機械產品創新設計精選(九篇)
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第1篇：機械產品創新設計范文
二十一世紀全世界范圍內機械產品激烈競爭，各個國家都很重視如何提高產品的設計水平，增強其競爭實力。而產品設計最主要的目標就是對產品進行創新，滿足消費者的需要并且占據市場更重要的位置，所以，要想增強機械產品自身的競爭實力，最根本的途徑就是重視創新設計。創新設計理論又叫做TRIZ理論，是設計的核心理論，目前已經在機械產品創新設計中被廣泛應用，可以提現企業的核心競爭力。1946年，前蘇聯G.S.Altshuller創立了TRIZ理論，指的是發明問題的解決理論。以這個理論為基礎，軍事工業得到了很大的發展。二十世紀九十年代開始流入美歐，在某些企業當中開始應用并且推廣，取得了很多發明專利，隨之也產生了經濟效益，當很多國家興起了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，不少科研機構把TRIZ理論作為技術創新的首選，積極的進行探索。這篇論文主要是探討TRIZ理論主要內容以及在機械產品創新設計中的應用。
1.TRIZ理論基本內容概述
TRIZ理論的觀點是，發明問題的關鍵是解決沖突，而解決沖突需要遵守相關的原則：對系統的某個零部件或者性能進行改進時，不可以影響到系統或者相鄰的其他零部件以及性能。沖突主要包括技術沖突和物理沖突，物理沖突指的是如果對一子系統出現相反的要求時所出現的沖突，系統的某個部分同一時間出現兩種相反的狀態，主要是由一個參數造成的。技術沖突的含義是系統的某個部分性能增強造成了有害以及有用兩種結果，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性能降低，這種問題主要是由兩個參數造成的。
G.S.Altshuller在理論當中提出了四十條沖突解決原理，也就是發明原理以及沖突解決矩陣的含義，各種領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特性參數（也叫做通用工程參數），矩陣中的行代表沖突惡化的參數，列代表沖突改善的參數。針對技術沖突，可以以沖突矩陣為基礎，找到對應的發明原理，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，發明原理和分離原理之間具有一定的關系，一條分離原理，可以對應很多條發明原理。
2.TRIZ理論在機械產品創新設計中應用
2.1.TRIZ理論在機械創新設計中應用的步驟程序
將TRIZ理論應用到機械創新設計當中，主要的步驟是：對機械系統問題進行分析，明確關鍵的技術功能，找到造成系統中問題的參數，對沖突的類型進行判斷。如果系統中的問題主要是由一個參數造成的，屬于物理沖突；如果是由兩個參數造成的，屬于技術沖突。可以通過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，根據實際的分離原理和解決沖突的發明原理的對應關系，找到解決問題的辦法。技術沖突，第一步要確定惡化技術特性參數和改善技術特性參數，再以沖突矩陣為基礎，找出對應的發明原理，從而找出解決問題的辦法。最后，把推薦的對應的發明原理應用的具體的問題上，對每一個原理在具體問題上的實現和應用進行探討。
2.2.呆扳手的創新設計案例
設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。而新的設計需要避免原來設計當中的缺陷。后來美國一項以沖突矩陣為基礎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當中選擇一對特性參數：1）提高質量的參數：物體所產生的有害因素，可以對螺母或者螺栓減少磨損。2）可以造成負面影響的參數：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代進沖突矩陣，可以得到下面四條發明理論，即是：維數變化、小對稱、拋棄與復制、修復。通過分析維數變化以及小對稱這兩條發明原理可知，經過創新的呆扳手工作面的某些點可以和螺母或者螺栓的側面相接觸，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，機械產品的某些參數或者特性進行改進之后會造成其他參數和特性的惡化，可以通過沖突矩陣來解決這種技術沖突，這說明在機械產品設計當中應用TRIZ理論時具有價值的。
2.3.某飛機的航空發動機引擎罩的創新設計案例
某飛機的航空發動機引擎罩在設計時，表現出來的技術沖突是：一方面希望發動機可以吸入較多的空氣，另一方面又希望發動機罩和地面之間的距離可以不減少。把它轉化為物理沖突：應該將發動機罩的直徑加大，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分離所對應的發明原理當中有No.4不對稱原理。根據這個原理，可以把原來的對稱設計變更為不對稱的設計。如下圖所示。
圖1：發動機罩改進設計方案示意圖
3.結束語
第2篇：機械產品創新設計范文
關鍵詞:現代設計方法;機械創新設計;研究
中圖分類號:TH12 文獻標志碼:A 文章編號:1671－1602(2016)10－0044－02
1現代設計的定義和方法
現代設計是把傳統的設計理論和設計方法作為基礎，把計算機的應用作為標志，是具有信息化時代特征的新型設計技術。目前，現代設計已經逐漸發展到產品規劃、產品制造、產品營銷、產品運行、產品回收等各個層面，除開傳統設計的理論和方法外，與設計相關連的技術和學科，特別是自動化的技術、制造工藝、材料知識、自然科學的知識、系統的管理技術等在現代設計中也是十分必要的內容?，F代設計的方法是對把產品作為目標的知識的總稱，其涵蓋的內容和方法非常廣泛，主要包括可靠性的設計、優化的設計、有限元的設計、計算機的輔助設計、價值工程等。
2機械設計
