機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：機(jī)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(jī)械產(chǎn)品，

二十一世紀(jì)全世界范圍內(nèi)機(jī)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(qiáng)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(jìn)行創(chuàng)新，滿足消費(fèi)者的需要并且占據(jù)市場更重要的位置，所以，要想增強(qiáng)機(jī)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(jī)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(jì)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(jī)構(gòu)把TRIZ理論作為技術(shù)創(chuàng)新的首選，積極的進(jìn)行探索。這篇論文主要是探討TRIZ理論主要內(nèi)容以及在機(jī)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(jìn)行改進(jìn)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(qiáng)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(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中應(yīng)用

2.1.TRIZ理論在機(jī)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(jī)械創(chuàng)新設(shè)計當(dāng)中，主要的步驟是：對機(jī)械系統(tǒng)問題進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)有可能造成制造的困難。然后把上面的兩個參數(shù)代進(jìn)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(jī)械產(chǎn)品的某些參數(shù)或者特性進(jìn)行改進(jìn)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(jī)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(jī)的航空發(fā)動機(jī)引擎罩的創(chuàng)新設(shè)計案例

某飛機(jī)的航空發(fā)動機(jī)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(jī)可以吸入較多的空氣，另一方面又希望發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)罩改進(jìn)設(shè)計方案示意圖

3.結(jié)束語

第2篇：機(jī)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(jī)械創(chuàng)新設(shè)計;研究

中圖分類號:TH12 文獻(xiàn)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(jī)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(yùn)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。現(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(jī)的輔助設(shè)計、價值工程等。

2機(jī)械設(shè)計

機(jī)械設(shè)計是屬于綜合性較強(qiáng)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(jī)械設(shè)計緊密相連。在機(jī)械設(shè)計中，主要把機(jī)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(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的思路

機(jī)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(jìn)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(jī)械創(chuàng)新設(shè)計中要著重解決的問題是對機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)造模式、機(jī)理、方法、過程等進(jìn)行探討，通過對機(jī)械產(chǎn)品的程式化、算法化、符號化、定量化來強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計的質(zhì)量、效率、可靠性。雖然機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計要基于機(jī)械設(shè)計的傳統(tǒng)方法，但是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計更追求創(chuàng)造性，因為要加強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品的競爭力就必須強(qiáng)調(diào)設(shè)計的創(chuàng)新性。在機(jī)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(hù)等因素進(jìn)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(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新才能使機(jī)械產(chǎn)品具有更加良好的競爭力。機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計不僅繁雜、耗時、費(fèi)腦力，還緊張、繁重、費(fèi)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(jī)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(jī)械創(chuàng)新設(shè)計不僅是設(shè)計工作的實際需求，更是機(jī)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(jī)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(jī)械的優(yōu)化設(shè)計、計算機(jī)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(jī)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(jìn)創(chuàng)造思維的機(jī)理解釋和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。在機(jī)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(jī)械產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)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(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計中，其關(guān)鍵的核心主要是對機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)造模式、機(jī)理、方法進(jìn)行探索，并對機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計進(jìn)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(jī)作為工具，通過現(xiàn)代的設(shè)計理念進(jìn)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。現(xiàn)代設(shè)計的方法中，在使用分析軟件和計算機(jī)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(qiáng)調(diào)中，不能忽視了常規(guī)設(shè)計的重要作用。現(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(jī)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(qiáng)，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(jī)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(jī)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計和計算機(jī)輔助設(shè)的并行發(fā)展。2、機(jī)械的優(yōu)化化設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計。3、機(jī)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(jìn)行完善，還要對非確定性變量的數(shù)學(xué)建模和描述進(jìn)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(jìn)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(jìn)行優(yōu)化、對工程的不確定模型和動態(tài)的多變量進(jìn)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(jī)的仿真作為研究基礎(chǔ)，集智能技術(shù)、人機(jī)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(jī)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(qiáng)的商品軟件進(jìn)行研發(fā)。10、對微型機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)、設(shè)計方法、設(shè)計理論進(jìn)行研究，例如:智能計算、納米技術(shù)、微型機(jī)械的系統(tǒng)和微型機(jī)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(jìn)行設(shè)計、對生產(chǎn)過程的清潔化進(jìn)行設(shè)計、對產(chǎn)品的可回收進(jìn)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(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn):

