機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：TRIZ理論，創(chuàng)新設(shè)計，機械產(chǎn)品，

二十一世紀(jì)全世界范圍內(nèi)機械產(chǎn)品激烈競爭，各個國家都很重視如何提高產(chǎn)品的設(shè)計水平，增強其競爭實力。而產(chǎn)品設(shè)計最主要的目標(biāo)就是對產(chǎn)品進行創(chuàng)新，滿足消費者的需要并且占據(jù)市場更重要的位置，所以，要想增強機械產(chǎn)品自身的競爭實力，最根本的途徑就是重視創(chuàng)新設(shè)計。創(chuàng)新設(shè)計理論又叫做TRIZ理論，是設(shè)計的核心理論，目前已經(jīng)在機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中被廣泛應(yīng)用，可以提現(xiàn)企業(yè)的核心競爭力。1946年，前蘇聯(lián)G.S.Altshuller創(chuàng)立了TRIZ理論，指的是發(fā)明問題的解決理論。以這個理論為基礎(chǔ)，軍事工業(yè)得到了很大的發(fā)展。二十世紀(jì)九十年代開始流入美歐，在某些企業(yè)當(dāng)中開始應(yīng)用并且推廣，取得了很多發(fā)明專利，隨之也產(chǎn)生了經(jīng)濟效益，當(dāng)很多國家興起了TRIZ理論研究和推廣的熱潮。1998年之后，TRIZ理論開始在中國出現(xiàn)，不少科研機構(gòu)把TRIZ理論作為技術(shù)創(chuàng)新的首選，積極的進行探索。這篇論文主要是探討TRIZ理論主要內(nèi)容以及在機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中的應(yīng)用。

1.TRIZ理論基本內(nèi)容概述

TRIZ理論的觀點是，發(fā)明問題的關(guān)鍵是解決沖突，而解決沖突需要遵守相關(guān)的原則：對系統(tǒng)的某個零部件或者性能進行改進時，不可以影響到系統(tǒng)或者相鄰的其他零部件以及性能。沖突主要包括技術(shù)沖突和物理沖突，物理沖突指的是如果對一子系統(tǒng)出現(xiàn)相反的要求時所出現(xiàn)的沖突，系統(tǒng)的某個部分同一時間出現(xiàn)兩種相反的狀態(tài)，主要是由一個參數(shù)造成的。技術(shù)沖突的含義是系統(tǒng)的某個部分性能增強造成了有害以及有用兩種結(jié)果，也可以理解為有益作用被引入或者有害作用被消除，造成其他的一個或者幾個子系統(tǒng)性能降低，這種問題主要是由兩個參數(shù)造成的。

G.S.Altshuller在理論當(dāng)中提出了四十條沖突解決原理，也就是發(fā)明原理以及沖突解決矩陣的含義，各種領(lǐng)域的相互沖突的特性通過高度的概括，抽象成為三十九個技術(shù)特性參數(shù)（也叫做通用工程參數(shù)），矩陣中的行代表沖突惡化的參數(shù)，列代表沖突改善的參數(shù)。針對技術(shù)沖突，可以以沖突矩陣為基礎(chǔ)，找到對應(yīng)的發(fā)明原理，從而找到解決問題的辦法；針對物理沖突，通常利用分離原理了可以找到解決辦法，發(fā)明原理和分離原理之間具有一定的關(guān)系，一條分離原理，可以對應(yīng)很多條發(fā)明原理。

2.TRIZ理論在機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中應(yīng)用

2.1.TRIZ理論在機械創(chuàng)新設(shè)計中應(yīng)用的步驟程序

將TRIZ理論應(yīng)用到機械創(chuàng)新設(shè)計當(dāng)中，主要的步驟是：對機械系統(tǒng)問題進行分析，明確關(guān)鍵的技術(shù)功能，找到造成系統(tǒng)中問題的參數(shù)，對沖突的類型進行判斷。如果系統(tǒng)中的問題主要是由一個參數(shù)造成的，屬于物理沖突；如果是由兩個參數(shù)造成的，屬于技術(shù)沖突?？梢酝ㄟ^分離原理解決物理沖突，對分離方法進行確定，包括時間分離、空間分離、整體和部分的分離、基于條件的分離，根據(jù)實際的分離原理和解決沖突的發(fā)明原理的對應(yīng)關(guān)系，找到解決問題的辦法。技術(shù)沖突，第一步要確定惡化技術(shù)特性參數(shù)和改善技術(shù)特性參數(shù)，再以沖突矩陣為基礎(chǔ)，找出對應(yīng)的發(fā)明原理，從而找出解決問題的辦法。最后，把推薦的對應(yīng)的發(fā)明原理應(yīng)用的具體的問題上，對每一個原理在具體問題上的實現(xiàn)和應(yīng)用進行探討。

2.2.呆扳手的創(chuàng)新設(shè)計案例

設(shè)計初期的呆扳手在松開或者擰緊六角螺母或者螺栓時，因為螺母或者螺栓受力點在兩條棱邊，很容易變形，因此無論是松開還是擰緊都比較困難。而新的設(shè)計需要避免原來設(shè)計當(dāng)中的缺陷。后來美國一項以沖突矩陣為基礎(chǔ)的專利解決了這個問題。這個專利是從三十九個通用工程參數(shù)當(dāng)中選擇一對特性參數(shù)：1）提高質(zhì)量的參數(shù)：物體所產(chǎn)生的有害因素，可以對螺母或者螺栓減少磨損。2）可以造成負(fù)面影響的參數(shù)：制造精度，全新的改進有可能造成制造的困難。然后把上面的兩個參數(shù)代進沖突矩陣，可以得到下面四條發(fā)明理論，即是：維數(shù)變化、小對稱、拋棄與復(fù)制、修復(fù)。通過分析維數(shù)變化以及小對稱這兩條發(fā)明原理可知，經(jīng)過創(chuàng)新的呆扳手工作面的某些點可以和螺母或者螺栓的側(cè)面相接觸，而不僅僅是接觸棱邊，因此解決了這個問題。

通過這個實例可以說明，機械產(chǎn)品的某些參數(shù)或者特性進行改進之后會造成其他參數(shù)和特性的惡化，可以通過沖突矩陣來解決這種技術(shù)沖突，這說明在機械產(chǎn)品設(shè)計當(dāng)中應(yīng)用TRIZ理論時具有價值的。

2.3.某飛機的航空發(fā)動機引擎罩的創(chuàng)新設(shè)計案例

某飛機的航空發(fā)動機引擎罩在設(shè)計時，表現(xiàn)出來的技術(shù)沖突是：一方面希望發(fā)動機可以吸入較多的空氣，另一方面又希望發(fā)動機罩和地面之間的距離可以不減少。把它轉(zhuǎn)化為物理沖突：應(yīng)該將發(fā)動機罩的直徑加大，這樣有利于吸入空氣，但是直徑又不宜過大，避免機罩和路面的距離減少。

這個物理沖突可以用空間分離原理進行解決?？臻g分離所對應(yīng)的發(fā)明原理當(dāng)中有No.4不對稱原理。根據(jù)這個原理，可以把原來的對稱設(shè)計變更為不對稱的設(shè)計。如下圖所示。

圖1：發(fā)動機罩改進設(shè)計方案示意圖

3.結(jié)束語

第2篇：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代設(shè)計方法;機械創(chuàng)新設(shè)計;研究

中圖分類號:TH12 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1671－1602(2016)10－0044－02

1現(xiàn)代設(shè)計的定義和方法

現(xiàn)代設(shè)計是把傳統(tǒng)的設(shè)計理論和設(shè)計方法作為基礎(chǔ)，把計算機的應(yīng)用作為標(biāo)志，是具有信息化時代特征的新型設(shè)計技術(shù)。目前，現(xiàn)代設(shè)計已經(jīng)逐漸發(fā)展到產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品營銷、產(chǎn)品運行、產(chǎn)品回收等各個層面，除開傳統(tǒng)設(shè)計的理論和方法外，與設(shè)計相關(guān)連的技術(shù)和學(xué)科，特別是自動化的技術(shù)、制造工藝、材料知識、自然科學(xué)的知識、系統(tǒng)的管理技術(shù)等在現(xiàn)代設(shè)計中也是十分必要的內(nèi)容?，F(xiàn)代設(shè)計的方法是對把產(chǎn)品作為目標(biāo)的知識的總稱，其涵蓋的內(nèi)容和方法非常廣泛，主要包括可靠性的設(shè)計、優(yōu)化的設(shè)計、有限元的設(shè)計、計算機的輔助設(shè)計、價值工程等。

2機械設(shè)計

機械設(shè)計是屬于綜合性較強的工程技術(shù)，其在社會生活和生產(chǎn)中有著無可替代的重要作用。例如:人類生活所需的各種用品和工具，工業(yè)生產(chǎn)中所需的各種儀器和設(shè)備等都和機械設(shè)計緊密相連。在機械設(shè)計中，主要把機械設(shè)計的過程分為以下四個階段:①產(chǎn)品規(guī)劃的階段;②方案設(shè)計的階段;③技術(shù)設(shè)計的階段;④制造和試驗的階段。

