现代机械设计的创新设计理论与方法探析

【摘  要】现代机械制造企业在市场中的竞争是产品设计方面的竞争，如果企业想要在市场中占据一席之地，使企业适应现代化、智能化的发展，就必须设计出符合人们需求的产品，就要对现代机械进行设计理念的创新。只有保证创新方法的有效，才能够设计出全新高效的产品，才能够促进企业的长远发展。基于此，本文探析了现代机械设计的创新设计理论与方法。

【关键词】现代机械;创新;设计理论：方法

传统的机械设计理论下，由于设计方法过于单一，使得机械产品的设计水平并不高，再加上设计成本高，设计效率低，导致企业研发出的新产品进展过慢，无法良好地适应市场的激烈竞争。机械产品的缺点随着科学技术的发展，在使用的过程中越来越明显，因此为了改进存在的问题，就必须创新设计理论，大力应用新型技术，使机械设计迈向现代化发展。

一、现代机械创新设计理论

建筑工程施工工艺的不断优化，对机械产品的需求量扩大，要求也越来越严格，这使得机械制造企业在机械产品市场中的竞争压力愈来愈激烈，产品也变得复杂多变。科学技术的进步与机械产品质量管控水平的提高，使得机械产品的质量变高，提高了产品的可靠性。但是机械产品在实际应用的过程中，还存在如安全事故、竞争恶劣等问题，企业对产品管理也不够科学，设计不规范，导致企业最终难以获得理想的效益。现代机械相较于传统机械在设计方面有明显的区别，现代机械更加注重智能化的产品设计，再加之传统机械由于设计理念不够先进，导致设计出的产品与实际的标准和需求不符，在使用时也容易因为功能缺失，出现机械故障，不仅缩短了使用寿命还使得产品失去了使用价值。创新现代机械的设计方法就是为了能够分析产品失效的原因，明确原理，以此能够预防失效原因，采取针对性的措施来创新生产活动。现代机械创新设计理论就是为了能够在传统理论的基础上，结合涉及学科而实现的再创造，这样的理论包含着新兴科学技术，综合性学科知识，对于生产性能复杂的产品时有一定的优势。它与传统的设计理论相比，能够大大减少人力物力，提高工作效率，降低设计与生产成本。可以说现代机械设计理论立足于传统机械设计，是机械设计的更高一层的延伸，需要企业有丰富的设计经验与科学的理论来进行有效的实践。

二、现代机械设计与创新的原则

若想实现机械地创新，确保设计出来的产品能够使企业获得巨大的经济效益与社会效益，就必须保证设计与创新出来的机械产品符合人性化的原则，这样才能够满足用户的需求，才能够与人的思维方式相符合，为用户带来更大的便利。另外，在对机械产品进行设计与创新时，还需要考虑市场需求与性能，要保证设计出来的机械产品能够有创造性思维。

三、现代机械创新设计的方法

（一）对机械型号与规格进行创新设计

机械产品的应用越来越广泛，使用的要求也变得多元化，所以首次按要对机械型号与规格进行创新设计。这就需要技术人员对机械产品的参数尺寸进行优化改造，同时在这个过程中还要确保机械的各个功能是完好的，在这样的基础上实现标准化生产才能够有效满足市场的需求。在设计的过程中可以利用3D建模的方法设计模型，以此能够更加直观地进行设计，然后再根据环境因素的影响对设计方案进行适当的调整，只有这样才可以使得现代机械统一标准化地进行生产。

（二）结合计算机技术进行创新设计

计算机技术发展速度越来越快，机械制造企业在对产品进行创新设计时将计算机技术融入进来，以此提升机械设计的效率和质量，使得设计过程能够更加地高效合理。另外，在机械产品的设计中结合计算机技术改进设计方案时，能够通过网络更加明确产品的特性，突破了空间与时间的限制，提高了产品自动化调节的性能。

例如，物流机械设备设计，技术人员利用计算机建立物流集成系统，同时设置中央控制按钮。在系统协调配合下，可以不断提升物流机械设备的自动化水平，以此减少设计成本[1]。将机械设计与信息技术相结合，能够使得物流也变得更加智能化，能够实时监测产品物流，同时还能够将监测信息及时传送给执行结构，增强了物流管理的科学性。技术人员也可以通过网络中的平台，实现互相之间的互动交流，激发设计灵感，促进产品设计的良好发展。

（三）并行与集成设计方法相结合

在传统的机械设计理念中多采用串行设计方式，这种流水化的机械设计过程，使得设计效率低，而且在设计期间需要反复修改，影响时间以及人力成本[2]。因此，为了避免这类问题的出现，可以将并行与集成设计方法相结合，在设计的过程中加强对产品的运行测试，对于测试中出现的问题及时改进，提高设计效率，减少返修频率。同时，设计人员还要分析影响机械产品设计的因素，积极创新设计方法，发现设计及生产过程中的参数问题，并及时调节，以此才能够完善产品的功能，提高机械产品的设计水平。

（四）仿生类比设计法

设计人员可以利用数学学科知识与计算机技术来优化创新方案，通过计算机模型展开模拟化的设计，以此寻找出最优的设计方式。另外也可以在设计中应用仿生类比设计法，借助仿生学原理来激发设计人员的设计灵感，例如根据蝙蝠的特点研发出雷达。所以设计人员可以将机械产品与动物或者植物联系到一起找出相同的特点，这样才能够设计出具有独特性的机械产品。

（五）移植法

移植法，顾名思义就是将生产某一个机械产品所用到的技术应用在另一种产品设计中，从而能够研发出全新的产品。例如在电火花加工厂加工机械机床中运用到真空技术，将真空技术运用到家庭产品中，就发明制造出了吸尘器[3]。又比如手机的听歌、看电视、游戏或者投屏等功能，就是利用游戏机、投影仪、电视等产品中的技术而实现的，以此使得新產品得到创造性的发展。

结束语：

综上所述，现代机械因其较高的应用价值，被广泛用于工业的生产中，能够有效促进生产水平的提高。因此只有加强机械设计理论的创新与方法的创新，才能够使得机械的性能得到提升，促进现代机械生产有着智能化与现代化的水平。只有设计出来的机械产品符合市场的需求，才能够有效提升企业在市场中的竞争力，使企业获得良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]李金龙.研究现代机械设计的创新设计理论与方法[J].科技创新导报，2020，17（12）：55-56.

[2]张克啸.浅谈现代机械设计的创新设计理论与方法研究[J].内燃机与配件，2020（4）：177-178.

[3]马力戈.现代机械设计的创新设计理论与方法研究[J].价值工程，2020，39（1）：280-281.

作者简介：

李玲（1988年10月-），女，汉族，籍贯：四川宜宾;本科学历，现职称：工程师，研究方向：机械设计与制造。