机械设计中的设计思维与创新

试论机械设计中的创新思想

【摘要】近几年中，机械设计领域中越来越强调在设计中的创新思想，创新机械设计得到人们的重视。本文通过实例对创新机械设计进行了阐述，并探索了创新机械设计的形式和意义，从思维方式的角度深入分析创新机械设计的思想，对创新思想在机械设计领域中的应用进行探讨。

【关键词】创新思想 创新机械设计 特点 思维

一、创新机械设计的特点

创新机械设计并不是凭空想象，而是在当前领域已经实现的设计成果的基础上，发挥设计者的想象力和创造力进行再创造。主要的设计依然是依托于传统的机械设计原理，同时从实用性的角度出发，尽可能的综合设计领域，结合其他学科进行更为奇特的设计，以求设计出更加创新，提高新产品的实用性。

从创新机械设计的特点来看，我们总结了以下几个方面：

（一）多学科综合性。创新机械设计往往会将多个实用性学科结合在一起设计，除了考虑到机械设计原理方面的知识，我们也会在其他方向的功能上作出开发，使产品的功能更为全面。

（二）低实验性。由于创新机械设计是建立在现有设计成果的基础上进行再创造，所以省去了大量测试性的计算工作，而重点考虑创新的思路和方法。

（三）多方案判断。在创新机械设计的过程中往往会产生多个不同的设计方案，最终执行者必须根据设计目标和需求选择正确合适的方案，或者对备选的方案进行修改至可执行。

（四）方案变化性。在设计过程中，每个阶段都可能出现需求变更，或者技术变更等情况，导致对接下来的设计方案进行调整。这时候，要求设计者拥有良好的应变能力，能够快速的根据当前情况制定新的设计方案。

二、研究创新机械设计的目的以及意义

大力开展创新机械设计的研究工作，不但能够提高机械设计领域的水准，还能获得良好的经济和社会效应。在多个方面具有积极的意义：

（一）提高设计水准，制造更多更新功能更强大的新产品，将会提高人类的生活水平和工作条件。推动人类文明的发展。

（二）促使设计者、制造者提升自身水平，带动机械设计领域的发展，为社会做出更大贡献。

◇科技论坛◇　科技一向导　２０１３年２１期　

机械设计过程中的创新思维探析　

赵树何　（辛集市奥春封头制造有限公司　河北辛集０５２３０６）　【摘要】随着国家经济的发展和科学技术水平的提高，机械行业相继得到了发展和带动，机械设计工作也开始有了新的要求和标准。现代　社会，对于创新思维也开始逐渐重视起来，机械设计也不例外，在机械设计中融入创新思维，能够使其更好地在机械设计中发挥作用，从而设计出　功能更全、质量更优、性价更高的产品，同时也间接推动了工业机械的发展和国民经济的提高。本文将就机械设计过程中的创新思维进行分析。　【关键词】机械设计；思维；创新　

