㈠ 机械设计都有哪些现代设计方法
机械设计的现代设计方法:
一、专业现代
由机械设计和计算机专业人员共同开发的计算机软件,能够反映和描述机械产品在实际工况下的各种损伤、失效和破坏的机理,可以定量分析和计算机械零件和机械的动态行为,并形成固定的设计程序,这就是专业的现代设计方法,如:振动分析和设计,摩擦学设计,热力学传热设计,强度、刚度设计,温度场分析等等。这些软件都是在传统的设计方法基础上,应用计算机技术开发出来的。例如:用Pro/M软件分析机械装置的动态特性,用ANSYS软件分析应力都是这方面很好的例子,为准确判断装置的可靠性和选择设计参数奠定了基础。
二、通用现代
为了满足机械产品性能的高要求,在机械设计中大量采用计算机技术进行辅助设计和系统分析,这就是通用的现代设计方法。常见的方法包括优化、有限元、可靠性、仿真、专家系统、CAD等。这些方法并不只是针对机械产品去研究,还有其自身的科学理论和方法。
1、优化设计
机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用,其基本思想是根据机械设计的理论,方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型,然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计问题的最优方案。它是机械设计理论与优化数学、电子计算机相互结合而形成的一种现代设计方法。
2、仿真与虚拟设计
计算机仿真技术是以计算机为工具“建立实际或联想的系统模型”并在不同条件下对模型进行动态运行实验的一门综合性技术。而虚拟技术的本质是以计算机支持的仿真技术为前提,在产品设计阶段,实时地并行地模拟出产品开发全过程及其对产品设计的影响,预测产品性能、产品制造成本、产品的可制造性、产品的可维护性和可拆卸性等,从而提高产品设计的一次成功率。这种方法不但缩短产品开发周期,也实现了缩短产品开发与用户之间的距离。
3、有限元设计
这种方法是利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。它不仅能用于工程中复杂的非线行问题、非稳态问题的求解,而且还可用于工程设计中进行复杂结构的静态和动力分析,并能准确地计算形状复杂零件的应力分布和变形,成为复杂零件强度和刚度计算的有力分析工具。
4、模糊设计
它是将模糊数学知识应用到机械设计中的一种设计方法。机械设计中就存在大量的模糊信息。如机械零部件设计中,零件的安全系数往往从保守观点出发,取较大值而不经济,但在其允许的范围内存在很大的模糊区间。机械产品的开发在各阶段常会遇到各种模糊问题,虽然这些问题的特点、性质及对计策的要求不尽相同,但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特点是,可以将各因素对设计结果的影响进行全面定量地分析,得出综合的数量化指标,作为选择决断的依据。
机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。
㈡ 艺术中的机械美,其特点是什么
美与魅力的代言人,不仅仅是美/风景/事物,还有平日里你很少见到的机械。它的美不仅仅是外观,更是时代的科技与人类文明进步的融合。太美了,让人深思,震撼灵魂。我们欣赏的大多是平面设计和插画设计。这里分享一些重量为工业机械的设计,一种别样的霸气之美,深深感叹人类的智慧能创造出如此巨大的工具,太神奇了。
㈢ 装置艺术的构成
装置艺术,是指艺术家在特定的时空环境里,将人类日常生活中的已消费或未消费过的物质文化实体、进行艺术性地有效选择、利用、改造、组合,以令其演绎出新的展示个体或群体丰富的精神文化意蕴的艺术形态。简单地讲,装置艺术,就是“场地+材料+情感”的综合展示艺术。
