创新思维在现代机械设计中的运用分析

杨忠昌　李睿

摘 要：对我国机械行业而言，想要实现快速发展，关键在于对创新思维进行合理运用。文章首先从原则和特点两方面，对现代机械设计进行了概述，然后通过理论与实际相结合的方式，针对现代机械设计中创新思维的具体运用展开了系统的分析，具体内容包括运动方案设计、外观造型设计、动力能源设计等诸多方面。希望文中讨论的内容可以在某些方面为从事现代机械设计工作的人员提供帮助。

关键词：创新思维；现代机械设计；具体运用

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）10-0053-01

工业生产领域不仅对机械设计具有较高要求，所涉及范围也相对广泛，过去很长一段时间内，作为机械设计核心的传统设计模式，已经无法满足现代机械设计提出的要求，因此，通过强化创新能力的方式，加快机械行业发展的速度，在缩短生产周期的基础上降低使用成本，提高设计的质量与水平，是推动经济乃至社会发展不可或缺的环节之一。

1 现代机械设计的概述

1.1 原则

对设计方案进行制定的前提是确定产品性能，并以此为依据，保证所选用设计方式与实际需求相符，尽量缩短设计时间、降低设计成本，在诸多机械部件中确定不具备较高使用价值的部件，明确设计方案的问题所在，从而选择科学、合理的解决方式，避免材料或时间的不必要损耗。

1.2 特点

一方面，对传统机械设计而言，设计人员往往需要以自身的设计经验为依据，针对机械产品完成主观判断和设计的工作，从设计人员的角度出发，传统机械设计对其设计水平具有极高的要求。现阶段，大量先进技术在各个领域被广泛运用，从事现代机械设计工作的设计人员，自然能够以更快的速度和更好的质量完成设计工作，传统设计模式已然无法满足人们对机械产品具有的需求[1]。因此，在开展与现代机械设计相关的工作时，设计人员往往会选择对新兴设计技术加以运用，目的是减少设计误差、提高设计效率。

另一方面，正常情况下，传统机械设计工作都是以总目标为依据所开展的，因此，不同流程所对应的设计方案，往往存在着十分明显的差别，只有完成前一个设计方案，才能开展后续工作，正是因为如此，工作效率低下的问题始终没有得到有效解决。现代机械设计的特点是，在计算机中直接导致设计数据与方案，接下来完成立体图形的打印和数字的修改工作，最后确定设计方案，这样做不仅避免了时间的不必要浪费，还提升了机械设计的准确性与科学性。

2 现代机械设计中创新思维的运用

2.1 在机械产品运动方案设计过程中应用

针对机械产品运动方案所開展的设计工作，主要指的是设计人员根据用户对产品功能具有的需求，提出构思，对问题解决途径和包括执行机构、原动机在内的系统运动方案进行探索，保证得到与运动性能相符的最终结果的机构运动。可以说，所设计运动方案的优劣，与产品性能、结构以及成本等因素间存在着直接的联系，运动方案设计不仅是在对机构产品性能、质量、社会和经济效益进行确定的过程中，不可或缺的关键环节，更是保证后续制造和使用阶段顺利行进的前提[2]。从机械产品的角度来看待这一现象，产品某种功能的实现，往往对应着不同的原理，任意功能的实现又需要依托于不同的机构。总的来说，机械产品运动方案是机械设计的核心环节，设计人员应当以功能分析为基础，经由思维活动构架的创新、设计等步骤，获得符合需求的运动方案。

