司超

摘 要：現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭對軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)提出了更多、更高的要求，機械創(chuàng)新設(shè)計能滿足其要求。文章闡述了機械創(chuàng)新設(shè)計的概念、內(nèi)容、特點、目標，分析了軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的方法摘求和過程，給出了設(shè)計實例。

關(guān)鍵詞：軍用電子設(shè)備；機械創(chuàng)新設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）30-0046-02

1 概 述

現(xiàn)代戰(zhàn)爭是電子戰(zhàn)技術(shù)，對軍用電子設(shè)備的要求越來越高，越來越高，如多功能、高性能、智能化、通用性、體積小、重量輕、操作簡單、維修方便、外觀時尚等。此外，為了滿足不斷變化的戰(zhàn)爭的需要，軍用電子設(shè)備的改裝，也需要繼續(xù)安裝。顯然，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法不能滿足其需要，設(shè)計師必須突破傳統(tǒng)的設(shè)計理念，大膽創(chuàng)新，運用先進的理論、技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計。創(chuàng)新設(shè)計是技術(shù)發(fā)展的動力。二十世紀是知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的世紀，技術(shù)創(chuàng)新將進一步成為二十一世紀社會經(jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)力量。研究人員應(yīng)充分利用這一機遇，加強技術(shù)創(chuàng)新，全面設(shè)計軍用電子設(shè)備，以提高軍用電子設(shè)備的綜合性能。

2 我國工業(yè)設(shè)計技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

中國工業(yè)設(shè)計僅有30多年的歷史。1987年，中國工業(yè)美術(shù)協(xié)會正式更名為“中國工業(yè)設(shè)計協(xié)會”，從此，中國工業(yè)設(shè)計駛上了快車道。2007年2月13日，溫家寶總理做出重要指示：“要高度重視工業(yè)設(shè)計”。2010年國務(wù)院十一個部門聯(lián)合制定發(fā)布了《關(guān)于促進工業(yè)設(shè)計發(fā)展的若干指導(dǎo)意見》，表明了我國政府對于工業(yè)設(shè)計的重視。2010年“政府工作報告”中首次涉及“工業(yè)設(shè)計”。

企業(yè)（如海爾、聯(lián)想、華為、李寧等）重視工業(yè)設(shè)計的程度明顯提高。其工業(yè)設(shè)計已滲透到全球品牌戰(zhàn)略的管理層面，在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)、市場營銷、售后服務(wù)等方面發(fā)揮著重要作用。它們通過探索運用工業(yè)設(shè)計來增加產(chǎn)品競爭力和塑造自有品牌。

專業(yè)設(shè)計公司有了較快發(fā)展?，F(xiàn)在全國已有數(shù)萬家之多，具有一定規(guī)模的就有1 200多家。很多設(shè)計公司最初僅能提供外觀造型設(shè)計，到現(xiàn)在已可提供從內(nèi)在功能到外觀造型以至營銷策略等全方位的綜合解決方案。工業(yè)設(shè)計園區(qū)正在發(fā)揮集聚效應(yīng)。2003年無錫成立了第一家國家級工業(yè)設(shè)計園區(qū)，現(xiàn)在全國范圍至少已有20多家工業(yè)設(shè)計園區(qū)，如北京DRC工業(yè)設(shè)計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地、上海國際工業(yè)設(shè)計中心、深圳設(shè)計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園、廣東順德工業(yè)設(shè)計城、寧波和豐創(chuàng)意廣場等，它們都取得了很大的成效。

中國工業(yè)設(shè)計協(xié)會設(shè)立每2年1次的工業(yè)設(shè)計活動周，以及每年1次的“紅星獎”（中國工業(yè)設(shè)計獎）評選活動，對工業(yè)設(shè)計發(fā)展起到了一定的推動作用[CI，S]

從總體上看，我國工業(yè)設(shè)計取得了長足的發(fā)展，發(fā)展趨勢也愈來愈好，速度也加快了，但專業(yè)的設(shè)計規(guī)模還不大，水平還不高。

3 機械創(chuàng)新設(shè)計概述

機械創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關(guān)科學技術(shù)成果（包括理論、方法、技術(shù)、原理等），進行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計出有新穎性、創(chuàng)造性、實用性的機構(gòu)（結(jié)構(gòu)）或機械產(chǎn)品（裝置）的一種實踐性活動，它是建立在現(xiàn)有機械設(shè)計理論基礎(chǔ)上，吸收科技哲學、認識科學、思維科學、設(shè)計方法學、發(fā)明學、創(chuàng)造學等相關(guān)學科的有益成分，經(jīng)過交叉而成的一種新的設(shè)計技術(shù)和方法。

3.1 機械創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)容

機械創(chuàng)新設(shè)計包含2部分內(nèi)容：一是改進完善現(xiàn)有產(chǎn)品的機械性能、可靠性、經(jīng)濟性、實用性等；二是創(chuàng)造設(shè)計出新產(chǎn)品，以滿足新的使用要求。

3.2 創(chuàng)新設(shè)計的特點

創(chuàng)新設(shè)計的特點是：

①獨特性。設(shè)計師應(yīng)追求與前人、眾人不同的方案，善于打破常規(guī)設(shè)計思維、慣例，提出新功能、新原理、新結(jié)構(gòu)，在求異和突破中體現(xiàn)創(chuàng)新。

②實用性。設(shè)計師應(yīng)從產(chǎn)品的市場適應(yīng)性和可生產(chǎn)性兩方面出發(fā)，來設(shè)計產(chǎn)品的新功能、新結(jié)構(gòu)，沒有實用性的產(chǎn)品或無法加工的新結(jié)構(gòu)都是紙上談兵，不是真正的創(chuàng)新。