装置艺术的发展如同其它艺术发展的景况一样,都是受当下多种单一与复合的观念所左右的,也受其自身发展经验的积累所促动。装置艺术日渐在内容关注、题材选择、文化指向、艺术到位、价值定位、情感流向、操作方法等方面,都呈现出多元繁复的状态。但从其总体来看,装置艺术的固有特征并没有朝令夕改。
装置艺术简介
装置艺术始于60年代,也称为“环境艺术”。作为一种艺术,它与六七十年代的“波普艺术”、“极少主义”,“观念艺术”等有联系。在短短几十年中,装置艺术已经成为当代艺术中的时髦,许多画家、雕塑家都给自己新添了“装置艺术家”的头衔。在西方已经有专门的装置艺术美术馆,例如英国伦敦的装置艺术博物馆,美国旧金山的卡帕街装置艺术中心,由1983年的一栋楼发展到2000年的四栋楼。纽约新兴的当代艺术中心,几乎就是一个装置艺术展览馆,在它的庭院中,修筑了露天装置艺术的专用隔间。美术院校也开始开设装置艺术课程。在英国,哈德斯费尔得大学已经设有专门的装置艺术学士学位。在西方当代美术馆的展览中,装置艺术也占据了相当重要的位置。以美国圣地亚哥当代艺术博物馆为例,在1969年至1996年期间,就举办了67次装置艺术展览。近年在美国美术院校毕业的硕士生很多人都成了装置艺术家。
装置艺术产生的原因
美国艺术批评家安东尼·强森(Anthony Janson)对后现代主义时期装置艺术如此引人注目是这样解释的,“按照解构主义艺术家的观点,世界就是‘文本’(text),装置艺术可以被看做是这种观念的完美宣示,但装置的意象,就连创作它的艺术家也无法完全把握,因此,‘读者’能自由地根据自己的理解,进行解读。装置艺术家创造一个另外的世界,它是一个自我的宇宙,既陌生,又似曾相识。观众不得不自己寻找走出这微缩的宇宙的途径。装置所创造的新奇的环境,引发观众的记忆,产生以记忆形式出现的经验,观众借助于自己的理解,又进一步强化这种经验。其结果是,‘文本’的写作,得到了观众的帮助。就装置本身而言,它们仅仅是容器而已,它们能容纳任何‘作者’和‘读者’希望放入的内容。因此,装置艺术可以作为最顺手的媒介,用来表达社会的、政治的或者个人的内容。”。另一位评论家麦克(Michael Kimmelman)则指出,装置艺术在当代兴起,与它的文献记录功能有关。它在这方面的潜能,远远超过绘画、雕塑和摄影等艺术形式。此外,装置艺术的兴起,也可以看作是对“极少主义”美术的反动。如果说“极少主义”几至虚无的直接和简单,在一定程度上反映了后工业社会对速度、效率的崇拜,那么,装置艺术的多多益善,则迫使观众放慢节奏。因此,装置艺术似乎满足了繁忙的当代人的生理需要和心理平衡。由于装置艺术中众多的艺术门类,以及众多实物的非逻辑,非再现的陈列,它们之间的张力构成了无穷大的观念的“排列组合”关系。同时,装置艺术还充分反映变化中的世界,因为装置艺术中静止的物品并不是绝对静止的,它们所存在的空间环境和社会处于永恒的运动中,因此它们本身的意义也在不断变化。
后现代社会的另一特征是摒弃极端,拥抱兼容。地球村的逐渐形成,意识形态的对立被经济合作所取代。折衷、含糊成为国际的主调。在瞬息万恋的时代,就像未来主义艺术家在他们的宣言中所说的,“试图使用逻辑来精微准确地解释一切,来解释其因果关系,是一种愚蠢的想法。因为我们周围的现实,互为牵连的事物向我们劈头袭来,它们契合在一起,混合在一起,混沌无序。”装置艺术正是这样一个说不清的世界--杂乱的实物,令人目不暇接的录像,昏乱怪异的声响,玄言断句,雕塑加绘画。这体现西方当代人迷茫而又无可奈何,不得不以自我为中心,放弃传统宗教,在神秘中寻求对不可知的答案。装置艺术解读的不确定性暗示这种神秘,承认人类的认知是相对的,而无法逾越的不可知才是绝对的。