3機械創(chuàng)新設(shè)計的思路

機械的創(chuàng)新設(shè)計是設(shè)計者在對創(chuàng)造力充分發(fā)揮的前提下，使用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)進行創(chuàng)造性的構(gòu)思，從而設(shè)計出實用性、創(chuàng)造性、新穎性的產(chǎn)品。在機械創(chuàng)新設(shè)計中要著重解決的問題是對機械產(chǎn)品的創(chuàng)造模式、機理、方法、過程等進行探討，通過對機械產(chǎn)品的程式化、算法化、符號化、定量化來強化機械設(shè)計的質(zhì)量、效率、可靠性。雖然機械創(chuàng)新設(shè)計要基于機械設(shè)計的傳統(tǒng)方法，但是機械創(chuàng)新設(shè)計更追求創(chuàng)造性，因為要加強機械產(chǎn)品的競爭力就必須強調(diào)設(shè)計的創(chuàng)新性。在機械創(chuàng)新設(shè)計中，雖然設(shè)計的投入只有產(chǎn)品總投入的5%，但是設(shè)計的決策在產(chǎn)品投入中占70%。由于在設(shè)計階段就要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、成本、質(zhì)量、維護等因素進行確定，且創(chuàng)新設(shè)計不僅是關(guān)于產(chǎn)品使用周期的設(shè)計，還是關(guān)于用戶和市場的設(shè)計，因此只有通過機械設(shè)計的創(chuàng)新才能使機械產(chǎn)品具有更加良好的競爭力。機械的創(chuàng)新設(shè)計不僅繁雜、耗時、費腦力，還緊張、繁重、費體力，要有效地提升創(chuàng)新設(shè)計的效率，就要使用科學(xué)的設(shè)計工具和設(shè)計方法，而設(shè)計的自動化便是創(chuàng)新設(shè)計的理想目標(biāo)。在機械的創(chuàng)新設(shè)計中，其科學(xué)性一方面可以讓設(shè)計者從系統(tǒng)的層面認(rèn)識設(shè)計，從而有效地避免不良設(shè)計;另一方面可以實現(xiàn)設(shè)計工具的尋求愿望，因此機械創(chuàng)新設(shè)計不僅是設(shè)計工作的實際需求，更是機械設(shè)計中CAD技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。

4現(xiàn)代設(shè)計創(chuàng)新的研究

機械創(chuàng)新設(shè)計是在設(shè)計者對創(chuàng)造力充分發(fā)揮的前提下，使用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造性的構(gòu)思，從而設(shè)計出實用性、創(chuàng)造性、新穎性的產(chǎn)品。機械的優(yōu)化設(shè)計、計算機的輔助設(shè)計、有限元設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計等形成了現(xiàn)代設(shè)計的系統(tǒng)方法庫，且現(xiàn)代設(shè)計對利于設(shè)計思想和設(shè)計方法的學(xué)科不斷吸收。專家系統(tǒng)、思維科學(xué)、人腦研究、人工智能等的發(fā)展使創(chuàng)新設(shè)計在機械設(shè)計中越來越重要，因為不僅專家系統(tǒng)、思維科學(xué)、人腦研究、人工智能等已經(jīng)給創(chuàng)新設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)，而且創(chuàng)新設(shè)計的發(fā)展還能促進創(chuàng)造思維的機理解釋和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。在機械的創(chuàng)新設(shè)計中，創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)容主要包括兩個方面:①完善機械產(chǎn)品的經(jīng)濟性、技術(shù)性、適用性、可靠性;②設(shè)計和創(chuàng)造滿足生活和生產(chǎn)需求的新產(chǎn)品。在機械的創(chuàng)新設(shè)計中，其關(guān)鍵的核心主要是對機械產(chǎn)品的創(chuàng)造模式、機理、方法進行探索，并對機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計進行定量化和程式化。

5現(xiàn)代設(shè)計未來的發(fā)展趨勢

現(xiàn)代設(shè)計是把分析軟件和工程設(shè)計作為基礎(chǔ)，把計算機作為工具，通過現(xiàn)代的設(shè)計理念進行設(shè)計的新型方法。ADAMS、PRO－E、SolidEdge、I－DEAS、UG、SolidWorks、NASTRAN、ADINA等都是現(xiàn)代設(shè)計中使用較多的分析軟件?，F(xiàn)代設(shè)計的方法中，在使用分析軟件和計算機的同時，要遵循常規(guī)設(shè)計的內(nèi)容，且在現(xiàn)代設(shè)計的方法強調(diào)中，不能忽視了常規(guī)設(shè)計的重要作用?，F(xiàn)代設(shè)計的方法較多，且涉及學(xué)科較廣，虛擬的設(shè)計、優(yōu)化的設(shè)計、計算機輔助的設(shè)計、可靠性的設(shè)計、并行的設(shè)計、有限元的設(shè)計等都是現(xiàn)代設(shè)計中經(jīng)常使用的設(shè)計方法。由于現(xiàn)代設(shè)計方法的通用性較強，比如:在優(yōu)化的設(shè)計方法中，其理論基礎(chǔ)不僅可以在機構(gòu)的和零件的優(yōu)化設(shè)計中使用，還能在建筑工程和電子工程等領(lǐng)域中使用，因此現(xiàn)代設(shè)計的發(fā)展較為快速。現(xiàn)代設(shè)計發(fā)展迅速的表現(xiàn)如下:1、機構(gòu)的計算機輔助設(shè)計和計算機輔助設(shè)的并行發(fā)展。2、機械的優(yōu)化化設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計。3、機械的可靠性設(shè)計和可靠性設(shè)計。4、設(shè)計過程更為數(shù)字化，既要對工程中確定性變量的數(shù)學(xué)建模和描述進行完善，還要對非確定性變量的數(shù)學(xué)建模和描述進行研究。5、設(shè)計過程更為智能化和自動化，不僅要對各種方法庫、數(shù)據(jù)庫、知識庫進行研究、健全、發(fā)展，還要對商品軟件的研發(fā)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自編程，例如:對信息、數(shù)據(jù)、知識獲取和處理技術(shù)的研究。6、對多目標(biāo)和不可微模型進行優(yōu)化、對工程的不確定模型和動態(tài)的多變量進行優(yōu)化等優(yōu)化程序和優(yōu)化方法的研究，并且優(yōu)化程序和優(yōu)化方法的研究已經(jīng)發(fā)展到了對廣義工程系統(tǒng)領(lǐng)域的優(yōu)化。7、對網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計和并行設(shè)計的技術(shù)研究、方法研究、軟件研究。8、對仿真虛擬的試驗研究、對虛擬設(shè)計的研究、對快速形成仿真虛擬的研究，這種研究是把計算機的仿真作為研究基礎(chǔ)，集智能技術(shù)、人機工程、成形技術(shù)、多媒體技術(shù)、光電傳感的技術(shù)、并行工程、材料、計算機的圖形學(xué)等為一體的綜合性研究。9、對CAD技術(shù)應(yīng)用、推廣、發(fā)展的研究，在CAD技術(shù)的研究中其關(guān)鍵內(nèi)容是對功能性較強的商品軟件進行研發(fā)。10、對微型機電系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)、設(shè)計方法、設(shè)計理論進行研究，例如:智能計算、納米技術(shù)、微型機械的系統(tǒng)和微型機器人的系統(tǒng)的設(shè)計與計算。11、對關(guān)于生態(tài)設(shè)計的理論研究和方法研究，例如:對綠色的產(chǎn)品進行設(shè)計、對生產(chǎn)過程的清潔化進行設(shè)計、對產(chǎn)品的可回收進行設(shè)計等。12、對基礎(chǔ)的設(shè)計理論和共性的設(shè)計技術(shù)進行研究。

參考文獻:

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第3篇：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

[關(guān)鍵詞]遮陽傘 機械創(chuàng)新設(shè)計 方法

[中圖分類號]TH122 [文獻標(biāo)識碼]A

一、前言

機械創(chuàng)新設(shè)計的重要性已是毋庸置疑，眾多的創(chuàng)新設(shè)計思想和方法已經(jīng)被提出和討論，國外的經(jīng)典創(chuàng)新理論也得到了詳盡的介紹和研究，但是每當(dāng)提到創(chuàng)新設(shè)計時，依舊讓人覺的是在空泛而談且不切實際。本文結(jié)合電動車遮陽傘的發(fā)明設(shè)計過程，試探討機械創(chuàng)新設(shè)計的有效方法及思路，希望能為機械創(chuàng)新設(shè)計方法進一步的研究提供參考，為機械創(chuàng)新設(shè)計真正的廣泛推廣和應(yīng)用起到一定的作用。

二、電動車遮陽傘發(fā)明過程簡介

（一）電動車遮陽的市場需求及現(xiàn)有結(jié)構(gòu)分析

由于電動車的整體設(shè)計結(jié)構(gòu)是開放式的，如果在炎炎夏日駕駛時，就需要佩戴遮陽帽，太陽鏡還有防曬披肩等，十分麻煩且用戶容易感到悶熱。因此就需要一種新結(jié)構(gòu)來進行有效的遮陽。市場上隨之也出現(xiàn)了不同的遮陽結(jié)構(gòu)。圖1列舉了市場上現(xiàn)有的兩種遮陽結(jié)構(gòu)。

該類結(jié)構(gòu)最大的缺點就是固定在車身上，不能隨時隨地的拆卸。由于這類裝置是在特殊天氣情況下發(fā)揮作用的，如不能根據(jù)天氣情況進行隨時的安裝和拆卸，就會給用戶增加不便。這就需要開發(fā)一種可以隨時隨地進行安裝和拆卸的遮陽結(jié)構(gòu)。