［1］魏學(xué)忠．現(xiàn)代設(shè)計方法在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計中的研究［J］．硅谷，2010，(23):98．DOI:10．3969/j．issn．1671－7597．2010．23．083．

［2］魯緒芝，賴惠芬．基于現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計研究［J］．現(xiàn)代制造工程，2007，(7):111－113．DOI:10．3969/j．issn．1671－3133．2007．07．035．

［3］武麗．機(jī)械產(chǎn)品的現(xiàn)代設(shè)計方法及其創(chuàng)新［J］．科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008，(33):184－185．DOI:10．3969/j．issn．1674－098X．2008．33．147．

［4］李旭．現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新方法［J］．科技經(jīng)濟(jì)市場，2015，(5):199－199．DOI:10．3969/j．issn．1009－3788．2015．05．146．

［5］羅煜林．現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法分析［J］．中國科技縱橫，2014，(9):83－83．DOI:10．3969/j．issn．1671－2064．2014．09．061．

第3篇：機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

[關(guān)鍵詞]遮陽傘 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計 方法

[中圖分類號]TH122 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

一、前言

機(jī)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(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的有效方法及思路，希望能為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計方法進(jìn)一步的研究提供參考，為機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)后的整體設(shè)計效果如圖2所示。

三、機(jī)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(jìn)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(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(jìn)一步意識到要進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。

（二）有效解決所提問題，進(jìn)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(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。提出要改進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行改進(jìn)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(jìn)行了專利申請，或者是該類產(chǎn)品的最新設(shè)計進(jìn)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(jìn)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(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計，結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(fèi)。上例就是直接運(yùn)用UG進(jìn)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(jìn)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(jī)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(fèi)用也是相當(dāng)昂貴。因此國家和學(xué)校需要進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的多為工科背景，對于如何進(jìn)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(jī)械工程學(xué)院和工商管理學(xué)院聯(lián)合進(jìn)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(jī)之所以風(fēng)靡全球，它的最重要的一點就是強(qiáng)大的人性化設(shè)計，這也是進(jìn)行機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(fèi)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)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。

[參考文獻(xiàn)]

[1]苗耀華.從常見帶式運(yùn)輸機(jī)傳動方案探討機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計[J].華北科技學(xué)院學(xué)報，2003（9）.

[2]中國機(jī)械工程學(xué)會機(jī)械設(shè)計分會.全國機(jī)械設(shè)計教學(xué)研究2005[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[3]丁黎光.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的研究[J].廣西工學(xué)院學(xué)報，2000（6）.

第4篇：機(jī)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(jì)時代的到來,社會的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)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(jì)學(xué)家熊彼特(Joseph A. Schumpeter)于1912年在其著作《經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論》中將“創(chuàng)新”作為一個經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思,應(yīng)用新技術(shù)､新原理､新方法進(jìn)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(jī)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(jī)(包括網(wǎng)絡(luò))技術(shù)相結(jié)合,形成計算機(jī)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(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的研究

機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的研究對于提高機(jī)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(jī)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(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思,應(yīng)用新技術(shù)､新原理､新方法進(jìn)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(jī)構(gòu)或機(jī)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(jìn)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(jìn)行創(chuàng)新｡

國內(nèi)外學(xué)者針對機(jī)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(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計存在的問題及展望

通過上述文獻(xiàn)的研究可以看出,盡管人們從不同角度對創(chuàng)新設(shè)計進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和方法的研究較少考慮計算機(jī)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(jī)進(jìn)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(jī)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(jī)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｡

參考文獻(xiàn)

[1]孫林夫. 現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)及其發(fā)展[J]. 中國制造業(yè)信息化, 2003, 32(1): 37~40.

[2]約瑟夫.熊彼特. 經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論[M]. 北京: 商務(wù)印書館. 1990.

[3]沈惠平. 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計及其研究[J]. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù), 1997, 16(5): 791~795.

[4]張武城. 創(chuàng)造創(chuàng)新方略[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.

[5]劉瑩, 艾紅. 創(chuàng)新設(shè)計思維與技法[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.

[6]高常青, 黃克正, 王國峰. 由TRIZ理論的通用解求問題的特殊解[J].中國機(jī)械工程, 2006, 17(1): 84~88.