与传统艺术的区别
在艺术上,装置是对传统艺术分类的挑战。每个时期的艺术分类是特定的社会和历史状态的产物。19世纪,美术家们试图用各种方式对艺术进行分类,有的以主体的感觉器官如视觉器官或听觉器官来分类;有的把艺术分为空间艺术或时间艺术,有的把艺术分类成再现艺术或非再现艺术。这种探索艺术分类新方式的努力,首先说明在18世纪法国美术学家阿贝·马托的分类原则上所建立的艺术分类已不能系统地界定日趋纷繁复杂的艺术现象。人们在不断从新的角度深究艺术的本质和各种艺术门类之间的关系,正像朱狄在《当代西方美学》中所指出,现当代艺术“粉碎了每一种艺术已往所具有的,为多数人所认可的那种传统尺度和界标。这一变化首先带来的是们不再像过去那样,在传统标准的意义上对各种艺术进行分类,而不得不去重新研究各门艺术的特征究竟发生了什么变化,继续进行对某一种艺术形式的独特本质进行研究,或在此基础上转入对构成各种艺术的最共同的本质加以研究。”装置艺术自由使用各门类艺术手段,表明人类表达思想观念的艺术方式是无法用机械的分类来界定的。由于现代艺术表现手段和材料的令人眼花缭乱的变化,依靠不断更新艺术分类原则,把规律化强加给无规律变化的艺术现象,不但无助于认识日日更新的艺术,到头来只会弄得人们无所适从。不受限制地综合使用多门类的艺术形式,是现代艺术追求表现广度,深度和强度的必然产物。
在展览和收藏方面,装置艺术藐视美术博物馆的权威。很多装置艺术最初都是在“非正式”的展览场所,即不是博物馆也不是画廊的地方展出。例如旧金山的卡帕街装置艺术中心就是由分散的一栋栋经过翻修的民房组成。在西方,博物馆的艺术基本上是中产阶级的艺术。没有受过高等教育的广大劳动阶层,去美术馆画廊的微乎其微。由于装置艺术把展览的场所搬到室外,移进翻修过的民居、废弃的厂房、简陋的仓库,以“平民化”的面目出现,实际上具有艺术普及的意味,把艺术带给那些几乎不进画廊、美术博物馆的劳动人民。同时,装置艺术还反对美术博物馆用象牙之塔把艺术与生活隔离。它不仅“平民化”,还直接进入生活。有的室外装置以声响雕塑组合的形式出现,有的建成奇异的园林,有的又像梦幻世界的建筑,有的则用来装饰大楼外墙,真正成为人们可观可游,可坐可卧的生活环境。但是装置艺术进入市民的生活环境,往往不是出于乌托邦式的艺术理想,而是经济原因。很多美国城市都有公共环境艺术基金,这些基金是装置艺术家的重要赞助资金来源之一。
装置艺术的特征
装置艺术一般具有以下特征:
1.装置艺术首先是一个能使观众置身其中的、三度空间的“环境”,这种“环境”包括室内和室外,但主要是室内。
2.装置艺术是艺术家根据特定展览地点的室内外的地点、空间特地设计和创作的艺术整体。
3.就像在一个电影场里不能同时放映两部电影一样,装置的整体性要求相应独立的空间,在视觉、听觉等方面,不受其它作品的影响和干扰。
4.观众介入和参与是装置艺术不可分割的一部分。装置艺术是人们生活经验的延伸。
5.装置艺术创造的环境,是用来包容观众、促使甚至迫使观众在界定的空间内由被动观赏转换成主动感受,这种感受要求观众除了积极思维和肢体介入外,还要使用它所有的感官:包括视觉、听觉、触觉、嗅觉,甚至味觉。
6.装置艺术不受艺术门类的限制,它自由地综合使用绘画、雕塑、建筑、音乐、戏剧、诗歌、散文、电影、电视、录音、录像、摄影等任何能够使用的手段。可以说装置艺术是一种开放的艺术手段。
7.为了激活观众,有时是为了扰乱观众的习惯性思维,那些刺激感官的因素往往经过夸张、强化或异化。
8.一般说来,装置艺术供短期展览,不是供收藏的艺术。
9.装置艺术是可变的艺术。艺术家既可以在展览期间改变组合,也可在异地展览时,增减或重新组合。