（二）新結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的缺點，新結(jié)構(gòu)的初步方案設(shè)計，采用一端可伸縮折疊，另一端固定于車身的方案。專利搜索后，發(fā)現(xiàn)類似方案已申請了發(fā)明專利且正是初步方案的最終實現(xiàn)。

由于該結(jié)構(gòu)是封閉式的，用戶夏天使用時，會感覺到悶熱。再次經(jīng)過市場搜尋找到另外一種結(jié)構(gòu)開放，遮陽效果不錯的結(jié)構(gòu)。但是這種遮陽傘傘支架固定于前車身，占據(jù)了駕乘空間，且遮陽傘身為直柄傘，無法折疊，攜帶和存放均十分不便。根據(jù)上述問題，進行創(chuàng)新設(shè)計，將傘支架設(shè)計成可伸縮的，傘身為可折疊的，整個結(jié)構(gòu)可隨時隨地的安裝使用和拆卸存放，操作簡單方便，遮陽效果理想，改進后的整體設(shè)計效果如圖2所示。

三、機械創(chuàng)新設(shè)計方法及思路總結(jié)

（一）提出創(chuàng)新性的問題

1.提出創(chuàng)新性問題的重要性

愛因斯坦說過“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅僅是一個教學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏?。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創(chuàng)造性的想像力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進步?！?由此可見發(fā)現(xiàn)并提出新問題的重要性。問題的提出是進行創(chuàng)新設(shè)計的第一步，只有提出了問題，創(chuàng)新設(shè)計才有了方向和目的。很多重大的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明也都是由于提出了創(chuàng)新性的問題，才有了創(chuàng)造性的成果。牛頓提出了“為什么蘋果會向下掉而不是向上呢？”的問題，于是就有了萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)；

2.如何提出創(chuàng)新性的問題

1） 從認(rèn)識上突破

每個人都可以提出創(chuàng)新性的問題。在提出創(chuàng)新問題時，通常都有這樣一種思維習(xí)慣：“這個產(chǎn)品或問題存在這么久了，我想提的問題可能別人早就提出過并試驗過了，還是算了吧！” 它一開始扼殺了創(chuàng)新的信心和希望。如果按照這種邏輯推理下去的話，就不再會有通過創(chuàng)新設(shè)計而出來的產(chǎn)品了。首先要認(rèn)識到每個人都可以提出具有創(chuàng)新性的問題，要敢于大膽的提出新的想法和問題。不必?fù)?dān)心想法過時或不可行，重要的是提出來。只有提出問題來，才能判斷是否有創(chuàng)新性，況且，創(chuàng)新有大有小，內(nèi)容和形式各不相同。從上例中各種不同的電動車遮陽結(jié)構(gòu)可以看出，都是經(jīng)過不斷的提出新問題，而后才實現(xiàn)了創(chuàng)新設(shè)計。

2） 從日常生活中培養(yǎng)

要在日常生活中培養(yǎng)問題意識和創(chuàng)新意識。問題意識就是通過細(xì)心觀察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，從而提出新問題的一種意識。需求是設(shè)計的原動力，日常生活中有各種不同的需求，要有強烈的問題意識，當(dāng)發(fā)現(xiàn)需求并不能在現(xiàn)有產(chǎn)品或條件下得到很好的滿足時，就有了創(chuàng)新的需要，這就是創(chuàng)新意識。通過提出“為什么會這樣”，“換成其他的行不行”，“還有沒有更好的辦法”等問題來激發(fā)創(chuàng)新意識，尋找創(chuàng)新點。正是由于日常生活中觀察到電動車的遮陽需求，才進行了該結(jié)構(gòu)的開發(fā)，而后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的問題，進一步意識到要進行創(chuàng)新設(shè)計。

（二）有效解決所提問題，進行方案設(shè)計

1.現(xiàn)有結(jié)構(gòu)和初步方案的了解分析

提出新問題后，會有一個初步解決方案。但是該方案是否可行，是否最優(yōu)，帶著這些問題就要去了解現(xiàn)有產(chǎn)品的市場情況，分析現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)點和不足，具有針對性的進行創(chuàng)新設(shè)計。提出要改進遮陽篷后，初步方案就是做成可折疊的結(jié)構(gòu)，隨后對該產(chǎn)品進行了詳細(xì)了解。了解產(chǎn)品的途徑多種多樣，可以直接去觀察和使用，進行用戶體驗，還可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢獲取更多相關(guān)信息資料。關(guān)于信息資料查詢要注意以下兩種信息：

1）現(xiàn)有產(chǎn)品的專利查詢。這樣可以詳細(xì)了解該產(chǎn)品的設(shè)計初衷和權(quán)利要求。因為大多數(shù)創(chuàng)新設(shè)計都是在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進行改進的，必須非常了解原有產(chǎn)品的各種性能和設(shè)計時的權(quán)利要求，以免發(fā)生侵權(quán)行為。

2）類似方案的專利查詢。根據(jù)初步方案詳細(xì)查找該方案是否已進行了專利申請，或者是該類產(chǎn)品的最新設(shè)計進展，避免自己辛辛苦苦創(chuàng)新設(shè)計出的產(chǎn)品，早已有了專利申請，而徒勞無功。例如本電動車遮陽傘的初步方案就是已經(jīng)有了專利申請。

2.進行方案設(shè)計

利用三維設(shè)計軟件，將腦海中虛擬的產(chǎn)品方案轉(zhuǎn)化為可見的、可動的實體造型，從而直觀的觀察發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的外觀設(shè)計問題或零件的裝配問題，同時還可以進行產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計，結(jié)構(gòu)強度分析等。這樣就會盡量減少在后期制造過程中由于設(shè)計問題造成的返工和浪費。上例就是直接運用UG進行實體造型的設(shè)計，在設(shè)計過程中，對各個零件的具體形狀和尺寸并不十分確定，而是在整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，對滿足產(chǎn)品使用要求的零件尺寸和形狀進行協(xié)調(diào)裝配處理。

（三）樣品制作和產(chǎn)品推廣應(yīng)用

1.樣品制作需加大重視

樣品制作是真正檢驗產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計效果的有效途徑之一。機械創(chuàng)新設(shè)計有一點讓廣大創(chuàng)新設(shè)計者擔(dān)憂不已，有時甚至成為創(chuàng)新設(shè)計難以廣泛推行的主要原因，那就是沒有很好的途徑來實現(xiàn)樣品制作。設(shè)計者出資的話，不但加工制造廠家難找，而且制造費用也是相當(dāng)昂貴。因此國家和學(xué)校需要進一步加大對這一方面的重視和扶持，比如國家可建立或鼓勵私人建立專門結(jié)構(gòu)或公司，甄選有市場前景的專利技術(shù)進行樣品試制和推廣，加快專利技術(shù)的實際效果轉(zhuǎn)化。

2.產(chǎn)品推廣應(yīng)用需要整合資源

因為機械創(chuàng)新設(shè)計的最終目的就是應(yīng)用，所以只有將創(chuàng)新設(shè)計的產(chǎn)品，推向市場，產(chǎn)生效益，設(shè)計工作才算真正實現(xiàn)了它的價值和意義。但是通常情況下，進行機械創(chuàng)新設(shè)計的多為工科背景，對于如何進行產(chǎn)品推廣和市場營銷則是一竅不通，而精通產(chǎn)品推廣和市場營銷的工商管理人才又苦于沒有好的項目拿來實踐，因此國家和學(xué)校對這一問題同樣需要給予足夠的重視，比如讓機械工程學(xué)院和工商管理學(xué)院聯(lián)合進行整個創(chuàng)新設(shè)計項目的實踐推廣等。

四、創(chuàng)新設(shè)計中應(yīng)該特別注意的幾點

（一）一定要注重人性化的設(shè)計

人性化設(shè)計的重中之重就是時刻考慮用戶的使用體驗，做到讓用戶能夠簡單、方便而又安全的使用和管理所設(shè)計出的產(chǎn)品。蘋果手機之所以風(fēng)靡全球，它的最重要的一點就是強大的人性化設(shè)計，這也是進行機械創(chuàng)新設(shè)計時，所要追求的一種設(shè)計目標(biāo)。

就本實用新型的彈簧舌頂出結(jié)構(gòu)的左右布置問題為例。最初設(shè)計時，將彈簧舌頂出結(jié)構(gòu)布置在右側(cè)，用戶體驗時，發(fā)現(xiàn)布置在左側(cè)的話，更符合多數(shù)用戶左手拉動彈簧舌，右手將傘身插入推拉桿的習(xí)慣。

（二）產(chǎn)品要進行持續(xù)的創(chuàng)新設(shè)計和完善

成功的創(chuàng)新設(shè)計產(chǎn)品并不是一開始就設(shè)計完美的，都是經(jīng)過不斷的設(shè)計改進和完善，推出一代又一代的新產(chǎn)品而滿足了客戶需求的變化。不斷對產(chǎn)品的改進和完善應(yīng)當(dāng)作為產(chǎn)品設(shè)計中十分重要的一個環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的設(shè)計理念對這一點重視不夠，最終導(dǎo)致花費大量的人力，物力和財力設(shè)計的產(chǎn)品，在剛投入市場時效果反映良好，但一段時間后就市場萎縮，又沒有新改進的產(chǎn)品持續(xù)滿足用戶新的使用需求而遭淘汰。

