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关键词:起重机械;应用特性;新型智能化防风防撞安全装置;技术创新研究
一、剖析起重机械应用特性
现阶段,科学技术水平已发展到较高状态,在科学技术影响下,起重机械的安全运营、安全生产等发生了非常明显的变化,随之便提高了对安全生产的要求。为了更好的确保起重机械应用稳定性,下文将对其自身存在着的各种安全隐患进行分析,以便从源头上确保设备运营安全。
(一)作业范围大
众所周知,起重机械属于大型机械设备,常用于起吊和搬运其他设备,随着建筑、交通运输等行业不断发展,起重机械作业的范围也逐步扩增,进而便实现了高荷载。但是需要注意的是,稍有疏忽便容易增大安全隐患。
(二)重力势能大
单就起重机械来讲,其能够承担起几顿到十几吨吊运工作,这是因为其不仅位置高、质量大,而且重力势能还很大。
(三)作业条件相对复杂
起重机械自身存在着非常明显的特殊性,因而吊装不同货物表现出的形态也有所差异,加之每一种货物规定的作业工艺以及作业方式显现着明显差异性,如此便对技术工作者提出了更高要求。此外,起重机械因所占体积较大,需要在露天环境下完成作业,而环境的复杂性、特殊性极大地限制了其作业范围及作业完成质量。
(四)运动多维性
相较于固定式起重机械来讲,远距离式起重机械在具体作业环节需要应用到多种不同的机械组合形式才能完成装卸、搬运等工作,如此便决定了其有着运动多维性的特性。
二、以新型智能化防风防撞安全装置为例探究技术创新
(一)探究新装置特性
现阶段,最新研发出的智能化防风防撞安全装置可以说是当前最有效的一种起重机械类型,其在安全防护方面所取得的效果非常好。分析其特性,主要表现如下:
因起重机械操作均为高空作业,因而对作业准确性、作业精度的要求较高,因而在具体操作环节,工作者会将大部分的精力都放置在装卸操作中,而在此时若突遇风向不稳定的狂风,加之操作者自身经验有限,无法有效应对这一情况,便容易带来非常严重的安全事故,诸如:被吊往空中的机械或货物突然匝向地面等。针对此,人们便研发出了新型智能化防风防撞安全装置,若在作业环节遭遇狂风,该装置也能够及时作出反应,防止机械失控,极大地减小了安全事故出现概率。据了解,这一新装置可以自动且有效的把起重机械控制在正常运营态。
针对造船厂、集装箱码头等需要长时间大量应用起重机械的地方,涉及于其中的轨道难免会存在某一路段下沉的问题,若起重机械持续在下沉地段停车装卸重物或定点吊物,便容易出现起重机械车辆滑动问题。自新型智能化防风防撞安全装置出现后,其能有效控制住车辆滑动,这主要是因为该装置能固定住大车轮子,除了能确保起重机械在定点吊装作业中的安全外,还极大地节省了工作者的工作量。
当新型智能化防风防撞安全装置是和多台起重机械共用单挑或者多条行车轨道时,能够有效降低机械间发生碰撞事故,这是因为明了化的设备设计,操作中只需凭借肉眼便能够判断机械间发生碰撞的概率。
(二)对比起重机械安全防护设备各功能对照
如下表所示(如:表一):
(三)探究主要的技术创新点
据了解,新型智能化防风防撞安全装置可以把预警电路(如:图一)与限位电路集成到一起,并全部放到安全防护控制单元之中。在具体应用环节,还增添了必要的限位电路,简单说便是当光电开关(如:图二)或者声波开关检测到行车轨道前方存在障碍物时,便会自行启动,并将相关信号发送给限位电路,由其切断行车轨道的主电路,即消除障碍物。