自然,装置艺术本身也在变化,例如,当代装置艺术不再是对传统的博物馆展览的一种反叛,相反,已经成为博物馆的宠儿。最初以反对博物馆永久收藏为其宗旨的“环境艺术”(也就是装置艺术),也被“招安”,进入博物馆的永久收藏藏品名单。再以美国圣地亚哥当代艺术博物馆为例,在它举办的67次装置艺术展览中,有58件被博物馆收购,成为永久收藏品。
装置艺术在中国
装置艺术在中国是20世纪80年代才开始被认识和兴起的。因为,美国著名的波普艺术家劳申柏格曾于80年代来中国美术馆办了一次展览。由此点燃了中国艺术家对装置艺术形态的兴趣火种。以致经过十多年的探索、实践发展,装置艺术越来越不仅为众多的中国艺术家和民众所认识、理解、认可与接受。而且,“装置艺术在90年代前期的中国美术中,已作为极有实力和潜力的艺术形式,积极的、深刻的表现着世界之今日中国之今日以及个人之今日”。装置艺术在中国的发展,也有其内在的因素。一方面,当代国际艺术的整体性发展对中国艺术家的刺激和推动。
另一方面,中国社会实行改革开放以后,经济发达、国人生活水平提高、综合国力增强,社会结构中的某些方面的观念也呈现出工业或后工业社会的情势。所以,装置艺术在中国还是有了长足的发展。这正如张晴所言:中国装置艺术家在装置艺术探索中,分别对当下经验、文化迁徙、观念派生等方面均作出了较有深度的挖掘与表现。而在艺术形式方面分别对分析的立体主义以来的,特别是针对后现代艺术中多元的形式进行探索,并将中国当代精神注入其中进行有机的媒合与升华。由此可见,在逐渐推进工业化发展的中国,在材料、特质越来越现代化并日趋丰富之同时,人们的观念变迁、文化取向、生活态度与方式必将日趋现代意义上的多元化。为此,作为进入工业社会的国度里,将艺术“走向物化”对于中国美术而言已不再遥远。同时,在一个创造物质、追求物质、享用物质的现状与前景中,综合材料与装置艺术必将越来越快地取代中国探索性艺术中领衔主角之地位。如果是这样,那么,待到中国的经济与欧美的经济相近之期,首先与世界艺术直接交流与媲美的艺术形式,那亦必推动综合材料与装置艺术。因为,综合材料与装置艺术不但对中国美术发展具有前景,对于世界美术发展同样具有前景。
㈣ 机械创新设计的方法都有哪些
创新设计的正常开展和完成,必须正确运用创新设计方法。常用的创新设计方法主要有下面几种:
一、智力激励法
智力激励法又叫集思广益法,它是由美国创造学家A.F.奥斯本提出的。人的创造性思维特别是直觉思维在受激发情况下能得到较好的发挥。一批人集合在一起,针对某个问题进行讨论时,由于每个人的知识和经验不同,观察问题的角度和分析问题的方法各异,提出的各种意见能互相启发,从而诱导出更多创意。通过激智、集智、交流,可实现创新的目的。智力激励法可以通过召开会议,也可以通过信函、书面等形式,达到互相启发、补充和完善见解,或发展为新的见解。
二、提问追溯法
提问追溯法是有针对性地、系统地提出问题,在回答问题过程中,便可能产生各种解决问题的设想,使设计所需要的信息更充分,解法更完善。提问追溯法提出的问题如下:
1)有没有其他用途?有没有新的用途?稍加改进有没有其他用途?
2)能否借用其他经验或发明?是否有相似的东西?是否有可模仿或可借用的东西?3)能否在结构、造型或其他方面变化一下?能否增加或减少什么?能否加高或降低一点?能否加长或缩短一点?能否加厚或减薄一点?能否减轻或加重一点?能否扩大或缩小一点?能否重新组合或再分解?
4)能否用其他东西代替?能否用代用的原材料、半成品或其他的代用制造方法?
5)能否增加或减少功能?
6)能否在成本不变的前提下提高产品的性能?
7)能否采用廉价代用材料、简化结构、使用简单而高效的制造工艺、提高零部件的标准化程度来降低成本?
