作者：杨之勇
一切产品、管理和决策、系统布局和关联、可以说都离不开规划和设计，离不开第一道工序的就是设计，好坏优劣，就在于此，古往今来，别无例外。
设计必遵科学理论，没有理论和理性的设计，就是个人直观想象和实施欲望。人们常听到的一句话：大道至简。说的是事物的道理，现象和过程复杂，可道理简单。大道至简是简约而不简单，它是简单和复杂的统一。最有价值的道理其实是最朴素的道理，复杂表面形式和现象终会归于简单的规律，把复杂冗繁的表象层层剥离之后就是事物的本质。
机构学中有个简单的机构：两杆机构，原理简单，应用可就不是那样简单了，应用能力是设计人员的能力的体现，这个两杆机构能够解决很大问题，带折叠手办的饭盒就是一个实例，这个两杆机构经变通，杆件形体变异，可以变为两位机构，端饭盒不怕烫手，收起又不占地方。技术理论得以人的有效应用就会发挥出技术理论的形为上的科学能量的体现。
拉杆箱包，五花八门、形形色色，有一个重要的需求就是耐用结实也就是经久耐用。头两年我去买拉杆箱，销售者说的好听，保证经久耐用，看结构提手把两端各有两个暗藏式螺钉，螺钉垫圈不小，里边结构和大小看不到，出趟差，半路上提手把就坏了。实际这里的结构不合理，各直线排列两个螺钉，受力时关键是第一个螺钉，后面的螺钉不起满足应力保证强度作用，手把结合处人造革就破开了，螺钉类似电脑箱盖紧固螺钉规格差不多。结构是第一位的，其次是量值理论分析，也就是材料（工程力学）力学上讲的强度理论剪力分析问题，这里制造商可能没有这方面设计理论概念，另外也与产品上市没有有许可证复检和分析报告有关。
事关洪水防治和居民区建筑布局要有避开山洪影响的全局考虑方案设计，也是值得关注重视的问题。看到了新闻联播有些地方感到确有缺少整体规划设计的考虑，这方面若是执行条块分割，层层承包的政策，政府可能也可能无人思考洪水防治问题，没人规划设计居民区域布局问题，布局要避开洪水和山体滑坡危害问题。这方面只有政府专门官员专门机构去设计统领。多年不遇的洪水实际是正常雨水在不同环境下的流量问题，是个安全系数取多大问题，不然洪水和山体危害，害民伤财。转害为利，就要政府统筹地域雨水场系关系图，设计多大明渠、暗道，流通水利半径系数的设计、缓冲明（暗）水库设计多大容量，必要时是否加设泵水站实现水的调运问题，即解决洪水危害问题有解决缺水地区用水不足问题，以及地上地下水不平衡问题。这里要有水力学知识有水网分布系统平衡学问，城区地上水如何能顺利进入地下排水网系问题，有个进水排气结构设计问题，实际是占位效应原理，不是学好外语，有了学位职称就能马道成功的，有个排进结构设计和机构设计问题，是个技术和智慧升华问题，也不是学好奥数就能见效问题。更不是研究生多少问题。德国自动步枪都认为好，自动步枪原理实际是广义机构设计问题，有了自动步（手）枪也就就有了广义机构设计问题了。从来都是实践成果发生在前，理论研究跟随在后，我们要改变这种僵局就要有个正确价值取向问题。为了手段可以不择手段，解决问题的手法比问题的节决正重要（来自墨非手段定律），科技救国，科技强国这是有目共睹的事，如何让科技占领价值取向平台，不是学而优则仕，应该是学而优则技，学而优则工，这样从小就有要当工程师、要当发明家的价值红色诱导，当大国工匠，成为第一明星追逐，我们的科技事业就更能兴旺发达。这就需要有政策设计问题了。思维决定格局，而格局又往往决定局面形势。改变思维方式，让哲理引领各专业技术+技巧+智慧+创新，就会产生新的科技转化力量的突破口。防洪不但要堵决口，重要是是给洪水一个泄洪渠道，这个渠道提前就要有规划设计。古人在技术不先进条件下能能修出运河，为了人民的安危我们何不能修建更大的水库和排水泄洪渠。
普通平行四杆机构加以新的变通形态，按需变通，加以弹性附加约束（或将一杆改变为可变连杆）的机构转变为机械臂，用一气缸驱动的往复运动，机械臂的执行端（臂托）可实现：1原点平行进入，2到位做抬起一定高度，3到位做回退一定距离，4到位做下降运动，5到位做继续回退直至回到原点。5种工艺动作，可利用在极端条件下的机械臂机构，避开了电器开关的电控开式逻辑机械臂的控制，利用广义机构原理实现过长棒料加热炉机械臂的上下料闭式机构动作循环设计。成功解决过热加工机械臂高温炉内上下料工艺动作，闭式自循环设计问题。该创新机构设计本人曾在中国机构发明协会上宣读过。这说明了创新思维的重要性了。有了机构图册、有了机构分析与综合原理，有了广义机构的有关书籍，不会应用、没有结构学、技巧、和结合实际的技术创新智慧升华，新思路机构结构型、新方案是不会出来的。