这一新型智能化防风防撞安全装置还可以有效的连接结构进行优化与调整。众所周知,传动时设备多是由驱动轴、曲柄和驱动臂等部件构成,其中曲柄一端连接驱动轴,一端连接驱动器顶,随后再通过设备转动将驱动轴与机架板连接到一起,如此便实现了连接有效性,进而再将曲柄下部与制動铁碶连接到一起,如此驱动臂的上下部间便形成与I型结构相似的折弯,便能更好维护设备运营性能。
通过仔细观察与分析新型智能化防风防撞安全装置,可发现其整个装置的结构相对稳定,不易损坏,且只需在曲轴中心位移原理的应用下,便能准确找出转折点,进而便能确保前后位移准确性。值得一提的是,新型智能化防风防撞安全装置还增加有故障自检电路,即通过安装非接触试传感器开关便能自行监测电路运行情况,一旦发现问题会作出报警反应,进而判断故障类型,并有效控制住主电路信号,确保整个设备运行安全。
三、总结
综上所述,在起重机械领域中应用到新型智能化防风防撞安全装置,除了能及时检测出行车轨道障碍物外,还能自动发出报警信号,避免机械发生碰撞。
作者:陈建东
参考文献:
关键词:机械 结构设计 变元创新 方案探讨
中图分类号:TH112 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(b)-0096-01
创新是发展的不竭动力,而机械结构设计是一项非常有创造性的工作。因此,要求从事机械结构设计的工作者,应该具备有效的创新思维与意识,用于在日常的机械结构设计实践工作进行中,去努力创新机械结构的功能完善和用途适宜范围扩大,以达到设计优化最大值,从而为促进行业发展,实现强国之梦做出应有贡献力量。
1 对机械结构设计创新的必要性
随着科技水平的飞速发展,机械制造企业产品同质化的现象非常严重,随着市场竞争加剧,机械制造产品要想占有更多的市场份额,必须对其功能与用途不断改进与完善,以独特的优势在市场中胜出竞争对象的产品,从而取得经济社会效益最大化。这也就要求我们从事机械设计的工作者,要花心思,下苦功夫,将工作重心放在对机械设计上,特别是机械结构设计,利用现代机械设计理念,不断创新方法,优化各种结构模块的组合,构建起满足整个产品系统需要的机械结构,与企业一道去赢得市场的竞争,这也是当下机械设计工作者的一项重要而迫切的工作任务。
2 简要介绍机械结构设计的七种变元创新
起源于德国,用于机械产品结构设计创新的一种变元法,它是一种最为科学简便的新方法,极具富有创造性的内涵,主要含有两个方面:一方面是变化法创新有七个变元内容,指的是材料、数量、位置、尺寸、形状、联接和工艺变无元素[1];另一方面是变元创新在设计中的运用,是在先期确定机械基本结构的前提条件下,将将这些变元元素进行适当的改变调整,从而研究多种变异和改进新的机械结构方案,达到优化设计的目的。下面,笔者接合自己的实践工作经验,分别介绍七种变元创新具体运用在机械结构设计上创新方案,以便满足机械产品整体系统的要求,这也是当前机械工程结构设计创新工作主要采用的手段。
2.1 材料变元
机械产品的材料变元,主要是指通过考虑对产品材料的选择和替换,促使机械零件尺寸结构随之改变,也就直接导致了机械产品加工工艺的随之变化发生,从而达到改变整个产品结构的目的。此元素设计创新,让我们看到了通过调整材料变元,可以创新出不同结构方案。比如要增加机械产品元件结构的强度和刚度,可采用对铸铁通过加强筋和隔板,对钢材料通过加大零件截面尺寸和对塑料材料要求料件筋板与壁厚相近,并均匀对称的[2]不同结构创新设计方法。
2.2 数量变元
机械产品数量变元,是指考虑到把机械产品整个零件或者零件的每一个轮廓、工作和加工的面、线均视为结构基本元素,通过改变调整这些基本元素的数量,来达到对机械产品结构改变的实现目的。比如:为达到力求简单的目标,我们尽量对铸件结构的形状,采用直线形轮廓的设计。又如:为防止螺钉松脱,我们将螺纹连接结构的螺钉、垫圈等设计成一体化,这样在减少零件数量下,实现了防松措施的目标实现。
