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探讨在机械工程设计中运用创新思维的重要作用周大伟

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：周大伟

[导读] 摘要：本文围绕在机械工程设计中运用创新思维的重要作用展开讨论，为机械工程设计创新发展提供参考依据。

        黑龙江省中小企业发展服务中心黑龙江哈尔滨 150000
        摘要：本文围绕在机械工程设计中运用创新思维的重要作用展开讨论，为机械工程设计创新发展提供参考依据。一个民族和国家具备持续的发展能力，需要深入挖掘蕴含的创新能力，只有将创新思维应用在各个领域，才能推动不同领域快速发展。在机械工程设计中，积极应用创新思维，不仅使机械产品类型更加丰富，还能极大的满足用户的不同需求。
        关键词：机械工程设计；创新思维；重要作用
        引言：
        在社会和经济发展过程中，企业要想在激烈的市场环境中可持续发展，并且创造更多的经济效益，一方面运用新进的科学技术转变传统的生产模式，有效提高生产效率，降低生产成本，另一方面积极应用创新思维，使产品样式、功能发生变化，满足用户的使用需求同时，还能扩大产品的影响范围。在机械工程设计中应用创新思维，需要企业运用不同的方法，才能突破原有设计理念的限制，增强工程产品的应用价值。
        1.创新思维的定义
        作为思维方式重要的组成部分，创新思维具有开拓性、求新性等特点。人们在使用创新思维进行工作和学习时，可以突破原有模式的限制，一方面提高工作和学习效率，另一方面获得良好的效果。在创新思维运用过程中，人们很难改变固有的思维，致使创新思维发展受到限制，并且人们安于原有的生活和工作状态，未能积极的调动思维对工作和学习进行创新改变。所以人们应努力突破原有思维的限制，积极应用创新思维，对现有的工作和学习方式进行改变，从而创造创新发展空间。
        2.创新思维在机械工程设计中的应用现状
        机械工程设计领域应用创新思维，在创新思维引导下，设计人员通过不同的角度，对机械工程产品的造型、性能以及能源使用等方面进行全面的优化，既能提高工程机械的运行能力，还能满足不同领域对工程机械的使用需求。我国机械工程设计在发展过程中，尽管为各领域提供不同类型的机械产品，但是性能、应用效果等落后于发达国家，尤其是在核心技术层面，缺少核心技术以及材料的支持，致使我国机械工程发展速度较慢。针对机械工程产品存在的问题，应在机械工程设计中积极应用创新思维，通过创新思维增强机械产品的核心性能，使我国具备自主研发、自主创新等能力，不断提高提高我国工程机械产品的竞争能力。
        3.在机械工程中运用创新思维的重要作用
        3.1 丰富机械产品的外观造型
        在各个领域发展过程中，为工程机械产品应用创造巨大的发展空间，每个领域对机械工程产品的要求不同，促使机械产品不断的进行更新。应用创新思维对现有的机械工程产品外观进行变化，包括造型、颜色以及包装等，都能符合人们的现代审美观念。此外根据用户的特殊需求，设计人员可以按照用户的要求，对机械产品的外观造型进行设计，突显机械产品的创新魅力。
        3.2 优化机械产品结构设计
        机械产品在使用过程中，动力系统会向机械的每个构件输送动力，每个构件在动力作用下运行。机械产品的功能不断丰富，结构会愈发的复杂，致使机械产品的运行成本、运维成本不断提高。应用创新思维对机械产品的结构设计进行优化，一方面满足用户的差异化需求，另一方面优化后的结构，会降低机械产品的操作难度，极大的降低运行成本。在应用创新思维对机械产品的结构优化过程中，设计人员应拓展设计思路，通过多角度、多层面，优化机械产品的每个结构，使机械产品的结构满足使用需求，并且极大的提升机械产品的运行能力。
        3.3 完善机械运动方案
        机械运动方案是机械产品高效运行的载体，机械产品根据运动方案，完成用户下达的各项指令。机械运动方案依照机械运动原理设定，设计人员在设计时，应反复核实机械运动原理的应用效益，才能保证机械可以正常稳定的运行。在机械运动方案中，包括运动机方案、传动机方案以及执行构件方案等，每个方案根据用户的需求进行变化，需要设计人员应用创新思维，根据用户的需求从不同的角度对每个方案进行优化设计。