機械設計是屬于綜合性較強的工程技術，其在社會生活和生產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，工業生產中所需的各種儀器和設備等都和機械設計緊密相連。在機械設計中，主要把機械設計的過程分為以下四個階段:①產品規劃的階段;②方案設計的階段;③技術設計的階段;④制造和試驗的階段。
3機械創新設計的思路
機械的創新設計是設計者在對創造力充分發揮的前提下，使用現有的科學技術進行創造性的構思，從而設計出實用性、創造性、新穎性的產品。在機械創新設計中要著重解決的問題是對機械產品的創造模式、機理、方法、過程等進行探討，通過對機械產品的程式化、算法化、符號化、定量化來強化機械設計的質量、效率、可靠性。雖然機械創新設計要基于機械設計的傳統方法，但是機械創新設計更追求創造性，因為要加強機械產品的競爭力就必須強調設計的創新性。在機械創新設計中，雖然設計的投入只有產品總投入的5%，但是設計的決策在產品投入中占70%。由于在設計階段就要對產品的結構、性能、成本、質量、維護等因素進行確定，且創新設計不僅是關于產品使用周期的設計，還是關于用戶和市場的設計，因此只有通過機械設計的創新才能使機械產品具有更加良好的競爭力。機械的創新設計不僅繁雜、耗時、費腦力，還緊張、繁重、費體力，要有效地提升創新設計的效率，就要使用科學的設計工具和設計方法，而設計的自動化便是創新設計的理想目標。在機械的創新設計中，其科學性一方面可以讓設計者從系統的層面認識設計，從而有效地避免不良設計;另一方面可以實現設計工具的尋求愿望，因此機械創新設計不僅是設計工作的實際需求，更是機械設計中CAD技術的未來發展趨勢。
4現代設計創新的研究
機械創新設計是在設計者對創造力充分發揮的前提下，使用現有的科學技術創造性的構思，從而設計出實用性、創造性、新穎性的產品。機械的優化設計、計算機的輔助設計、有限元設計、系統設計、創新設計等形成了現代設計的系統方法庫，且現代設計對利于設計思想和設計方法的學科不斷吸收。專家系統、思維科學、人腦研究、人工智能等的發展使創新設計在機械設計中越來越重要，因為不僅專家系統、思維科學、人腦研究、人工智能等已經給創新設計奠定了理論基礎，而且創新設計的發展還能促進創造思維的機理解釋和科學技術的發展。在機械的創新設計中，創新設計的內容主要包括兩個方面:①完善機械產品的經濟性、技術性、適用性、可靠性;②設計和創造滿足生活和生產需求的新產品。在機械的創新設計中，其關鍵的核心主要是對機械產品的創造模式、機理、方法進行探索，并對機械產品的創新設計進行定量化和程式化。
5現代設計未來的發展趨勢
現代設計是把分析軟件和工程設計作為基礎，把計算機作為工具，通過現代的設計理念進行設計的新型方法。ADAMS、PRO－E、SolidEdge、I－DEAS、UG、SolidWorks、NASTRAN、ADINA等都是現代設計中使用較多的分析軟件?，F代設計的方法中，在使用分析軟件和計算機的同時，要遵循常規設計的內容，且在現代設計的方法強調中，不能忽視了常規設計的重要作用?，F代設計的方法較多，且涉及學科較廣，虛擬的設計、優化的設計、計算機輔助的設計、可靠性的設計、并行的設計、有限元的設計等都是現代設計中經常使用的設計方法。由于現代設計方法的通用性較強，比如:在優化的設計方法中，其理論基礎不僅可以在機構的和零件的優化設計中使用，還能在建筑工程和電子工程等領域中使用，因此現代設計的發展較為快速?，F代設計發展迅速的表現如下:1、機構的計算機輔助設計和計算機輔助設的并行發展。2、機械的優化化設計和優化設計。3、機械的可靠性設計和可靠性設計。4、設計過程更為數字化，既要對工程中確定性變量的數學建模和描述進行完善，還要對非確定性變量的數學建模和描述進行研究。5、設計過程更為智能化和自動化，不僅要對各種方法庫、數據庫、知識庫進行研究、健全、發展，還要對商品軟件的研發自學習、自適應、自編程，例如:對信息、數據、知識獲取和處理技術的研究。6、對多目標和不可微模型進行優化、對工程的不確定模型和動態的多變量進行優化等優化程序和優化方法的研究，并且優化程序和優化方法的研究已經發展到了對廣義工程系統領域的優化。7、對網絡的協同設計和并行設計的技術研究、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，集智能技術、人機工程、成形技術、多媒體技術、光電傳感的技術、并行工程、材料、計算機的圖形學等為一體的綜合性研究。9、對CAD技術應用、推廣、發展的研究，在CAD技術的研究中其關鍵內容是對功能性較強的商品軟件進行研發。10、對微型機電系統的應用技術、設計方法、設計理論進行研究，例如:智能計算、納米技術、微型機械的系統和微型機器人的系統的設計與計算。11、對關于生態設計的理論研究和方法研究，例如:對綠色的產品進行設計、對生產過程的清潔化進行設計、對產品的可回收進行設計等。12、對基礎的設計理論和共性的設計技術進行研究。
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第3篇：機械產品創新設計范文
[關鍵詞]遮陽傘 機械創新設計 方法
[中圖分類號]TH122 [文獻標識碼]A
一、前言
機械創新設計的重要性已是毋庸置疑，眾多的創新設計思想和方法已經被提出和討論，國外的經典創新理論也得到了詳盡的介紹和研究，但是每當提到創新設計時，依舊讓人覺的是在空泛而談且不切實際。本文結合電動車遮陽傘的發明設計過程，試探討機械創新設計的有效方法及思路，希望能為機械創新設計方法進一步的研究提供參考，為機械創新設計真正的廣泛推廣和應用起到一定的作用。
二、電動車遮陽傘發明過程簡介
（一）電動車遮陽的市場需求及現有結構分析
由于電動車的整體設計結構是開放式的，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構來進行有效的遮陽。市場上隨之也出現了不同的遮陽結構。圖1列舉了市場上現有的兩種遮陽結構。
該類結構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揮作用的，如不能根據天氣情況進行隨時的安裝和拆卸，就會給用戶增加不便。這就需要開發一種可以隨時隨地進行安裝和拆卸的遮陽結構。
（二）新結構的方案設計
