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创新设计特点范文1
【关键词】现代机械；机械设计；特点；创新
1.1 设计内涵
具体来讲，现代机械设计就是将微电子、机械、控制、信息等技术在系统工程的基础上有机地结合到一起，借此来实现机械系统最优化的目标。鉴于机械设计是为系统服务的，故此从系统的角度上看，可将现代机械设计看作是一个三维系统，这里的三维主要是指逻辑维、时间维以及方法维。逻辑维具体是指解决相关问题的逻辑程序或步骤，即分析、综合、评价、决策，这是解决现代机械设计中相关问题最为合理的四个步骤；时间维则是反映时间顺序的设计过程，大致可分为四个阶段，即产品规划、方案确定、技术以及加工设计；方法维指的是机械设计过程中所采用的各种思维方式和设计方法。
1.2 主要特点
1.2.1 计算机化
在人类社会不断发展的过程中，计算机的出现极大程度地推动了生产力的提高。现如今随着计算机技术水平的进步，使其被广泛应用于各个领域当中，在机械设计的各个环节中都需要借助计算机来完成，如优化设计、系统仿真等等。
1.2.2 系统性
在应用现代机械设计解决产品设计中的各种相关问题时，其主要通过系统的观点将机械看成是一个具有特定功能以及各部分相互关联的有机整体，这充分体现出了现代机械设计的系统性。
1.2.3 动态性
现代机械设计不仅重视产品在静态下的性能，更加重视其在工作环境下的动态性能，这样的设计能够进一步提高产品的整体性能。
1.2.4 创新性
由于现代机械设计主要是以科学的设计理论以及先进的设计工具为基础，故此其能够真正发挥出设计者丰富的想象力和创造性思维，并运用各种具有创造性的手段和方法，研发出更多具有创新性的机械产品。
2 运用创新思维实现机械设计的重要意义
机械创新设计能够提高机械设计人员的智能化水平，达到建立有效的机械设计“专家”系统的目标，加速机械设计向着智能化、自动化、最优化以及集成化的方向迈进。另外，机械设计的创新探索能够有效地锻炼机械设计人员的创造性思维，激发他们的潜在能力，提高人员自身实现技术创新的自觉意识。依据机械设计的划分阶段，在方案结构设计、运动设计和动力设计3个阶段中，创新思维下的机械制造产品，通常会含有较高的科技含量，从而在市场推进的过程中就会回收到不可估量的经济与社会效益。
3 机械创新设计思维的原则
3.1 最短路径原则
首先要对产品具有的功能进行明确，然后找出最佳的设计例子，以便在最快的时间内接近目标，然后选用正确的价值工程方法，再将价值较低的极少数组件找出来，当做研究的对象，分析出对象当前存在的矛盾，尝试在最小的变动之下将矛盾解决。这种方法需要消耗的能量是最少的，也就是所说的选用的路径是最短的。
3.2 相似性联想原则
联想是要针对事物之间的相似性进行分析和归纳，联想合理与否的一点重要依据就是是否具有相似性，相似性由产品的实例进行决定，如果多样产品实例同时满足一种功能要求，那么它们之间就可以说是存在着一定的相似性。
4 现代机械设计模式创新的有效途径
4.1 优化设计
现代机械设计模式的创新应当朝着优化设计的方向发展，而所谓的优化设计则是指以数学规划为理论依据、以计算机为设计工具，并在充分考虑与设计有关的各种制约因素的基础上，寻求与预定目标相符的最优方案的设计过程。简单来讲，优化设计方法是现代机械设计创新中比较先进的一种，其建立在计算机技术和最优化的数学理论基础上，并借助计算机和数学函数得出效率最高、最优化的设计方案，这种设计理念完全符合时展对机械设计的要求。设计人员在利用该方法进行机械设计时，能够对各方面的影响因素进行综合考虑，这样可以更加系统和全面地对问题进行分析和解决，从而获得最为精确的设计数据，达到缩短设计周期的目的。
4.2 系统化设计
现代机械设计模式的创新应当以突破传统设计仅重视产品实现预期功能这一目标，借此来使机械设计朝着智能化、自动化、柔性化、信息化和系统化的方向发展。通过系统化设计能够在原有机械设计的基础上使产品的各方面功能和整体性能提高到一个全新的水平线上，而且有极大可能使产品的结构发生变化，从而带来巨大的经济效益和社会效益。为此，系统化设计必然会成为现代机械设计未来的发展趋势。系统化设计通过层次划分、逐层实现的方式，将原本抽象的设计任务转变为具体化，使整个设计过程变得更加系统，有规律可循、有方法可依，更容易实现计算机辅助设计。
4.3 变型设计
所谓的变形设计实质上就是在原有的设计基础之上进行新的研发，借此来使机械上的零部件更加标准、通用化水平更高，由此生产出具有系列化的产品，满足更多用户的不同需求，变形设计其实就是一种创新，这种设计方法有三种形式：其一，纵系列变形设计，即在产品结构、原理以及功能都相同的条件下，改变尺寸和性能参数的设计；其二，横系列变形设计，即以基础型产品为基础对其各方面功能进行扩展的设计；其三，跨系列变型设计，即设计具有先进动力参数的不同类型产品。采用变型设计能够在确保产品原有功能以及原理不变的前提下，按照用户的使用需求对相关参数进行调整，以此来设计出更加完善且符合用户要求的产品。在机械设计中比较常用的变型设计是产品三维参数化变形设计，即以工程、拓扑及尺寸这三者的约束驱动为技术基础的一种设计方法，它能够实现各类相关信息的自动更新，如视图位置、尺寸、比例等，而且还能实现整个产品生命周期的参数化设计。