2.3 尺寸变元
机械产品的尺寸变元,包括有长度和角度以及距离等内容,我们在利用此元素创新时,可考虑通过改变调整零部件构件的尺寸大小,实现对整体结构改变的效果。比如:这增加对破碎物料的细度,我们将两个对称的动力副在机架上的位置进行了调整,从而实现了改变后对破碎物料的细度,比原有的细小了一半的比例。
2.4 形状变元
机械产品的形状变元,是指我们可以从结构的形状上去考虑对整体形状和主要轮廓、设计表面和所用零件等类型和规格进行尝试改变,从而得到不同的结构创新方案,实现改变机械整体结构的目的。此种元素的创新是在机械设计中,将机械工作原理变成技术图纸的主要过程环节。同时为确保结构方案设计正确可靠,形状变元创新设计还须遵循8大准则,包括防腐蚀、支承、公差配合、应力学、工艺等[3]。比如:热电企业的冷渣机,为达到最大化程度的对高温炉渣的快速降温,我们对滚筒式冷渣机机械产品进行了形状变元的创新,对其原有的一个腔体进行了分腔处置,从而形成多腔式滚筒冷渣机,在工作作业过程中,摊薄了高温炉渣的厚度,实现快速达到理想的降温参数指标。
2.5 联接变元
机械产品的联接变元创新,我们需要考虑应元素的两层含义[4]:一层是需考虑到对元素连接方式的变化,比如说日常用的铆接、胶接、焊接、螺纹接等;二是需要考虑到对每一种连接方法不同联接结构的元素创新,从而获得多种结构类型方案。比如:我们将玩具产品创新设计成卡扣与螺钉相结合的安装方法,这样不但连接可靠,而且拆卸操作也很方便。而对手机的机盖设计,我们将其设计成快速连接拆装的结构,这样就极其方便了用户的操作。
2.6 位置变元
机械产品的位置变元创新,我们需要考虑的是通过对机械产品结构位置的变换,来得到不同的方案设计优化。比如:我们将焊缝零件的焊缝位置安排在靠近中性轴的创新,从而实现了构件不会因收缩减少力矩或弯曲变形。
2.7 工艺变元
机械产品的工艺变元创新,是要充分考虑到各个机械产品零件在制造过程中选用不同的创新工艺,来实现对整体机械产品结构产生的变化。对当前机械人、机械手工艺创新的推广应用,不断提高了加工生产能力和自动化程度,比起传统的机械加工制造,有了很大的进步。
3 对机械结构变元创新设计的优化评测
对变元创新后的各类机械结构设计方案,往往我们要给一个综合评测,通常情况下,采用综合考虑到设计中的七个变元因素,对新的结构设计进行模糊评测。在评测过程中,我们要先在脑海中形成一套基本的设计方案,然后通过建立起一些数学模型,设计者对每一种结构方案进行综合分析,并凭借自己掌握的经验及知识能力进行综合评判。其中,要考虑到一些指标,具体细化为社会效益,工艺性及可操作性、维修性、安全性等方面,同时借助推理、模拟等逻辑方法,最终从多种备用的不同结构方案中,选取一个具有创造性的作为最后优化的创新设计方案。对已确定的结构方案,也可在采用上述评价变元因素基础上,在变元之间联动配合修改,达到更加优化的设计目的。
4 结语
要逐步实现机械结构创新设计,必须要求设计者拥有扎实的专业和技术知识,用敏锐的分析能力和思维创新能力,发挥出极大的想象空间来设计,从而创造出新的机械结构方案,最终实现提高机械产品竞争优势,达到机械制造加工企业的社会经济效益最大化。
参考文献
[1] 许瑛琪.关于机械结构创新设计的新思考[J].中国科技纵横,2011(15).
[2] 孙洪伟.谈对机械结构创新设计的分析[J]中小企业管理与科技,2008(8).