根據現有結構的缺點，新結構的初步方案設計，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，發現類似方案已申請了發明專利且正是初步方案的最終實現。
由于該結構是封閉式的，用戶夏天使用時，會感覺到悶熱。再次經過市場搜尋找到另外一種結構開放，遮陽效果不錯的結構。但是這種遮陽傘傘支架固定于前車身，占據了駕乘空間，且遮陽傘身為直柄傘，無法折疊，攜帶和存放均十分不便。根據上述問題，進行創新設計，將傘支架設計成可伸縮的，傘身為可折疊的，整個結構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，改進后的整體設計效果如圖2所示。
三、機械創新設計方法及思路總結
（一）提出創新性的問題
1.提出創新性問題的重要性
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上或實驗上的技能而已。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創造性的想像力，而且標志著科學的真正進步?！?由此可見發現并提出新問題的重要性。問題的提出是進行創新設計的第一步，只有提出了問題，創新設計才有了方向和目的。很多重大的發現和發明也都是由于提出了創新性的問題，才有了創造性的成果。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現；
2.如何提出創新性的問題
1） 從認識上突破
每個人都可以提出創新性的問題。在提出創新問題時，通常都有這樣一種思維習慣：“這個產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，就不再會有通過創新設計而出來的產品了。首先要認識到每個人都可以提出具有創新性的問題，要敢于大膽的提出新的想法和問題。不必擔心想法過時或不可行，重要的是提出來。只有提出問題來，才能判斷是否有創新性，況且，創新有大有小，內容和形式各不相同。從上例中各種不同的電動車遮陽結構可以看出，都是經過不斷的提出新問題，而后才實現了創新設計。
2） 從日常生活中培養
要在日常生活中培養問題意識和創新意識。問題意識就是通過細心觀察，發現現有產品的不足，從而提出新問題的一種意識。需求是設計的原動力，日常生活中有各種不同的需求，要有強烈的問題意識，當發現需求并不能在現有產品或條件下得到很好的滿足時，就有了創新的需要，這就是創新意識。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”等問題來激發創新意識，尋找創新點。正是由于日常生活中觀察到電動車的遮陽需求，才進行了該結構的開發，而后發現現有結構存在的問題，進一步意識到要進行創新設計。
（二）有效解決所提問題，進行方案設計
1.現有結構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，帶著這些問題就要去了解現有產品的市場情況，分析現有產品結構的優點和不足，具有針對性的進行創新設計。提出要改進遮陽篷后，初步方案就是做成可折疊的結構，隨后對該產品進行了詳細了解。了解產品的途徑多種多樣，可以直接去觀察和使用，進行用戶體驗，還可以通過網絡查詢獲取更多相關信息資料。關于信息資料查詢要注意以下兩種信息：
1）現有產品的專利查詢。這樣可以詳細了解該產品的設計初衷和權利要求。因為大多數創新設計都是在原有產品的基礎上進行改進的，必須非常了解原有產品的各種性能和設計時的權利要求，以免發生侵權行為。
2）類似方案的專利查詢。根據初步方案詳細查找該方案是否已進行了專利申請，或者是該類產品的最新設計進展，避免自己辛辛苦苦創新設計出的產品，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有了專利申請。
2.進行方案設計
利用三維設計軟件，將腦海中虛擬的產品方案轉化為可見的、可動的實體造型，從而直觀的觀察發現產品的外觀設計問題或零件的裝配問題，同時還可以進行產品的優化設計，結構強度分析等。這樣就會盡量減少在后期制造過程中由于設計問題造成的返工和浪費。上例就是直接運用UG進行實體造型的設計，在設計過程中，對各個零件的具體形狀和尺寸并不十分確定，而是在整體結構的設計過程中，對滿足產品使用要求的零件尺寸和形狀進行協調裝配處理。
（三）樣品制作和產品推廣應用
1.樣品制作需加大重視
樣品制作是真正檢驗產品創新設計效果的有效途徑之一。機械創新設計有一點讓廣大創新設計者擔憂不已，有時甚至成為創新設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樣品制作。設計者出資的話，不但加工制造廠家難找，而且制造費用也是相當昂貴。因此國家和學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構或公司，甄選有市場前景的專利技術進行樣品試制和推廣，加快專利技術的實際效果轉化。
2.產品推廣應用需要整合資源
因為機械創新設計的最終目的就是應用，所以只有將創新設計的產品，推向市場，產生效益，設計工作才算真正實現了它的價值和意義。但是通常情況下，進行機械創新設計的多為工科背景，對于如何進行產品推廣和市場營銷則是一竅不通，而精通產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，比如讓機械工程學院和工商管理學院聯合進行整個創新設計項目的實踐推廣等。
四、創新設計中應該特別注意的幾點
（一）一定要注重人性化的設計
人性化設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計出的產品。蘋果手機之所以風靡全球，它的最重要的一點就是強大的人性化設計，這也是進行機械創新設計時，所要追求的一種設計目標。
就本實用新型的彈簧舌頂出結構的左右布置問題為例。最初設計時，將彈簧舌頂出結構布置在右側，用戶體驗時，發現布置在左側的話，更符合多數用戶左手拉動彈簧舌，右手將傘身插入推拉桿的習慣。
（二）產品要進行持續的創新設計和完善