4.4 充分运用 CAD软件
充分运用计算机技术开展机械设计是大势所趋，在设计过程中有很多步骤都可以借助计算机制图软件来实现。在计算、画图以及设计等方面，CAD软件是非常得力的助手。在软件使用的过程中，设计人员可以随心所欲地施展才华，设计的效率和精准度也得到了全面的提高。CAD软件主要包括系统软件、支撑软件和应用软件3个部分。
而人是CAD软件应用的主体，要注意的是，在运用CAD软件的过程中，必须要具备扎实的专业知识与设计经验，不能够完全依赖软件而不去调动思维，只有做到人脑与电脑的结合，才能灵活地运用计算机设计出完美的作品。
5 结束语
综上所述，在新时期新形势下，加强现代机械设计的特点及创新研究是非常必要的，其不仅关系到企业自身的壮大，关系到社会经济的健康可持续发展，从长远角度来说更关系到我国社会的稳定与经济的繁荣。创新是社会发展的不竭动力，是现代化机械设计的重要组成部分，更是提高机械性能的关键因素。因此，我们必须要立足当下，从当前机械设计的不足出发，探索新旧结合的契合点，勇于创新，大胆尝试，积极调动从业人员的创新性思维，从而促进我国机械设计的现代化发展，为我国社会和经济的发展保驾护航。
参考文献：
创新设计特点范文2
关键词：高效节能；原料制备；球磨成浆；立磨破碎；创新特点
1 背景
我国是建筑陶瓷生产大国，陶瓷墙地砖生产量由1991年的2.72亿m2猛增至2012年约90亿m2，占世界陶瓷墙地砖总产量的60%以上，与此同时也拉动了中国建筑陶瓷装备市场的发展。近年来，随着人居生活环境的不断恶劣，“节能减排”一直是行业中的焦点话题，陶瓷行业又一直被认为是“三高”行业，政府也多次出台政策要求陶瓷行业进行整改，实现转型升级，并在此过程中淘汰了一批落后产能企业。随着近年来国家大力推行节能减排，且措施越来越严厉，《广东省战略性新兴产业发展“十二五”规划》也将节能减排作为我省战略性新兴产业发展的重要内容，提出“研发节能技术和产品、推广应用节能环保技术”的要求。陶瓷行业面临新一轮的变革和生存考验，要么转型升级，要么倒闭，解决资源消耗和环境污染的问题成为可持续发展的难点和关键。产业升级，装备先行。国家要提高产业国际竞争力，就必须加快发展先进制造业。陶瓷装备和技术，为我国陶瓷产业的升级转型提供重要的技术支撑和装备保障，引领产业迈向节能、减排、少耗的环保新趋势。陶瓷装备业自主创新研发技术及装备，不断满足国内建筑陶瓷业对节能增效的需求，进一步向国际先进技术靠近，推动陶瓷装备行业的科技进步，对提升我国建筑陶瓷生产设备的整体水平，增强国际竞争力，扩大国际陶瓷装备市场的影响，实现由陶瓷装备设计制造大国向强国转变，都具有重大而深远的意义。
目前，整个陶瓷行业竞争非常激烈，原材料价格、运费、机物件费不断上涨，电力供应不足，生产成本不断增加，电费成了各陶瓷厂的最大负担。现今，传统立磨的成品料是通过热风悬选，具体为采用热风机将立磨后的成品料往上吹送，能耗耗费较大，不符合国家推广的节能减排政策。随着陶瓷行业的迅速发展，在瓷砖产品的推陈出新之余，陶瓷机械设备企业、原料化工企业倒逼升级进步的迫切感愈发强烈。因为只有原料、设备的不断技术革新，才推动陶瓷行业向高新技术产业不断靠近。“神工快磨”系统正是针对陶瓷生产与应用的现状，开发出的一种新型高效节能的陶瓷原料专用的立磨破碎装备，用以解决传统陶瓷生产工艺流程中球磨环节中能耗巨大、成本高等缺点。
2 “神工快磨”设备结构及主要技术参数
2.1 “神工快磨”设备的生产原理
“神工快磨”设备主要由喂料机、立磨设备、筛选设备、称重机构、球磨设备和输送带等几个部分构成。全套生产线设备主要包括有砂石喂料机l、提升机2、立磨机3、滚动圆筛4、泥粉料喂料机5、球磨机6，其中，所述的砂石喂料机l经第一输送线7与位于立磨机3一侧的提升机2相衔接，通过该提升机2的上下升降来实现对立磨机3进行喂砂石料。同时，滚动圆筛4对应设在立磨机3的一侧，并且通过第二输送线8与立磨机3的旋转出料仓口相配合，用于刷选立磨机3破碎后的物料。而且该滚动圆筛4通过位于其下方的第三输送线9与提升机2相衔接，经该第三输送线9的运输来实现刷选后的不合格物料的循环破碎。同时，该滚动圆筛4通过位于其下方的第四输送线10和泥粉料喂料机5出料口处的第五输送线11相衔接，实现与泥粉料喂料机5的相配合，并且上述的第五输送线11又与球磨机6相衔接，这样通过该第五输送线实现将破碎后的物料和已化浆去砂的泥粉料一起送进球磨机内进行研磨。另外，立磨机3包括用于物料破碎的主机12、对应设在主机12一侧，且用于驱动该主机12的磨盘旋转的电机13、装配在该主机12上且用于出料的旋转出料仓14。详情如图1所示。
