1 機(jī)械創(chuàng)新的概念及特點(diǎn)
機(jī)械創(chuàng)新的主要目的是優(yōu)化機(jī)械性能,拓展機(jī)械功能,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的價(jià)值,滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。因此,在進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新時(shí),需要考慮以下幾方面的問題。①每個(gè)行業(yè)的發(fā)展需求不同,所設(shè)計(jì)機(jī)械的功能、性能等有很大的差異。以水果行業(yè)為例,所應(yīng)用到的機(jī)械包括清洗機(jī)械、采摘機(jī)械、切割機(jī)械、脫水機(jī)械、烘干機(jī)械等, 與其他工業(yè)生產(chǎn)用到的機(jī)械有很大的差別,應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。②每個(gè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)類型不同,在創(chuàng)新機(jī)械時(shí),要進(jìn)行綜合考慮,從而選擇zui有創(chuàng)新方案。③設(shè)計(jì)人員還要合理考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)的尺寸, 根據(jù)行業(yè)需求劃分為各個(gè)等級(jí),并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù),以滿足機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的需求。④機(jī)械創(chuàng)新需要利用結(jié)構(gòu)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等方面的知識(shí),根據(jù)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)情況來進(jìn)行設(shè)計(jì), 有利于保障機(jī)械的創(chuàng)新效果。
通常情況下,機(jī)械創(chuàng)新比較考察設(shè)計(jì)人員的綜合能力,在進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新前, 幾乎沒有數(shù)據(jù)進(jìn)行參考, 只能憑借設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新、思考。同時(shí),還需要設(shè)計(jì)人員具備良好的科學(xué)邏輯能力,能保障設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性與有效性。另外,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新時(shí),經(jīng)常需要用到各行業(yè)的知識(shí),并結(jié)合實(shí)際需要來進(jìn)行融合,有利于拓展創(chuàng)新空間。此外,機(jī)械創(chuàng)新工作是一個(gè)重復(fù)性的過程,需要設(shè)計(jì)人員重復(fù)進(jìn)行推理、實(shí)踐,以保障創(chuàng)新效果。
2 機(jī)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(duì)應(yīng)的兩個(gè)方面,要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新時(shí),應(yīng)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(dǎo)人們進(jìn)行實(shí)踐。例如,以水果采摘機(jī)械為例,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行創(chuàng)新時(shí),不能僅對(duì)機(jī)械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能等進(jìn)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(yīng)對(duì)內(nèi)外部因素進(jìn)行綜合考慮,將開發(fā)對(duì)象作為一個(gè)開放系統(tǒng)進(jìn)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(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展較快,市面上出現(xiàn)了很多的機(jī)械產(chǎn)品。很多設(shè)計(jì)人員受先前設(shè)計(jì)理念的影響較深,在進(jìn)行創(chuàng)新時(shí),受到了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的限制,僅能對(duì)部分功能進(jìn)行創(chuàng)新,沒有從根本上改變產(chǎn)品的功能和性能,導(dǎo)致同類型產(chǎn)品比較多,反而加劇了機(jī)械市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力度。對(duì)此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)擺脫固有框架的限制, 在遵循客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行自由想象,有利于獲得事半功倍的效果。以水果切割機(jī)械為例,其原理是水果在切割體里自由轉(zhuǎn)動(dòng),并在刀片的作用下完成去皮或切割操作。但由于每個(gè)水果的大小不同,使得切割效果受到了影響。設(shè)計(jì)人員可在現(xiàn)有機(jī)械的基礎(chǔ)上創(chuàng)新分選系統(tǒng)或切割方法,能有效提高水果切割機(jī)械的效能,實(shí)現(xiàn)機(jī)械創(chuàng)新的價(jià)值。
2.3 多向性思維
在進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)發(fā)展多向性思維,不應(yīng)該將創(chuàng)新理念局限與某一條思維上,會(huì)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(dāng)設(shè)計(jì)人員陷入創(chuàng)新困境時(shí),應(yīng)從多角度來考慮問題,有利于獲得更多的靈感。同時(shí),設(shè)計(jì)人員也可向相關(guān)專家或同事進(jìn)行探討、研究, 以獲得更多的意見、想法,并與自身觀點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合,從而擺脫眼前困境。
3 機(jī)械創(chuàng)新的方法
3.1 仿生創(chuàng)新法
