量与效率的机械设备，以适应于符合于市场经济的发展趋势，促使机械产品能够拥有更加强大的竞争力。

参考文献

[1]王桂云，董树森.浅谈现代机械设计创新及其特点[J].中国机械，2014，（24）：144-145.

[2]李宏业，胡凌峰.浅谈现代机械设计创新及其特点[J].黑龙江科学，2014，5（4）：157.

[3]袁天驰.试论机械设计中的创新思想[J].商情，2013，（27）：298.

（作者单位：中铁十二局集团第三工程有限公司修造厂）