（三）設(shè)計者一定要對創(chuàng)新完成的產(chǎn)品進行用戶體驗

創(chuàng)新設(shè)計大多都是基于原有產(chǎn)品的不足，而做出的改進設(shè)計。而做出這種創(chuàng)新的通常并不是最初的設(shè)計者，而是產(chǎn)品的日常用戶。機械產(chǎn)品在經(jīng)過前期的精心設(shè)計后，精確制造和大力推廣后，好多設(shè)計者就認(rèn)為工作已經(jīng)完成，對于后來制造出來的產(chǎn)品，都沒能親自進行用戶體驗，也就不能覺察到產(chǎn)品的缺陷所在。做為產(chǎn)品最初設(shè)計者，是對該產(chǎn)品最了解的，也是最容易發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷所在，也就更容易提出新的創(chuàng)新點。

五、結(jié)束語

機械創(chuàng)新設(shè)計的關(guān)鍵在于提出新的想法和創(chuàng)新點，細(xì)心的觀察和敢于提出疑問的精神對創(chuàng)新設(shè)計而言都是至關(guān)重要的。提出問題后，要積極尋找創(chuàng)新點，在創(chuàng)新設(shè)計過程中要根據(jù)實際情況不斷的調(diào)整結(jié)構(gòu)方案來滿足實際要求。最后就是要努力將所創(chuàng)新設(shè)計出的產(chǎn)品進行樣品制作和推廣應(yīng)用，因為只有這樣才真正實現(xiàn)了設(shè)計的價值和意義。

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第4篇：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞:創(chuàng)新設(shè)計;設(shè)計方法;產(chǎn)品設(shè)計

創(chuàng)新設(shè)計是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計理論的重要內(nèi)容之一｡隨著知識經(jīng)濟時代的到來,社會的進步與經(jīng)濟的發(fā)展更加依賴于人類的創(chuàng)新實踐活動｡開展創(chuàng)新設(shè)計的研究對于建設(shè)創(chuàng)新型國家有重要意義｡

1 創(chuàng)新的內(nèi)涵

20世紀(jì)初,全球社會生產(chǎn)力的發(fā)展中只有5%是依靠技術(shù)創(chuàng)新取得的,而現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家中的40%是依靠技術(shù)創(chuàng)新取得的｡

美籍奧裔經(jīng)濟學(xué)家熊彼特(Joseph A. Schumpeter)于1912年在其著作《經(jīng)濟發(fā)展理論》中將“創(chuàng)新”作為一個經(jīng)濟學(xué)概念首次提出｡

熊彼特認(rèn)為創(chuàng)新是發(fā)明的第一次商品化,也就是說,把發(fā)明引入生產(chǎn)體系并為商業(yè)化生產(chǎn)服務(wù)的過程就是創(chuàng)新,它意味著建立新的生產(chǎn)函數(shù)或供應(yīng)函數(shù),是在生產(chǎn)體系中引進一種生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的新的組合｡

而發(fā)明實際上就是一個產(chǎn)品創(chuàng)新的過程,其關(guān)鍵是設(shè)計的創(chuàng)新,設(shè)計創(chuàng)新是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的根本基礎(chǔ)｡因此,創(chuàng)新設(shè)計的重要性就顯而易見了｡

創(chuàng)新設(shè)計是一種創(chuàng)造性的智力活動,是設(shè)計者充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力,利用人類已有的科學(xué)技術(shù)成果,進行創(chuàng)新構(gòu)思,應(yīng)用新技術(shù)､新原理､新方法進行產(chǎn)品分析和設(shè)計的過程｡

2 創(chuàng)新方法的發(fā)展

創(chuàng)新是一個及其復(fù)雜的過程,人類對創(chuàng)新本質(zhì)的認(rèn)識與研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到科學(xué)的層次｡但是眾多創(chuàng)新學(xué)者,經(jīng)數(shù)十年的研究發(fā)現(xiàn),科學(xué)技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造有一定的規(guī)律可循,他們大多是以原則､訣竅､思路形式指導(dǎo)人們克服心理和思維的障礙,改善思維的靈活性的過程｡

自20世紀(jì)30年代至80年代,世界上出現(xiàn)了300多種創(chuàng)新技法,10多種創(chuàng)造原理｡這些創(chuàng)新技法,各自從不同的角度､在一定程度上突破了制約創(chuàng)新的相關(guān)因素的限制｡

所謂創(chuàng)新技法就是在創(chuàng)造心理､創(chuàng)造性思維方法和認(rèn)識規(guī)律基礎(chǔ)上的技巧｡這些創(chuàng)新技法不存在科學(xué)的邏輯關(guān)系,大多數(shù)目前在理論上處于“初生期”,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到純粹的科學(xué)水平｡

從思維的角度,創(chuàng)新是人類駕馭形象思維與邏輯思維､發(fā)散思維與收斂思維的過程｡

經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,在掌握已有創(chuàng)新技法的基礎(chǔ)上,結(jié)合認(rèn)知科學(xué)､人工智能､設(shè)計方法學(xué)､科學(xué)技術(shù)哲學(xué)等前沿學(xué)科,創(chuàng)新設(shè)計方法已成為一門獨立且有待于開發(fā)的新的設(shè)計技術(shù)和方法｡

創(chuàng)新設(shè)計方法的發(fā)展歷程如圖1所示｡

最初的創(chuàng)新研究側(cè)重于人的創(chuàng)造性思維,總結(jié)出一些具有指導(dǎo)意義的規(guī)律,形成各種創(chuàng)新技法,如:頭腦風(fēng)暴法､聯(lián)想法､類比法､側(cè)向思考､仿生法等｡

后來,創(chuàng)新方法的研究開始注重以知識(專利)為基礎(chǔ),通過對專利的分析與研究,總結(jié)創(chuàng)造活動所遵循的創(chuàng)新原理,該階段的典型創(chuàng)新方法是TRIZ理論｡

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,創(chuàng)新方法的研究也出現(xiàn)新的趨勢,在現(xiàn)階段,各種成熟的創(chuàng)新設(shè)計方法開始集成化研究與應(yīng)用,并與計算機(包括網(wǎng)絡(luò))技術(shù)相結(jié)合,形成計算機輔助創(chuàng)新(CAI: Computer Aided Innovation)技術(shù),如:QFD､可靠性設(shè)計､網(wǎng)絡(luò)協(xié)同創(chuàng)新技術(shù)､有限元分析等各種成熟的技術(shù)和方法開始融入到創(chuàng)新設(shè)計過程中｡

3 機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的研究

機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的研究對于提高機械產(chǎn)品的設(shè)計水平､提高產(chǎn)品的競爭力有著重大的意義,受到世界各個國家的普遍重視｡

機械創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力,利用人類己有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果(含理論､方法､技術(shù)原理等),進行創(chuàng)新構(gòu)思,應(yīng)用新技術(shù)､新原理､新方法進行產(chǎn)品的分析和設(shè)計,設(shè)計出具有新穎性､創(chuàng)造性及實用性的機構(gòu)或機械產(chǎn)品(裝置)的一種實踐活動｡

一般來說,創(chuàng)新設(shè)計包括全新設(shè)計和適應(yīng)型創(chuàng)新設(shè)計兩類｡

需要指出的是,創(chuàng)新設(shè)計和概念設(shè)計并不是同一個概念,概念設(shè)計的核心是進行設(shè)計創(chuàng)新,而創(chuàng)新設(shè)計并不盡限于概念設(shè)計階段｡在產(chǎn)品設(shè)計的各個階段均有創(chuàng)新設(shè)計的問題,但是最主要的是在概念設(shè)計階段進行創(chuàng)新｡

國內(nèi)外學(xué)者針對機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計,分別從設(shè)計的本質(zhì)､設(shè)計的過程以及設(shè)計的方法等不同方面,做了大量的研究工作｡

創(chuàng)新設(shè)計理論和方法的研究現(xiàn)狀見表1｡

4 機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計存在的問題及展望

通過上述文獻的研究可以看出,盡管人們從不同角度對創(chuàng)新設(shè)計進行了數(shù)十年的研究,取得了一些成果,但是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程中還有一些問題仍沒有解決,成為今后研究的重點｡

(1)創(chuàng)新設(shè)計本質(zhì)過程的研究這實際上也是對設(shè)計的創(chuàng)新本質(zhì)的認(rèn)識｡盡管人們從思維方法､設(shè)計手段等多方面對創(chuàng)新問題進行探索,現(xiàn)在對創(chuàng)新的實質(zhì)過程仍沒有一個統(tǒng)一的､深層次的認(rèn)識,無法形成一個完整的理論去指導(dǎo)創(chuàng)新實踐｡在這方面我們?nèi)孕枰龃罅康墓ぷ?#65377;

(2)創(chuàng)新設(shè)計中知識的表達(dá)與應(yīng)用首先,產(chǎn)品創(chuàng)新過程涉及多學(xué)科､多種技術(shù),如何將設(shè)計知識組織管理,滿足設(shè)計主體對知識的需求是今后的研究重點｡其次,為創(chuàng)新設(shè)計過程建立科學(xué)的產(chǎn)品模型,結(jié)合現(xiàn)代CAD技術(shù),支持創(chuàng)新方案的快速表達(dá),對于提高設(shè)計效率有重要意義｡