成功的創新設計產品并不是一開始就設計完美的，都是經過不斷的設計改進和完善，推出一代又一代的新產品而滿足了客戶需求的變化。不斷對產品的改進和完善應當作為產品設計中十分重要的一個環節，傳統的設計理念對這一點重視不夠，最終導致花費大量的人力，物力和財力設計的產品，在剛投入市場時效果反映良好，但一段時間后就市場萎縮，又沒有新改進的產品持續滿足用戶新的使用需求而遭淘汰。
（三）設計者一定要對創新完成的產品進行用戶體驗
創新設計大多都是基于原有產品的不足，而做出的改進設計。而做出這種創新的通常并不是最初的設計者，而是產品的日常用戶。機械產品在經過前期的精心設計后，精確制造和大力推廣后，好多設計者就認為工作已經完成，對于后來制造出來的產品，都沒能親自進行用戶體驗，也就不能覺察到產品的缺陷所在。做為產品最初設計者，是對該產品最了解的，也是最容易發現產品的缺陷所在，也就更容易提出新的創新點。
五、結束語
機械創新設計的關鍵在于提出新的想法和創新點，細心的觀察和敢于提出疑問的精神對創新設計而言都是至關重要的。提出問題后，要積極尋找創新點，在創新設計過程中要根據實際情況不斷的調整結構方案來滿足實際要求。最后就是要努力將所創新設計出的產品進行樣品制作和推廣應用，因為只有這樣才真正實現了設計的價值和意義。
[參考文獻]
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第4篇：機械產品創新設計范文
關鍵詞:創新設計;設計方法;產品設計
創新設計是現代產品設計理論的重要內容之一｡隨著知識經濟時代的到來,社會的進步與經濟的發展更加依賴于人類的創新實踐活動｡開展創新設計的研究對于建設創新型國家有重要意義｡
1 創新的內涵
20世紀初,全球社會生產力的發展中只有5%是依靠技術創新取得的,而現在發達國家中的40%是依靠技術創新取得的｡
美籍奧裔經濟學家熊彼特(Joseph A. Schumpeter)于1912年在其著作《經濟發展理論》中將“創新”作為一個經濟學概念首次提出｡
熊彼特認為創新是發明的第一次商品化,也就是說,把發明引入生產體系并為商業化生產服務的過程就是創新,它意味著建立新的生產函數或供應函數,是在生產體系中引進一種生產要素和生產條件的新的組合｡
而發明實際上就是一個產品創新的過程,其關鍵是設計的創新,設計創新是實現產品創新的根本基礎｡因此,創新設計的重要性就顯而易見了｡
創新設計是一種創造性的智力活動,是設計者充分發揮自己的創造力,利用人類已有的科學技術成果,進行創新構思,應用新技術､新原理､新方法進行產品分析和設計的過程｡
2 創新方法的發展
創新是一個及其復雜的過程,人類對創新本質的認識與研究還遠遠達不到科學的層次｡但是眾多創新學者,經數十年的研究發現,科學技術的發明創造有一定的規律可循,他們大多是以原則､訣竅､思路形式指導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30年代至80年代,世界上出現了300多種創新技法,10多種創造原理｡這些創新技法,各自從不同的角度､在一定程度上突破了制約創新的相關因素的限制｡
所謂創新技法就是在創造心理､創造性思維方法和認識規律基礎上的技巧｡這些創新技法不存在科學的邏輯關系,大多數目前在理論上處于“初生期”,還遠遠未達到純粹的科學水平｡
從思維的角度,創新是人類駕馭形象思維與邏輯思維､發散思維與收斂思維的過程｡
經過數十年的發展,在掌握已有創新技法的基礎上,結合認知科學､人工智能､設計方法學､科學技術哲學等前沿學科,創新設計方法已成為一門獨立且有待于開發的新的設計技術和方法｡
創新設計方法的發展歷程如圖1所示｡
最初的創新研究側重于人的創造性思維,總結出一些具有指導意義的規律,形成各種創新技法,如:頭腦風暴法､聯想法､類比法､側向思考､仿生法等｡
后來,創新方法的研究開始注重以知識(專利)為基礎,通過對專利的分析與研究,總結創造活動所遵循的創新原理,該階段的典型創新方法是TRIZ理論｡
隨著計算機技術的發展,創新方法的研究也出現新的趨勢,在現階段,各種成熟的創新設計方法開始集成化研究與應用,并與計算機(包括網絡)技術相結合,形成計算機輔助創新(CAI: Computer Aided Innovation)技術,如:QFD､可靠性設計､網絡協同創新技術､有限元分析等各種成熟的技術和方法開始融入到創新設計過程中｡
3 機械產品創新設計的研究
機械產品創新設計的研究對于提高機械產品的設計水平､提高產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｡
機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力,利用人類己有的相關科學技術成果(含理論､方法､技術原理等),進行創新構思,應用新技術､新原理､新方法進行產品的分析和設計,設計出具有新穎性､創造性及實用性的機構或機械產品(裝置)的一種實踐活動｡
一般來說,創新設計包括全新設計和適應型創新設計兩類｡
需要指出的是,創新設計和概念設計并不是同一個概念,概念設計的核心是進行設計創新,而創新設計并不盡限于概念設計階段｡在產品設計的各個階段均有創新設計的問題,但是最主要的是在概念設計階段進行創新｡
國內外學者針對機械產品創新設計,分別從設計的本質､設計的過程以及設計的方法等不同方面,做了大量的研究工作｡
創新設計理論和方法的研究現狀見表1｡
4 機械產品創新設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新設計進行了數十年的研究,取得了一些成果,但是產品創新設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)創新設計本質過程的研究這實際上也是對設計的創新本質的認識｡盡管人們從思維方法､設計手段等多方面對創新問題進行探索,現在對創新的實質過程仍沒有一個統一的､深層次的認識,無法形成一個完整的理論去指導創新實踐｡在這方面我們仍需要做大量的工作｡