创新是一个民族的灵魂,是企业的核心文化,现代机械设计离不开创新思维的辅助。本文将论述创新思维的内涵,分析在现代机械设计制造中融入创新思维的重要性,并浅谈如何将创新思维融入到现代机械制造中。
关键词:
现代机械制造;创新思维;融入
创新思维特指人们在实践中有所发现、有所发明的思维活动,具有多向性、跨越性和独特性等明显的特征。现代机械制造对科技的发展具有重要作用,在现代机械制造过程中成功融入创新思维,方能全面提高机械工程质量。本文将简单论述创新思维的内涵,浅析在现代机械设计制造中融入创新思维的重要意义,并从在现代机械制造中体会创新思维的过程,运用发散思维、善用逆向思维等三个方面来探讨将创新思维融入到现代机械制造中的策略。
1创新思维的内涵
创新思维是一种综合能力的体现。这种思维模式不能凭空产生。一方面,创新思维需要以实践为基础,不以实践为基础,思维就会成为幻想。另一方面,创新思维离不开对前人、对他人已有成果的继承,并在继承的基础上进行综合集成,才能更好的实现创新。就思维方式而言,创新思维包括直觉、灵感和想象等因素;既要运用常规的思维方法,又要灵活使用一些非常规的思维方法逆向思维。创新思维具有多向性、跨越性和独特性等明显的特征。创新思维的多向性是指从思维方向去分析,创新思维常常从不同的角度去思考问题。当问题出现之后,会从多种角度、各方面、多层次以及不同条件去构思多种设想,探视多个答案。当某一思路受阻时,能够很快转向另一个方向。与单方向性的思维相比,多向性(多向发散和多路聚合)是创新思维的明显特征之一。创新思维的步骤具有跨越性,创新思维并不排斥一步一步的逻辑推导与分析,但它往往表现为对推理步骤的省略和跨越,也正是这种省略和跨越模式使得创新思维在活动过程中的某些思维活动难以详细描述,以至于在其中起作用的直觉、灵感等思维活动比较微妙。创新思维的结果具有独特性,人们在实践中遇到问题时往往没有现成的答案,许多问题不是用常规的方法就能解决。这就要求人们用独特而巧妙的方法来解决问题。创新思维的“新”主要体现在两个方面,第一是方法新,不是用某一种常规的方法解决问题;第二是结果新,生产和科学中的新发明、新发现,理论上的新见解、新论证常常是独特的。
2在现代机械设计制造中融入创新思维的重要意义
2011年3月,国家出版了《现代机械设计手册》,提出要在现代机械设计制造中融入创新思维,全面提高现代机械的现代化水平,兼顾机械的实用性,追求机械的经济性、通用性和准确性。在现代机械设计制造中融入创新思维,符合机械工程的发展需要,为了提高机械化水平,需要不断创新设计方案,全面推动现代机械走向自动化、现代化和智能化。当代科技竞争非常激烈,在现代机械设计制造中融入创新思维,创新设计方案,改善技术质量,优化机械设备系统,可以提高现代机械的竞争力。而且,在现代机械设计制造中融入创新思维,可以创造出更多的新型机械。任何新产品几乎都是在创新思维的辅助下制造的,现代油漆就是在创新思维的启发下发明的,当人们发现传统油漆虽然光洁美观但是容易老化时,清除过程会很麻烦,某工程师在传统油漆里添加了一种化学药品,这种添加剂的化学性质非常稳定,能够保证油漆刷到墙上不发生任何变化,当清除旧漆时,只需要涂上专门的化学药品就可以全部清除旧漆,现代机械设计制造也一样,需要发现问题,设计解决问题的新方案,然后制造新型机械设备。
3将创新思维融入到现代机械制造中的策略
3.1在现代机械设计制造中体会创新思维的过程创新思维是一个复杂的过程,包括准备、酝酿、明朗和检验四个阶段。在创新思维的准备阶段,工程师可以通过缺点列举法来发现机械设计制造中的问题,然后分析问题,形成有创新价值的课题。进入创新思维的酝酿阶段之后,工程师就要进行钻研与探究,分析问题的根由,设计多种初步方案,进行多方面的实验,以寻求解决问题的途径。明朗阶段是创新思维的突变阶段,经过前两个阶段的准备和酝酿,问题基本上得以解决,也就是机械设计制造的最优方案已完成。最后进入检验阶段,即通过实践来检验机械设计制造方案是否符合客观实际。创新思维的根本目的是解决实践过程中产生的问题,推动认识和实践的发展。