2.2 立磨设备主体结构
“神工快磨”立磨设备主体结构是由基础部、架体、磨辊组、磨盘、排料装置、慢传装置、液压系统、电气系统等几部分构成。与普通的立磨设备结构相比，“神工快磨”所设计的陶瓷原料专用立磨设备去除了热风炉、粉料分离器以及上部风机抽取装置。陶瓷原材料经破碎后无需烘干，直接经排料装置排出。“神工快磨”立磨设备的外观图如图2所示。“神工快磨”立磨设备的主体结构图如图3所示。
“神工快磨”的具体工艺原理是：首先主电动机带动主减速机旋转；然后磨盘与减速机一体旋转；其次液压站施加拉紧压力至磨辊；同时，物料在磨盘与磨辊之间被挤压、碾磨；通过排料槽装置及时排除碾磨物料；碾磨物料送至筛选系统筛选10目以上成品；最后筛选分级后10目以下回料送回“神工快磨”设备中继续碾磨。
2.3 “神工快磨”的主要技术参数
2.3.1陶瓷原料研磨成套装备的整体技术参数
（1） 整套装备的产能达到70 T/h；
（2） 整套装备的单位能耗为9 kWh/T；
（3） 入磨物料水份 ≤8%；
（4） 入磨物料尺寸< 60 mm。
2.3.2专用立磨设备技术参数
（1） 磨盘的转速为39.8 r/min；
（2） 装备的功率为750 kW；
（3） 磨辊的直径1700 mm；
（4） 主机（磨盘）转速39.8 r/min；
（5） 成品的处理能力（小于10 目） ≥50 T。
2.3.3原料筛选设备技术指标
（1） 主轴（圆筛）转速15 r/min；
（2） 圆筛直径1350 mm；
（3） 易损件寿命≥1 个月；
（4） 更换易损件工时≤2 h。
2.3.4工艺整体技术指标
（1） 产能增加40%；
（2） 同样的产能下用电量减少25%；
（3） 同样的产能下耗材量减少45%。
3 技术创新性
3.1 陶瓷原料“神工快磨”立磨工艺创新
陶瓷原料主要为砂石料及泥料，传统的研磨工艺是用铲车在喂料机的料斗里先配好料再送入球磨机；然后由球磨机内的4-5 种不同尺寸的球石进行球磨，经过14 h左右的球磨，最后得到泥浆状的陶瓷物料。在传统工艺过程下，进入球磨机的物料颗粒大、粗细不均，甚至还存在大量大块的砂石料，致使球磨机的负载很大，尤其是在初研磨阶段，球磨机的负载非常大，需要经过很长一段时间的初研磨才能进入研磨阶段，在这种工艺下，原材料需要经过很长时间的研磨才能达到最终的生产要求。“神工快磨”则针对这单一的球磨工艺进行了工艺创新，开创了对粗沙石类进行粗磨和间隙球磨机进行细磨的新工艺，其原理大致为：将陶瓷原料中的砂石料和泥料分别进行粗破碎和化浆除砂处理后；然后再分别送入球磨机进行研磨，使物料直接进入球磨机的研磨阶段，避开了球磨机在初研磨阶段的重负荷，极大地缩短了物料的球磨时间，从而最大程度的降低了粉磨能耗。传统球磨与神工快磨工艺流程对比如图4所示。
3.2 “神工快磨”立磨结构的设计创新
在“神工快磨”立磨破碎设备中磨辊、磨盘部件的耐磨性是其技术攻关难点之一，因陶瓷生产原料的含铁量对陶瓷产品的质量有着非常重要的影响，采用常规耐磨层材料作为立磨破碎装备磨辊、磨盘部件的耐磨层，经球磨机研磨后所排出的原料含铁量将远远高于陶瓷生产工艺的要求，必须保证加工后原料的含铁量
同时，“神工快磨”立磨破碎装备中磨辊与磨盘功能机构设计磨辊、磨盘的结构设计直接影响到装备运行的产能，磨辊与磨盘直径的大小、磨辊的工作压力在很大程度上决定了立磨破碎装备的产能，而磨盘衬板的弧形结构、坡度与磨辊的安装间隙等则决定了研磨后产出料的破碎度及排料量。因此，需要根据陶瓷加工工艺的特殊要求对磨辊、磨盘结构进行创新的设计，来保障立磨破碎装备的产能。
3.3 立磨与混合研磨智能控制系统的运用
针对陶瓷原料研磨配置全流程，结合陶瓷原料分步研磨的工艺特点和设备运行参数，采用合适的控制方法，实现由点到面的全流程控制。在主要设备上采用集中式工业控制器，对陶瓷原料的加工参数进行精确控制，既提高原料供给质量，又实现节能增效。主要控制技术包括：陶瓷原料进料输送控制、磨辊与磨盘压力控制、立磨时间控制、自动称重控制、陶瓷原料定量供给控制、全流程优化调度控制。
4 结论
“神工快磨”对行业现有的球磨工艺进行了工艺创新，实施对粗沙石类进行粗磨和间隙球磨机进行细磨的新工艺。新工艺把球磨的原料入球方式从粗犷的混合进料改成先细化再进球，以缩短球磨时间，仅球磨时间就缩短了25%～40%。在此新工艺基础上，研制出的立磨设备以及配套的筛分系统和新型排料系统，可调节磨辊压力及角度，配以主要工艺流程实现自动化控制，节省了人力，提高了粉磨效率，解决了传统陶瓷生产工艺流程中球磨环节能耗巨大、成本高等缺点，提高了陶瓷生产原材料的利用率，大幅度地提高了陶瓷生产效率及产能，极大地降低了原料生产的能耗，成功地推动了陶瓷行业的转型升级。
参考文献
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[5] 梁海果，严苏景，梁志江，等. 一种陶瓷原料粉磨生产线上用的物料筛选装置[P].专利号：CN 201220497098.2.