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通过创新思维完善机械运动方案，可以弥补机械产品运动时存在的缺陷，使机械产品运行更加稳定，增强机械产品的应用价值。
        3.4 实现机械产品新能源设计需求
        机械工程在发展期间，不同时期的使用需求会发生不同的变化，产生的变化主要来源于使用领域以及使用的能源。以机械产品使用的能源为例，传统的机械产品会消耗较多的不可再生能源，在能源消耗过程中，会对环境产生较大的污染。为节约能源的使用，有效保护不可再生能源，并且降低对环境的污染，应用创新思维对机械产品使用的能源进行设计，通过开发可再生能源，转变机械产品传统的运行方式，增强机械产品的可持续发展能力。传统的机械产品多数使用石油作为能源，许多机械产品通过创新思维设计，使用电能替代石油能源，如纯电动汽车，纯电动汽车在运行过程中，不会产生污染物质，并且作为可再生能源，极大的提高能源的利用率。
        4.创新思维在设计过程中的应用
        4.1 智力思维法
        人们的大脑潜意识以及瞬间的灵感，是创新思维应用在设计中的起点，将创新思想转化为实际的结果，不仅需要对创新思想进行深入的讨论，还应运用智力思维法，基于创新起点不断衍生出更多的创新方案，通过对创新方案的对比以及深入研究，最终确定合适的方案，应用在机械工程设计中，可以获得良好的设计效果。
        4.2 组合创新法
        组合创新法由两种方法组成，一种是模块组合法，另一种是形态矩阵法。使用模块组合法时，需要不同功能的产品进行分类，归纳到工程体系后对不同的类别进行深入的研究，通过研究掌握产品的内部基础功能，并对每个基础功能进行层次划分，划分层次后的功能构建成独立的模块，每个模块具有规范性特点，用户在选用工程机械产品时，通过选择不同的模块，即可弥补原有机械工程产品存在的缺陷，进一步增强机械产品的完整性。使用形态矩阵法时，工程机械产品内部结构较为复杂，利用该方法可以划分内部的组成形式，根据每个组成形式的影响因素，对组成形式进行分类，通过分类有助于增强机械工程产品的应用价值。
        4.3 联想类比法
        联想类比法是创新思维应用在机械工程设计较为广泛的方法，联想类比法由三种方法组成，分别为相似类比法、移植法以及仿生法。在机械工程设计中应用相似类比法，要求设计人员根据机械产品的结构、运动、功能等进行分类，通过分类找出相同点和不同点，根据用户的需求将相同点划分成相似单元，从而优化和完善机械工程产品。如在设计工程机械产品的同步齿形传动结构时，模拟人或动物的啮合过程，可以增强齿轮的运行能力，从而提高机械工程产品的机械性能。采用移植法进行设计时，需要设计人人员掌握其它学科的设计方法，对工程进行产品进行创新设计。如提高机械产品的切割能力，将物理学科中的激光技术应用在机械产品中，使机械工程产品具备较高的切割能力。此外应用电火花技术，也可以提高机械产品的切割能力。使用仿生法进行机械产品设计时，使机械产品具备人体的运动能力，按照人的思维进行工作，可以提高机械工程产品的运行效率，并且机械产品具备较长的运行能力，极大的缓解人工操作的强度，企业应用仿生机械工程产品时，可以有效降低运行成本。
        结语：
        综上所述，在机械工程设计中运用创新思维，既能优化和完善机械工程产品的性能，提高机械产品的运行能力，还能使机械产品创造更多的经济效益，在不同领域发挥促进发展的作用。我国应积极提高机械工程设计的创新能力，努力开拓创新思维，从而丰富机械工程设计内涵，为我国机械工程设计创新发展奠定坚实的基础。
        参考文献：
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        [3]刘威.浅谈机械工程设计中的创新[J]. 科技创新与应用，2016，（24）：174-174.
        [4]雷蕾.现代机械工程设计中的创新分析[J]. 科技与创新，2016，（7）：31，34.