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(wèn)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(lèi)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(lái)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(méi)有數(shù)據(jù)進(jìn)行參考， 只能憑借設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、專(zhuān)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(lái)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(guò)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(kāi)放性思維
開(kāi)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(lái)看待問(wèn)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(kāi)發(fā)對(duì)象作為一個(gè)開(kāi)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(lái)，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(méi)有從根本上改變產(chǎn)品的功能和性能，導(dǎo)致同類(lèi)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(lái)考慮問(wèn)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(zhuān)家或同事進(jìn)行探討、研究， 以獲得更多的意見(jiàn)、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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(lèi)似問(wèn)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(lái)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(lèi)：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(lái)后， 需要對(duì)存在的缺陷問(wèn)題一一列舉出來(lái)，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(guò)于考慮產(chǎn)品的功能，往往會(huì)忽略掉其他問(wèn)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(lái)，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袌?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(kāi)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(kāi)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(yǔ)
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(guò)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。