创新设计特点范文3
关键词：住宅小区 规划 建设 功能创新特点
中图分类号：TU984文献标识码： A
彭阳县建县30年来，县城住宅规划科学规范，住宅小区建设整齐，县城面貌焕然一新。在地理位置较佳的规划区段内创建了一批品位较高、功能较好、环境优雅、功能齐全、富有人文气息的住宅小区。虽然这类小区整体占比还比较底，但它的出现，给山城彭阳城发展带来了一抹亮色，极大的提升了县城建设水平，有效的改善了人居环境，是彭阳县人居规划建设跃上新的发展阶段，有力的助推了彭阳县的“大县城”建设。近年来，彭阳县人旧有的“倚怡园广场而居”的人居概念，规划建设了一部分规划科学、设计新颖、质量可靠、环境优美、设施齐全的高层住宅小区。随着人们物质文化生活的不断提高，人们对于居所的要求已不仅限于满足于基本的居住功能，而更看重的则是相应的环境空间的拓展与配套资源的建设，“身在闹市、居在花园、依山而居、绕水而住”已成为人们对于理想居所的奢求，创造优美、宜居的住宅环境氛围，打造富有人文气息的住宅文化生态，体现对人的价值、自由和人的不断发展的全面关注，达成现代人对“物质家园和精神家园”的双重追求，这些已成为现代住宅小区建设的新理念。“人本居住”是居住产业始终如一的追求和理想。“以人为本”、“以自然为本”的思想，创造“人本生活乐土”更逐渐成为现代住宅小区开发的共同理念。
一、彭阳县居住二号小区的整体规划建设设计
彭阳县二号小区的规划建设，提高小区品位和符合消费心理是项目的优势条件之一。彭阳县二号小区规划建设前，通过深入广泛的市场调查，进行有针对性的供需对接调研，以求定位准确功能齐全，然后进行挂牌招标规划设计，从多个方案中优中择优，择其精华，集于一身，再反复修改，最后才拍板定案。规划的建设方案，只有经过这种真正下功夫反复提高的一个过程。大量实例表明，深入的市场调查，准确的市场定位，精明的策划，正确的决策，规划建设设计，是项目成功的最重要因素。在规划建设指导思想上，不能一切从畅销、从高利润出发，应该把经济效益、环境效益和社会效益结合起来，才营造出最佳二号小区的居住环境、最好居住条件为中心，二号小区可以说在彭阳县城的规划建设中达到最佳环境功能的要求，规划建造出最适合彭阳县城人居住、生态环境优美的住宅二号小区；山水景观优美的二号小区；彭阳县规划建设住宅小区，在规划建设上要首先做到了小区空间布局的合理化、科学化。
以人为本，计划建筑与环境并重，现实与适当超前结合。做到三十年不落后，如果需要时可再改造、提高。居住的套型和内部功能应从建县30多年了经济水平较低时期主要解决“有房可住”的生存功能问题。向今后的实用型尤其是舒适型发展，发挥居住及住区的发展功能、陶治功能和享受功能。除解困型、安置型居住和廉租居住的套型面积较小、房室较少之外，舒适型居住应是面积较大，房室较多，部分还可设书房、健身室等，使居住及住区能满足人的生活需求、休闲要求。当然，这一切都应在经济上可负担的条件下取得。
二号小区的功能应布置的当，有丰富的层次，布局结构有特色。住区以居住为主体，但教育医疗、文化娱乐、体育锻炼、交通出行、园林绿化等功能区也要环绕居住中心而设计，根据人的需要，合理布置。居住楼的投影面积所占用地面积的比例（密度）应控制在40%以下；绿化用地一般应超过45%，并尽可能扩大，如有的环境好的小区已达到60%以上。绿地分布应按集中余分散相结合，便于居民就近使用的原则。科学地布置中心公园、分区中小公园、组团绿化、屋旁和路边绿化。中心公园应大小有度，住区内一般不宜建大型公园，而应着重搞好分区大小公园或主题公园和组团绿化。公共服务设施尤其是体育锻炼、老人休闲、儿童游戏活动场地，既要适当靠近居住区域，方便居民使用，也要防止对小区的干扰。
居住群体，应提高院落功能，增大交往空间。合理的组团围合式―院落功能，增大交往空间。合理的周围合式―院落、群落式可以丰富建筑空间环境，优化组团园林设计，方便居民交往和休，锻炼。也可以设计立体交往空间。在相邻的居住楼（尤其是高层）之间及楼顶设计几个交往层。有的住区设计了三面连体居住楼，在围合空间的第二层设露天绿化、活动平台，也颇受居民欢迎。在山坡地段，为便于依山就势建房，增加建筑群体的梯度层次，可以适当设计一些排列式布置。但这种布局也应该注意提高居民群落功能，布置好居住行列间的园林绿地和交往空间。
二、彭阳县城二号小区的建筑设计主要特点
当前，住宅从过去主要强调生存功能向同时重视发展功能、享受功能过渡。小区不但是一个生存空间，同时也是发展空间、享受空间。居住除了必须具备的基本生存条件之外，还要设计供住户及其子女读书学习、艺术培养、作画写书、健身锻炼、文化娱乐……等空间以及能使住户得到舒适享受、视觉享受、感觉享受的条件和设施。
要摒弃那种照套图纸的陈旧设计手法，通过深入的市场调查，对各类住宅设计进行对比研究，多方面应用科技成果，设计出价值更高的精品。
三、彭阳县城二号小区设计要有超前性和弹性