(2)創新設計中知識的表達與應用首先,產品創新過程涉及多學科､多種技術,如何將設計知識組織管理,滿足設計主體對知識的需求是今后的研究重點｡其次,為創新設計過程建立科學的產品模型,結合現代CAD技術,支持創新方案的快速表達,對于提高設計效率有重要意義｡
(3)設計理論研究與設計工具開發存在嚴重脫節人們對于設計理論及創新問題進行了大量研究,但是理論研究與設計工具,特別是產品的結構設計工具存在嚴重的脫節｡一方面某些機械結構設計理論和方法的研究較少考慮計算機實現的問題;另一方面設計工具開發時,又沒有適合計算機進行的結構設計自動化和智能化理論｡需要深入研究機械產品設計中功――構映射的本質規律｡
(4)創新設計過程的集成化技術研究創新設計過程的集成化技術的重點在于概念設計的集成化實現,主要是指產品的原理方案創新與結構方案創新的集成｡現有的設計理論或設計工具多是從不同的角度,考慮某階段的創新實現問題,如:TechOptimizer可以輔助實現產品原理方案的創新,但需要其他CAD系統完成結構的設計工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化軟件,如:UG､Pro/E等均開發出了支持概念設計的工業設計模塊或草圖設計模塊,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新｡缺乏統一的創新設計理論指導創新設計過程,是造成原理方案創新與結構方案創新的集成度低的主要原因｡
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第5篇：機械產品創新設計范文
1.1計算機輔助設計。計算機輔助設計簡稱CAI,利用計算機運算速度快、存儲量大、運算準確、邏輯判斷功能強等優點,通過人機交互進行信息的處理,完成設計工作。主要有以下特點:(1)由于可以存儲大量的設計信息和設計經驗?？梢詭椭狈υO計經驗的新手順利完成工作。(2)計算機輔助設計與計算機輔助制造(CAM)、計算機自動化管理結合起來形成計算機集成制造系統,進行產品設計、市場預測、生產計劃、制造和銷售等一系列工作。以企業的最高效益為目標,綜合對人力、物力和時間各種資源進行最有效的利用。(3)還可以大大提高設計的效率,加快產品的更新速度,縮短設計周期,增強市場競爭力。(4)設計人員不僅能在很短時間里給出多種設計方案,分析比較后獲得最佳設計方案:還可以從繁重的重復性工作中得到解脫,有更多的時間和精力進行創造性工作。
1.2模塊化設計。模塊化設計就是在對一定范圍內的不同規格產品或相同功能不同性能的產品進行分析后,劃分并設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量構成盡可能多規格的產品。模塊化設計不僅有利于產品的更新換代,還有利于提高產品的質量,降低成本,加快新產品的開發速度。
1.3并行設計。并行設計工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的設計產品以及各種制造和支持過程的系統化方法。機械產品的設計采用串行設計的缺點主要在于在產品設計過程中,必須要等到上一環節結束后才能進行后一環節,設計不僅改動量大,而且產品的開發周期長,成本高。采用并行設計的核心在于要打破內部各個單元界限,建立以人際關系為基礎的協同工作模式。進一步提高產品質量、縮短產品上市時間等。
1.4機械系統設計。機械系統設計就是一種利用系統的觀點進行產品的一系列設計的方法。設計過程包括計劃、外部系統設計、內部系統設計以及制造銷售階段。傳統設計注重內部系統設計,其重點主要在于改善零件或轉自Zhazhi.com一些子系統的特性,但是很少考慮對于個零件之間或內部與外部之間的相互影響而系統設計要根據系統原則,綜合研究內部外部和各個子系統之間的相互關系,協調各予系統之問的相互作用,使整個系統的功能表現為最佳狀態。
1.5機械優化設計。優化設計是把設計的實際工程問題的物理模型轉化為相應的數學模型,然后運用最優化設計理論,選擇合適的優化方法,借助計算機進行求解。從而得到最佳設計方法。近年來,優化設計常結合一些其他方法。形成新的優化設計方法。如和模糊化設計結合,形成模糊優化設計:和可靠性設計結合起來形成可靠性優化設計。除此之外,還有可靠性設計、機械動態設計、疲勞設計、反求工程、摩擦學設計以及創造性設計等。隨著科學技術的飛速發展,現代設計方法也在不斷改善。
2、現代設計方法翻新研究
2.1創新設計原則。生態效益最好原則要在設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。這是由于在產品制造和使用過程中,都要求產品對周圍環境要滿足“零污染”原則。安全可靠性原則機械產品品質的保證要通過產品的安全可靠性來體現。產品在強度,剛度、穩定性、以及耐磨性均要滿足設計要求,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經濟效益最好原則。經濟最佳性要從設計以及制造兩方面考慮,設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。設計的產品不僅要滿足客戶的功能要求,還要保證成本低廉。
3、機械創新設計技術
機械創新設計是指充分發揮設計者的創造性思維,利用人類已有的科學技術成果,設計出具有新穎性、實用性以及創造性的機械裝置。機械創新設計技術和機械系統設計、優化設計、可靠性設計、計算機輔助設計、有限元設計等構成現代設計方法學庫,吸收了鄰近學科有利的設計思想與設計方法,是有待開發的一門新的設計技術方法。隨著人工智能、專家系統、認識科學、思維科學以及人腦研究的發展,機械創新設計日益受到人們的重視。一方面,人工智能、專家系統、認識科學、思維科學、設計方法學等已經為創新設計提供了一定的理論基礎:另一方面。創新設計的研究及發展有助于解釋人類的創造思維機理,還可以促進一系列科學的發展。實現專家系統及智能工程創新設計要求能為發明創造機械和改善現有機械性能提供有效的理論和方法。創新設計包括兩方面的內容,一是要改善生產生活中現有機械產品的性能,包括技術性、可靠性、適用性以及經濟型;二是要創造設計出新的產品,以滿足生產生活的新需要。創新設計的核心內容就是要探索機械產品創新發明的機理、模式及方法,將機械產品創新設計過程程式化、定量化。