[7]鄒慧君, 張青, 郭為忠. 廣義概念設(shè)計的普遍性､內(nèi)涵及理論基礎(chǔ)的探索[J]. 機(jī)械設(shè)計與研究, 2004, 20(3): 10~14.

[8]約翰遜PC(陸國賢等譯). 機(jī)械設(shè)計綜合一創(chuàng)造性設(shè)計與最優(yōu)化[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1987.

[9]檀潤華. 創(chuàng)新設(shè)計-TRIZ:發(fā)明問題 解決理論[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社. 2002年2月第1版.

[10]I. Rivin. Use of the Theory of Inventive Problem Solving (TRIZ) in Design Curriculum [J]. TRIZ Journal, 省略, February, 1998.

[11]G.S.Altshuller. And suddenly the inventor appeared [M]. Technical Innovation Center, INC, Worcester, 1996.

[12]牛占文, 徐燕申, 林岳. 實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)―計算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù), 機(jī)械工程學(xué)報, 2000, 36(l): 11~14.

第5篇：機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

    1.1計算機(jī)輔助設(shè)計。計算機(jī)輔助設(shè)計簡稱CAI,利用計算機(jī)運(yùn)算速度快、存儲量大、運(yùn)算準(zhǔn)確、邏輯判斷功能強(qiáng)等優(yōu)點,通過人機(jī)交互進(jìn)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(jī)輔助設(shè)計與計算機(jī)輔助制造(CAM)、計算機(jī)自動化管理結(jié)合起來形成計算機(jī)集成制造系統(tǒng),進(jìn)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(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品上市時間等。

    1.4機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計就是一種利用系統(tǒng)的觀點進(jìn)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(jī)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(yùn)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(jī)進(jìn)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(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)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(jì)效益最好原則。經(jīng)濟(jì)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(jī)械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)

    機(jī)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(jī)械裝置。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)和機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、計算機(jī)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(jī)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(jī)理,還可以促進(jìn)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(jī)械和改善現(xiàn)有機(jī)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(jī)械產(chǎn)品的性能,包括技術(shù)性、可靠性、適用性以及經(jīng)濟(jì)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(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機(jī)理、模式及方法,將機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程程式化、定量化。

第6篇：機(jī)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(jì)管理領(lǐng)域擴(kuò)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(kuò)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(hù)階段。20世紀(jì)90年代以來,全球機(jī)械產(chǎn)品市場進(jìn)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)?；纳a(chǎn)能力與機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)械產(chǎn)品的市場需求是進(jìn)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(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新分為兩個層次:一是運(yùn)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(yùn)用現(xiàn)代工業(yè)的設(shè)計方法對原有產(chǎn)品進(jìn)行外觀以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與改進(jìn),實現(xiàn)局部改進(jìn)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(jìn)行原創(chuàng)型設(shè)計創(chuàng)新所需要進(jìn)行的大量原型設(shè)計,因而能夠有效提高機(jī)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(jī)械產(chǎn)品的次生型優(yōu)化創(chuàng)新方法

針對機(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)或者進(jìn)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(jìn)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(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新思考確定清晰的方向。對機(jī)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(jī)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(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械；創(chuàng)新設(shè)計；分析

1.機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計

以機(jī)械基礎(chǔ)功能的改造、完善為出發(fā)點，實現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的能夠要求滿足工作性能的進(jìn)步要求，并為企業(yè)或單位創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益是是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的基本目標(biāo)。我國在機(jī)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(jī)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(jī)械運(yùn)作的基本原理；2.對機(jī)械的結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行綜合比較后再進(jìn)行選擇；3.機(jī)械運(yùn)作尺寸和相關(guān)參數(shù)的優(yōu)質(zhì)選擇；4.機(jī)械運(yùn)動學(xué)參數(shù)進(jìn)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(jī)械設(shè)計的方案優(yōu)選便告一段落，后期工作就是對機(jī)械的結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。相較于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計而言，機(jī)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(jī)械創(chuàng)造性和主導(dǎo)性凸顯的環(huán)節(jié)上。

2.機(jī)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(jìn)行分析、思考、判斷，發(fā)散性的創(chuàng)造思維的運(yùn)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(jìn)行優(yōu)化；4.階段性機(jī)械設(shè)計的過程反復(fù)性較強(qiáng)，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(jī)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(jìn)了設(shè)計系統(tǒng)的構(gòu)建完善。

