浅议机械工程设计中的创新型思维的运用

刘振文

摘要：现阶段的机械工程行业正处于快速发展，因此如何在设计过程中占据有利条件，不仅是对设计人员素质的要求提高， 另一方面，需要设计人员引入创新性的思维。因为只有走在不断开拓进取的道路上，才能够使得机械工程设计越走越远。所 以在机械工程设计过程中一定要重视创新，不断对设计人员自身思想提高。

关键词：创新；机械工程；设计开发；研究

中图分类号：G712.4 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）19-0176-01

1 创新思维的概述

创新是指在社会、经济领域根据固有模式进行改革更新，形成

一种更有效的新模式，利用新模式可以实现资源的优化配置，提高 效率，增加收益，因此创新是经济发展的不懈动力。随着各国对知 识产权的保护愈发重视，机械工程设计必须通过不断的创新来优化 资源配置，避免在时代的浪潮中被淘汰。针对我国机械工程行业， 存在成本高、精密度不高、使用性能不够好等缺点，需要我们加强 机械工程设计的创新思维培养，改良、设计新的产品来改善现状， 促进机械工程行业快速发展。利用创新思维进行机械工程设计，可 以利用新的知识和新的领域对原理进行分析，打破传统障碍，采用 全新的方法来实现，打开新的局面。

机械工程设计创新需要设计人员在常规设计的同时将自己的创 造力与经验进行融合，运用创新思维改变现有的结构组成，利用新 的设计方案使产品的资源得到最优化配置，最终得到具有创新性、 实用性、经济性的新机械设备。创新思维具与其他思维方式相比， 具有开创性、多向性、综合性的特点。开创性是指在机械工程设计 过程中，创新思维打破传统的思考模式，在时间、空间上做出突破， 使用新的方案来整合外部与内部因素，所做出的设计打破常规，实 现新的突破，取得新的效果。多向性是指在机械工程设计领域可以 有多种途径达成目的，因此会有多种方案可供选择，利用创新思维 进行设计时就会出现多种方案。

综合性是指在设计过程中需要运用到多方面的综合知识，例如 在设计机械臂时需要用到机械理论、电子技术、计算机理论、液压 技术等，利用这些知识进行综合设计，最终实现资源最优化配置。 因此利用创新思维进行的机械工程设计一般具有以下特点：包含多 种技术；部分功能是不可量化计算的，需要从原理和经验上进行判 断才能理解；需要通过逻辑思维的方式进行方案寻找，在设计方案 过程中需要反复删选最终确定最优化方案。因此创新思维的培养不 是一蹴而就的，需要长时间的积累才能培养出来，同时在实际运用 中，需要设计人员反复琢磨才能真正的将其运用到机械工程设计中 去。

2 创新设计与创新思维的同步

首先，勇于挑战，勇于面对传统机械工程设计带来的所有挑战，

主要是体现在熟练掌握常规的工作模式下运用创新性技术手段，针 对以往的工作模式的深化改革。第二，注重设计的实用性，当前快 速发展的市场，如何保证设计出来的机械工程更有操作性和实用性 要比盲目的毫无科学依据的创新要重要。第三，要学会跳出传统的 片面思维，进入到三维空间甚至四维空间，不断的发展和寻找。创 新思维是创新设计的灵魂，创新设计的动力是创新思维。创新思维 在思维上属于一种向目标前进奋斗的努力和下意识努力联合，这种 结合可能会在一方面大幅度提升人们对于创新的认识。下意识的行 为往往是没有界限的，同时也是在没有意识到的情况下产生的，但 这种行为有时会在脑海中重复出现，就好比某一天你突然感觉某一 场景似曾相识，就好像是昨天发生过一样，实际上就是你的潜意识 在作怪。但是这种行为的产生也是要以知识为基础，加上之前积累 的经验与方法，重复着某一项工作时，就忽然有种豁然开朗的感觉， 这就是所谓的灵感。但这种灵感又离不开人们不断奋斗的努力，其 实天才是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感这句话不无道理， 只有在人们对一个缠绕很久的问题长期进行着攻克时，才会有闪现 灵感。因此，在一定程度上潜意识能够拓展设计人员的思路，就像 瓦特发明了蒸汽机一样，总是在不经意间就会发现解决问题的办法。

3相似性思维对技术创新的作用

为了更好地适应工业生产的需要，工程技术不仅在数量上有所 增加，在种类上也变得更加多样，所涉及到的学科也更多。值得注 意的是在工程技术发展的过程中存在着相似性，只是这种相似性的 程度会有所不同。而且随着外部环境的变化，这种相似性也不断变 化，使得物体之间的联系变得更加模糊。在机械工程设计中应该注 重相似性思维。要想对事物进行深入研究就必须了解事物的本质， 而事物之间的相似性则能够帮助人们更好地了解事物的本质。在机 械工程生产领域，在生产技术、生产设备、生产流程等方面都存在 一定的相似性。为了方便对机械生产设备进行深入研究，需要对其 功能进行简单地划分，这些功能之间是相互联系的，而且存在着相 似性。不过有很多的机械生产设备虽然在构造原理上以及使用方法 上存在着相似性，但是实际还是有很大区别的，而且随着社会经济 的快速发展以及科学技术的不断进步，机械生产技术也在不断提高，

生产设备在使用功能上出现了不同程度的变化。机械工程设计人员 要想解决当前生产中的技术问题，就必须对设备之间的相似性有个 全面的了解，这样才能更好地做好机械工程设计工作。在机械产品 制造领域中，新技术的层出不穷，出现了很多新概念，例如并行工 程、全球化制造、量化生产等等，这些生产技术虽然存在很大不同， 但是在本质上却存在着相似性，也就是都是以提高生产效率、缩短 生产周期、提高产品质量等为生产目的，这也是各种不同的生产技 术出现的根本原因，这也给机械产品生产带来更多的选择。在当前 的机械生产技术创新过程中相似性思维已经受到了广泛应用。例如，

在机械控制领域中，设计人员往往通过使用一个相似的数学模型来 实现对机械系统的控制，随之产生的就是模拟技术，逐渐的这种模 拟技术又发展为仿真技术。在其他相关领域，可以利用相似性思维 对这种技术进行再创造，创新出更加适合自身发展的生产技术和设 备。在机械工程设计中设计人员的创新能力是关键，他必须能够根 据当前事物的变化发现它与相关事物之间的相似性，并能够对其进 行创新。

相似性分类是创新研究的关键

前文已经提到了工程技术之间存在着相似性，而能够利用好这

种相似性并对其进行科学的分类，是实现机械工程设计创新的前提 条件。在具体的工程技术过程中除了要考虑系统是否存在运动相似、 功能相似、工艺相似等方面，同时还应该在这些相似性的基础上实 现分类，按照不同的层次找出类似的单元，并进行综合优化。设计 人员根据生产的实际需要对分类后的单元进行优化组合并融入创新 型技术，形成新工艺或新事物。根据大量的生产实践，可以发现利 用事物的相似性来优化和创新机械工程设计工作，不仅能够有效地 解决企业生产效率低的问题，同时还能够实现大批量生产类似零件， 很大程度上使企业节约了成本，提高了经济效益。

结束语：

机械工程设计中的创新意味着扎实的工作，不能盲目。创造力

不是凭空妄想，既要有专业知识积淀，又要有突破常规的勇气。努 力地提高創新能力，推动技术的不断改良，为机械工程设计开发工 作作出积极的贡献。

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