宋志強

（呼倫貝爾學院機電工程學院，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008）

0 引言

在我國輕工機械產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展過程中，需要根據(jù)輕工機械的主要工作機理對其發(fā)展進行全面分析。與此同時，需要對近些年來輕工機械的具體發(fā)展現(xiàn)狀進行深入了解。這樣才能夠利用有效的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法推動輕工機械的創(chuàng)新發(fā)展，促進輕工機械產(chǎn)業(yè)升級，從而帶動我國整體經(jīng)濟的發(fā)展。在實際創(chuàng)新過程中，需要掌握輕工機械企業(yè)設計創(chuàng)新的相關(guān)規(guī)劃，以新思維和新方法為基礎(chǔ)，促進提供機械設計創(chuàng)新的穩(wěn)定發(fā)展。

1 輕工機械設計創(chuàng)新內(nèi)容

在輕工機械設計創(chuàng)新過程中，需要從以下兩方面出發(fā)，對創(chuàng)新的具體內(nèi)容進行科學規(guī)劃：

需要堅持目標創(chuàng)新和理念創(chuàng)新作為主要指導，保證輕工機械設計創(chuàng)新的有序性和規(guī)范性。在輕工機械設計創(chuàng)新過程中，為了提高其創(chuàng)新水平，必須樹立科學有效的創(chuàng)新目標以及創(chuàng)新理念。這是對輕工機械設計創(chuàng)新進行有效指導的重要基礎(chǔ)。一般情況下，在輕工機械設計創(chuàng)新實踐過程中，需要對當前的社會經(jīng)濟發(fā)展需求進行全面分析，堅持市場導向，制定總體發(fā)展方案，并探索合理的設計目標和相關(guān)的創(chuàng)新理念。這樣能夠?qū)p工機械設計創(chuàng)新發(fā)展進行科學指導。

第二，要重視對工作機理和工作模式進行創(chuàng)新。在輕工機械設計創(chuàng)新發(fā)展過程中，需要從機械設計本身的角度出發(fā)，為了促進輕工機械產(chǎn)業(yè)的長遠穩(wěn)定發(fā)展，必須在新目標、新理念的基礎(chǔ)上，對原有的工作機理和工作模式進行改進和優(yōu)化，才能夠制定出與社會經(jīng)濟發(fā)展需求相適應的設計方案。除此之外，需要根據(jù)輕工機械的實際創(chuàng)新情況，對相關(guān)的設計方案進行綜合分析和審核時，要盡可能細化相應的設計方案，按照由小到大、由淺到深的方式開展設計創(chuàng)新作業(yè)。這樣能夠從組成參數(shù)以及結(jié)構(gòu)參數(shù)等細節(jié)部分出發(fā)，逐漸擴大創(chuàng)新范圍，最終實現(xiàn)輕工機械產(chǎn)業(yè)的整體創(chuàng)新發(fā)展[1]。

2 輕工機械設計創(chuàng)新思維與新方法

2.1 建立輕工機械功能求解模型

在輕工機械設計創(chuàng)新中，對新思維和新方法進行應用時，需要注意建立功能求解模型，可以獲取輕工機械創(chuàng)新的具體需求。功能求解模型的主要目的是分析輕工機械在設計創(chuàng)新過程中的具體參數(shù)，為創(chuàng)新設計奠定良好的基礎(chǔ)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)輕工機械的設計創(chuàng)新，必須根據(jù)輕工機械的具體情況和特點建立客觀全面的功能求解模型。這樣能夠提高精工機械設計創(chuàng)新的效率以及質(zhì)量。在整個輕工機械發(fā)展過程中，需要綜合考慮輕工機械產(chǎn)品的具體功能、工作機理以及構(gòu)思效應工藝動作過程、對應不同動作的分解、不同執(zhí)行機構(gòu)的組成系統(tǒng)等。從不同部分開展詳細地分析，才能夠為輕工機械的功能創(chuàng)新奠定堅實基礎(chǔ)。對整個功能求解模型進行分析，可以發(fā)現(xiàn)輕工機械產(chǎn)品的功能、原理、動作過程等都可以形成比較統(tǒng)一的整體。這與其產(chǎn)品本身的特殊性具有一定的聯(lián)系?？梢源_保輕工機械在產(chǎn)品設計創(chuàng)新后與產(chǎn)品的具體性質(zhì)保持一致，并且符合全國機械設計的創(chuàng)新理念。