2.2 在机械产品结构设计中应用

作为现代机械设计工作的第一步，机械结构设计的内容主要是对机械产品设备配置、整体形态以及结构的外形进行设计。正常情况下，无论是对机械产品还是对其他产品而言，结构设计的核心是以客户对产品功能具有的需求为依据展开设计工作，正是因为如此，不同产品对应的结构设计，往往存在一定的差异。设计人员在对机械产品结构进行设计时，首先应当保证所设计机械产品具有多元化的结构类型，这样做的目的是实现机械结构的创新。近几年，随着社会的发展和科技的进步，人们在机械产品功能方面具有的需求逐渐增加，正是因为如此，结构设计工作需要达到的要求也更加严格，设计人员需要在特定的时间内，将产品功能在特定的机械结构上进行集中设计，只有这样才能尽量满足人们具有的使用需求。以商务办公为例，现代办公模式追求的主要是“高效率”，以扫描设备、复印机和打印机为代表的大型机械设备，往往需要被摆放在办公场所的某个区域，基于此，人们开始期待一体式多功能设备的问世。办公用品的供货商以人们对办公所需机械设备具有的需求为依据，对办公机械进行设置，使得一体式机械成为现实。针对一体式机械所开展的工作，设计理念如下：将不同机械设备的特点在同一台设备上进行集中设计，在改善办公环境的基础上，提高办公效率。

2.3 在机械产品外观造型设计中应用

针对机械产品开展的设计工作，不仅需要考虑实用性，产品外观同样重要。设计人员在对产品外观进行设计时，应以美学基本原理为依据，保证产品色彩、外形和装饰的合理性。在外观造型设计正式开始前，设计人员首先应当明确外观设计对机械产品而言，具有与性能设计相同的重要性，只有这样，才能在后续设计工作开展的过程中，保证产品外观与审美规律相符。当然，仅仅对功能性要求加以满足是不够的，设计人员还应当将创新思维与选材过程相融合，保证外形设计具备应有的可行性和实用性，再以此为基础，利用相关材料及工艺手段，实现对机械产品形象美和材质美进行增加的目标，实践结果表明，这样做不仅可以为人们提供良好的机械产品使用体验，还能够使人们产生更加优异的视觉效果[3]。以近几年较为流行的“简约风”为例，在对机械产品外观进行设计时，设计人员就可以以“简约风”为依据，结合不同产品的用途的特点，对自身的创新意识进行充分发挥。

2.4 在机械产品动力能源设计中应用

随着工业技术的发展，机械设计方法与过去相比变得更加多元化，除此之外，制造材料、加工技术和能源技术的进步，也在某种程度上为设计人员提供了能够充分发散创意思维的平台。针对机械产品能源动力开展的设计工作，关键在于动力能源的选择，也就是说，设计人员应当在条件允许的前提下尽量发挥自身的创新意识，无论是传统的天然气能、石油能，还是新兴的电能、太阳能，都可以作为机械产品的动力能源得到相应的适用，设计人员需要做的，就是以设计要求为依据，比较不同动力能源的环保性和节能性，从而保证后续工作的高质量完成。另外，设计人员在完成对设计方案的寻找工作后，还应当通过创新的方式，在机械产品设计过程中，对不同的能源进行应用，并根据每位用户提出的设计需求，有针对性的强化产品的节能性。以公共交通设计为例，目前，适用人群最多、适用范围最广的应为电动公车，与燃油公车相比，将电能作为动力能源的电动公车不仅可以节省能源，还能够减少二氧化碳排放量，避免给空气造成污染。设计人员在对出行工具进行设计时，可以将能源作为切入点，通过对太阳能等绿色能源进行合理运用的方式，构想出既符合环保理念，又可以提高民众出行舒适度的交通工具。

3 结语

通过对上文所叙述的内容进行分析能够发现，在科学技术发展速度极快的当今社会，推动科技领域发展的中坚力量仍旧是创新，因此，对现代机械设计而言，运用创新思维的目的不仅是提高机械产品的科学性与完善性，更重要的是，保证机械设计能够在最大程度上满足人们在日常生活中具有的需求，只有这样，才能使机械产品变得更加集中化和智能化。

参考文献

[1]许允昕，王良强.试论创新思维在现代机械设计中的体现[J].科技经济导刊，2017，（19）：88.

[2]程会凯.试论创新思维在现代机械设计中的体现[J].山东工业技术，2017，（09）：236.

[3]丁舒园.创新思维在现代机械设计中的体现[J].通讯世界，2016，（19）：278-279.