普通住宅应参照国家小康型示范小区设计导则进行设计，并在套型、功能、环境、配套设施等方面适当超前，预留可以调整、改造的余地，做到三十年不落后，住宅由于居住者年家庭成员的变化，或由于变换居住者，应在必要时可对室内布局、分隔灵活调整；也可以两套合一套，三套变两套。
四、彭阳县城二号小区空间设计多样化
从平面空间设计向三维空间设计发展，根据市场需求，适当设计复式、跃式、错层以至跃复式合体、三层错层式等住宅模式，使居住空间更活，适合不同消费对象的爱好。
五、彭阳县城二号小区设计的科技应用集成化
新科技的发函、推广应用应用已由单一性逐步向集成化发展，住宅设计也适应这趋势。
六、彭阳县城二号小区设计走向信息化
应适应知识经济浪潮的发展，多掌握技术信息，包括设计理论、市场信息、设计科技、政策导向，不断更新新知识，设计出具有创新价值的住宅。
七、彭阳县城二号小区的环境设计
创造个性化的居住空间，形成与众不同的独特小区氛围，从而为人们提供创造丰富精神生活的优越生活空间，为人实现自身发展及人和自然的亲和提供良好的前景。有特色的小区就能吸引到消费者的关注，有特色的小区也更能激发人们的归属感和认同感，使人们崇尚家的感觉得到尊重和发展。
切实注重环境设计，提供自然化的宜人的环境空间。仅仅种点树，铺上草的传统绿化理念已不能满足人们对居住方式的更高要求，“环境有价”；认真规划设计小区景观环境，追求环境空间的人文品味，使小区环境景观与小区空间、小区建筑有机结合，同时贯穿以自然为本的思想，在设计中尽可能地保护和合理开发利用原有地形、地貌以及原有的环境系统，最终提供尊崇自然，体现可持续发展的绿色小区环境，使居住生存、发展、享受和陶冶的四大功能得到充分发挥。
认真研究市场定位，搞好小区住宅建筑房型设计，努力创造布局合理，功能明确，使用舒适的室内空间，小区住宅设计的好坏，其单体平面设计是关键，它直接决定了小区楼盘未来的市场前景。在相对有限的面积中应力求做到使用功能最合理化，为人们提供既经济合用，又灵活丰富的户型空间，住宅建筑设计，既设计建筑本身，从广泛意义上说，更设计了一种生活方式，所以对人大的行为生活构成的关注应作为设计出发点之一。
不断优化设计，力求在满足经济实用而又美观新颖的原则下，尽可能节省投资，降低成本，形成发展商与购房者双赢的局面，使小区住宅既物有所值，更能物超所值，因为投入最小化，效益最大化，既是每个发展商所希望的，也是每个购房者所期望的。没有优秀的规划建筑设计，就不可能有成功的小区住宅。目前，建设部对今后住宅设计提出了“精密设计”的要求，这比精品设计又要更进了一步，也更切合住宅设计的特点和要求，因为居住本身是与人的生活紧密联系，息息相关的，应充分规划设计好每一平方米，从建筑布局到设备管线，从结构布置到家具摆设，一点一滴都要精心考虑，认真研究，使住宅设计为人民的生活创造出更高的舒适度。
创新设计特点范文4
关键词：机械；创新；设计能力；
0引言
随着社会经济的不断发展，机械设备使用率也在不断增加。需要进一步提高机械设备水平，以确保机械创新的先进性。机械发展的主要动力是创新，创新与技术进步有着至关重要的作用。提升机械方面的创新设计水平，必须从方式、思维及知识创新出发。
1机械创新设计的特征
机械创新设计的独特性表现在设计过程中，需要进行反复的验证、筛选，机械创新设计的每一个环节都有一个特定的设计优化方案，设计的每一个环节都是紧密相连的。总体而言，机械设计还有非常明显的整体化系统化特征。进行机械创新设计时，能充分感受到多门学科之间的渗透和交叉。因此，需要设计者掌握多种类型的知识，科学合理的运用发散性思维和创造性思维，通过自身具备的学科知识进行判断思考，并从创设设计的复杂性特点出发进行机械创新设计。除此之外，机械创新设计前期，还可以参考或是引用国外先进的创意产品来进行设计，但并不是对其进行简单的改造和模仿，而是要将其作为了解机械创新设计特点的第一步。
2机械创新设计常用的方法
(1)仿生类比设计法。主要指在分析类比自然界生物机能的基础上，将生物运动和机械运动之间的相似性和差异性进行分析对比，通过这种方式可以有效的激发创新思维和机械创新设计的灵感，更好的完成规范方案。例如已经出现的模仿蜥蜴、人类手臂的机械抓手等机器人，就是设计者模仿生物运动设计的机械设备。因此，在设计时应仔细观察大自然中生物的特点和日常生活环境，以获得更好的设计灵感。
(2)智力合成设计法。主要是以团队为单位，团队中的成员大胆提出自己的设计分析和建议，通过集体分析讨论的方式，激发团队的创新设计思维，取长补短，确保设计成员的设计灵感得到有效激发，通过不断创新构想和团队成员之间的碰撞和融合，使机械创新设计方案更加具体、全面。设计前，必须明确设计方案的具体目标要求，做好事前准备。讨论时，要尊重团队成员的设计构想，不能带有情绪色彩或者是批判的态度分析讨论其设计构想，在小组设计人员阐述自己的设计构想后，提出自己的一些建议和看法。此外，小组设计人员之间要做到人人平等，分析讨论期间，要将经验交流和设计构想记录下来，并进行总结归纳，以便在讨论分析设计方案时，能选择最适合且综合性较强的设计方案。
