关于机械设计基本概念的思考

第12卷 第3期

2005年9月

文章编号:1009-2269(2005) 03-0001-03兰州工业高等专科学校学报Journal of Lanzhou Polytechnic College Vol. 12, No. 3Sep. , 2005

关于机械设计基本概念的思考

汶定踱

(航空工业部西安345厂, 陕西西安 710000)

摘要:受计划经济体制和传统思维模式的影响, 大专院校机械设计课程的概念及内容纯属技术性原理和方法, 在市场经济条件下, 机械设计必须构建符合市场规律要求的新的设计思想. 论述了机械设计应具备新的涵义、新的思路及内容, 以符合市场经济发展的客观要求.

关 键 词:机械设计; 设计理论; 设计思想

中图分类号:TH 11

文献标识码:A

1 问题的提出

原理理论是机械设计原理和理论的简称, 由于它与力学、机械设计和工艺原理等课程密切关联, 具有垂线轨迹状理论框架, 所以也叫垂线理论. 它是置身原理知识之内定义的设计理论, 它以原理知识取代设计概念, 引导设计者学习知识, 不讲应用.

计划经济时代企业产权国有, 由上级代管而留于听命状, 所以原理理论的特点是把设计起点指定在上级指令性设计任务书下达之后, 设计费用随即到帐, 设计者一经承接便例行公事, 祈望不出生产方面的差错. 原理理论的特性是在高度集中的计划经济体制下设计者由于无私而忘我, 缺乏主体意识, 平庸无奈, 创造力泯灭, 他们陶醉于理解原理知识, 学而不倦, 专注于机构约束, 久而久之自己也坠入约束之网, 坚守习性, 不能自拔. 他们套路熟练, 怡然自尊, 信守技术为本, 实在只是技能在身, 恪守正心修身之使命, 以勤奋工作自满. 学养使他们长于陈述而疏于应对, 不善沟通, 辛劳在参与原理知识发展, 冥昧于推动技术进步, 弛松团队, 忽视合作.

2 解决问题的途径和工程理论

用工程理论作指导, 是设计有竞争力商品的有效途径. 工程理论认为设计技术前联市场, 后接实施, 以效果论成败, 包括经济效益和社会效应, 为此把思考范围扩大加深, 突出 用 字就具有工程意义. 进修技术哲学, 同时专修原理知识才能保障设计成功. 垂线理论认为设计就是造物, 只讲建造; 而工程理论认为设计在于建设, 必须造物完美, 造物与造物完美之间有自发与自觉的巨大距离. 由于制造机械之物的决策, 包括设计与实施的整体复杂和责任重大, 就要辨析市场需要的真实程度, 提倡质疑, 所以工程理论具有批判性, 在否定中取得肯定.

什么是工程理论? 就是悟道理论, 领会设计的哲理, 突破性认识市场需要, 进而提出对策, 形成设计思想, 用这一思想指导设计就是工程理论. 技术主动求助于技术哲学, 领悟辨证思考和服从规律的意义. 从事这一领域研究的技术家和工程师足以证明他们探讨技术概念的执著精神. 例如美国学者沃克、苏格兰工程 收稿日期:2005-02-06, , .

2 兰州工业高等专科学校学报 第12卷师尤尔、德国学者卡普和俄罗斯工程师恩格迈尔以及德国化学工程师席梅尔, 德国技术哲学学者德索尔等[1]. 设计思想不能效仿, 但在设计过程中应当贯彻发扬.

怎样建立工程理论? 把 课程设计 改为 设计训练 , 提出应用知识是技术哲学的事, 使之成为开放型课程教学实践, 这是对课程的补充, 是画龙后的点睛, 从源头上明确指导设计理论.

福特是上世纪初美国著名汽车设计工程师, 他从市场认识到两件事:一是欧洲汽车豪华, 昂贵, 服务上层; 二是只要汽车降价, 普通人就具有购买能力. 从而悟出设计大众化汽车将前途无量, 提出设计大众化汽车实现普及的对策, 随即指出汽车应当是轻巧的、结实的、可靠的、便宜的, 这就是他的设计思想. 遵此, 他设计的汽车简单、结实、廉价、重量轻、尺寸小、底盘高以适应路面, 小故障驾车人可自行排除, 被公认为除了骨头和肌肉以外没有一点脂肪的实用商品. 与薄利多销的经营思想结合, 既为公司赢利, 又把汽车送进千家万户, 把社会推动到一个文明时代. 福特是应用工程理论指导设计的典型.

工程理论置设计工程师于哲学空间, 具有实战意义. 寻找市场需要什么商品并回答需要什么样的商品本身就是辨证的、跳跃性思维或者主要是非逻辑思维活动, 这是动态的设计理论[2]. 在垂线理论之腰横穿一条以技术哲学为主的横线便构成工程理论, 这是机械工程设计理论的简称, 此理论具有十字理论框架, 所以也叫十字理论. 机械工程是庞大而复杂的, 由设计提携, 为取得预期效果的项目, 此项目由设计的商品与社会沟通, 工程理论促使沟通顺畅. 显然十字理论中的垂线是机械设计原理知识线, 公开、通用、讲求深度, 教你做事可以利其器. 十字理论的特点是把设计起点指定在设计任务书制定过程之中, 由于设计主管参与决策, 此中的对话与交接成为设计中心. 所以说设计由市场发动, 由决策开始, 由设计部门完成. 十字理论的特性是重视人的作用, 当设计工程师重视设计思想时, 便成为驾御设计技术的主人. 由此赋工程专业实在内容, 享受设计, 体会设计的整体个性.

