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机械创新论文摘 要：创新是人类文明进步、技术进步、经济发展的原动力，是国民经济发展的基础。创新在人类社会进步中，不仅对人类科学世界观的形成和发展产生了重大而深远的影响，而且使科学成为一种在历史上起推动作用的革命力量，极大地促进了人类文明发展的进程。在我国，常规的机械设计与国外相比，缺少了创新。因此，我们要从常规中走出来，挖掘我们的创造性思维，加强我们的创新设计能力，走一条具有我们自己特色的创新之路。中国关键字：机械;创新设计;创新思维1.机械创新设计（1）机械创新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。其主要强调的是人在设计过程中的主导性及创造性作用。因此，人的创新思维在创新设计中占主导地位。（2）机械创新设计的过程始于形象思维，再经过逻辑推理和判断及相应的综合分析与决策产生设计方案，然后进一步将方案具体化，即建立新的结构和机械系统等模型，进而进行计算和技术细节的设计。创新设计反映出的是和谐统一的技术美。（3）机械创新设计是创造设计出新机器和产品，以满足新的生产和生活的需要。2.机械创新设计过程、目标及特点2.1 机械创新设计过程根据设计任务及要求确定机械结构类型、机构运动尺寸及机械运动学参数和动力参数，这便形成了机械设计的优选方案，而后进入机械结构创新设计阶段。机械创新设计与常规机械设计相比，其过程没有多大差异，它主要强调的是人在设计过程中的主导性及创造性作用。2.2 机械创新设计的特点（1）机械创新设计是多门科学技术交叉、渗透、融合的产物;（2）机械创新设计是在知识和经验积累的基础上，经过思考、推理及判断，并运用创造性及发散思维的方法而后实现的;（3）机械创新设计是在知识、经验、灵感与想象力的系统中搜索并优化出的全新设计方案;（4）机械创新设计是多次反复，多级筛选的过程，每一设计阶段都有其特定内容及方法，各阶段之间又密切相关，形成一个整体的设计系统。3.机械创新设计思维3.1 机械创新设计思维的定义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，首先要有创造性思维，创造性思维是人类大脑的特有属性;创造性思维就是“想到别人没有想到的观念”;创造性思维是新颖独到的信息加工艺术，是人脑的各种思维活动形式和思维活动的各个要素之间相互协同进行的有机结合的高级整体过程;创造性思维不同于在设计领域常用的逻辑思维，其主要在于创造性思维有创造想象的参与，而且，创造性思维是一种立体思维，通常没有固定的延伸方向，它更加强调直观、联想、幻想和灵感，所以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所产生的。3.2 机械创造性思维的基本形式（1）发散型思维。发散型思维就是在思维过程中，通过所得到的若干概念的重新组合，大胆地向四周辐射，扩散出两个或更多个可能的答案，设想或解决方式。发散型思维，就是不墨守成规，不拘泥于传统，对所思考的问题标新立异，达到“海阔天空”，“异想天开”的境界;发散型思维能力的高低，取决于知识面和想象力。发散型思维具体表现形式有：立体思维，多路思维，反向思维，相关思维等等。发散型思维所追求目标是获得尽可能多、尽可能新、尽可能独创的，它为机械创新设计提供了多种可能。（2）聚合型思维。聚合型思维就是以某个思考对象为轴，从不同的方向和不同的角度，将思维指向这个中心点以供选择，达到解决问题的目的。聚合型思维要求思维具有概括性、及时性、正确性;聚合型思维能力的高低，取决于一个人的分析、综合、抽象、概括和判断推理能力强弱。发散型思维和聚合型思维都是创造性思维的重要组成部分，两者互相联系，密不可分，任何一个机械创新设计都必然从发散思维到聚合思维，再从聚合思维到发散思维，多次循环往复，直到解决问题或创造性思维形成。（3）灵感思维。灵感是指经过长期的思考和探索之后，受某种现象的启发，在头脑中突然闪现的独创性的意念或设想。它是人们的创造活动达到高潮后出现的一种最富有创造性的飞跃思维的智能状态。灵感是思维的迅速升华与高级浓缩，是过程的省略;灵感既是一种思维形式，又是大脑加工信息的一种高层次功能。（4）想象思维。想象是一种抽象的形象思维活动，想象可以是非理性的凭空想象，也可以是理性的在已有确定性基础上进行重新组合或部分更新性质的想象。想象思维具有以客观现实为基础，具有高度概括性和形象性及重新组合与再创造等特点，想象是人类思维之树上最美丽和神奇的花朵。没有想象就没有创造，创造离不开想象，想象是创造的精髓。4.机械创新设计方法4.1 智力合成法智力合成法是一种发挥集体智慧的方法。她通过集体讨论的形式，发散和激励创新思维。讨论时，事先要有准备，目标要明确。其原则是：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。4.2 仿生类比法仿生类比法是通过对自然界生物机能的分析类比，从事物不同程度的对应和相似之处的类比中得到。4.3 头脑风暴法头脑风暴法的特点是要求与会者尽可能地解放思想，无拘无束地思考问题，不必顾虑自己的想法是否“离经叛道”或“荒唐可笑”。创造一种自由、活跃的气氛，激发参加者提出各种荒诞的想法，是与会者思想放松。这是获得高质量创造性设想的条件。4.4 从现有发明专利中找灵感通常我们要设计的产品都会有发明专利，所以在设计之前可以参考一下别人已有的专利，了解别人的设计思想，从而对自己的设计进行改进，但是要注意不能抄袭别人的专利。这种方法的特点是，可以查到的专利和多，所以对我们来说可以借鉴的资源也很丰富，但是也有个缺点，那就是别人已有的专利越多，我们自己可以发挥的空间也越有限。4.5 TRIZ理论TRIZ理论说明发明创造和解决技术难题是有规律可循的。发明的过程就是解决系统冲突的过程。Altshuller发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡，是有规律可循的。TRIZ理论的主要内容：1、TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。2、创新问题标准解法，针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。3、发明问题解决算法ARIZ，主要针对问题情景复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及在定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直至问题解决。4、基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库，基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。TRIZ解决问题的过程：发明问题解决理论的核心是技术进化原理。按这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决冲突是其进化的推动力，按照TRIZ理论，解决冲突的方法是采用分离原理，比如时间上的分离（飞机襟翼），空间上的分离（舰艇的拖弋声纳系统），条件上的分离（喷水可以用来洗澡也可以用来切割），部分的分离（标准生产线和柔性制造系统）。进化速度随技术系统一般冲突的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次冲突。5.结语技术进步一般通过技术创新来实现。技术创新的综合体现出一流的技术产品，所以大到国家的工业进步，小到企业的产销兴衰，靠的是在国内