(3)設(shè)計理論研究與設(shè)計工具開發(fā)存在嚴(yán)重脫節(jié)人們對于設(shè)計理論及創(chuàng)新問題進行了大量研究,但是理論研究與設(shè)計工具,特別是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計工具存在嚴(yán)重的脫節(jié)｡一方面某些機械結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和方法的研究較少考慮計算機實現(xiàn)的問題;另一方面設(shè)計工具開發(fā)時,又沒有適合計算機進行的結(jié)構(gòu)設(shè)計自動化和智能化理論｡需要深入研究機械產(chǎn)品設(shè)計中功――構(gòu)映射的本質(zhì)規(guī)律｡

(4)創(chuàng)新設(shè)計過程的集成化技術(shù)研究創(chuàng)新設(shè)計過程的集成化技術(shù)的重點在于概念設(shè)計的集成化實現(xiàn),主要是指產(chǎn)品的原理方案創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)方案創(chuàng)新的集成｡現(xiàn)有的設(shè)計理論或設(shè)計工具多是從不同的角度,考慮某階段的創(chuàng)新實現(xiàn)問題,如:TechOptimizer可以輔助實現(xiàn)產(chǎn)品原理方案的創(chuàng)新,但需要其他CAD系統(tǒng)完成結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化軟件,如:UG､Pro/E等均開發(fā)出了支持概念設(shè)計的工業(yè)設(shè)計模塊或草圖設(shè)計模塊,但是這些模塊基本上仍是計算機輔助繪圖的工具,幾乎不支持原理方案的創(chuàng)新｡缺乏統(tǒng)一的創(chuàng)新設(shè)計理論指導(dǎo)創(chuàng)新設(shè)計過程,是造成原理方案創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)方案創(chuàng)新的集成度低的主要原因｡

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第5篇：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

    1.1計算機輔助設(shè)計。計算機輔助設(shè)計簡稱CAI,利用計算機運算速度快、存儲量大、運算準(zhǔn)確、邏輯判斷功能強等優(yōu)點,通過人機交互進行信息的處理,完成設(shè)計工作。主要有以下特點:(1)由于可以存儲大量的設(shè)計信息和設(shè)計經(jīng)驗?？梢詭椭狈υO(shè)計經(jīng)驗的新手順利完成工作。(2)計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造(CAM)、計算機自動化管理結(jié)合起來形成計算機集成制造系統(tǒng),進行產(chǎn)品設(shè)計、市場預(yù)測、生產(chǎn)計劃、制造和銷售等一系列工作。以企業(yè)的最高效益為目標(biāo),綜合對人力、物力和時間各種資源進行最有效的利用。(3)還可以大大提高設(shè)計的效率,加快產(chǎn)品的更新速度,縮短設(shè)計周期,增強市場競爭力。(4)設(shè)計人員不僅能在很短時間里給出多種設(shè)計方案,分析比較后獲得最佳設(shè)計方案:還可以從繁重的重復(fù)性工作中得到解脫,有更多的時間和精力進行創(chuàng)造性工作。

    1.2模塊化設(shè)計。模塊化設(shè)計就是在對一定范圍內(nèi)的不同規(guī)格產(chǎn)品或相同功能不同性能的產(chǎn)品進行分析后,劃分并設(shè)計出一系列的功能模塊。然后通過對模塊進行組合就可以組成不同產(chǎn)品來滿足市場需求。其目的主要是以盡可能少的模塊種類和數(shù)量構(gòu)成盡可能多規(guī)格的產(chǎn)品。模塊化設(shè)計不僅有利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代,還有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量,降低成本,加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度。

    1.3并行設(shè)計。并行設(shè)計工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的設(shè)計產(chǎn)品以及各種制造和支持過程的系統(tǒng)化方法。機械產(chǎn)品的設(shè)計采用串行設(shè)計的缺點主要在于在產(chǎn)品設(shè)計過程中,必須要等到上一環(huán)節(jié)結(jié)束后才能進行后一環(huán)節(jié),設(shè)計不僅改動量大,而且產(chǎn)品的開發(fā)周期長,成本高。采用并行設(shè)計的核心在于要打破內(nèi)部各個單元界限,建立以人際關(guān)系為基礎(chǔ)的協(xié)同工作模式。進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品上市時間等。

    1.4機械系統(tǒng)設(shè)計。機械系統(tǒng)設(shè)計就是一種利用系統(tǒng)的觀點進行產(chǎn)品的一系列設(shè)計的方法。設(shè)計過程包括計劃、外部系統(tǒng)設(shè)計、內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計以及制造銷售階段。傳統(tǒng)設(shè)計注重內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計,其重點主要在于改善零件或轉(zhuǎn)自Zhazhi.com一些子系統(tǒng)的特性,但是很少考慮對于個零件之間或內(nèi)部與外部之間的相互影響而系統(tǒng)設(shè)計要根據(jù)系統(tǒng)原則,綜合研究內(nèi)部外部和各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,協(xié)調(diào)各予系統(tǒng)之問的相互作用,使整個系統(tǒng)的功能表現(xiàn)為最佳狀態(tài)。

    1.5機械優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計是把設(shè)計的實際工程問題的物理模型轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,然后運用最優(yōu)化設(shè)計理論,選擇合適的優(yōu)化方法,借助計算機進行求解。從而得到最佳設(shè)計方法。近年來,優(yōu)化設(shè)計常結(jié)合一些其他方法。形成新的優(yōu)化設(shè)計方法。如和模糊化設(shè)計結(jié)合,形成模糊優(yōu)化設(shè)計:和可靠性設(shè)計結(jié)合起來形成可靠性優(yōu)化設(shè)計。除此之外,還有可靠性設(shè)計、機械動態(tài)設(shè)計、疲勞設(shè)計、反求工程、摩擦學(xué)設(shè)計以及創(chuàng)造性設(shè)計等。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代設(shè)計方法也在不斷改善。

    2、現(xiàn)代設(shè)計方法翻新研究

    2.1創(chuàng)新設(shè)計原則。生態(tài)效益最好原則要在設(shè)計過程中盡量選擇污染較低的材料。避免使用有毒有害以及有輻射的材料。這是由于在產(chǎn)品制造和使用過程中,都要求產(chǎn)品對周圍環(huán)境要滿足“零污染”原則。安全可靠性原則機械產(chǎn)品品質(zhì)的保證要通過產(chǎn)品的安全可靠性來體現(xiàn)。產(chǎn)品在強度,剛度、穩(wěn)定性、以及耐磨性均要滿足設(shè)計要求,對于一些重型機械,要保證有一定的自鎖和保險裝置,確保操作人員的人身安全。

    2.2經(jīng)濟效益最好原則。經(jīng)濟最佳性要從設(shè)計以及制造兩方面考慮,設(shè)計上要選用正確的材料,保證合理的原理方案:制造上要保證零件的加工工藝和裝配工藝。設(shè)計的產(chǎn)品不僅要滿足客戶的功能要求,還要保證成本低廉。

    3、機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)

    機械創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造性思維,利用人類已有的科學(xué)技術(shù)成果,設(shè)計出具有新穎性、實用性以及創(chuàng)造性的機械裝置。機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)和機械系統(tǒng)設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、有限元設(shè)計等構(gòu)成現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)庫,吸收了鄰近學(xué)科有利的設(shè)計思想與設(shè)計方法,是有待開發(fā)的一門新的設(shè)計技術(shù)方法。隨著人工智能、專家系統(tǒng)、認(rèn)識科學(xué)、思維科學(xué)以及人腦研究的發(fā)展,機械創(chuàng)新設(shè)計日益受到人們的重視。一方面,人工智能、專家系統(tǒng)、認(rèn)識科學(xué)、思維科學(xué)、設(shè)計方法學(xué)等已經(jīng)為創(chuàng)新設(shè)計提供了一定的理論基礎(chǔ):另一方面。創(chuàng)新設(shè)計的研究及發(fā)展有助于解釋人類的創(chuàng)造思維機理,還可以促進一系列科學(xué)的發(fā)展。實現(xiàn)專家系統(tǒng)及智能工程創(chuàng)新設(shè)計要求能為發(fā)明創(chuàng)造機械和改善現(xiàn)有機械性能提供有效的理論和方法。創(chuàng)新設(shè)計包括兩方面的內(nèi)容,一是要改善生產(chǎn)生活中現(xiàn)有機械產(chǎn)品的性能,包括技術(shù)性、可靠性、適用性以及經(jīng)濟型;二是要創(chuàng)造設(shè)計出新的產(chǎn)品,以滿足生產(chǎn)生活的新需要。創(chuàng)新設(shè)計的核心內(nèi)容就是要探索機械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機理、模式及方法,將機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程程式化、定量化。

第6篇：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)優(yōu)化;產(chǎn)品設(shè)計;創(chuàng)新方法

一、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的層次與分類

不同的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法是在研究對象、目標(biāo)函數(shù)、約束對象、變量和尋優(yōu)策略的不同要求上派生出來的日。由優(yōu)化目標(biāo)的深淺將結(jié)構(gòu)優(yōu)化劃分為三個不同層次:尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓?fù)鋬?yōu)化、布局優(yōu)化和結(jié)構(gòu)選型優(yōu)化。以上各層次按順序難度依次增加,收益依次增大。