③多方案選優(yōu)。設(shè)計師應(yīng)從多方面、多角度、多層次尋求多種解決問題的方案，在多方案中求新、求異、選優(yōu)。機械創(chuàng)新設(shè)計的目標是由所要求的機械功能出發(fā)，改進、完善現(xiàn)有機械或發(fā)明新機械，實現(xiàn)預(yù)期的功能，并使其具有良好的工作品質(zhì)及經(jīng)濟性。

4 軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方法

軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計就是利用最新科技成果，針對現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭的特點，在現(xiàn)代設(shè)計理論、技術(shù)、方法的指導(dǎo)下，充分發(fā)揮設(shè)計師的創(chuàng)造性，設(shè)計出更獨特、更新穎、更實用的新型結(jié)構(gòu)，以滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭對軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)的要求。

根據(jù)不同的設(shè)計對象，采取相應(yīng)的創(chuàng)新設(shè)計方法，通?？煞譃椋洪_發(fā)設(shè)計、改型設(shè)計和變異設(shè)計3種。

4.1 開發(fā)設(shè)計

主要針對新研設(shè)備提出新的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，完成從規(guī)劃、方案、技術(shù)設(shè)計道加工、生產(chǎn)的全過程。

4.2 改型設(shè)計

在已有設(shè)備的基礎(chǔ)上，針對原有的缺陷或新的工作要求，從工作原理、機構(gòu)、結(jié)構(gòu)、參數(shù)、尺寸等方面進行一定的改進設(shè)計，以提高設(shè)備質(zhì)量、可靠性等，使設(shè)備滿足新的工作要求。如在基本型設(shè)備的基礎(chǔ)上，開發(fā)不同參數(shù)、尺寸或不同功能、性能的改型系列設(shè)備，就是改型設(shè)計的成果。

4.3 變異設(shè)計

針對已有的先進設(shè)備或結(jié)構(gòu)設(shè)計，進行深入分析，探索、掌握其關(guān)鍵技術(shù)，在消化、吸收的基礎(chǔ)上，設(shè)計出同類型其它類似的創(chuàng)新設(shè)備。開發(fā)設(shè)計以開創(chuàng)探索創(chuàng)新，改型設(shè)計通過改進創(chuàng)新，變異設(shè)計在吸取、消化中創(chuàng)新。創(chuàng)新設(shè)計是各種設(shè)計方法的共同點，結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，掌握基本設(shè)計方法，在實踐中不斷提高創(chuàng)新設(shè)計的能力。

5 軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計過程

軍用電子設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計主要包括以下4個過程：綜合過程、選擇過程、分析計算過程和設(shè)計過程。

5.1 綜合過程

根據(jù)設(shè)備的技戰(zhàn)術(shù)指標以及要完成的功能，進行大量的調(diào)研，收集有關(guān)信息，進行綜合分析，確定設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體方案，包括所涉及到的零件、部件、整機等不同層次、不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計、組合。在這一過程中，要充分考慮到總體方案可能涉及到的專業(yè)知識以及關(guān)鍵技術(shù)等問題。

5.2 選擇過程

根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計總體方案進行結(jié)構(gòu)類型的綜合與選優(yōu)，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)類型將直接影響到整機的性能和經(jīng)濟性，決定了設(shè)備的結(jié)構(gòu)是否新穎、獨特、實用，這一過程常常伴隨著新的發(fā)明創(chuàng)造，大部分的機械發(fā)明、專利都屬于結(jié)構(gòu)類型的創(chuàng)新設(shè)計，所以說，結(jié)構(gòu)類型的綜合與優(yōu)選是結(jié)構(gòu)設(shè)計中最富有創(chuàng)造性、最具活力的階段，但又是十分復(fù)雜和困難的階段，因為它涉及到設(shè)計人員的知識（深度和廣度）、經(jīng)驗、靈感和想象力等眾多因素，這也是多年來困擾結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的主要問題之一。

5.3 分析計算過程

根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)類型建立相應(yīng)的數(shù)學、物理模型以及相應(yīng)的方程組，利用計算機技術(shù)進行分析計算，這一過程需要反復(fù)優(yōu)化求解。由于計算機技術(shù)及優(yōu)化計算學的迅速發(fā)展，使得這一問題有了突破性的進展。

5.4 設(shè)計過程

完成上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析、計算、綜合、選優(yōu)過程后，即可進入結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計階段，包括選擇零部件的材料、確定零部件的結(jié)構(gòu)形式、尺寸，繪制零部件圖、裝配圖等。為進一步提高設(shè)備的競爭力，還需利用美學原則對設(shè)備進行工業(yè)設(shè)計，使設(shè)備外型具有宜人性、時尚性，從而實現(xiàn)設(shè)備的實用與美觀的完美結(jié)合。這一過程主要解決基于可靠性、工藝性、安全性、維修性、美觀性的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。

機械創(chuàng)新設(shè)計作為一種新的設(shè)計理論、技術(shù)和方法，在國內(nèi)外的許多企業(yè)中取得了顯著效果和效益。

6 結(jié) 語

機械創(chuàng)新設(shè)計是比較傳統(tǒng)的設(shè)計，特別強調(diào)在設(shè)計過程中的人，特別是在集成過程中，選擇過程和設(shè)計過程中的主導(dǎo)和創(chuàng)造性的作用。

由于軍用電子設(shè)備的特殊性，其結(jié)構(gòu)設(shè)計不形成自己的風格，缺乏創(chuàng)新性和競爭力，創(chuàng)新是軍用電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)順應(yīng)時代的要求，充分發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性，大膽運用機械創(chuàng)新設(shè)計方法，設(shè)計出具有時代感的軍用電子設(shè)備。

參考文獻：

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