3.2在现代机械设计制造中运用发散思维发散思维又称为辐射思维,它根据已知的事物信息,从不同角度与不同方向思考、寻求解决问题的多样答案,是一种展开性的思维方式。工程师在现代机械制造中运用发散思维时都会具有变通思想,敢于打破传统的机械制造设计,排除既有经验的负面影响,从不同角度、不同侧面甚至不合常规的角度去思考设计方案。而且,发散思维不局限于某一思路,当某一思路行不通时,它会迅速转向其他思路,具有灵活多变性,在发散思维的带动下,工程师可以灵活变通,制作更为完善的机械制造设计方案。
3.3在现代机械设计制造中善用逆向思维逆向思维就是反向探索,也被称作反向法,在现代机械制造中运用逆向思维,工程师要从机械原理和功能结构的反面去思考、探索,打破单方面性质的限制,制作机械制造设计方案,全面提高现代机械的技术质量。结束语综上所述,创新思维是一种综合能力的表现,特指人们在实践中有所发现、有所发明的思维活动,具有多向性、跨越性和独特性等明显的特征。在现代机械设计制造中融入创新思维,可以创造新型机械,提高机械化水平与竞争力。将创新思维成功融入到现代机械制造中,需要在现代机械制造中体会创新思维的过程,运用发散思维,善用逆向思维,这样方能制作出最优的机械制造设计方案,全面提高现代机械化水平。
参考文献
[1]彭少辉.现代机械设计制造工艺综述[J].统计与管理,2014(11).
[2]江威.略议现代机械设计制造中绿色理念的运用[J].军民两用技术与产品,2015(14).
[3]张宝坤,王淑霞,王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术,2011(4).
关键词 创新;机械设计;穿心途径
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)114-0056-02
0 引言
当前,世界各国都已经加强了对本国知识产品的保护力度,我国在改革开放早期所采用的引进―消化―吸收――创新基本模式已经不能满足我国新时期机械行业的发展需要。因此,提升机械设计自主创新能力才能够为我国机械行业的整体发展提供一个可行的途径。而在机械创新设计过程中,通过提高对产品创新的意识及能力,将机械产品的设计制造成本降低,提高产品的操作性能以及自动化陈谷,达到对应的环保要求,对推动我国整个机械行业的发展具有重要意义。
1 创新思维在机械设计中应该遵循的两个原则
整个机械设计过程源自于功能要求与开发,通过作用原理分析,直到最终无力结构构思及形成。在整个过程中,机械创新设计工作必须把握这样两个基本原则。
1.1 设计路径最短原则
设计之初必须对产品必须具备的功能进行确定,之后找寻得到最优的设计结构方式,以便在最短的时间内达到设计目标,之后选择正确合理的价值工程方法,将其中价值相对较低的少部分构件找出,将之作为分析对象,确认其与当前结构设计存在的矛盾,试图通过最小改动量来解决存在的矛盾问题。这种设计路径所耗费的资源以及时间都较少,这时实现目标的路径自然最短。
1.2 相似性联想原则
联想是机械创新设计过程中的一个重要方法,通过对事物之间的相似性进行分析和总结,而联想得到的结构是否合理的一个重要判据就是所设计的结构是否具有一定的相似性,而这有产品的实例直接决定。若设计的多个产品实例同时满足功能需要,则它们之间一定存在对应的相似性,表面产品具备创新设计的潜力。
2 创新思维在现代机械设计中的应用
2.1 在机械产品运动方案创新设计中的应用