(一)尺寸優(yōu)化

在保持組件原有的結(jié)構(gòu)形狀與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變的情況下,通過對設(shè)計變量的分析重組,尋求最佳的性能組合關(guān)系的優(yōu)化方法。

(二)形狀優(yōu)化

形狀的優(yōu)化設(shè)計是指在設(shè)計域內(nèi)的拓?fù)潢P(guān)系保持不變的情況下求得結(jié)構(gòu)的邊界,使得這些邊界構(gòu)成的結(jié)構(gòu)組件達(dá)到理想的幾何形狀,并實現(xiàn)某種性能的最佳表現(xiàn)。

(三)拓?fù)鋬?yōu)化

結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化包括了連續(xù)結(jié)構(gòu)和離散結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化。連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化,包括孔洞個數(shù)及形狀分布的優(yōu)化,以及結(jié)構(gòu)的邊界形狀的優(yōu)化:離散結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化,就是在給定節(jié)點位置情況下,確定各節(jié)點的最佳聯(lián)結(jié)關(guān)系Ⅲ。

二、產(chǎn)品生命周期的設(shè)計制造環(huán)節(jié)

產(chǎn)品生命周期(Product Ljfecycle,PLC)的概念源于生產(chǎn)管理領(lǐng)域的產(chǎn)品的市場戰(zhàn)略。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,產(chǎn)品生命周期的概念和內(nèi)涵也在不斷發(fā)展變化H。并行工程概念提出促使產(chǎn)品生命周期的概念逐漸從經(jīng)濟管理領(lǐng)域擴展到了工程制造領(lǐng)域,將產(chǎn)品命周期的范圍從市場階段擴展到了研制階段,覆蓋了包括需求分析、產(chǎn)品設(shè)計、原料采購、制造裝配以及銷售維護階段。20世紀(jì)90年代以來,全球機械產(chǎn)品市場進入了大規(guī)模定制與個性化需求并舉的時代。在這種情況下,規(guī)模化的生產(chǎn)能力與機械產(chǎn)品的可靠性固然重要,而能否根據(jù)潛在客戶需求做出快速響應(yīng),已經(jīng)成為未來裝備制造企業(yè)在激烈競爭中取勝的關(guān)鍵。這里我們將規(guī)?；瘷C械產(chǎn)品的設(shè)計與生產(chǎn)過程加以分離,重點研究在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上尋求創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計的思路,以期快速響應(yīng)客戶需求。

三、基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法

產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計方法是指設(shè)計人員根據(jù)創(chuàng)造性思維的發(fā)展規(guī)律,在優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上總結(jié)的一系列的原理、技巧以及方法。這些方法或技巧,可以在各種創(chuàng)造、創(chuàng)新過程中得到借鑒,同時提高人們的創(chuàng)造、創(chuàng)新思維的能力和促進產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新成果的實現(xiàn)效率。產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的方法對創(chuàng)新有十分重要的作用,它既能產(chǎn)生直接的創(chuàng)新成果提高創(chuàng)新概念到產(chǎn)品實現(xiàn)的效率,同時也可啟發(fā)設(shè)計人員的創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新的能力。機械產(chǎn)品的市場需求是進行產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的基礎(chǔ),要把產(chǎn)品需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計成果,必須經(jīng)過在原有的外形、尺寸及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上通過創(chuàng)新設(shè)計方法來實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新功能。機械產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新分為兩個層次:一是運用工業(yè)設(shè)計的技術(shù)以及方法,以產(chǎn)品需求為基礎(chǔ),開發(fā)出全新的產(chǎn)品,成為原創(chuàng)型設(shè)計創(chuàng)新:二是運用現(xiàn)代工業(yè)的設(shè)計方法對原有產(chǎn)品進行外觀以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與改進,實現(xiàn)局部改進創(chuàng)新,稱為次生型設(shè)計創(chuàng)新。實際上,人類數(shù)百年的工業(yè)發(fā)展史中,開創(chuàng)性的原創(chuàng)型設(shè)計創(chuàng)新產(chǎn)品所占的比例微乎其微,大量實用性高的創(chuàng)新產(chǎn)品都是次生型設(shè)計創(chuàng)新的產(chǎn)物。同時,由于無需進行原創(chuàng)型設(shè)計創(chuàng)新所需要進行的大量原型設(shè)計,因而能夠有效提高機械產(chǎn)品的設(shè)計效率,減少設(shè)計環(huán)節(jié)所占用的時間。本文所介紹的基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法屬于次生型設(shè)計創(chuàng)新的范疇。

四、機械產(chǎn)品的次生型優(yōu)化創(chuàng)新方法

針對機械產(chǎn)品的次生型優(yōu)化設(shè)計創(chuàng)新是指以在原有產(chǎn)品設(shè)計的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,在保留原有產(chǎn)品設(shè)計的核心功能與產(chǎn)品優(yōu)點的同時,對該產(chǎn)品外形、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等進行優(yōu)化和再設(shè)計,使得新產(chǎn)品具備原有產(chǎn)品所不具備的 新功能和特征。產(chǎn)品的次生型優(yōu)化設(shè)計創(chuàng)新是建立在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化層次分類基礎(chǔ)上的創(chuàng)新活動,機械結(jié)構(gòu)的布局包括尺寸、形狀、拓?fù)淙齻€方面的信息,而尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化和拓?fù)鋬?yōu)化體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)優(yōu)化中三個不同層次的問題月。針對機械產(chǎn)品尺寸、形狀、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計,以產(chǎn)品基本架構(gòu)組成零件之間的裝配關(guān) 系為前提,結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)注點是有待改進或者進一步開發(fā)的結(jié)構(gòu)要素。通常,這些結(jié)構(gòu)要素在設(shè)計之初并不明確,隱藏在復(fù)雜的形狀、色彩以及結(jié)構(gòu)形態(tài)之中,只有通過對多變的市場需求、多方面的用戶期望以及現(xiàn)有同類產(chǎn)品的優(yōu)缺點進行深入分析,才能找出最具創(chuàng)新價值的結(jié)構(gòu)優(yōu)化要素。成功地選擇結(jié)構(gòu)優(yōu)化關(guān)注要素,為機械產(chǎn)品的創(chuàng)新思考確定清晰的方向。對機械產(chǎn)品的創(chuàng)新問題包含了優(yōu)化問題的三個要素,即設(shè)計變量、目標(biāo)函數(shù)以及約束條件,機械產(chǎn)品的次生型優(yōu)化創(chuàng)新方法是TRJz。

發(fā)明解決理論中最常用的創(chuàng)新工具,也是全工程化的解決問題方式,對于創(chuàng)新思考的要素與方向難于把握的產(chǎn)品形態(tài)創(chuàng)新設(shè)計而言,這種高效率的創(chuàng)新解決方法不僅能夠提供明確的創(chuàng)新方向,而且能夠使創(chuàng)新設(shè)計人員準(zhǔn)確把握創(chuàng)新要素,從而降低了創(chuàng)新思考的盲目性。

第7篇：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：機械；創(chuàng)新設(shè)計；分析

1.機械的創(chuàng)新設(shè)計

以機械基礎(chǔ)功能的改造、完善為出發(fā)點，實現(xiàn)生產(chǎn)機械的能夠要求滿足工作性能的進步要求，并為企業(yè)或單位創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利益是是機械創(chuàng)新設(shè)計的基本目標(biāo)。我國在機械制造方面有著十分豐富的經(jīng)驗，專業(yè)技術(shù)人員將機械的創(chuàng)新設(shè)計總結(jié)為以下四個步驟：1.結(jié)合生產(chǎn)任務(wù)和要求來確定機械運作的基本原理；2.對機械的結(jié)構(gòu)類型進行綜合比較后再進行選擇；3.機械運作尺寸和相關(guān)參數(shù)的優(yōu)質(zhì)選擇；4.機械運動學(xué)參數(shù)進而相關(guān)動力參數(shù)的優(yōu)質(zhì)選擇。上述四個階段完成后，機械設(shè)計的方案優(yōu)選便告一段落，后期工作就是對機械的結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新設(shè)計。相較于傳統(tǒng)的機械設(shè)計而言，機械創(chuàng)新設(shè)計的整個過程其實并沒有做出多大的改變，該設(shè)計工作的重點全部放在了機械創(chuàng)造性和主導(dǎo)性凸顯的環(huán)節(jié)上。

2.機械創(chuàng)新設(shè)計的基本特征

這項設(shè)計工作有具備以下四大基本特征：1.設(shè)計過程中涉及的科學(xué)技術(shù)范圍廣，多門學(xué)科技術(shù)在設(shè)計的過程中彼此滲透、交叉、融匯；2.設(shè)計工作涉及到非計算性或非數(shù)據(jù)性的工作內(nèi)容時，必須要依靠設(shè)計人員累積的工作經(jīng)驗來進行分析、思考、判斷，發(fā)散性的創(chuàng)造思維的運用頻率較高；3.方案設(shè)計人員要結(jié)合自己的知識內(nèi)涵、工作經(jīng)驗、設(shè)計靈感和想象能力來對方案進行優(yōu)化；4.階段性機械設(shè)計的過程反復(fù)性較強，每一次的篩選對比都遵循了一定的方法和原則。這四大基本特這與機械創(chuàng)新的設(shè)計環(huán)節(jié)是緊密相連的，兩者之間的結(jié)合促進了設(shè)計系統(tǒng)的構(gòu)建完善。