第6篇：機械產品創新設計范文
關鍵詞:結構優化;產品設計;創新方法
一、結構優化的層次與分類
不同的結構優化的方法是在研究對象、目標函數、約束對象、變量和尋優策略的不同要求上派生出來的日。由優化目標的深淺將結構優化劃分為三個不同層次:尺寸優化、形狀優化、拓撲優化、布局優化和結構選型優化。以上各層次按順序難度依次增加,收益依次增大。
(一)尺寸優化
在保持組件原有的結構形狀與拓撲結構不變的情況下,通過對設計變量的分析重組,尋求最佳的性能組合關系的優化方法。
(二)形狀優化
形狀的優化設計是指在設計域內的拓撲關系保持不變的情況下求得結構的邊界,使得這些邊界構成的結構組件達到理想的幾何形狀,并實現某種性能的最佳表現。
(三)拓撲優化
結構拓撲優化包括了連續結構和離散結構的拓撲優化。連續體結構拓撲優化,包括孔洞個數及形狀分布的優化,以及結構的邊界形狀的優化:離散結構的拓撲優化,就是在給定節點位置情況下,確定各節點的最佳聯結關系Ⅲ。
二、產品生命周期的設計制造環節
產品生命周期(Product Ljfecycle,PLC)的概念源于生產管理領域的產品的市場戰略。經過半個多世紀的發展,產品生命周期的概念和內涵也在不斷發展變化H。并行工程概念提出促使產品生命周期的概念逐漸從經濟管理領域擴展到了工程制造領域,將產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、產品設計、原料采購、制造裝配以及銷售維護階段。20世紀90年代以來,全球機械產品市場進入了大規模定制與個性化需求并舉的時代。在這種情況下,規?；纳a能力與機械產品的可靠性固然重要,而能否根據潛在客戶需求做出快速響應,已經成為未來裝備制造企業在激烈競爭中取勝的關鍵。這里我們將規模化機械產品的設計與生產過程加以分離,重點研究在結構優化的基礎上尋求創新產品的設計的思路,以期快速響應客戶需求。
三、基于結構優化的產品創新設計方法
產品的創新設計方法是指設計人員根據創造性思維的發展規律,在優化產品結構的基礎上總結的一系列的原理、技巧以及方法。這些方法或技巧,可以在各種創造、創新過程中得到借鑒,同時提高人們的創造、創新思維的能力和促進產品設計創新成果的實現效率。產品設計創新的方法對創新有十分重要的作用,它既能產生直接的創新成果提高創新概念到產品實現的效率,同時也可啟發設計人員的創新思維,提高創新的能力。機械產品的市場需求是進行產品設計創新的基礎,要把產品需求轉化為產品的創新設計成果,必須經過在原有的外形、尺寸及拓撲結構的基礎上通過創新設計方法來實現產品的創新功能。機械產品的設計創新分為兩個層次:一是運用工業設計的技術以及方法,以產品需求為基礎,開發出全新的產品,成為原創型設計創新:二是運用現代工業的設計方法對原有產品進行外觀以及內部結構的優化與改進,實現局部改進創新,稱為次生型設計創新。實際上,人類數百年的工業發展史中,開創性的原創型設計創新產品所占的比例微乎其微,大量實用性高的創新產品都是次生型設計創新的產物。同時,由于無需進行原創型設計創新所需要進行的大量原型設計,因而能夠有效提高機械產品的設計效率,減少設計環節所占用的時間。本文所介紹的基于結構優化的產品創新設計方法屬于次生型設計創新的范疇。
四、機械產品的次生型優化創新方法
針對機械產品的次生型優化設計創新是指以在原有產品設計的結構基礎上,在保留原有產品設計的核心功能與產品優點的同時,對該產品外形、拓撲結構等進行優化和再設計,使得新產品具備原有產品所不具備的 新功能和特征。產品的次生型優化設計創新是建立在產品的結構優化層次分類基礎上的創新活動,機械結構的布局包括尺寸、形狀、拓撲三個方面的信息,而尺寸優化、形狀優化和拓撲優化體現了結構優化中三個不同層次的問題月。針對機械產品尺寸、形狀、拓撲結構的優化創新設計,以產品基本架構組成零件之間的裝配關 系為前提,結構優化的關注點是有待改進或者進一步開發的結構要素。通常,這些結構要素在設計之初并不明確,隱藏在復雜的形狀、色彩以及結構形態之中,只有通過對多變的市場需求、多方面的用戶期望以及現有同類產品的優缺點進行深入分析,才能找出最具創新價值的結構優化要素。成功地選擇結構優化關注要素,為機械產品的創新思考確定清晰的方向。對機械產品的創新問題包含了優化問題的三個要素,即設計變量、目標函數以及約束條件,機械產品的次生型優化創新方法是TRJz。
發明解決理論中最常用的創新工具,也是全工程化的解決問題方式,對于創新思考的要素與方向難于把握的產品形態創新設計而言,這種高效率的創新解決方法不僅能夠提供明確的創新方向,而且能夠使創新設計人員準確把握創新要素,從而降低了創新思考的盲目性。
第7篇：機械產品創新設計范文
關鍵詞：機械；創新設計；分析
1.機械的創新設計
以機械基礎功能的改造、完善為出發點，實現生產機械的能夠要求滿足工作性能的進步要求，并為企業或單位創造更多的經濟利益是是機械創新設計的基本目標。我國在機械制造方面有著十分豐富的經驗，專業技術人員將機械的創新設計總結為以下四個步驟：1.結合生產任務和要求來確定機械運作的基本原理；2.對機械的結構類型進行綜合比較后再進行選擇；3.機械運作尺寸和相關參數的優質選擇；4.機械運動學參數進而相關動力參數的優質選擇。上述四個階段完成后，機械設計的方案優選便告一段落，后期工作就是對機械的結構進行創新設計。相較于傳統的機械設計而言，機械創新設計的整個過程其實并沒有做出多大的改變，該設計工作的重點全部放在了機械創造性和主導性凸顯的環節上。
2.機械創新設計的基本特征
這項設計工作有具備以下四大基本特征：1.設計過程中涉及的科學技術范圍廣，多門學科技術在設計的過程中彼此滲透、交叉、融匯；2.設計工作涉及到非計算性或非數據性的工作內容時，必須要依靠設計人員累積的工作經驗來進行分析、思考、判斷，發散性的創造思維的運用頻率較高；3.方案設計人員要結合自己的知識內涵、工作經驗、設計靈感和想象能力來對方案進行優化；4.階段性機械設計的過程反復性較強，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新的設計環節是緊密相連的，兩者之間的結合促進了設計系統的構建完善。