在輕工機械設計創(chuàng)新過程中，堅持創(chuàng)新理念，必須要容易被設計人員接受。同時要能夠?qū)⑾鄳膭?chuàng)新理念運用在實踐中，提高其操作性。除此之外，整個功能求解模型主要包含功能域、效應域、工藝動作過程域、執(zhí)行動作域以及執(zhí)行機構(gòu)域5個環(huán)節(jié)域。受5個環(huán)節(jié)域映射的影響，設計人員必須將創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法融入到整個設計過程中，才能夠提高成功機械設計的創(chuàng)新水平，并進一步提升創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法的應用價值。將其作為基本創(chuàng)造理念可以衍生出不同功能以及效應的創(chuàng)新方案，在最大程度上推動輕工機械設計行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。此外，在功能求解模型應用過程中，可以建立不同類型的產(chǎn)品工作原理，設計人員對這些理論和技術(shù)進行深入分析，可以開發(fā)出更加可靠的創(chuàng)新理念，從而為相關(guān)機械計創(chuàng)新提供更加新穎的方法以及途徑。因此，在整個輕工機械設計創(chuàng)新過程中，必須重視功能求解模型建立作業(yè)，這是保證輕工機械創(chuàng)設計創(chuàng)新水平的重要基礎(chǔ)。

2.2 機構(gòu)系統(tǒng)的設計原則

在功能求解模型過程中，可以對機械創(chuàng)新中的不同環(huán)節(jié)動作對應機構(gòu)進行綜合分析。但是因為不同執(zhí)行動作機構(gòu)能夠?qū)鄠€機構(gòu)，會形成相互獨立而相互統(tǒng)一的機構(gòu)系統(tǒng)。因此，在對輕工機械設計進行創(chuàng)新時，除了要利用功能求解模型之外，還要構(gòu)建完善的機構(gòu)系統(tǒng)設計方案。在開展機構(gòu)系統(tǒng)設計工作時，需要遵循以下原則，保證機構(gòu)系統(tǒng)設計效果：第一，要堅持相容性的原則。相容性原則指的是對機構(gòu)系統(tǒng)進行整體設計時，必須確保每一個機構(gòu)在執(zhí)行動作時具有較強的同步性。要有協(xié)調(diào)一致的執(zhí)行時間以及相應標準，才能夠確保每一個機構(gòu)輸出動作的精準度。第二，必須堅持最優(yōu)化的原則。在輕工機械機構(gòu)系統(tǒng)設計過程中，需要對整個系統(tǒng)環(huán)節(jié)進行全面分析，確保不同環(huán)節(jié)都能夠達到最優(yōu)化。這是提高機構(gòu)系統(tǒng)性能和創(chuàng)新水平的主要手段。在實際設計過程中，為了確保每一個機構(gòu)系統(tǒng)中不同部分的性能最優(yōu)，需要利用最新穎的設計理念和設計思維，對不同部分結(jié)構(gòu)進行科學設計，然后將不同部分進行有效組合，才能夠提升機構(gòu)系統(tǒng)的整體性能與創(chuàng)新水平[2]。

2.3 設計方法與評價決策

在對輕工機械設計創(chuàng)新過程中的新思維和新方法進行運用時，可以利用形態(tài)學矩陣對機構(gòu)系統(tǒng)的設計方案進行多元化設計。在設計過程中，可以將工藝動作分解獲取不同執(zhí)行動作數(shù)M，對應的執(zhí)行機構(gòu)數(shù)分別為a、b、c，按照相應的公式進行計算，可以獲取機構(gòu)系統(tǒng)的設計方案數(shù)為N。具體的計算公式為：

對相應的機構(gòu)系統(tǒng)方案進行設計后，還需要完成創(chuàng)新性評價以及決策，才能夠準確掌握機構(gòu)系統(tǒng)方案的具體應用效果。在整個機構(gòu)系統(tǒng)設計創(chuàng)新方案中，主要包括系統(tǒng)功能、工作性能以及動力性能等各方面因素，同時還包含經(jīng)濟性、機構(gòu)緊湊性等相應的評價指標。在具體的創(chuàng)新性評價和決策過程中，需要對不同指標進行統(tǒng)一評價，才能夠獲取最優(yōu)方案。以獲取的最優(yōu)方案為基礎(chǔ)，可以將其作為輕工機械機構(gòu)系統(tǒng)設計的主要創(chuàng)新方案。在該創(chuàng)新方案應用過程中能夠?qū)p工機械設計的創(chuàng)新效果進行全面客觀綜合評價。從而為從機械設計創(chuàng)新提供新思維和新方法，這對促進輕工機械設計創(chuàng)新發(fā)展有積極意義[3]。