(3)移置技术设计方法。指将一个领域中的先进技术移置到另一个领域中进行设计工作。比如，纳米技术是物理领域的一种材料技术，经过设计人员的科学研发后，在服装设计、机器制造等领域得到了一定的应用，并生产出很多纳米服装和纳米机器。
3机械创新设计思维
创新思维是机械创造设计者必须要具备的一项基本要素，同时也是进行创新的关键所在。初学者同专业的机械设计人员相比，在社会实践和教育程度等方面都有很多不足之处，在设计思维的系统性以及广度和深度方面都存在很大的差距。因此需要将在课堂中和书本上所学到的知识进行有效整合，再通过自己的想象力，扩展自身的设计思路，满足机械创新设计的要求。此外，还要高度重视机械创新过程中的灵感来源和灵感思维，其灵感思维是指经过长期思考后，在设计过程中突然产生灵感，从而突破创新的瓶颈区，解决设计难题的一种思维活动。通常情况下，灵感的出现会受到较多因素的影响。例如，看到教室中的全自动喷水黑板擦擦拭黑板的印记，或者是家里微波炉的加热过程，并从中得到启发。灵感的迸发能够不断的升华自身潜在的创造力，同时也这是创新设计质的飞跃过程。因此，在进行机械设计时，要不断的激发创新设计思维，不断的培养创新素质，让自己有源源不断的机械创新设计灵感。
4提高机械创新设计能力的途径
(1)广泛涉猎群书，扩宽自身视野。在学好各科专业知识的同时，还要涉猎群书，养成积极思考和独立思考的习惯。爱因斯坦曾言：“发展独立思考和独立判断的能力，应当始终放在首位，而不应当把获得专业知识放在首位。”只有通过对不同学科的了解，才能培养自己多学科的融合程度，提高全局观，更好地形成多视角多学科的创新能力，进而提高机械设计创新能力。
(2)善于观察生活，突破思维定势。要积极主动、有计划、有目的的去观察社会、观察生活，从中发现创新点，为机械创新能力打下坚实的基础；同时，还要善于打破自己的定式思维，开辟创新点；另外还要善于使用各种思维方法，如系统与具体化、归纳与演绎、比较与归类、分析与综合、抽象与概括等，并掌握各种创新思维法，进一步提高自身的创新意识。
(3)结合相关课程，提高创新意识。提高机械创新设计水平，必须不断培养创新意识，特别是在学校的学习过程中，在老师传授知识的过程中，培养自身知识的联系意识以及对创新知识的敏感度，结合相关专业知识或者是此领域中最前沿的创新成果进行记录，课余时间认真查阅，在小组讨论中积极说出自己的新方法、新思想，还要积极与同学进行交流，在不同的思维中，激发自己的创新灵感。另外，针对老师所举出的各项设计案例，必须要具有求异存疑的逆向思维。对于书本上的知识，要将其应用到实际之处，时刻保持着自己的创新意识，进一步提高自身的创新能力。
创新设计特点范文5
关键词：机械设计；思维；分析
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 机械创新设计及其特点
机械创新设计就是要把设计者脑海中潜在的创造能力完全地释放出来，再借助人类已经取得的相关成果重新进行构思，设计出比以前前更加具有独特性和实用性的设备装置的一种活动。机械创新设计进行的基础就是机械设计学理论，再对一系列的相关学科进行融合，综合设计之后产生的技术方法。
机械创新设计具有许多优秀的特点： ①设计的学科比较多，比如机械、液压、电力等多学科之间进行渗透和综合。②设计过程里面很大一部分的工作不需要进行计算，而是建立在日常知识的积累上，需要大量的推理判断，还需要与创新性思维进行一定的融合。③要在多方案中将最优方案甄选出来。大型的设计中，必须根据能力进行甄选，并且对所选方案进行科学的优化。④创新设计需要不断地进行筛选，每一阶段都有着不同于其他阶段的特点，客观上还有一定的联系，又是一个整体。
2 传统设计与现代设计对比分析
机械设计是一门很古老的学科。它是设计者根据产品使用的要求对机械的结构、工作方式、控制要求、维护保养等进行思考、分析和设计的过程，最后经过机械制造进行生产。因此机械设计对一个机械产品的诞生起到了至关重要的基础作用，设计的优良直接影响产品最终的质量。
传统的机械设计多数依靠设计者的经验和直觉，经验在传统设计上占的比重较大。因此一个具有几十年设计经验的产品设计者依靠经验也可以设计出比较好的产品，但是对于直觉，因人而异。这也可以理解为传统机械设计的部分创新，直觉让每个人设计出的东西有所不同，但传统设计的本质还是经验基础。因此传统机械设计，对设计的问题考虑不够全面，只是满足了基本的使用要求，不多考虑到设计的成本减少和结构的性能可靠，更不会考虑设计的艺术美观。但是传统机械设计周期较短，使用要求基本可以满足。对于产品的安全性，一般考虑较为充裕，因此传统机械较为笨重，难以实现精密微小特点。
3 机械创新设计研究的目的和意义
开展机械创新设计研究，可以提高本身的科技发展水平， 还可以获取丰富的社会效益和经济效益。具有许多意义：