3.機械創造設計思維的基本概念
設計人員在對個人知識內容、設計經驗、市場信息及素材的搜集整理后，打破傳統的設計思維模式，經過一系列的分析思考構建后，說出個人或團隊的設計方案或設計程序，對傳統的思維模式進行突破創新。機械設計的創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”狀態的設計思維，而創造性思維則是在創造想象的基礎上構建而成的一種設計思維，靈感、幻想、聯想和直觀是該設計思維的構建因素，創新設計的過程中不會出現邏輯推理的分析環節，而是以“立體”的整體形象出現在我們面前。
4.機械創新設計常用的方法
由于時展的基本需求，現代機械創新設計的發展已經逐步趨向成熟，筆者對幾種創新設計方法進行了整理，機械創新設計中常見的有以下幾種方法：
4.1.仿生類比設計法
所謂仿生類比設計法，就是在分析類比自然界生物機能的基礎上，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，進一步激活創新思維，激發機械創新設計的靈感，完成機械設計的規劃方案。
4.2.智力合成設計法
此類設計方法的應用要以團體為單位，設計小組的每一位成員都可以提出自己的設計分析思考，并通過集體分析討論的形式來對創新設計思維進行激活、發散。取長補短和相互鼓勵是集體討論應該遵循的設計原則，以此保證設計小組成員的設計靈感能夠持續不斷地得到激發，不同創新構想之間的碰撞和融合，能夠促進機械創新設計的方案規劃更加全面。設計討論前要明確設計方案的目標要求，做好事前準備，討論過程中，尊重每一位成員的設計構想，鼓勵思考自由、標新立異設計思維的發展；不能夠帶著批判的負面態度來面對設計構想的討論分析；方案評價宜遲不宜早，在設計人員在對自己的設計構想進行分析闡述后，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成時就空泛而談；設計團隊成員之間人人平等，設計方案的討論判決不遵循少數服從多數的選擇原則；分析討論期間的設計構想和經驗交流要記錄下來，整理工作人員要及時對其進行總結歸納，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合機械設計要求的基礎上選擇綜合能力最強的、最為適宜的設計方案，并對其可行性進行審核。
4.3.技術移植設計法
此類機械創新設計方法思維方向比較明確，直接將某一領域內較為先進的技術方法移植到另一工作領域內，小到技術設計思想，大到產品的先進技術應用，都可以成為技術移植設計的對象和內容。
4.4.列舉創新設計法
在列舉創新設計法中，機械設計的要求和參數標準直接轉換為設計問題開展列舉，以輔助創新思維構建方向的引導。因為機械結構的特性已經被分析得十分透徹，并在設計方案的規劃過程中融入了設計者的個人意愿，諸多設計因素的列舉，有利于創新設計方案的改進和提出。
5.歸納總結：
綜上所述，現展逐漸傾向于個性化，由于機械生產的規格還是以中小批量和單件生產為主，因此機械的設計應該在滿足生產主流的前提下進行設計創新，以此凸顯生產商品在市場中的競爭力，為企業或單位經濟效益的增長作出一份貢獻。
參考文獻：
第8篇：機械產品創新設計范文
摘要：本文從技工院校機械制造與自動化專業的培養目標出發，提出了機械基礎課程教學以創新能力為主線的構想，即從創新教學內容、創新教學方法、創新教學手段、充分利用教學資源、創新實踐教學等方面對機械基礎課程進行改革。
關鍵詞 ：機械制造 機械基礎課程 技工院校
一、創新教學內容
技工院校機械制造與自動化專業的培養目標是培養能夠從事機械產品制造以及機械設備維護等方面的高技能人才。為了提高學生的創新能力，有必要將原機械基礎課程中的內容進行重新編排，按照基礎設計、零件設計、系統設計和創新設計四大模塊重新編排，并且將培養學生創新能力貫穿于四大模塊中。通過對機械制造與自動化基礎課程中的機械制圖和CAD制圖等課程的學習，提高學生空間思維能力和形象表達能力；通過對基礎課程中的機械原理和機械設計等課程構成的零件設計模塊的學習，提高學生機械零件的設計能力；通過對基礎課程中的工程圖學和機械裝備設計等課程組成的系統設計模式學習，提高學生機械設備設計能力；通過對基礎課程中的機械設備拆裝、創新設計等內容教學，提高學生的創新能力。
二、創新教學方法
1.實行理實一體化教學方法
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，激發學生的興趣。學生帶著問題觀摩實物，形成初步的感性認識。比如在組織學生學習齒輪傳動知識時，老師首先把減速器拆解，讓學生對實物的內部結構有一定的感性認識，同時講授傳動原理等知識，然后結合實例讓學生明確知識在生活中應用的意義，最后引入實踐環節，讓學生在實踐中強化對所學知識的理解與應用。教學實踐證明，采用理實一體化教學方法，能夠很好地提高教學效果。
2.采用多種教學方法，提高學生創新能力
教師在教學過程中，可以運用類比教學法，把具有關聯性的知識放在一起進行類比，使學生能夠正確區分，以加深知識的了解。比如在學習直齒圓柱齒輪傳動知識時，老師可以把圓錐齒輪的相關內容與所學知識放在一起，讓學生通過類比掌握知識。此外，教師可以利用頭腦風暴法、項目教學法等多種教學方法進行教學，最大限度地調動學生學習積極性，有針對性地對不同基礎的學生進行教學，以提高每位學生分析問題和解決問題的能力。
三、創新教學手段以及教學資源
在機械基礎課程教學中，教師應該充分利用課件、視頻、動畫、掛圖、教具等教學手段豐富教學課堂，使復雜的機械零件結構通過直觀的形式表現出來，從而突破教學難點，提高教學質量?？梢越ㄔO創新設計實驗室，將實驗課程引入專業教學中，讓學生在實驗室組織活動，提高創新能力。還可以在創新實驗室內，準備一些試題庫、項目材料以及能夠輔助創新設計的模型、教具等教學資源，學生可以在創新設計實驗室內組織創新設計大賽，從而提高設計能力、動手操作能力和創新能力。
四、創新實踐教學
