1 機械創(chuàng)新的概念及特點
機械創(chuàng)新的主要目的是優(yōu)化機械性能,拓展機械功能,以實現(xiàn)產(chǎn)品的價值,滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。因此,在進行機械創(chuàng)新時,需要考慮以下幾方面的問題。①每個行業(yè)的發(fā)展需求不同,所設計機械的功能、性能等有很大的差異。以水果行業(yè)為例,所應用到的機械包括清洗機械、采摘機械、切割機械、脫水機械、烘干機械等, 與其他工業(yè)生產(chǎn)用到的機械有很大的差別,應結(jié)合實際需求進行設計。②每個機械的結(jié)構(gòu)類型不同,在創(chuàng)新機械時,要進行綜合考慮,從而選擇zui有創(chuàng)新方案。③設計人員還要合理考慮機械結(jié)構(gòu)的尺寸, 根據(jù)行業(yè)需求劃分為各個等級,并設置相應的參數(shù),以滿足機械運轉(zhuǎn)的需求。④機械創(chuàng)新需要利用結(jié)構(gòu)學、動力學、運動學等方面的知識,根據(jù)機械的運動情況來進行設計, 有利于保障機械的創(chuàng)新效果。
通常情況下,機械創(chuàng)新比較考察設計人員的綜合能力,在進行機械創(chuàng)新前, 幾乎沒有數(shù)據(jù)進行參考, 只能憑借設計經(jīng)驗、專業(yè)知識進行創(chuàng)新、思考。同時,還需要設計人員具備良好的科學邏輯能力,能保障設計工作的科學性與有效性。另外,設計人員在進行機械創(chuàng)新時,經(jīng)常需要用到各行業(yè)的知識,并結(jié)合實際需要來進行融合,有利于拓展創(chuàng)新空間。此外,機械創(chuàng)新工作是一個重復性的過程,需要設計人員重復進行推理、實踐,以保障創(chuàng)新效果。
2 機械創(chuàng)新的思維特征
2.1 開放性思維
開放性思維與封閉性思維是相對應的兩個方面,要求設計人員在進行機械創(chuàng)新時,應從、多角度來看待問題,有利于突破傳統(tǒng)思維模式的限制,以獲得新的理念和想法,并指導人們進行實踐。例如,以水果采摘機械為例,設計人員在進行創(chuàng)新時,不能僅對機械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能等進行考慮,還要考慮外部環(huán)境的限制,比如采摘地形、采摘高度、采摘效率等。應對內(nèi)外部因素進行綜合考慮,將開發(fā)對象作為一個開放系統(tǒng)進行創(chuàng)新,有利于探究產(chǎn)品的發(fā)展規(guī)律,以保障創(chuàng)新效率。
2.2 自由性思維
近些年來,我國機械制造業(yè)發(fā)展較快,市面上出現(xiàn)了很多的機械產(chǎn)品。很多設計人員受先前設計理念的影響較深,在進行創(chuàng)新時,受到了傳統(tǒng)設計理念的限制,僅能對部分功能進行創(chuàng)新,沒有從根本上改變產(chǎn)品的功能和性能,導致同類型產(chǎn)品比較多,反而加劇了機械市場的競爭力度。對此,設計人員應擺脫固有框架的限制, 在遵循客觀規(guī)律的基礎上進行自由想象,有利于獲得事半功倍的效果。以水果切割機械為例,其原理是水果在切割體里自由轉(zhuǎn)動,并在刀片的作用下完成去皮或切割操作。但由于每個水果的大小不同,使得切割效果受到了影響。設計人員可在現(xiàn)有機械的基礎上創(chuàng)新分選系統(tǒng)或切割方法,能有效提高水果切割機械的效能,實現(xiàn)機械創(chuàng)新的價值。
2.3 多向性思維
在進行機械創(chuàng)新時,設計人員應發(fā)展多向性思維,不應該將創(chuàng)新理念局限與某一條思維上,會使其限入創(chuàng)新誤區(qū),使得創(chuàng)新效率受到了影響。因此,當設計人員陷入創(chuàng)新困境時,應從多角度來考慮問題,有利于獲得更多的靈感。同時,設計人員也可向相關(guān)專家或同事進行探討、研究, 以獲得更多的意見、想法,并與自身觀點進行結(jié)合,從而擺脫眼前困境。
3 機械創(chuàng)新的方法
3.1 仿生創(chuàng)新法