指导设计经典的机械设计教科书现在只是十字理论框架垂线的强力主干, 它不能独揽设计概念, 此书可更名为 机构原理 (抛砖引玉). 从机械包括机器和器械两大类来讲机构是组成机械的知识单元. 机械设计概念在此书最后, 随着 设计训练 时十字理论的建立而澄清.

3 设计思想是工程理论的核心

坚持设计思想服从市场发展规律与设计成败有直接关系. 大凡成功者一会合作, 二有个性, 这都体现在设计思想当中. 德国是个哲学大国, 德国人追求哲理而且深邃、复杂、谦逊. 德国人背负哲学包袱, 是权威的信徒, 他们的口头禅是 懂得服从才能成为主人 , 其中包括服从规律, 因为规律永远都是规律, 不存在对与错. 他们遵从哲理谨慎认识市场规律, 得到的共识是以质量稳定为中心的商品研发过程[3]. 这种共识被广泛认可, 使 德国造 驰誉全球; 法国、意大利身处工业中心, 设计思想比较灵活, 力争把最新技术成果快速应用; 美国企业把2/3的发展经费用在研发产品上面, 只把1/3的钱用于改善生产过程; 日本恰恰相反, 他们只关注效益. 学者们把此事归纳成派, 其实都是认识上的区分.

德国人本茨是备受哲学熏陶的汽车创始人, 19世纪中叶马车风靡欧洲, 内燃机问世后, 作为马车商的本茨先知先觉, 联想用它取代畜力可使行车快捷. 此韬略性认识不但顺应了车辆发展规律, 而且站在技术前沿, 定位很高. 由本茨的市场意识形成的第一次设计思想是构思机器马车, 有轮, 有传动系, 有发动机装置, 有方向操纵机构和刹车装置, 具备了现代汽车基型. 与本茨同时思考汽车的还有德国工程师戴姆勒, 只因其过多地纠缠在十字理论垂线而滞后本茨一步. 此前德国人奥拓研发内燃机的设计思想受蒸汽机影响, 认定与蒸汽机竞争是大方向, 追求越大越好, 以便向工厂提供强大动力. 当时小型内燃机并不存在, 以致本茨的第二次设计思想是研发小型内燃机, 指明要汽缸小, 转速高, 重量轻, 振动弱, 并很快装成第一辆汽车. 本茨的第三次设计思想受豪华马车影响, 重名誉, 求气派, 服务上层. 三次设计思想把汽车投向市场, 直达, , .

第3期 汶定踱:关于机械设计基本概念的思考 3 并, 这是十字理论大圆满的结局, 他们分别在纵横线上互助互动, 致使梅赛德斯-奔驰汽车公司成为行业带头人. 研究、开发与经营是一个体系, 设计思想有时受经营思想牵连, 本茨坚持设计思想不断变化, 以自身变化适应市场变化不但能立于不败之地, 还能对市场起导向作用, 从前设计各种汽车且不再说, 只说上世纪末给汽车方向盘加安全气囊就为减少伤亡做出重大贡献. 在董事长办公室正面墙上挂着一幅巨大的枯黄色恐龙画像, 醒目大字 世界上充满着不适应变化的庞然大物 正是他们的座右铭.

笔者在计划经济时期设计机器, 遵 课程设计指导书 办理, 可以应付产出, 作到 能用 就算成功, 距 好用 相差甚远, 始终不了解性能、品质等商品的真正内涵, 这就叫学会容易提高难, 难就难在只懂得半个设计概念, 始终停留在原始水平. 有一次在设计立钻时, 从惯性先行调查, 主管拍板 照此办理 , 使一个设计单位成为仿制中心, 使意志限制在运作知识上. 例如采用改良(变位) 尤其是斜齿改良齿轮传动, 齿轮不改良犹如合金钢不热处理, 其潜在性能得不到发挥. 由于没有统一的设计思想, 部件设计各展才艺, 这就叫堆砌产品. 笔者热爱事业, 但却体会不到设计的快乐, 今天站在原理理论台阶上仰望工程理论前程广阔, 重视设计思想方能取得更大成功.

参考文献:

[1] 盛维勇. 科学技术哲学教程[M]. 北京:中国环境科学出版社, 2000.

[2] 徐长福. 工程问题的哲学意义[J]. 自然辨证法研究, 2003, (5) :34.

[3] 徐小钦. 现代科学技术哲学概念[M]. 重庆:重庆大学出版社, 2003.

Reflections on Fundamental Concept of Mechanic Design

WEN Ding-duo

(Xi an 345Factory of Aviation Industry Ministry, Xi an 710000, China)

Abstract:As the influence of the planned economy system and thinking, the concepts and contents of the course of mechanic design in colleges and universities are merely technical principle and methods. The author of the article thinks that under the condition of the market economy, this course should firstly establish the new thinking in design that will be in line with the demands of market regulation. The article also states that mechanic design should have ne w implication, new approach as well as ne w contents so as to meet the objective requirements in the development of the market economy.

Key words:mechanic design; theory of design; designing ideas