3.機(jī)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(tuán)隊的設(shè)計方案或設(shè)計程序，對傳統(tǒng)的思維模式進(jìn)行突破創(chuàng)新。機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)行了整理，機(jī)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(jī)能的基礎(chǔ)上，對機(jī)械運(yùn)作與生物運(yùn)動之間不同程度的差異性和相似相進(jìn)行分析比對，進(jìn)一步激活創(chuàng)新思維，激發(fā)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的靈感，完成機(jī)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(tuán)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(jìn)行激活、發(fā)散。取長補(bǔ)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(jìn)機(jī)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(jìn)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(tuán)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(jìn)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(jī)械設(shè)計要求的基礎(chǔ)上選擇綜合能力最強(qiáng)的、最為適宜的設(shè)計方案，并對其可行性進(jìn)行審核。

4.3.技術(shù)移植設(shè)計法

此類機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)械的設(shè)計應(yīng)該在滿足生產(chǎn)主流的前提下進(jìn)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(jì)效益的增長作出一份貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

第8篇：機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

摘要：本文從技工院校機(jī)械制造與自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，提出了機(jī)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(jī)械基礎(chǔ)課程進(jìn)行改革。

關(guān)鍵詞 ：機(jī)械制造 機(jī)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(jī)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(jī)械產(chǎn)品制造以及機(jī)械設(shè)備維護(hù)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(jī)械基礎(chǔ)課程中的內(nèi)容進(jìn)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(jī)械制造與自動化基礎(chǔ)課程中的機(jī)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(jī)械原理和機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械設(shè)備設(shè)計能力；通過對基礎(chǔ)課程中的機(jī)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(jìn)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(qiáng)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(yùn)用類比教學(xué)法，把具有關(guān)聯(lián)性的知識放在一起進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容整合成機(jī)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(qiáng)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(qiáng)的一組完成實際產(chǎn)品的改進(jìn)，比如重力小車的設(shè)計改進(jìn)，電氣化門窗的設(shè)計改進(jìn)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(jìn)行機(jī)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(xiàn)：

[1]劉利國.機(jī)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(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械；創(chuàng)新；設(shè)計能力；

0引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備使用率也在不斷增加。需要進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備水平，以確保機(jī)械創(chuàng)新的先進(jìn)性。機(jī)械發(fā)展的主要動力是創(chuàng)新，創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步有著至關(guān)重要的作用。提升機(jī)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(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的特征

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的獨特性表現(xiàn)在設(shè)計過程中，需要進(jìn)行反復(fù)的驗證、篩選，機(jī)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(jī)械設(shè)計還有非常明顯的整體化系統(tǒng)化特征。進(jìn)行機(jī)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(yùn)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(jìn)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(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計。除此之外，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計前期，還可以參考或是引用國外先進(jìn)的創(chuàng)意產(chǎn)品來進(jìn)行設(shè)計，但并不是對其進(jìn)行簡單的改造和模仿，而是要將其作為了解機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計特點的第一步。

2機(jī)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(jī)能的基礎(chǔ)上，將生物運(yùn)動和機(jī)械運(yùn)動之間的相似性和差異性進(jìn)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(jī)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(jī)械抓手等機(jī)器人，就是設(shè)計者模仿生物運(yùn)動設(shè)計的機(jī)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(tuán)隊為單位，團(tuán)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(tuán)隊的創(chuàng)新設(shè)計思維，取長補(bǔ)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(tuán)隊成員之間的碰撞和融合，使機(jī)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(tuán)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(jìn)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(qiáng)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(jìn)技術(shù)移置到另一個領(lǐng)域中進(jìn)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(jī)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(jī)器。

3機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計思維

創(chuàng)新思維是機(jī)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(jìn)行創(chuàng)新的關(guān)鍵所在。初學(xué)者同專業(yè)的機(jī)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(jìn)行有效整合，再通過自己的想象力，擴(kuò)展自身的設(shè)計思路，滿足機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的要求。此外，還要高度重視機(jī)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(jìn)行機(jī)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(jī)械創(chuàng)新設(shè)計靈感。

4提高機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計能力的途徑

(1)廣泛涉獵群書，擴(kuò)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(jìn)而提高機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)一步提高自身的創(chuàng)新能力。