機(jī)械創(chuàng)新并不是天馬行空、隨意想象的,大多數(shù)機(jī)械都與自然界有著某種,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)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(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)械與生物運(yùn)動(dòng)之間的異同點(diǎn)進(jìn)行分析, 以獲得創(chuàng)新靈感, 比如仿生機(jī)械手、仿生步行機(jī)、假肢等。這些成功的案例都為設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品提供了有益的借鑒, 促使設(shè)計(jì)人員根據(jù)各行業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)動(dòng)需求進(jìn)行分析,從而進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新。
3.2 智力合成法
智力合成法實(shí)際上就是團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新法, 由各個(gè)設(shè)計(jì)人員組成創(chuàng)新小組,共同對(duì)某一方案進(jìn)行分析、探討,以獲得方案。在實(shí)際運(yùn)作中,各小組成員之間應(yīng)取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互借鑒、相互吸收,從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新構(gòu)想的碰撞,有利于提高機(jī)械設(shè)計(jì)理念的科學(xué)性與合理性。但需要注意以下幾個(gè)問題: ①在進(jìn)行分析、討論之前,創(chuàng)新小組應(yīng)明確創(chuàng)新目標(biāo)、要求,有利于確定研究方向,共同對(duì)問題進(jìn)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(shí), 應(yīng)堅(jiān)持人人平等的原則,有利于營(yíng)造良好的討論氛圍。當(dāng)遇到分歧時(shí),應(yīng)重點(diǎn)探究問題存在的原因,及時(shí)采取有效的解決措施,并進(jìn)行記錄,以便于經(jīng)驗(yàn)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(diǎn)時(shí),應(yīng)做好數(shù)據(jù)收集工作,為其表達(dá)的想法提供數(shù)據(jù)支撐,做到有的放矢,確保探討活動(dòng)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(shè)計(jì)方案,并對(duì)其科學(xué)性、可行性等進(jìn)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(diǎn)列舉法。在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員需要對(duì)技術(shù)、想法、產(chǎn)品功能、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行列舉,并與其他機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比,確定其市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),能保障機(jī)械的創(chuàng)新價(jià)值。②缺點(diǎn)列舉法。當(dāng)機(jī)械創(chuàng)新方案確定下來后, 需要對(duì)存在的缺陷問題一一列舉出來,并制定針對(duì)性的解決措施,不斷完善設(shè)計(jì)方案,以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新目標(biāo)。之所采用這種方法,主要是因?yàn)橐恍┰O(shè)計(jì)人員在進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新時(shí),過于考慮產(chǎn)品的功能,往往會(huì)忽略掉其他問題,導(dǎo)致機(jī)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(diǎn)列舉出來,有利于設(shè)計(jì)人員及時(shí)了解創(chuàng)新方案的實(shí)際情況,便于進(jìn)行控制,使其發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)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(jìn)行創(chuàng)新工作時(shí),需要對(duì)創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行分析,并與現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行整合,以達(dá)到創(chuàng)新的目的。例如,以機(jī)器人領(lǐng)域?yàn)槔?,市?chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了很多的機(jī)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(jī)器人技術(shù)與機(jī)械創(chuàng)新進(jìn)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(jī)器人的性能,使其具備綜合效益。除技術(shù)之外,先進(jìn)的設(shè)計(jì)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(zhǎng),但創(chuàng)新效果比較好,有其*的價(jià)值。
4 結(jié)束語
根據(jù)上述分析可知,隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,加大了機(jī)械市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力度,對(duì)企業(yè)的發(fā)展造成了一定影響。通過進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新,有利于優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),強(qiáng)化其功能和性能,不斷提高產(chǎn)品的價(jià)值,以滿足市場(chǎng)的發(fā)展需求,推動(dòng)企業(yè)快速發(fā)展。因此,需要設(shè)計(jì)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(jī)械的創(chuàng)新效率,從而推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)快速發(fā)展。
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