江西某锂业集团公司的氧化锂生产线原设计是某设计院设计的手动手套箱结构方案，用和箱体密封连接的长袖手套进行人工操作，当时某设计院认为搞机械手操作的环形自动线技术上不可能，也无必要。随着社会市场需求，生产量和质的需求，该公司在网上发布创新设计氧化锂生产自动线的设计招标书。我所在打工的无锡某机械制造有限公司网上和用户沟通参与竞标方案设计。我和公司生产部长前往江西某锂业集团，该公司副总经理接待了我们，并约面谈方案设想，我看完用户生产现状和场地空间，谈了我的个人意见和设想：建议采用步进环形生产线，进行工件工位步进式输送，速度、步进跨度可调，由步进电机驱动，工位和工位附加工艺操作按你们提出的工艺文件和要求布置设计，机械手采用液压系统驱动、速度控制、减速、缓冲、制动等都靠液压系统保证并参数可调，工件重量30～50kg,位置精度±0.2（0.3）mm，驱动线体由环形轨道和工业输送链及附件配置载物托盘，行进一个步长（可调）停止一个工步时间（工艺间歇）时间可调，有几个工步要加震荡器，振动可采用气动或电动都可以，振幅、频率可调，另一个问题是保护气密封问题，密封分为动密封和静密封，看保护气压力多大，密封方式方法待研究确定。用户问：您说的这样清晰，你一定搞过吧，我说要是搞过了，你们可就不会有首创了，林彪指挥的平型关战役也不是第二次也是首次，粟裕指挥的淮海战役也不是第二次，毛泽东对东北战场的战略攻击点选在锦州的决策也不是第二次，历史和现实不能等待有第二次，技术上也是如此。他们感到说的有道理，技术创新设计要有创新思维，技术理论和过程要通晓全面，知识结构完整完善才行。要打破书本定势、经验定势、打破权威（专家）定势，让设计工程师成为驾驭知识航船的舵手，成为知识、技巧、智慧的转变的强有力的操手，创新设计成果才能出人头地。这就要求设计工程师知识全面，能对所有知识有深刻理解和变通能力，没有理解和变通能力，光会点外语查资料看外国资料照抄照搬不行的、只懂一行、或一门是不行的，不能全面考虑系统问题，技术还要考哲理统领。我们的实践证明：感觉到了的东西，我们不能立刻理解它，只有理解了的东西才更深刻地感觉它。（矛盾论），集团公司副总经理问我那个大学毕业的，我说是东北重型机械学院，他说他们的高中同学考入该校的都很有出息，能干大事，看来杨工你也是我们很尊重的工程师，我们初步定了就选定你来设计，就选定你所在的厂家。试制成功厂家来人说：真不出所料，竖起大拇指！搞出的氧化锂生产线成为国内首创，填补空白，后来我们去调试都看住我们不要拍照。说这是我公司技术填补行业空白的技术，是我们的技术产权新项目，我们要保密，禁止拍照。下图是原设计院设计的手套箱式人工操作生产线。工人操作繁重劳累，按该公司意图打破常规选定我们给设计无人自动机械手操作的生产线。由于技术保密原因无法提供改进设计的图片。
上海某自动化设备有限公司接到西方某国一个项目，并多人去国外考察，要为其公司再搞条像现有性能的专机和生产线。其中一个专机是要求六自由度液压回转工作台，去考察的人有机械设计博士研究生，有控制方面的研究生，有外资企业下来的技术总管，都感到原设备先进、稀奇、不知所措，网上发布项目技术设计招标，我所在公司老板和生产总管（技师）去该公司洽谈，上海某自动化公司老板和技术总管说，我们感到困难大的是6自由度液压回转工作台。你们要有办法解决，整套项目都交给你们做，韩部长和我公司老板商量说回去让我们杨工给做个方案，发过来看看再说，我公司老板说我们感到杨工有发明家的头脑，大国工匠的经验，高级设计师的思路，毛主席哲学理论引领，没问题。回来后对方紧催方案落实。我接到老板交给的任务用电脑绘制方案图纸，用户看到我的方案原理和整体布局图，说外形和国外的一样，再让搞结构的和液压系统回路的、搞密封的研究下发来方案的可行性，感到没问题。并感到稀奇：杨工没去国外看，也没发给他设备图片，咋能异曲同工呢，对方又问是不是研究生？是不是会外语？韩部长说都不是，他是东北人，在哈市某国营万人大厂搞过技术攻关设计，会分析问题，有技术技巧和门道，悟性强，其实我就会用毛泽东思想与具体技术结合解决实际问题。厂家说中国也有能人，高学历，高职称不一定能解决高难问题。
多年技术设计实践使我深深体会到一个准设计师，第一要有好的思维方式，第二要有较为完整的知识结构（逻辑学、数学、机构学、液压气动、基本控制思路工程力学等知识）第三要有创新的基本素质。有关技术领导咨询我一个问题：一个悬臂钢结构件，直角悬挂固定连接，连接处有6个螺栓线性连接，按计算强度够用，咋还出问题呢？我告诉他，悬臂构件受力时上边受拉下边受压，实际工作中只是一个螺栓在起作用，这不是脱离受力实际了吗，是6个螺栓同时起作用吗？ 感到说的有道理。有了技术和知识不会分析不会用，等于没有技术和知识。
近来去无锡，一路上也看出铁路系统有关技术上似乎存在着问题，1）高架桥个别地方支撑是不是存在静不定问题；2）简支梁形体形状和定位及伸缩处理结构是否存在问题；3）高压火线拉持架大部分倾斜可以看出其力的分析不全面结构有欠缺等问题，这里不便直说，提个醒算了。能看出并敢说问题说明动了脑筋，对理论知识能对号入座分析综合。我过去在文章中说过：能挑出师傅技术上毛病的徒弟是高徒，能看出作者书或文章中毛病的读者是心细爱思索的读者，能挑出领导毛病的群众是高众，群众是真正的英雄，而我们自己则往往是幼稚可笑的。要向群众学习，感悟过程，感悟问题，感悟结果，向科技前沿技术理论和实践专研，我们才会有不断进步的阶梯攀登。
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