通过一连串从不同角度的发问,可启发思维,提出新的设计方案。
三、缺点列举法
运用缺点列举法始于发现事物的缺点,挑出事物的毛病。在明确需要克服的缺点后,有的放矢地进行创造性思考,并通过改进设计去获得新的设计方案。例如,一家生产汽车喇叭继电器的小厂,为了改变产品销路不畅的被动局面,厂长和技术人员、销售人员一起对有关产品进行分析,在广泛收集用户意见的基础上,分析产品的缺点,然后针对缺点采取各种不同的措施,改进了原有的产品,很快打开了销路,销售量一年内便增长了一倍。
四、希望点列举法
希望点列举法从设计者(发明者)或用户的意愿出发提出新设想、新要求,从而激发人们去开发新产品或改进原有的产品。例如有了黑白电视机,还希望有彩色的、遥控的。又如人们希望在给别人打电话时不仅能闻其声,而且能见其人,为适应这种要求,开发了可视电话。
希望点列举法与缺点列举法都是将思维收敛于某“点”,然后发散思维,最后又集中于某种创意。但希望点列举法比缺点列举法涉及的目标更广,而且更侧重自由联想。
五、联想类比法
联想是由一个事物想到另一个事物的心理过程。对应联想由一件事物联想到与其对立的另一事物。例如由小想到大,由集中想到分散等。要增强联想能力,必须注意增加知识和经验,不但注意吸纳本专业及其他专业的学科知识,更要重视参加各种实践活动。利用联想进行发明创造是一种常用而且十分有效的方法,很多发明家都善于联想,也得益于联想的妙用。例如,贝尔发明电话,开始没有成功,以后从吉他的声音中想到了共鸣原理,改进了装置,才使电话发明成功。又如布拉特从看到蜘蛛织网联想到可以从上到下造桥,从而发明了吊桥,突破了传统的造桥模式。
联想类比由一事物或现象联想到与其有类似特点(如性质、外形、结构、功能等)的其他事物或现象。例如,由水波想到声波、光波;由水波可出现干涉现象,想到光也有干涉现象等。
六、反向探求法
反向探求将人们通常思考问题的思路反转过来,从背逆常规的途径探寻新的解法,因此反向探求法亦称为逆向思维法。例如在钨丝灯泡发明初期,为了避免钨丝在高温下的氧化,需要将灯泡内抽真空,但是使用后发现抽真空后的灯丝通电后仍会变脆。为了解决这个问题,当时多数人的意见是继续提高灯泡内的真空度。而美国科学家兰米尔却应用反向探求法提出向灯泡内充气的方法,他分别试验了将氢气、氧气、氮气、二氧化碳气、水蒸气等充入灯泡,试验结果表明氮气有明显的减少钨蒸发的作用,可使钨丝在其中长期工作,因而发明了充气灯泡。又例如:化学能为什么不能变成电能?声音既是振动,那么振动为什么不能复现原声?根据这些反问,相继发明了电池、留声机。
七、组合创新法
组合创新法是将现有技术或产品通过功能、原理、结构等方面的组合变化形成新的技术思想或新产品。组合法的优点是组合形式多样,应用广泛,便于操作,经济有效。组合创新法应用的技术单元一般是已经成熟或比较成熟的技术,不需要从头开始,因而可以最大限度地节约人力、物力和财力。在当代社会生产和生活中,存在着大量已经开发出来的技术,只要合理组合,就能创造出适合需要的技术系统。例如,美国的“阿波罗”宇宙飞船由700万个零件组成,但没有一个零件是新研制的,用这些已有的零件组合出把人送上月球又重返地球的神奇系统。同样“阿波罗”宇宙飞船技术中的全部技术都是现有技术的组合。
组合创新法的类型很多。常用的有性能组合、原理组合、功能组合、结构重组、模块组合等。虽然组合创新法所使用的技术是已有的技术,但适当组合后,同样可以做出重大的发明。
㈤ 机械创新设计都有哪些原则
机械创新设计的原则:
(1)科学性原则
设计方案是某种或某些科学技术原理的体现,因此,任何设计方案都不能违背科学技术原理。
违背这一原则的设计以“永动机方案”为最典型。自古以来,有无数发明家绞尽脑汁地设计了一个又一个永动机,但都因直接违背能量守恒定律而徒劳无益,没有任何结果。设计方案除了不违反科学原理外,还应能达到预期的性能。大多数发明的目的都是要超过已有技术。
如果效果并不那么理想,该发明也就失去了存在的意义。因此,多方面地对设计的技术性能进行论证很有必要。
例如,有人曾设计出一种“液压传动和变速的自行车”。他的目的是使车子骑起来更为轻快和灵便。这就要有一个前提,即液压传动系统要与链条传动的效率相近或更高。但是如果认真进行核查的话,我们就会发现事实正好相反,在功率传送上液压传动的效率较低,因此该项发明的预期目的很难实现。
