机械创新的几点思考

近些年来，国内外机械制造业得到了快速发展，但美国、德国等国家的机械设计、制造等技术较为成熟，有着较高的市场份额。虽然我国机械制造业发展较快，但缺少创新力度，仍处于劣势地位。对此，我国机械制造业应发挥主创精神，缩短机械产品的开发周期，提高产品质量，实现“制造大国”向“制造强国”方向的转变，以加快我国的工业化进程，从而推动工业产值快速增长。
1 机械创新的概念及特点
机械创新的主要目的是优化机械性能，拓展机械功能，以实现产品的价值，满足工业生产的需求。因此，在进行机械创新时，需要考虑以下几方面的问题。①每个行业的发展需求不同，所设计机械的功能、性能等有很大的差异。以水果行业为例，所应用到的机械包括清洗机械、采摘机械、切割机械、脱水机械、烘干机械等， 与其他工业生产用到的机械有很大的差别，应结合实际需求进行设计。②每个机械的结构类型不同，在创新机械时，要进行综合考虑，从而选择最有创新方案。③设计人员还要合理考虑机械结构的尺寸， 根据行业需求划分为各个等级，并设置相应的参数，以满足机械运转的需求。④机械创新需要利用结构学、动力学、运动学等方面的知识，根据机械的运动情况来进行最优设计， 有利于保障机械的创新效果。
通常情况下，机械创新比较考察设计人员的综合能力，在进行机械创新前， 几乎没有数据进行参考， 只能凭借设计经验、专业知识进行创新、思考。同时，还需要设计人员具备良好的科学逻辑能力，能保障设计工作的科学性与有效性。另外，设计人员在进行机械创新时，经常需要用到各行业的知识，并结合实际需要来进行融合，有利于拓展创新空间。此外，机械创新工作是一个重复性的过程，需要设计人员重复进行推理、实践，以保障创新效果。
2 机械创新的思维特征
2.1 开放性思维
开放性思维与封闭性思维是相对应的两个方面，要求设计人员在进行机械创新时，应从全方位、多角度来看待问题，有利于突破传统思维模式的限制，以获得新的理念和想法，并指导人们进行实践。例如，以水果采摘机械为例，设计人员在进行创新时，不能仅对机械的内部结构、功能等进行考虑，还要考虑外部环境的限制，比如采摘地形、采摘高度、采摘效率等。应对内外部因素进行综合考虑，将开发对象作为一个开放系统进行创新，有利于探究产品的发展规律，以保障创新效率。
2.2 自由性思维
近些年来，我国机械制造业发展较快，市面上出现了很多的机械产品。很多设计人员受先前设计理念的影响较深，在进行创新时，受到了传统设计理念的限制，仅能对部分功能进行创新，没有从根本上改变产品的功能和性能，导致同类型产品比较多，反而加剧了机械市场的竞争力度。对此，设计人员应摆脱固有框架的限制， 在遵循客观规律的基础上进行自由想象，有利于获得事半功倍的效果。以水果切割机械为例，其原理是水果在切割体里自由转动，并在刀片的作用下完成去皮或切割操作。但由于每个水果的大小不同，使得切割效果受到了影响。设计人员可在现有机械的基础上创新分选系统或切割方法，能有效提高水果切割机械的效能，实现机械创新的价值。
2.3 多向性思维
在进行机械创新时，设计人员应发展多向性思维，不应该将创新理念局限与某一条思维上，会使其限入创新误区，使得创新效率受到了影响。因此，当设计人员陷入创新困境时，应从多角度来考虑问题，有利于获得更多的灵感。同时，设计人员也可向相关专家或同事进行探讨、研究， 以获得更多的意见、想法，并与自身观点进行结合，从而摆脱眼前困境。
3 机械创新的方法
3.1 仿生创新法
机械创新并不是天马行空、随意想象的，大多数机械都与自然界有着某种联系，并在此基础上进行创新。仿生创新法是目前比较常用的方法之一， 有利于设计人员对机械与生物运动之间的异同点进行分析， 以获得创新灵感， 比如仿生机械手、仿生步行机、假肢等。这些成功的案例都为设计人员创新机械产品提供了有益的借鉴， 促使设计人员根据各行业领域的运动需求进行分析，从而进行机械创新。
3.2 智力合成法
智力合成法实际上就是团队创新法， 由各个设计人员组成创新小组，共同对某一方案进行分析、探讨，以获得最优方案。在实际运作中，各小组成员之间应取长补短、相互借鉴、相互吸收，从而实现创新构想的碰撞，有利于提高机械设计理念的科学性与合理性。但需要注意以下几个问题： ①在进行分析、讨论之前，创新小组应明确创新目标、要求，有利于确定研究方向，共同对问题进行探讨，以保障创新效率。②部分创新小组可能存在职权之分， 但在讨论时， 应坚持人人平等的原则，有利于营造良好的讨论氛围。当遇到分歧时，应重点探究问题存在的原因，及时采取有效的解决措施，并进行记录，以便于经验总结，避免再次发生类似问题。③每位小组成员在发表看法或观点时，应做好数据收集工作，为其表达的想法提供数据支撑，做到有的放矢，确保探讨活动的有效性。④做好讨论总结工作，根据创新需求来选择最优设计方案，并对其科学性、可行性等进行分析。
3.3 列举创新法
列举创新法大致上可以分为两大类：①优点列举法。在进行机械产品设计时，设计人员需要对技术、想法、产品功能、产品性能、产品价格等优点进行列举，并与其他机械产品进行对比，确定其市场优势，能保障机械的创新价值。②缺点列举法。当机械创新方案确定下来后， 需要对存在的缺陷问题一一列举出来，并制定针对性的解决措施，不断完善设计方案，以实现创新目标。之所采用这种方法，主要是因为一些设计人员在进行机械创新时，过于考虑产品的功能，往往会忽略掉其他问题，导致机械产品存在一些缺陷，使得产品的质量、安全性、美观性等受到了影响，不利于企业的发展。而将产品的优缺点列举出来，有利于设计人员及时了解创新方案的实际情况，便于进行控制，使其发挥应有的价值。
3.4 技术移植法
技术移植法也是目前比较常用的创新方法之一， 在进行创新工作时，需要对创新项目进行分析，并与现有的先进技术进行整合，以达到创新的目的。例如，以机器人领域为例，市场上已经出现了很多的机器人产品，其内部结构大同小异，但在功能上有明显的差异性。将机器人技术与机械创新进行结合，不仅可以缩短创新周期、降低产品开发成本，还可以改善机器人的性能，使其具备综合效益。除技术之外，先进的设计思想也是可移植的内容，虽然这种创新方法需要的成本比较高，开发周期比较长，但创新效果比较好，有其独特的价值。
4 结束语
根据上述分析可知，随着机械制造业的发展，加大了机械市场的竞争力度，对企业的发展造成了一定影响。通过进行机械创新，有利于优化产品结构，强化其功能和性能，不断提高产品的价值，以满足市场的发展需求，推动企业快速发展。因此，需要设计人员正确掌握思维创新的特征，了解创新方法，以保障机械的创新效率，从而推动我国机械制造业快速发展。