3.機械創(chuàng)造設(shè)計思維的基本概念

設(shè)計人員在對個人知識內(nèi)容、設(shè)計經(jīng)驗、市場信息及素材的搜集整理后，打破傳統(tǒng)的設(shè)計思維模式，經(jīng)過一系列的分析思考構(gòu)建后，說出個人或團隊的設(shè)計方案或設(shè)計程序，對傳統(tǒng)的思維模式進行突破創(chuàng)新。機械設(shè)計的創(chuàng)造性思維與邏輯思維不同，邏輯性思維必備一定的單解性和單向性，是一種趨于“平面”狀態(tài)的設(shè)計思維，而創(chuàng)造性思維則是在創(chuàng)造想象的基礎(chǔ)上構(gòu)建而成的一種設(shè)計思維，靈感、幻想、聯(lián)想和直觀是該設(shè)計思維的構(gòu)建因素，創(chuàng)新設(shè)計的過程中不會出現(xiàn)邏輯推理的分析環(huán)節(jié)，而是以“立體”的整體形象出現(xiàn)在我們面前。

4.機械創(chuàng)新設(shè)計常用的方法

由于時展的基本需求，現(xiàn)代機械創(chuàng)新設(shè)計的發(fā)展已經(jīng)逐步趨向成熟，筆者對幾種創(chuàng)新設(shè)計方法進行了整理，機械創(chuàng)新設(shè)計中常見的有以下幾種方法：

4.1.仿生類比設(shè)計法

所謂仿生類比設(shè)計法，就是在分析類比自然界生物機能的基礎(chǔ)上，對機械運作與生物運動之間不同程度的差異性和相似相進行分析比對，進一步激活創(chuàng)新思維，激發(fā)機械創(chuàng)新設(shè)計的靈感，完成機械設(shè)計的規(guī)劃方案。

4.2.智力合成設(shè)計法

此類設(shè)計方法的應(yīng)用要以團體為單位，設(shè)計小組的每一位成員都可以提出自己的設(shè)計分析思考，并通過集體分析討論的形式來對創(chuàng)新設(shè)計思維進行激活、發(fā)散。取長補短和相互鼓勵是集體討論應(yīng)該遵循的設(shè)計原則，以此保證設(shè)計小組成員的設(shè)計靈感能夠持續(xù)不斷地得到激發(fā)，不同創(chuàng)新構(gòu)想之間的碰撞和融合，能夠促進機械創(chuàng)新設(shè)計的方案規(guī)劃更加全面。設(shè)計討論前要明確設(shè)計方案的目標(biāo)要求，做好事前準(zhǔn)備，討論過程中，尊重每一位成員的設(shè)計構(gòu)想，鼓勵思考自由、標(biāo)新立異設(shè)計思維的發(fā)展；不能夠帶著批判的負(fù)面態(tài)度來面對設(shè)計構(gòu)想的討論分析；方案評價宜遲不宜早，在設(shè)計人員在對自己的設(shè)計構(gòu)想進行分析闡述后，提出一些個人的看法和建議；做到有的放矢，不要在沒有具體方案構(gòu)成時就空泛而談；設(shè)計團隊成員之間人人平等，設(shè)計方案的討論判決不遵循少數(shù)服從多數(shù)的選擇原則；分析討論期間的設(shè)計構(gòu)想和經(jīng)驗交流要記錄下來，整理工作人員要及時對其進行總結(jié)歸納，為下次討論會議效率的提升做好保證；最后的討論判定在結(jié)合機械設(shè)計要求的基礎(chǔ)上選擇綜合能力最強的、最為適宜的設(shè)計方案，并對其可行性進行審核。

4.3.技術(shù)移植設(shè)計法

此類機械創(chuàng)新設(shè)計方法思維方向比較明確，直接將某一領(lǐng)域內(nèi)較為先進的技術(shù)方法移植到另一工作領(lǐng)域內(nèi)，小到技術(shù)設(shè)計思想，大到產(chǎn)品的先進技術(shù)應(yīng)用，都可以成為技術(shù)移植設(shè)計的對象和內(nèi)容。

4.4.列舉創(chuàng)新設(shè)計法

在列舉創(chuàng)新設(shè)計法中，機械設(shè)計的要求和參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)直接轉(zhuǎn)換為設(shè)計問題開展列舉，以輔助創(chuàng)新思維構(gòu)建方向的引導(dǎo)。因為機械結(jié)構(gòu)的特性已經(jīng)被分析得十分透徹，并在設(shè)計方案的規(guī)劃過程中融入了設(shè)計者的個人意愿，諸多設(shè)計因素的列舉，有利于創(chuàng)新設(shè)計方案的改進和提出。

5.歸納總結(jié)：

綜上所述，現(xiàn)展逐漸傾向于個性化，由于機械生產(chǎn)的規(guī)格還是以中小批量和單件生產(chǎn)為主，因此機械的設(shè)計應(yīng)該在滿足生產(chǎn)主流的前提下進行設(shè)計創(chuàng)新，以此凸顯生產(chǎn)商品在市場中的競爭力，為企業(yè)或單位經(jīng)濟效益的增長作出一份貢獻。

參考文獻：

第8篇：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

摘要：本文從技工院校機械制造與自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，提出了機械基礎(chǔ)課程教學(xué)以創(chuàng)新能力為主線的構(gòu)想，即從創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)手段、充分利用教學(xué)資源、創(chuàng)新實踐教學(xué)等方面對機械基礎(chǔ)課程進行改革。

關(guān)鍵詞 ：機械制造 機械基礎(chǔ)課程 技工院校

一、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

技工院校機械制造與自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能夠從事機械產(chǎn)品制造以及機械設(shè)備維護等方面的高技能人才。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，有必要將原機械基礎(chǔ)課程中的內(nèi)容進行重新編排，按照基礎(chǔ)設(shè)計、零件設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計四大模塊重新編排，并且將培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力貫穿于四大模塊中。通過對機械制造與自動化基礎(chǔ)課程中的機械制圖和CAD制圖等課程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生空間思維能力和形象表達(dá)能力；通過對基礎(chǔ)課程中的機械原理和機械設(shè)計等課程構(gòu)成的零件設(shè)計模塊的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生機械零件的設(shè)計能力；通過對基礎(chǔ)課程中的工程圖學(xué)和機械裝備設(shè)計等課程組成的系統(tǒng)設(shè)計模式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生機械設(shè)備設(shè)計能力；通過對基礎(chǔ)課程中的機械設(shè)備拆裝、創(chuàng)新設(shè)計等內(nèi)容教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、創(chuàng)新教學(xué)方法

1.實行理實一體化教學(xué)方法

在授課時，教師先對即將講授的知識以及工程實際情況進行簡單介紹，引入新課；然后提出問題，激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生帶著問題觀摩實物，形成初步的感性認(rèn)識。比如在組織學(xué)生學(xué)習(xí)齒輪傳動知識時，老師首先把減速器拆解，讓學(xué)生對實物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一定的感性認(rèn)識，同時講授傳動原理等知識，然后結(jié)合實例讓學(xué)生明確知識在生活中應(yīng)用的意義，最后引入實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實踐中強化對所學(xué)知識的理解與應(yīng)用。教學(xué)實踐證明，采用理實一體化教學(xué)方法，能夠很好地提高教學(xué)效果。

2.采用多種教學(xué)方法，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

教師在教學(xué)過程中，可以運用類比教學(xué)法，把具有關(guān)聯(lián)性的知識放在一起進行類比，使學(xué)生能夠正確區(qū)分，以加深知識的了解。比如在學(xué)習(xí)直齒圓柱齒輪傳動知識時，老師可以把圓錐齒輪的相關(guān)內(nèi)容與所學(xué)知識放在一起，讓學(xué)生通過類比掌握知識。此外，教師可以利用頭腦風(fēng)暴法、項目教學(xué)法等多種教學(xué)方法進行教學(xué)，最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，有針對性地對不同基礎(chǔ)的學(xué)生進行教學(xué)，以提高每位學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

三、創(chuàng)新教學(xué)手段以及教學(xué)資源

在機械基礎(chǔ)課程教學(xué)中，教師應(yīng)該充分利用課件、視頻、動畫、掛圖、教具等教學(xué)手段豐富教學(xué)課堂，使復(fù)雜的機械零件結(jié)構(gòu)通過直觀的形式表現(xiàn)出來，從而突破教學(xué)難點，提高教學(xué)質(zhì)量。可以建設(shè)創(chuàng)新設(shè)計實驗室，將實驗課程引入專業(yè)教學(xué)中，讓學(xué)生在實驗室組織活動，提高創(chuàng)新能力。還可以在創(chuàng)新實驗室內(nèi)，準(zhǔn)備一些試題庫、項目材料以及能夠輔助創(chuàng)新設(shè)計的模型、教具等教學(xué)資源，學(xué)生可以在創(chuàng)新設(shè)計實驗室內(nèi)組織創(chuàng)新設(shè)計大賽，從而提高設(shè)計能力、動手操作能力和創(chuàng)新能力。

四、創(chuàng)新實踐教學(xué)