机械产品结构运动方案的设计就是设计人员根据用户提出的产品功能需求而提出的从机械结构原理出发的产品功能原理构思。运动方案是探索并解决实际问题的一个有效途径,其主要包括原动机、传动机构以及执行部件等系统运动方案的设计。其最终得到的结果必须满足机械产品结构功能的运动性能要求。设计的一种机构运动方案的好坏直接影响到产品结构、工艺、成本以及使用性能等方面的能力,是确定产品的整体质量、性能、经济性、环境以及所获得社会效益的关键步骤,是整个机械产品设计过程以及后续产品制造、使用过程的基础。对于机械结构产品而言,实现其具体的功能可以采用不同的运动方案,即可以采用不同的写原理予以实现,同时不同的功能又可以通过不同的机构来具体实现。因此,该阶段的工作是整个设计工作的重点,设计人员必须从功能分析出发,利用创新思维对产品的活动架构进行设计、优化,最终得到理想的产品运动方案。
以汽车的前驱、后驱运动方案为例,传统的后驱运动方案具有生产制造成本高、驱动部件多、安装复杂、车内空间较小、牵引力不足以及动力效率较低的问题。在现代机械设计的轻量化、汽车乘坐舒适性以及机动性要求提高的背景下,后驱汽车已经不能满足当前人们生活的需要。基于此,汽车生产厂商通过移植、逆反思维等方式对汽车的运动方案进行创新,将发动机前置,使得发动机的输出轴直接与汽车前轮的传动机构相连,驱动汽车前轮运动。这种驱动方式虽然使得前轮的负载增加,加大了轮胎的磨损量,但是其带来了相当多的好处:其一,汽车的驱动机构得到了明显简化,零部件数量明显减少,使得汽车的造价降低;其二,汽车整车重量下降,使得汽车的加速性能得到改善,刹车距离缩短,油耗降低;其三,采用前置发动机的方式释放了大量的车内空间,使得车辆的乘坐舒适性得到提高。
2.2 在机械产品结构创新设计中的应用
机械产品的结构设计工作主要包括对产品的外形、各部分的配置以及总体结构的设计方面。根据客户对机械产品功能要求的不同,所设计的结构方案也存在明显差异。机械产品结构设计的一个根本任务就是要找到不同结构形态的产品设计方案,设计出新型的产品结构形式。
随着人们对产品结构功能需求的提高,人们对机械产品结构的设计提出了更严苛的要求,设计人员必须在有限的空间中尽量多的将产品功能集成至一处,使得客户的安装和使用功能得到满足。
例如,在传统的办公室中,各式各样的打印机、复印机以及扫描设备充斥在空间中,使得办公室的环境不能得到改善,人们需要一种多功能的一体化文档处理设备。办公用品厂家在了解到人们的需求之后,开始着手对办公机械设备进行改进和设计。后经分析调查,最终通过离散与综合的创新思维方式,在尽量保证产品的基本构形要求下,将打印、复印以及扫描等文档处理功能集成于一体,设计制造了一台多功能一体机,显著改善了办公室的工作环境。
2.3 在机械产品动力能源创新设计中的应用
在制造技术、材料加工技术以及能源应用技术得到迅速发展的背景下,机械产品设计师在动力能源的选择过程中能够选择不同的能源作为产品动力来源,包括石油、天然气、电能和太阳能等。设计工作中,设计人员可以充分发挥其自身的创造性思维、方法,对产品的各个系统进行改进甚至是重新设计,将更多的清洁能源应用与机械产品的动力能源当中。
还是以汽车为例,当前在公共交通工具中日益广泛应用的电动汽车,其主要使用的是电能,与传统的燃油汽车相比,其自身不会排放对大气造成污染的有害气体,即使按单位电能生产过程中所排放的污染物(硫、微粒)进行比较,电动车造成的其他污染物得到了明显控制。这有利于降低人口密集的城市区域大气污染的程度,而且电动汽车还能够在晚间用电低谷时出现的富余电力充电,提高了发电设备的利用效率,使得其经济效益得到明显提升。另外,应用达到了国家提倡的节能减排目的,是创新思维在机械产品能源设计中应用的典型案例。
3 结论
本文针对创新思维在机械产品结构设计、运动方案以及动力能源方面的应用进行了详细的论述,且利用具体的案例进行了说明。虽然所列举的案例较为简单,但是其思维方式对创新思维在机械产品设计中的应用依然具有指导作用,为复杂机械产品的创新设计提供参考。
参考文献
[1]程美华,原所先.机械设计参数选择中非专业因素影响分析与研究[J].机械设计与制造,2012(11).