3 輕工機械設計創(chuàng)新功能求解模型的應用優(yōu)勢

在當前的輕工機械設計創(chuàng)新過程中，對功能求解模型進行充分應用具有比較突出的應用優(yōu)勢，不僅可以為輕工機械設計創(chuàng)新提供有效的參數(shù)支撐，同時能夠使設計師根據(jù)具體的產(chǎn)品設計要求，提升輕工機械產(chǎn)品的整體創(chuàng)新效果。功能求解模型的主要優(yōu)勢包括以下內(nèi)容：

功能求解模型的機械特色比較突出。機械產(chǎn)品的主要特征是需要利用運動以及動力變換和傳遞，實現(xiàn)相應的功能。在功能求解模型應用過程中，可以將工作機理與工藝動作進行有效聯(lián)系，然后將工藝動作過程分解成不同的執(zhí)行動作。這一應用方式更加符合機械設計人員的設計思維，有利于設計人員對功能求解模型進行充分應用，提高成功機械設計創(chuàng)新水平。

功能求解模型的可操作性相對較強。在功能設計模型求解過程中的具體流程為確定工作機理—構(gòu)思工藝動作—將工藝動作分為若干可行動作—選擇合適的執(zhí)行機構(gòu)。設計程序比較規(guī)范，并且對設計人員來說可操作性相對較強，能夠充分發(fā)揮功能求解模型的應用優(yōu)勢。

功能求解模型的設計創(chuàng)造性相對較強。在功能求解模型建立過程中，不同的域之間映射關(guān)系的有效應用可以產(chǎn)生出創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新成果。而這些創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法的充分應用，除了能夠激發(fā)設計師的創(chuàng)作靈感之外，還可以生成不同的創(chuàng)新設計方案，對提升輕工機械設計產(chǎn)品的自主創(chuàng)新水平有積極幫助。

在功能求解模型應用過程中，相應的理論基礎(chǔ)比較充實，能夠進一步推動功能求解模型的穩(wěn)定發(fā)展。在功能求解模型建立過程中，會深入研究不同的機械產(chǎn)品工作機理，同時掌握機構(gòu)學的相關(guān)理論和方法。因此，功能求解模型本身的理論支撐比較堅實，可以為設計人員提供清晰明確的理論和操作方法，對提升輕工機械設計創(chuàng)新的有效性與科學性有積極意義。

在開展輕工機械設計創(chuàng)新時，必須根據(jù)不同的行業(yè)對相應的輕工機械進行全面分析，才能夠選擇出合適的創(chuàng)新方案，提高輕工機械的設計創(chuàng)新水平。例如印刷機本身有印刷工作原理，而縫紉機有縫紉工作機理，燙印模切機有燙印模切機理。在具體的設計創(chuàng)新中，需要根據(jù)不同輕工機械產(chǎn)品的實際情況進行有針對性的創(chuàng)新，才能確保創(chuàng)新的機械產(chǎn)品滿足生產(chǎn)需求[4]。如果忽視產(chǎn)品的具體應用機理，很容易導致設計創(chuàng)新出現(xiàn)問題，直接影響輕工機械產(chǎn)品的應用性能。機構(gòu)學是設計學科創(chuàng)新過程中的重要組成部分，對機構(gòu)設計和機構(gòu)系統(tǒng)進行科學設計，可以對需要的執(zhí)行機構(gòu)進行有效創(chuàng)新。并且能夠?qū)C構(gòu)系統(tǒng)進行科學組合和設計，確保其能夠滿足不同輕工機械的具體創(chuàng)新需求。在當前的機械運動組成方案需求分析中，要利用機構(gòu)學解決機構(gòu)組合與設計的相關(guān)需求，才能提升輕工機械創(chuàng)新水平[5]。

4 結(jié)語

總而言之，在輕工機械創(chuàng)新設計過程中，對創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法進行充分應用是提高整個機械產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新水平的重要內(nèi)容。只有不斷促進新思維與新方法的創(chuàng)新發(fā)展，在輕工機械產(chǎn)品設計過程中融入滿足市場發(fā)展需求以及時代特征的新思維和新方法，才能夠確保輕工機械產(chǎn)品能夠滿足具體的生產(chǎn)需求，從而為輕工機械產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展提供充足的動力。