在目前．社会对于创新思维的需求越来越大．国家的经济发展。　科学技术的提高，这些都离不开创新思维的融人。随着机械产业的　发展．机械设计也开始得到了带动和促进。机械设计作为一种工业　设计。与创新思维的联系十分密切，创新思维对于机械设计而言，是　其发展的源泉和动力．对一个企业单位而言．更是其发展和生存的　动力。　１．创新设计思维的概念　机械设计的创新思维是指为了让设计师的创造力充分发挥出来。　利用一些人类发掘出来的相关科学技术成果创新自己的构思，从而　设计出更具有新颖性和创造性的机械产品．是一项极富实践性的活　动。　２．创新设计思维的特点　与常规机械设计相比，机械设计在设计过程中特别注重设计师的　水平．尤其是在设计总体方案结构的阶段．设计师一必须发挥自己的　主观能动性．进行主动的创造。以下是机械设计创新思维的特点：　２．１独特性　为了设计出与众不同的设计方案。必须先要打破常规的设计思维，　才能提出新的机械设计方案　由于在创新性思维的影响下机械设计涉　及了不同学科的知识，所以就要求设计师对机械、液压、电力、气动、热　力、电子、光电、电磁及自动控制等专业知识都有所掌握。　２．２实用性　机械设计的创新思维要求设计师在设计过程中多观察、多实践，　从产品的市场适应性和生产性这两方面着手才是真正的创新。对生　产、生活都没有实际用途的产品都不能够体现出设计产品的功能和结　构具有创新性　３．机械设计创新思维的形式　３．１发散型思维　机械设计中，发散型思维是创新思维的一种形式。所谓的发散型　思维，就是让技术人员通过对概念的梳理和分析，向周围扩散。发展出　更多的实施方法和答案。发散型思维在范围上没有固定的界限，也没　有固定的方向，在思想上较为自由。不会受到传统思想的束缚。发散型　思维表现出来的较为新颖的想法和观点．在机械设计中．发散型思维　的融人．会带来意想不到的效果。　发散型思维容易受到相关因素的影响。其中迁移能力较为重要。　发散型思维能够为设计师提供较多的答案和想法．具有新意，同时也　为机械设计师提供了较多的灵感　３．２聚合型思维　聚合型思维主要是以具体对象为主要中心点．并从不同的层面和　角度进行思考，最终回归具体对象．并对问题进行有效处理。其要求是　从多个方案中选择可行性以及有效性较高的一种　聚合型思维作为一种创造性思维．其与发散型思维存在着一定的　关联。一般而言，机械设计的创新设计都是从发散型思维到聚合思维，　再从聚合思维到发散型思维作为方向的．通过这个思维循环．从而使　问题得以解决　３＿３想象思维　在创新思维中。想象思维是一种较为抽象的思维方式．想象的空　间以及范围十分广泛，设计师的思路也相对较多，思想束缚性较小。然　而想象思维也需要讲究一定的原则．其需要以客观现实作为前提．另　外还需要具备一定的概括性以及形象性。　想象是人类最为神奇和美丽的思维。如果没有了想象力．那么创　造性也就失去了意义，因此想象是进行创造的基础和关键。想象力的　引进和应用．能够让设计师设计出许多“神奇”的产品．从而使得科学　技术水平得以提高和发展。同时也推动了社会的进步和发展。　４．机械创新设计思维的原则　机械设计过程中，机械设计师需要从设计的目的、功能和要求上　进行分析．再对其作用原理进行分析和思考．进而对实施过程进行构　思。创新思维在运用过程中，需要落实以下几点原则：　４．１最短路径原则　设计师在一开始需要对产品的功能进行充分的了解和认识．并寻　找较为合适的设计方案．从而才能够在最短的时间内与目标拉近距　离．再进一步根据价值工程的方法进行选择．并将其中价值性较高的　组件挑选出来．将其作为研究对象．并对对象现存的矛盾和问题进行　思考和分析．在原有基础上尽量进行优化，使其矛盾和问题得以顺利　解决。在理论上，这种方法的路径相对较短．能量消耗较少。　４．２相似性联想原则　联系是需要对事物之间的相似程度进行分析．相似性也是使其联　合合理的关键依据。例如多种产品均具备同样的功能和要求．则说明　这些产品之间存在着相似性　５．机械创新设计案例　将无曲轴式活塞发动机作为一个创新设计案例．其在发动机的中　心位置安装圆柱凸轮，并在圆柱凸轮的周围设置气缸，数目较多，从而　形成多缸发动机。当圆柱凸轮的凸轮轮廓出现变化时。输出轴的转速　也会相继改变，从而进行减速增距。这种创新型的发动机也开始被得　到了广泛应用，多见于船舶行业以及机械行业。　旋转式发动机相比传统的往复式发动机．在输出功率上优点相对　比较明显。旋转式发动机的体积相对较小，重量较小。噪声也相对较　低，其内部构造也较为简单，然而在实际的应用过程中，依旧存在着一　系列的缺点和弊端．需要采取有效措施进行解决。　６．结束语　对于机械设计师而言．在进行机械设计的过程中．需要吸纳各种　成熟的设计理念、采取不同的设计方法，并对各种方案进分析。在对方　案进行选择和分析的过程中．可以直接采用成熟的技术。另外，设计师　还需要具备一定的学习能力．由于机械设计本身综合性较强．其与多　门学科都存在着一定的关联性．因此设计师不断进行学习并有目的的　学习，提高自身分析问题、解决问题的能力。只有具备一定的信心，拥　有积极探索和钻研的心态．设计师才能真正将创新思维融人到工作过　Ｊ＾　程当中去。　【参考文献】　［１］袁霞．在《机械制图》课中对学生创新思维的培养［Ｊ】．河北能源职业技术学院　学报，２００７（ｏ４）．　［２］李克非．创新思维在机械工程设计中的运用探讨田．黑龙江科技信息，２０１０（３１）．　［３］刘念聪，王银芝，李宏穆，孙未．机械创新设计的概念及其技术内涵［Ｊ］．矿山机　械．２００９（０９）．