1机械创新设计的思维原则
思维的过程被称作是“思路”,在机械设计思维的过程中往往会有两个思维原则:(1)最短路径原则———设计者得到产品的功能要求后,往往会首先检索出最佳设计实例,这样一来便可以迅速接近目标,再运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试用最小变动以解决矛盾,如果矛盾还是没有得到解决,那就将其拟作更大变动或扩大研究对象范围,最终得到最优结果。这样消耗最少能量的途径便体现了最短路径的原则;(2)相似性联想———根据汤川秀树的定同理论,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性就是事物间的内在联系。
2机械设计中设计人员应该树立创新的理念
要想突破传统的模式,在设计上有所创新,对机械人员首先就要要求其具有大胆的创新理念并会将其运用到时间中去。创新就是突破传统的思维模式,运用现代超前的理念进行问题的思考。对于一个设计者而言,缺少创新意味着他在工作上无法得到肯定。优秀的机械设计者要时刻谨记创新理念,要用创新的思维对问题进行深入的思考,再结合自己的专业知识将自己的设想转化成现实。
3机械的优化中应该具备的创新方式
(1)智力思维法———这是一种发挥集体智慧的方法,它通常是通过抓住瞬间的灵感或潜意识的新想法或通过相关专家人士针对某一目标进行讨论,通过相互启发、激励,在越来越多的思路中,在越来越好的方案中取长补短,最终引起创新设计的连锁反应,为机械设计提供更好的创新成果。
(2)仿生类比法———这是通过仿生学对自然系统生物分析和类比的启发创造新方法。自然界的动植物以其精妙绝伦的结构和性能为人类孕育出来新事物和新方法提供了学校的样板。机械设计者通过对自然界的生物技能分析类比,再对比相似之处得到创新,设计新机械。
(3)列举创新法———这是指依据一定规则,列举研究对象的各种性质,通过对这些性质的逐项分析,寻求改变来又发创新设想的方法。它适合于现有事物的改进及应用型的开发,一般经过的过程如下:列举特征———改变特征———改变事物。
(4)移植技术法———这是指将一个技术领域内的先进原理、方法或成果移植到另一个领域中,或把一种产品内的先进技术应用到另一个产品中,从而设计出新产品。在进行移植技术法的过程中要首先解决移植什么,为什么要移植,要想有效应用移植法就必须注意以下几个必要条件:1)用传统方法难以找到理想的设计方案或阶梯设想,或者利用相关专业领域的技术和知识根本无法找到出路;2)其他技术领域存在解决相似或相近问题的方式方法;3)对移植结果能否保证系统整体的新颖性、先进性和实用性没有定性判断。技术移植法可以分为技术原理式移植、技术手段式移植和技术功能式移植。技术移植法是对科学技术的发展,对促进发明创造具有重要意义,贝弗里奇说过:“使用移植法有可能促进科学发展,这也许是为什么科研人员要对自己狭窄的研究范围之外的发展,至少是重大的发展有所了解的原因。
(5)反求设计———这是指设计人员以先进的设备软件为研究对象,应用专业知识对其进行系统的研究和深入的分析,掌握关键技术,在消化、吸收的基础上,仿型或开发出同类型创新产品的设计。反求设计中一要在剖析原产品或技术中的“求”,二要在“再设计”中的“改”或“创”下功夫。通过反求,进行工程设计,这样它的起点比较高,更容易得到创新的产品。