機械基礎課程中實踐環節的教學，可以將原來主要講授機械設計基礎的教學內容整合成機械創新設計教學內容，改變以前老師布置任務，學生被動模仿操作的情況。根據學生的實際情況，教師把學生分成兩個小組，把設計能力較弱的學生編排在一組，把設計能力強的學生編排在一組。設計能力較弱的一組完成的教學任務有：課程設計中所規定的理論基礎內容；軸、端蓋等零件的加工制造；典型零件工藝設計，并且完成工藝設計卡片；零件加工、裝配和調試。設計能力較強的一組完成實際產品的改進，比如重力小車的設計改進，電氣化門窗的設計改進等內容，讓學生在實踐中發現問題并解決問題，提高創新設計能力。
在頂崗實習教學環節，教師把培養和提高學生創新能力，培養和提高學生解決問題的能力作為主線，通過企業師傅和學校實習老師共同指導的學生頂崗實習教學，使學生在校外實習的過程中了解企業的生產過程，加深對專業理論知識的理解，提高動手能力和創新實踐能力。
五、小結
實踐證明，以創新能力為主線，創新教學內容、創新教學方法、創新教學手段，充分利用教學資源創新實踐教學，進行機械基礎課程改革，對提高學生創新能力是一條可行之路。
參考文獻：
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第9篇：機械產品創新設計范文
關鍵詞：機械；創新；設計能力；
0引言
隨著社會經濟的不斷發展，機械設備使用率也在不斷增加。需要進一步提高機械設備水平，以確保機械創新的先進性。機械發展的主要動力是創新，創新與技術進步有著至關重要的作用。提升機械方面的創新設計水平，必須從方式、思維及知識創新出發。
1機械創新設計的特征
機械創新設計的獨特性表現在設計過程中，需要進行反復的驗證、篩選，機械創新設計的每一個環節都有一個特定的設計優化方案，設計的每一個環節都是緊密相連的?？傮w而言，機械設計還有非常明顯的整體化系統化特征。進行機械創新設計時，能充分感受到多門學科之間的滲透和交叉。因此，需要設計者掌握多種類型的知識，科學合理的運用發散性思維和創造性思維，通過自身具備的學科知識進行判斷思考，并從創設設計的復雜性特點出發進行機械創新設計。除此之外，機械創新設計前期，還可以參考或是引用國外先進的創意產品來進行設計，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新設計特點的第一步。
2機械創新設計常用的方法
(1)仿生類比設計法。主要指在分析類比自然界生物機能的基礎上，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創新思維和機械創新設計的靈感，更好的完成規范方案。例如已經出現的模仿蜥蜴、人類手臂的機械抓手等機器人，就是設計者模仿生物運動設計的機械設備。因此，在設計時應仔細觀察大自然中生物的特點和日常生活環境，以獲得更好的設計靈感。
(2)智力合成設計法。主要是以團隊為單位，團隊中的成員大膽提出自己的設計分析和建議，通過集體分析討論的方式，激發團隊的創新設計思維，取長補短，確保設計成員的設計靈感得到有效激發，通過不斷創新構想和團隊成員之間的碰撞和融合，使機械創新設計方案更加具體、全面。設計前，必須明確設計方案的具體目標要求，做好事前準備。討論時，要尊重團隊成員的設計構想，不能帶有情緒色彩或者是批判的態度分析討論其設計構想，在小組設計人員闡述自己的設計構想后，提出自己的一些建議和看法。此外，小組設計人員之間要做到人人平等，分析討論期間，要將經驗交流和設計構想記錄下來，并進行總結歸納，以便在討論分析設計方案時，能選擇最適合且綜合性較強的設計方案。
(3)移置技術設計方法。指將一個領域中的先進技術移置到另一個領域中進行設計工作。比如，納米技術是物理領域的一種材料技術，經過設計人員的科學研發后，在服裝設計、機器制造等領域得到了一定的應用，并生產出很多納米服裝和納米機器。
3機械創新設計思維
創新思維是機械創造設計者必須要具備的一項基本要素，同時也是進行創新的關鍵所在。初學者同專業的機械設計人員相比，在社會實踐和教育程度等方面都有很多不足之處，在設計思維的系統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，擴展自身的設計思路，滿足機械創新設計的要求。此外，還要高度重視機械創新過程中的靈感來源和靈感思維，其靈感思維是指經過長期思考后，在設計過程中突然產生靈感，從而突破創新的瓶頸區，解決設計難題的一種思維活動。通常情況下，靈感的出現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。靈感的迸發能夠不斷的升華自身潛在的創造力，同時也這是創新設計質的飛躍過程。因此，在進行機械設計時，要不斷的激發創新設計思維，不斷的培養創新素質，讓自己有源源不斷的機械創新設計靈感。
4提高機械創新設計能力的途徑
(1)廣泛涉獵群書，擴寬自身視野。在學好各科專業知識的同時，還要涉獵群書，養成積極思考和獨立思考的習慣。愛因斯坦曾言：“發展獨立思考和獨立判斷的能力，應當始終放在首位，而不應當把獲得專業知識放在首位。”只有通過對不同學科的了解，才能培養自己多學科的融合程度，提高全局觀，更好地形成多視角多學科的創新能力，進而提高機械設計創新能力。
(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，從中發現創新點，為機械創新能力打下堅實的基礎；同時，還要善于打破自己的定式思維，開辟創新點；另外還要善于使用各種思維方法，如系統與具體化、歸納與演繹、比較與歸類、分析與綜合、抽象與概括等，并掌握各種創新思維法，進一步提高自身的創新意識。
(3)結合相關課程，提高創新意識。提高機械創新設計水平，必須不斷培養創新意識，特別是在學校的學習過程中，在老師傳授知識的過程中，培養自身知識的聯系意識以及對創新知識的敏感度，結合相關專業知識或者是此領域中最前沿的創新成果進行記錄，課余時間認真查閱，在小組討論中積極說出自己的新方法、新思想，還要積極與同學進行交流，在不同的思維中，激發自己的創新靈感。另外，針對老師所舉出的各項設計案例，必須要具有求異存疑的逆向思維。對于書本上的知識，要將其應用到實際之處，時刻保持著自己的創新意識，進一步提高自身的創新能力。
