机械研究设计的新思维

胡仁杰

[摘 要]二十世纪是人才竞争尤为激烈的时代。对于任何一个国家或者一个民族来讲，拥有持续的科技创新能力和大量高素质的人力资源，就意味着发展知识经济蕴藏着巨大的潜能。而我们国家正是需要人才的时候，尤其缺乏创新型人才。对于我们来说，现在就要培养创新意识，锻炼创新的思维。用新观点、新原理、新功能来设计出前所未有的产品。因而，如何加强机械创新设计，挖掘创造性思维，就显得尤为重要。

[关键词]机械设计；创新设计；创新思维

一、机械创新设计和制造

奥地利经济学家熊彼特说：创新应当是企业家的主要特征，企业家不是投机商，也不是只知道赚钱、存钱的守财奴，而应该是一个大胆创新敢于冒险，善于开拓的创造型人才。对于现在的很多国际大公司也都渴求这样的人才。以上都说明了创新的重要性。创新并非某人的突发奇想，在创新活动中，只有知识广博、信息灵敏、理论功底深厚、实践经验丰富的人，才易于在多学科、多专业的结合创新中和跳跃性的创造性思维中求得较大的突破。将设计具体化，即建立新的机构、结构和机械系统筹模型，继之进行计算和技术细节的设计。其特点是：第一是多门科学技术交叉和渗透以及融合；第二是部分工作为非数据性和非计算性的，必須在知识和经验积累的基础上进行思考和推理以及判断，并且运用创造性以及发散思维的方法；第三是在知识、经验、灵感与想像力的系统中搜索并优化设计方案。

机械创新设计和制造不同于常规的机械设计，是设计人员针对新的或预测的需求，充分发挥设计者的创造力和智慧，利用已有的相关科学理论、方法和原理，进行新的构思、设计和制造出新颖、有创造性及实用性的机构或装置的实践活动。它包含两个部分内容：第一是改进完善生产或生活中现有的机械产品技术性能、可靠性、经济性、适用性；第二是创造设计出新机器、新产品，以满足新的生产和生活的需要。

二、机械创新设计思维

1.机械创新设计思维的概念。创造性思维是指突破原有的思维模式，重新组织已有的知识、经验、信息和素材等要素，在大脑思维反应场中超序激活后，提出新的方案或程序，并创造出新的思维成果的思维方式。要创造，就要打破常规思维，具有独创性。思想是行动的先导，在思想上破旧立新，勇于开拓。直观、联想、幻想和灵感，所有创新设计不是靠逻辑推理出来的，而是靠创造性思维的激发产生的。

2.机械创造性思维的四大特征。机械创造性思维的基本形式有定向思维、反向思维、联想思维、对比思维、发散思维、灵感思维、逆向思维等。其特点是：

（1）开放性。开放性是相对封闭性而言的，传统思维方式的封闭性只关心自己生活的狭小区域，画地为牢，坐井观天，并且更乐于驾轻就熟，接受过去所谓成功的办法，封闭性思维容易造成信息堵塞，思维呆滞，使思路缺乏多样性和创造性，这正是机械创新设计中的大忌，不去看或很少看他以外的广阔天地，开放性思维的特点是把认识对象作为一个开放的系统来考虑，注重研究系统与外部环境的关系，以便更好地认识该对象及其发展规律。

（2）独创性。所谓独创性就是要独立思考，敢于直抒己见，勇于突破旧思想、旧观念对心灵的束缚，构筑开放、发散、鲜活的新世纪思维形态，从新的角度分析问题，这是机械创新设计的前提条件。例如：某鞋厂派两名推销员一同飞往一个海岛去开拓市场。一下飞机，他们就了解到：所有的岛民从来没有穿鞋的习惯。推销员甲心里凉了，立即向厂长发电报：“没有市场，他们的需求量等于零。”而推销员乙却十分惊喜，也立即向厂长发电报：“前途无量，他们的需求量将从零起步。”这时，我们的观点有两类：一类是批评推销员甲保守，无所作为；另一类是称赞推销员乙乐观向上，锐意进取。那么，究竟是哪个推销员的做法对呢？我们可以通过对比去讨论，这样就开阔了思维。

（3）自由性。思维自由是现代科学技术发展的客观需要。思维方式的自由性，是遵循真理发展规律的自由思考和自由探索。科学思维的自由，也就是不限定科学活动范围，不用权力裁决科学成果，允许科学工作者在真理的探索中自由地展开思维的翅膀。当然，思维的自由性，也要受到自然科学、社会和法律的制约。在机械设计工作中，要想不断地取得创新的成果，就必须根据创造性思维的特征，自觉地培养自己的创造性思维能力。只要消除自身思想上的束缚，自我突破，并掌握正确的方法，就能调动创造性而获得出乎意料的创造性成果。

三、机械创新设计方法

1.智力合成法。这是一种发挥集体智慧的方法。通过集体讨论的形式，发散和激励创新思维。讨论时应相互启发激励，取长补短，引起创新设想的连锁反应，使思维自由奔放，新的设想才能涌现。讨论的目标要明确，事先有准备。其原则有：鼓励自由思考，随心所欲，设想新异；不许批评别人的设想；推迟评价，不过早定论；有的放矢，不泛泛空谈；讨论者一律平等，不提倡少数服从多数；及时归纳，总结、记录各种设想，留作下次再议；最后挑选最合适、最有前途的见解，并审查其可行性。

2.仿生类比法。通过对自然界生物机能的分析类比，从事物的千差万别、不同程度的对应和相似之处的类比中得到创新，设计出新机械，这也是最常用的创新设计方法。

3.列举创新法。把问题分别展开进行列举，帮助思维进行构思的方法。按机构的特性、设计者的意愿、毛病的改进等等进行列举，找出改进创新的方案。

4.移植技术法。把一个领域内的先进技术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种产品中，从而设计出新产品的方法。

四、结语

创新意味着艰苦而扎实的工作，而非异想天开所能解决的事。然而，这并不等于说企业对待员工的创造力要采取消极的态度。有创造力是一件好事，但要记住，创造力并非凭空妄想，而是一种行为的综合，即以新颖、新奇的方法把几种东西结合起来。创造力是为创新服务的，而无法代替创新本身。

参考文献：

[1] 张春林主编.机械创新设计.北京：机械工业出版社

[2] 赵松年，佟杰新主编.现代设计方法.北京：机械工业出版

[3] 孙靖民主编，机械优化设计.北京：机械工业出版社

[4] 吕永桂，职业教育现代教学方法体系的构建

[5] 罗荣，液压应用技术与课程教学改革相融合的探讨，机械职业教育