3.1 深入地进行机械创新设计的研究，可以促使人类发明更多的新机器；
3.2 机械创新设计研究可以使机械专家以更快的速度进步，有利于机械设计水平向着更高、更快的目标发展；
3.3 机械产品进行创新设计之后，可以有效提高自身的竞争力，当时的时代产品追求专利化，这样才能获取的更大的收益；
4 机械设计中创造性思维的基本形式
4.1 发散型思维
发散型思维就是在思维过程中，将已经掌握的概念重新进行整合梳理，向附近形成辐射，扩散出更多的答案或者是解决问题的方法。发散型思维没有固定的方向和固定的范围，也不仅限于传统的思想，很多时候思考问题采取的是比较新颖的想法，常常给人意想不到的效果。
发散型思维能力的高低受到好多因素的影响，最重要的一点就是迁移能力。发散型思维有许多不同的表现形式，例如立体思维、多路思维、反向思维等等。发散型思维想要得到的答案要是最多的、最具有新意的，一定要是前人没有想过、没有使用过的方法，这就给机械创新设计带来了更多的灵感。
4.2 聚合型思维
聚合型思维则是用具体的对象当做中心，从不同的角度入手，最后思维回到这个选好的中心上来，解决出现的问题，也就是在许多方案中选择最为合理、有效的那一个。
发散型思维和聚合型思维都属于创造性思维的范畴，两者之间存在着一定的联系，并且不可分割。机械创新设计一般都是由发散思维到聚合思维的过程，然后再从聚合思维到发散思维，反复进行循环，直到问题最后解决。发散型思维和聚合型思维在哲学上来说，属于辩证统一的一个过程，创造性思维整个过程都是为了最后创新的目的做准备，从五花八门的设想中选取最优质的方案。
4.3 想象思维
想象是在思维活动里面，属于抽象思维的一种，想象可以是天马行空般的任意想象，也可以是在已有的基础上进行再加工或者是局部更新的想象。想象思维一般要以客观现实作为基本的出发点，还要具有一定的概括性以及形象性。
想象是人类的思维中最神奇的一部分，也是最美丽的一部分。失去了想象，也就失去了创造，想象就是创造的精华所在。万有引力定律只是因为一个普通的苹果落下地面，牛顿据此展开想象，得到了万有引力定律；“嫦娥奔月”也是人类想象出来的神话故事，促使人类发明了可以登上天空的飞行器。想象可以推动社会不断地进步，科学不断地发展。
5 机械创新设计思维的2个原则
机械设计过程是由功能要求开始出发，再到作用原理，最后进行物理结构构思的一个过程。创新设计思维进行的过程中， 一定要将下列的原则牢牢把握好：
5.1 最短路径原则
首先要对产品具有的功能进行明确， 然后找出最佳的设计例子， 以便在最快的时间内接近目标，然后选用正确的价值工程方法，再将价值较低的极少数组件找出来，当做研究的对象，分析出对象当前存在的矛盾，尝试在最小的变动之下将矛盾解决。这种方法需要消耗的能量是最少的，也就是所说的选用的路径是最短的。
5.2 相似性联想原则
联想是要针对事物之间的相似性进行分析和归纳，联想合理与否的一点重要依据就是是否具有相似性， 相似性由产品的实例进行决定， 如果多样产品实例同时满足一种功能要求， 那么它们之间就可以说是存在着一定的相似性。
6 机械创新设计实例-新型内燃机的开发
无曲轴式活塞发动机就是机械创新设计的一种实例，它把圆柱凸轮安装于发动机的中心部位，在圆柱凸轮的附近就可以再设置多个气缸，这样就形成了多缸发动机。一旦圆柱凸轮的凸轮轮廓形状出现变动的话，输出轴的转速也会随着进行改变，就起到了减速增矩的作用。上述的凸轮式无曲轴发动机已经被广泛应用起来，船舶和机械行业都可以看到它的影子。旋转式发动机与从前的往复式发动机进行比较的话，输出功率上具有明显优点：体积小、重量轻、噪声低并且结构照比以往简单，但是在实际应用的时候还是存在着一些弊端，需要进一步进行解决。
7 结束语
创新在人类进步的过程中起到了重大的作用， 并且促进了机械设计的前进与发展， 机械结构一直以创新作为发展的动力。如今的时代是知识的时代，机械设计与制造在国民经济的发展中起到了奠定基础的作用， 创新才是推动发展的不竭动力。创新能力一旦出现缺失，就会丧失许多本来应该得到的机遇，没有创新就没有机械技术的不断前进。知识创新和技术创新在竞争中起到了决定性胜负的作用，关系到企业的兴衰成败。一定要善于吸收多方的经验，在追求最佳方案的时候，成熟的技术可以直接采用。还要具备一定的学习能力，机械设计涉及到许多学科的知识，设计者一定要具有针对问题自学进行解决问题的能力。只要对自己有信心，努力进行钻研和探索，一定会寻求到最佳的设计方案。
参考文献：
[1] 沈惠平；机械创新设计及其研究[J]；机械科学与技术；2011，（3）.
[2] 刘念聪，王银芝，李宏穆，孙未；机械创新设计的概念及其技术内涵[J]；矿山机械；2009，（8）.
[3] 王瑞芳，陈建平，周桂英；机械产品方案创新设计思维的研究[J]；机械研究与应用；2010，（3）
[4] 李才运.现代设计和传统机械设计的比较[J].工业技术，2012，（10）.