機械創(chuàng)新并不是天馬行空、隨意想象的,大多數(shù)機械都與自然界有著某種,并在此基礎上進行創(chuàng)新。仿生創(chuàng)新法是目前比較常用的方法之一, 有利于設計人員對機械與生物運動之間的異同點進行分析, 以獲得創(chuàng)新靈感, 比如仿生機械手、仿生步行機、假肢等。這些成功的案例都為設計人員創(chuàng)新機械產(chǎn)品提供了有益的借鑒, 促使設計人員根據(jù)各行業(yè)領域的運動需求進行分析,從而進行機械創(chuàng)新。
3.2 智力合成法
智力合成法實際上就是團隊創(chuàng)新法, 由各個設計人員組成創(chuàng)新小組,共同對某一方案進行分析、探討,以獲得方案。在實際運作中,各小組成員之間應取長補短、相互借鑒、相互吸收,從而實現(xiàn)創(chuàng)新構(gòu)想的碰撞,有利于提高機械設計理念的科學性與合理性。但需要注意以下幾個問題: ①在進行分析、討論之前,創(chuàng)新小組應明確創(chuàng)新目標、要求,有利于確定研究方向,共同對問題進行探討,以保障創(chuàng)新效率。②部分創(chuàng)新小組可能存在職權(quán)之分, 但在討論時, 應堅持人人平等的原則,有利于營造良好的討論氛圍。當遇到分歧時,應重點探究問題存在的原因,及時采取有效的解決措施,并進行記錄,以便于經(jīng)驗總結(jié),避免再次發(fā)生類似問題。③每位小組成員在發(fā)表看法或觀點時,應做好數(shù)據(jù)收集工作,為其表達的想法提供數(shù)據(jù)支撐,做到有的放矢,確保探討活動的有效性。④做好討論總結(jié)工作,根據(jù)創(chuàng)新需求來選擇設計方案,并對其科學性、可行性等進行分析。
3.3 列舉創(chuàng)新法
列舉創(chuàng)新法大致上可以分為兩大類:①優(yōu)點列舉法。在進行機械產(chǎn)品設計時,設計人員需要對技術(shù)、想法、產(chǎn)品功能、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品價格等優(yōu)點進行列舉,并與其他機械產(chǎn)品進行對比,確定其市場優(yōu)勢,能保障機械的創(chuàng)新價值。②缺點列舉法。當機械創(chuàng)新方案確定下來后, 需要對存在的缺陷問題一一列舉出來,并制定針對性的解決措施,不斷完善設計方案,以實現(xiàn)創(chuàng)新目標。之所采用這種方法,主要是因為一些設計人員在進行機械創(chuàng)新時,過于考慮產(chǎn)品的功能,往往會忽略掉其他問題,導致機械產(chǎn)品存在一些缺陷,使得產(chǎn)品的質(zhì)量、安全性、美觀性等受到了影響,不利于企業(yè)的發(fā)展。而將產(chǎn)品的優(yōu)缺點列舉出來,有利于設計人員及時了解創(chuàng)新方案的實際情況,便于進行控制,使其發(fā)揮應有的價值。
3.4 技術(shù)移植法
技術(shù)移植法也是目前比較常用的創(chuàng)新方法之一, 在進行創(chuàng)新工作時,需要對創(chuàng)新項目進行分析,并與現(xiàn)有的先進技術(shù)進行整合,以達到創(chuàng)新的目的。例如,以機器人領域為例,市場上已經(jīng)出現(xiàn)了很多的機器人產(chǎn)品,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)大同小異,但在功能上有明顯的差異性。將機器人技術(shù)與機械創(chuàng)新進行結(jié)合,不僅可以縮短創(chuàng)新周期、降低產(chǎn)品開發(fā)成本,還可以改善機器人的性能,使其具備綜合效益。除技術(shù)之外,先進的設計思想也是可移植的內(nèi)容,雖然這種創(chuàng)新方法需要的成本比較高,開發(fā)周期比較長,但創(chuàng)新效果比較好,有其*的價值。
4 結(jié)束語
根據(jù)上述分析可知,隨著機械制造業(yè)的發(fā)展,加大了機械市場的競爭力度,對企業(yè)的發(fā)展造成了一定影響。通過進行機械創(chuàng)新,有利于優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),強化其功能和性能,不斷提高產(chǎn)品的價值,以滿足市場的發(fā)展需求,推動企業(yè)快速發(fā)展。因此,需要設計人員正確掌握思維創(chuàng)新的特征,了解創(chuàng)新方法,以保障機械的創(chuàng)新效率,從而推動我國機械制造業(yè)快速發(fā)展。
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