对于一项本身作用原理没有问题的发明,还应考虑它在制造过程中是否存在特殊的困难。假定你想发明一种“扑翼式人力飞机”,如果你的设计有赖于一种极轻然而又很坚固、弹力又极好的材料,大概就有问题了。你必须首先调查一下你所需要的这种材料目前是否可能制造出来,然后再去考虑你的发明是否有意义。
另外一个必须考虑的问题是,你设计的东西如果如愿以偿地制造出来了,在实际使用中是否会遇到特殊的困难。
例如,一种像帆船那样由风驱动的运输车辆并不是制造不出来,但是如果我们真要使用这样一种“风动车辆”,就会遇到许多麻烦。我们必须在很窄的道路上行驶,然而,陆地上的风远不像海上那样稳定,因此,我们的车辆就会陷入时快时慢、时走时停的状态。这在公路运输上是不能允许的,会大大妨碍其他车辆的行驶和安全。
(2)独特性原则
创新设计者往往别具匠心,常常以不同于一般设计师的方式提出一些奇特的构思,使技术方案具有突出的实际效果。
例如,转子发动机的设计,磁悬列车的设计等,都是别具匠心的设计。
出色的设计往往具有独特的构思,但独特的构思未必能成为有实际效果的为人们所急需的产品。例如,有人曾设计了一种“能喷水的闹钟”,他用喷头射水代替铃声来浇醒沉睡的主人,但是,这样的设计由于人们不那么需要,所以很难商品化。
(3)求优性原则
要想直接估计出一项设计的实用价值是十分困难的。实际上,人们往往采取比较法来进行估计,也就是将新方案的可能效果与那些要解决同样问题的全部已有技术相比较,看它是否处于比较优越的地位。
一般说来,追求完全相类似功能的不同技术是可以进行比较并分出优劣的。例如,爱迪生设计的碳钮电话话筒与原来贝尔所用的液体变阻器话筒是两种技术,但它们所要达到的功能完全相同,即把声音变成相应的波动电流。在这种情况下,人们可以清楚地看出,前一种技术比后一种更为简单、方便、耐用,明显优于后一种。实际上,贝尔公司很快就买下了爱迪生的专利权。
想出一个优于已有技术的设计方案当然是很值得高兴的事,但是,我们也应该意识到,技术在不断发展进步,新的设计也会层出不穷。因此,我们还必须考虑可能出现的其他种种技术方案,考虑到各种可能的改进方案,这样才能使自己的设计在稍长的时间内处于相对最优地位,在较长时间里保持其使用价值。从中可以看到,创新才是技术设计永保青春的秘诀。
(4)简捷性原则
技术方案是否简捷,也是判断一项设计能不能获得成功的一项设计原则。
有一种模糊的错觉认为,一项设计的原理和构造越复杂,就说明它的水平越高。诚然,把一件构造复杂的东西制造出来绝非易事,但这仅仅是对制造者而言。如果设计者使其构造的复杂性超越了一定的限度,那么这就是一件蹩脚的或失败的设计。因此,创新设计者应追求功能明确、性能可靠且机理简单的技术方案。
(5)市场性原则
符合科学原理和技术原理的产品设计,通常可以制造出来。那么,是否就能认为这一项设计已经取得了成功呢?事实上未必如此。除了极少数特殊情况(如作为一项科学研究的实验)以外,一般的设计要获得最后成功,必须证明自己具有突出的实用性,必须经受住市场的严峻考验。
爱迪生曾这样说:“我不打算发明任何卖不出去的东西,因为不能卖出去的东西都没有达到成功的顶点。能销售出去就证明了它的实用性,而实用性就是成功。”这对任何有志于创新设计的人来说是金玉良言,是判断设计价值的最高标准。有人可能错把专利局审查批准看作设计成功的标志。诚然,这确实是一个可喜的标志,标志着你的设计有了起码的水平,然而这并不是最重要的标志。有人可能要问,专利审查不是已经包括实用性的内容了吗?实际上,专利局仅仅是把那些明显不实用的设计加以剔除,并不对获准专利的商业价值作任何保证。从世界上发达国家获准专利的实施情况来看,真正获得效益的仅占总数的15%左右。
那么,什么样的东西能获得市场呢?一般地说,要求该设计者的使用价值超过出售价格。
一种商品的售价总是受成本制约的。一般情况下产量越多,成本就越低。而同一种设计对于不同的人来说,其使用价值往往是不同的。通常只有少数人认为其使用价值很高,而多数人则不这样认为。