龙源期刊网

机械工程设计中的创新思维

作者：李桂芝

来源：《科技创新与应用》2013年第31期

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：机械工程设计；创新思维；应用

在机械工程设计中应用创新设计是非常重要的，创新思维在发展的时候，相似性思维是重要的阶段，相似性思维也是产生创新思维的必经之路，在科学研究中对事物进行相似性分类，在机械工程产品中科学的分类就是模块化，为了更好的进行机械工程产品的生产，在设计的时候可以不但进行创新思维的应用。

1 创新设计与创新思维

在对机械工程产品进行设计的时候，一定要做到有创新思维，设计是否可以获得成功，有无创新设计是至关重要的。在设计中，应用创新思维，不仅要有很强的思维能力，同时要有很多的经验，在进行设计的时候，才能使设计的产品在生产的时候更加具有可行性。科学技术的不断发展，不仅仅是依靠人们掌握的知识，同时也是需要想象力，想象力推动着科学技术不断进步，但是想象力不是任意天马行空的，它是以一定的知识作为基础的，在科学研究中，想象力是非常重要的因素。想象力的出现就是创新思维的重要表现，创新思维的出现就是想象力的一种体现，在表现形式上它看起来是非常不符逻辑的，但是通过不断的试验，创新思维是非常有实践意义的。创新思维的出现是一种潜意识的体现，人的能力是无限的，只是人们还没有掌握能力开发的方法而已。人在不断的活动中，潜意识会对很多的知识进行吸收，然后出现很多的经验和方法，这个过程就是创新思维出现的过程。丰富的知识是人们具有创新思维的重要前提，人们在知识不断积累的过程中，对知识进行不断的思考，然后将知识进行结合，这个过程就会出现很多的设想，也就是创新思维的出现。很多的人在创新思维上是没有启发的，但是很多的人，出现创新思维的时候，自己都是不知道的，在受到某些启发以后，人们的创新思维才会被启发。创新思维是创新设计的来源，创新思维是对知识和经验进行积累才能得到的，但是并不是说，只要有经验和知识人们就会有创新思维。

如何创新机械工程设计思维

【摘 要】机械工程设计中创新思维的运用起了很关键的作用，本文主要介绍了机械工程设计中的创新设计与创新思维的关系，阐述了机械工程创新设计的意义，针对机械工程设计思维目前的能力、资金以及产业化中所存在的问题，重点论述了思维自主创新的重要性，并且提出了怎样才能增强机械工程设计思维的主要路径或方法，其中，机械工程产品的模块化就是在科学分类的基础上实现相似性思维的主要方法。

【关键词】机械工程设计；创新思维；创新设计

1.创新机械工程设计的现状

创新思维不是逻辑上循序渐近地从经验材料导出假说、概念和理论，而是通过形象化构思、想象和直觉等特有思维形式，跳跃式地直接抓住事物本质的思维过程。包括机械工程设计在内的一切设计成功的关键，无不在于设计中的创新，而创新设计不仅需要知识和经验，更需要具有强烈的创新意识和创新思维能力。爱因斯坦说过：想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉，严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。

我国的工程机械设计与发达国家相比还存在较大差距。其原因主要来自三个方面：

第一、大量的oem（代工生产）使企业不断丧失设计能力。在引进外资中大量 oem生产虽然使我国工程机械出口总量大幅度上升， gdp迅速增长，但同时也使我国企业在工程机械设计中形成对国外的依赖。在一些工程机械中，即便是我国自主知识产权，但核心设计仍然是从国外购买的，这在工程机械高新技术产业中很普遍。许多大企业对设计缺乏专门的资金投入，更缺乏自己的设计师队伍。这也是我国工程机械制造业一直没有走出引进-模仿-生产-再引进-再模仿的怪圈的原因。

第二、 缺乏相应的资金投入和产业扶持政策。长期以来，工程机械设计在我国一直没有专门的政府管理部门，行业协会也基本处于松散状态，且资金来源严重不足。政府缺乏对工程机械设计的资金投入， 既没有专项拨款，也没有建立设计基金，在工程机械设计并没有被引起广泛重视，仅仅凭借个别企业的资金推动是不够的。