機械基礎(chǔ)課程中實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，可以將原來主要講授機械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容整合成機械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，改變以前老師布置任務(wù)，學(xué)生被動模仿操作的情況。根據(jù)學(xué)生的實際情況，教師把學(xué)生分成兩個小組，把設(shè)計能力較弱的學(xué)生編排在一組，把設(shè)計能力強的學(xué)生編排在一組。設(shè)計能力較弱的一組完成的教學(xué)任務(wù)有：課程設(shè)計中所規(guī)定的理論基礎(chǔ)內(nèi)容；軸、端蓋等零件的加工制造；典型零件工藝設(shè)計，并且完成工藝設(shè)計卡片；零件加工、裝配和調(diào)試。設(shè)計能力較強的一組完成實際產(chǎn)品的改進，比如重力小車的設(shè)計改進，電氣化門窗的設(shè)計改進等內(nèi)容，讓學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，提高創(chuàng)新設(shè)計能力。

在頂崗實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師把培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力，培養(yǎng)和提高學(xué)生解決問題的能力作為主線，通過企業(yè)師傅和學(xué)校實習(xí)老師共同指導(dǎo)的學(xué)生頂崗實習(xí)教學(xué)，使學(xué)生在校外實習(xí)的過程中了解企業(yè)的生產(chǎn)過程，加深對專業(yè)理論知識的理解，提高動手能力和創(chuàng)新實踐能力。

五、小結(jié)

實踐證明，以創(chuàng)新能力為主線，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)手段，充分利用教學(xué)資源創(chuàng)新實踐教學(xué)，進行機械基礎(chǔ)課程改革，對提高學(xué)生創(chuàng)新能力是一條可行之路。

參考文獻：

[1]劉利國.機械基礎(chǔ)課程群系統(tǒng)教學(xué)法研究[J].廣西教育，2011(11).

第9篇：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：機械；創(chuàng)新；設(shè)計能力；

0引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，機械設(shè)備使用率也在不斷增加。需要進一步提高機械設(shè)備水平，以確保機械創(chuàng)新的先進性。機械發(fā)展的主要動力是創(chuàng)新，創(chuàng)新與技術(shù)進步有著至關(guān)重要的作用。提升機械方面的創(chuàng)新設(shè)計水平，必須從方式、思維及知識創(chuàng)新出發(fā)。

1機械創(chuàng)新設(shè)計的特征

機械創(chuàng)新設(shè)計的獨特性表現(xiàn)在設(shè)計過程中，需要進行反復(fù)的驗證、篩選，機械創(chuàng)新設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)都有一個特定的設(shè)計優(yōu)化方案，設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)都是緊密相連的。總體而言，機械設(shè)計還有非常明顯的整體化系統(tǒng)化特征。進行機械創(chuàng)新設(shè)計時，能充分感受到多門學(xué)科之間的滲透和交叉。因此，需要設(shè)計者掌握多種類型的知識，科學(xué)合理的運用發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維，通過自身具備的學(xué)科知識進行判斷思考，并從創(chuàng)設(shè)設(shè)計的復(fù)雜性特點出發(fā)進行機械創(chuàng)新設(shè)計。除此之外，機械創(chuàng)新設(shè)計前期，還可以參考或是引用國外先進的創(chuàng)意產(chǎn)品來進行設(shè)計，但并不是對其進行簡單的改造和模仿，而是要將其作為了解機械創(chuàng)新設(shè)計特點的第一步。

2機械創(chuàng)新設(shè)計常用的方法

(1)仿生類比設(shè)計法。主要指在分析類比自然界生物機能的基礎(chǔ)上，將生物運動和機械運動之間的相似性和差異性進行分析對比，通過這種方式可以有效的激發(fā)創(chuàng)新思維和機械創(chuàng)新設(shè)計的靈感，更好的完成規(guī)范方案。例如已經(jīng)出現(xiàn)的模仿蜥蜴、人類手臂的機械抓手等機器人，就是設(shè)計者模仿生物運動設(shè)計的機械設(shè)備。因此，在設(shè)計時應(yīng)仔細(xì)觀察大自然中生物的特點和日常生活環(huán)境，以獲得更好的設(shè)計靈感。

(2)智力合成設(shè)計法。主要是以團隊為單位，團隊中的成員大膽提出自己的設(shè)計分析和建議，通過集體分析討論的方式，激發(fā)團隊的創(chuàng)新設(shè)計思維，取長補短，確保設(shè)計成員的設(shè)計靈感得到有效激發(fā)，通過不斷創(chuàng)新構(gòu)想和團隊成員之間的碰撞和融合，使機械創(chuàng)新設(shè)計方案更加具體、全面。設(shè)計前，必須明確設(shè)計方案的具體目標(biāo)要求，做好事前準(zhǔn)備。討論時，要尊重團隊成員的設(shè)計構(gòu)想，不能帶有情緒色彩或者是批判的態(tài)度分析討論其設(shè)計構(gòu)想，在小組設(shè)計人員闡述自己的設(shè)計構(gòu)想后，提出自己的一些建議和看法。此外，小組設(shè)計人員之間要做到人人平等，分析討論期間，要將經(jīng)驗交流和設(shè)計構(gòu)想記錄下來，并進行總結(jié)歸納，以便在討論分析設(shè)計方案時，能選擇最適合且綜合性較強的設(shè)計方案。

(3)移置技術(shù)設(shè)計方法。指將一個領(lǐng)域中的先進技術(shù)移置到另一個領(lǐng)域中進行設(shè)計工作。比如，納米技術(shù)是物理領(lǐng)域的一種材料技術(shù)，經(jīng)過設(shè)計人員的科學(xué)研發(fā)后，在服裝設(shè)計、機器制造等領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用，并生產(chǎn)出很多納米服裝和納米機器。

3機械創(chuàng)新設(shè)計思維

創(chuàng)新思維是機械創(chuàng)造設(shè)計者必須要具備的一項基本要素，同時也是進行創(chuàng)新的關(guān)鍵所在。初學(xué)者同專業(yè)的機械設(shè)計人員相比，在社會實踐和教育程度等方面都有很多不足之處，在設(shè)計思維的系統(tǒng)性以及廣度和深度方面都存在很大的差距。因此需要將在課堂中和書本上所學(xué)到的知識進行有效整合，再通過自己的想象力，擴展自身的設(shè)計思路，滿足機械創(chuàng)新設(shè)計的要求。此外，還要高度重視機械創(chuàng)新過程中的靈感來源和靈感思維，其靈感思維是指經(jīng)過長期思考后，在設(shè)計過程中突然產(chǎn)生靈感，從而突破創(chuàng)新的瓶頸區(qū)，解決設(shè)計難題的一種思維活動。通常情況下，靈感的出現(xiàn)會受到較多因素的影響。例如，看到教室中的全自動噴水黑板擦擦拭黑板的印記，或者是家里微波爐的加熱過程，并從中得到啟發(fā)。靈感的迸發(fā)能夠不斷的升華自身潛在的創(chuàng)造力，同時也這是創(chuàng)新設(shè)計質(zhì)的飛躍過程。因此，在進行機械設(shè)計時，要不斷的激發(fā)創(chuàng)新設(shè)計思維，不斷的培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)，讓自己有源源不斷的機械創(chuàng)新設(shè)計靈感。

4提高機械創(chuàng)新設(shè)計能力的途徑

(1)廣泛涉獵群書，擴寬自身視野。在學(xué)好各科專業(yè)知識的同時，還要涉獵群書，養(yǎng)成積極思考和獨立思考的習(xí)慣。愛因斯坦曾言：“發(fā)展獨立思考和獨立判斷的能力，應(yīng)當(dāng)始終放在首位，而不應(yīng)當(dāng)把獲得專業(yè)知識放在首位?！敝挥型ㄟ^對不同學(xué)科的了解，才能培養(yǎng)自己多學(xué)科的融合程度，提高全局觀，更好地形成多視角多學(xué)科的創(chuàng)新能力，進而提高機械設(shè)計創(chuàng)新能力。

(2)善于觀察生活，突破思維定勢。要積極主動、有計劃、有目的的去觀察社會、觀察生活，從中發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新點，為機械創(chuàng)新能力打下堅實的基礎(chǔ)；同時，還要善于打破自己的定式思維，開辟創(chuàng)新點；另外還要善于使用各種思維方法，如系統(tǒng)與具體化、歸納與演繹、比較與歸類、分析與綜合、抽象與概括等，并掌握各種創(chuàng)新思維法，進一步提高自身的創(chuàng)新意識。

(3)結(jié)合相關(guān)課程，提高創(chuàng)新意識。提高機械創(chuàng)新設(shè)計水平，必須不斷培養(yǎng)創(chuàng)新意識，特別是在學(xué)校的學(xué)習(xí)過程中，在老師傳授知識的過程中，培養(yǎng)自身知識的聯(lián)系意識以及對創(chuàng)新知識的敏感度，結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識或者是此領(lǐng)域中最前沿的創(chuàng)新成果進行記錄，課余時間認(rèn)真查閱，在小組討論中積極說出自己的新方法、新思想，還要積極與同學(xué)進行交流，在不同的思維中，激發(fā)自己的創(chuàng)新靈感。另外，針對老師所舉出的各項設(shè)計案例，必須要具有求異存疑的逆向思維。對于書本上的知識，要將其應(yīng)用到實際之處，時刻保持著自己的創(chuàng)新意識，進一步提高自身的創(chuàng)新能力。