创新设计特点范文6
关键词：行动导向教学法；机械创新设计；教学方法
行动导向教学法的主要特点是以职业岗位为特点，以培养学生的能力为主要目的。机械创新设计是机械专业课程体系中的主要拓展课程，是培养学生运用创新思维和专业方法的能力。将行动导向教学法引进到该门课程的教学过程中，强调培养学生的心智技能和动作技能。不仅实现专业培养的目标，更在于将未来职业对创新型人才的要求显性地落实到当前教育活动中。
一、行动导向教学法的实施因素
行动导向教学法中强调将学生个体作为教学行动的主体，将教师作为教学活动的指导，教学目的是提升学生的专业能力和实际应用的能力。教师在授课过程中所追求的教学目标，应该结合目前学生就业岗位的实际需求，选择合适的教学内容，设置合理的教学情景，最终达成期望的教学目标。要想将行动导向教学法顺利实施，需要保证以下的因素能够达成：1）确定课程的职业教学的目标。职业教育的目的是培养动手能力强、专业素养高的企业优质员工。通过对就业于机械制造企业的专业毕业生情况调查，以及对专业岗位需要的社会能力、方法能力、语言表达与思维能力、学习与创新能力等进行系统分析，从而确定本课程的教学目标和需要达到的职业基本能力目标。2）确定课程顺利实施的指导性原则。顺利实施行动导向教学法，应该具备资讯、计划、决策、实施、检查和评估这6个环节，并且缺一不可。通过整套流程，实现将学生的被动式学习转化为主动式学习，体现对学生的自主学习能力与与创新方法能力的教育目标。需要教师向学生提供必要的学习资讯和创设合理的教学情景，使得学习过程变得丰富而生动。3）做好行动导向教学法的教学规划。首先应该了解该职业活动的基本领域和基本的职业法规，由工作内容来确定学习内容，这样确定出的教学目标和教学规划才更具有实践意义。在教学规划时，可以采用项目实施法、工作站法和头脑风暴法等来组织课程；要结合学生的实际基础设计好每一个教学单元和选题任务；采用多种手段和教学媒介调动学生学习的积极性，以达到良好的教学效果。
二、行动导向教学法在机械创新设计教学中的实施
机械选型和零件结构设计是机械专业学生的重要基本能力之一。机械创新设计的课程任务，是帮助学生从机械传动组合、零件的功能与结构等角度进行再审视和分析，学会运用创新思维和技法对其重新定义，进而尝试作出较合理的简单改造或创新设计。这里以减速器的结构创新为例进行分析，其基本的教学实施过程如下：1）咨询阶段。首先教师给学生布置工作任务，引导学生观察学习各种减速器的工作原理、轮系应用、减速器的结构和标准等，让学生通过自学和发现疑问。有助于学生较好地熟悉和掌握减速器的作用特点、基本类型和优缺点评价，并且能够了解减速器的方法和拆卸方法。2）决策阶段。首先对减速器的传动与结构进行再分析。通过反复的装卸、调整和小组分析讨论过程，在学生掌握了资料检索查阅能力、典型机械传动初步计算能力之后，教师提出任务要求，让学生对减速装置进行整体或局部的创新构思设计，拟设出符合基本原理的多种可能的创新方案。3）计划阶段。学生运用所具备的机械分析与计算能力，再对传动方案进行分析选择评估，对装置传动比进行合理分配计算，使得方案符合评价标准。最后确定最佳创新设计方案，从而实现对减速装置的创新设计目标。4）实施阶段。在这个教学阶段，教师带领学生进行创新型减速器的轮系原理的组装、搭建和调整等基本的操作项目。学生在完成拆装、搭建验证和具体设计以后，再进行结构创新方面就会变得比较简便。5）检查阶段。在这个教学阶段，教师应该指导学生在减速器的拆装调整中，实施安装、齿轮齿衬和精度等方面的测量任务，学会灌注油、检测和更滑零件和调试等技能。6）评估阶段。在此阶段，教师和学生分别对已经完成的创新成果和搭建实验项目进行评价，并提出改进意见和建议。学生从中获得评价能力、语言表达能力和总结分析能力的培养。通过整个过程的学习，学生在掌握对减速装置的拆装调整和传动方案分析的能力基础上，完成了机械传动与结构的。
三、教学实施过程中需要注意的问题
在机械创新设计教学中实施行动导向教学法，需要注意以下几个问题：1）要有科学的教学设计。充分结合学生的知识基础和学习能力设计教学情景，并能根据反馈信息适时调整。尽可能采用多种手段结合的方式，调动学习兴趣和培养学生自主学习能力。2）合理安排教学内容。应考虑学生的心理特征和学习特点精心组织教学题目，巧妙地引导学生的思维，实现知识与能力目标。教师是整个教学过程的引导者和组织者，要重视学生搭配分组情况，保证每组都能完成课题任务。3）及时进行学习效果的评价。可以采用学生自评、互评和教师评价等相结合的方式。评价的内容主要包括解决问题的思路、使用的方法和技能和学习态度等几个方面。
四、结语
在使用行动导向教学法进行机械创新设计教学的过程中，通过将真实的教学项目引进到实际的教学过程中，能够极大程度地调动学生的学习积极性，从而充分体现出以学生为主、教师为辅的教学理念。在整个教学过程中着力营造学生自主学习的氛围，改变传统的以教师为教学中心的教学理念，培养学生的实际动手操作的能力，对提升学生的综合素养有着至关重要的作用。
参考文献：
[1]蒋青松.基于虚拟现实技术的机构认知分析及创新设计平台的建立[D].山东大学,2012.
[2]惠晓妮.采用行动导向教学法进行机械创新设计教学.新课程•上旬,2013(10).
[3]米洁,高宏.课程———实践———创新相辅相成的教学模式改革.实验室研究与探索,2015(2).