例如,同样一种太阳能利用设备,在阳光充足而燃料贫乏的地区(如青藏高原)就有较高的使用价值;而在燃料非常丰富的地区则没有很重要的使用价值。因此,对于特定的某一产品来说,考虑的销售面越广,其平均使用价值就越低。
对熟悉工程技术的人来说,估计一种新产品的成本并不感到十分困难,而估计一项新设计的使用价值却常常感到是十分困难的事情。尽管如此,我们仍可以从下面几个方面来考虑使用价值:
1)该设计解决的问题是否迫切?一般说来,如果一项设计解决了人们迫切需要解决的问题。它的使用价值就比较高。例如,在电报发明之前,火车和轮船已在世界上得到应用,运输的速度已大大加快,但通讯速度受运输速度所限制,远远不能适应当时工业和商业迅速发展的需要。因此,电报被莫尔斯发明出来以后不到10年,就在许多国家得到广泛应用。但是,人们在短距离通讯上,使用电报仍不够方便,需要专人收发报和翻译电码,往往还不如派人送信省事,然而,电话的发明,扫除了这些麻烦,因而以更快的速度得到普及。
2)是否容易使用?一项能够解决某一问题的设计还必须保证本身使用起来是方便的,否则,它将会带来新的问题。例如,许多人在做饭时感到剁肉末十分费事,有人设计出了一种家用手摇绞肉机,用起来确实比剁肉省力。但是,这种绞肉机需要经常清洗,十分麻烦,结果不少人都弃之不用。
3)是否耐用、可靠?耐用与可靠直接关系到使用价值,需要特别注意。例如,目前市场上可以看到一种名叫“热得快”的电热器,可以方便地用来加热杯子里的水或奶,构造简单,价格便宜。但是它的设计不尽合理,很不耐用,稍有不慎就会烧坏,甚至有漏电的危险,因此销路大减。
4)是否令人喜欢?应该理解到这一点,即外观美也是使用价值的一部分。例如,钟表是用来指示时间的,但不能认为只要走时准,外观不用考虑。实际上,许多物品都兼有装饰房间或其他场所的作用,至少不应该破坏环境的美感。即使是工,一里的机器,适当的外观也常有助于减轻操作者的疲劳感,并让人产生爱惜的心情。除了以上几点,使用价值还应包括安全,不妨碍他人,无公害,等等。
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术、原理等),进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。它包含两个部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等;二是创造设计出新产品、新机器,以满足新的生产或生活的需要。
㈥ 跪求低碳节能的机械装置的创意
全世界都如火如荼在推展节能减碳的今日,是个好题目
若依日本低碳投资促进法中认定的低碳节能范围分为三大方向
1、自非石化能源取得热、电或生产燃料之机器、设备,如 太阳光发电设备、风力发电装置、核能发电设备、水力发电设备、地热发电设备、太阳热利用装置、雪冰热利用装置、地中热利用设备、Biomass利用装置
2、 能效高于一般标准一定程度之机械设备,如 高效能之蒸气锅炉、温水锅炉、电动机、切削机、研削盘、锻造机、燃烧式工业炉、电炉、溶解设备、低燃费建设机械、低燃费汽车、货车、LPG车、天然瓦斯车、飞机、高效能空调、热水器、省能复印机、电视等
3、使用非石化能源之机械设备(同类型设备多使用石化能源),且于使用阶段排放较少之CO2,如燃料电池设备、电动车、燃料电池车、LED照明装置
从能效高于一般标准一定程度之机械设备方向下手似乎比较能满足你的需要
配合生活相关的话题,范围会缩小到 用水、用电、用瓦斯和交通代步工具等方面
提供几个个人浅见博君一笑
用水方面:
有想过家里的抽水马桶和公厕里的冲水马桶水箱位置的差异,会带来省水的效果吗?
使用自来水你有被过高的水压弄得很狼狈吗?改变水压、减少出水量也会是个减少浪费的很好方案。
用电方面:
使用省电灯泡是节电,使用能随人作息的感应开关不也是个减少浪费的方案。
用瓦斯方面:
抽烟吗?用过防风打火机吗?随然家里瓦斯炉受风影响的机会很少,若是防风的另一效果是提高燃烧效率的话,不就是一个很另人思考的问题。
若你的基础科技能力不错的话,从能源下手绝对是个好题材。能源是人类赖以生存的物质,是发展生产、改善人民生活的物质基础。人类文明的一切都离不开能源。
参考参考,不登大雅之处敬望海函。