逆向思维在产品设计中的应用举例

摘要：文章列举了几种运用逆向思维对产品结构件进行设计的实例。一是改变推力方向而获得了更好的安装性能，二是调换结构方向而获得了更好的装配性。此外还分析了逆向思维在产品设计中的作用，可对产品设计提供一些借鉴。

关键词：逆向思维；产品设计；结构件

中图分类号：TQ320 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）19-0033-02

在生活中，人们往往习惯沿着事物发展的正常方向去思考问题并寻求解决办法。殊不知在某些时候，如果我们能打破常规、颠倒思路，或许就能打开视野，取得出奇制胜的效果。而这种完全相反的策略其实就是逆向思维。当然，作为一种具有普遍意义的思维模式，其肯定不止用于军事战争及理论创新，在我们工作的产品设计中，只要运用得当，照样能发挥巨大威力。本文就列举几个在产品设计中冲破常规思路而取得显著效果的例子。

1 改变推力方向，困难变容易

如图1，在某次产品设计中就遇到了如下的问题。有一工字钢板已经埋入墙壁中，墙壁周围（除了工字钢附近）都粘有防护层。现产品上有一工件需要固定到工字钢板上，且工字钢板上不允许打孔或焊接。该如何设计呢？

在项目初期曾按照通常思路“顺理成章”地提出了如下的设计方案：制造两个U型卡，并将其固定至工件背后。安装时将其卡入工字钢中，再用两个螺栓从后面拧入U型卡（U型卡上有螺纹孔），拧紧，当螺栓完全坻至工字钢上时，就起到固定作用，如图2所示。

乍一看，方案可行、固定可靠。但在实际装配过程中才发现，两个用于卡紧的螺栓安装非常困难（几乎不能安装）。由于防护层较高，操作人员很难将手伸入工字钢板内侧拧螺栓。

对出现的问题怎么解决呢？其实仔细分析，螺栓在此处仅仅起到产生推力的作用，而推力的方向是可以改变的。以上方案的推力是从内向外才造成拧紧困难，那如果能将其改为从外向内，问题应该可以得到解决。在此思路的指引下，改进的方案也就产生了，如图3所示。

图3的主要改进在于在工件顶部增加两块L型板并与工件连接紧固，再用U型板将工字钢与L型板一起卡入。最后将螺钉从前方拧入、坻上L型板，起到紧固作用。

如此改动的最大好处是方便安装，当改变了推力方向之后，工作人员不必再将手伸入防护层内部，只需在外部拧紧螺栓即可。

2 调换结构形式，麻烦变方便

以上改变力的方向，可使安装过程大为简化。但大多数时候改变方向的不只是力，还应包括结构形式，如下凹或者上凸的位置也可使装配过程变得更轻松。例如在某次产品的研制初期就设计出如图4所示的结构。

如图4所示，为了安装前端的O型密封圈，筒体的前部比后部厚。需要安装的元件与后盖直接固定连接在一起。按照设计，装配时将元件与后盖一起从后端推入。

设计之初，从图纸上并未发现任何问题。但到装配时才发现若是元件与后盖的固定在垂直度上稍有偏差，则元件很容易抵死在筒壁上变厚的地方，致使整个产品难以顺利安装到位。如图5所示。

那么，有没有办法让产品的设计得到优化呢？其实分析问题出现的原因，不难发现，元件其实是卡在了筒体由薄变厚的台阶上。如果将元件与筒壁的间隙调大，那么卡死的问题便能得到缓解，但是得靠降低装配精度作为牺牲。那有没有其他的解决方案呢？既能彻底解决问题，又能不牺牲装配精度。

回答是肯定的，只是要完全调换设计思路――将加厚部分放至筒壁外侧。

在改进方案中，将筒壁的加厚部分设计至筒壁外侧，即让元件只在光滑筒壁内滑动，从而有效地防止了容易出现的卡死情况。改进之后，其他功能几乎不受影响，但却大大方便了装配过程。

3 结语

以上的几个例子，无论是改变方向、调换位置或者是寻找新的方式，都是在这一理论基础中产生出来的新思路。当然，我们也并不否定顺向思维的重要性，在大多数情况下，常规思路仍然是解决问题的首要途径。就像大部分时候打仗还得真枪实弹，单靠唱“空城计”来吓唬对方，有了一回就难有二回了。

参考文献

[1] 杨清明，王待遂.逆向思维：科技发明富有发展前途的思维形式[J].科技管理研究，2007.

[2] 苏富忠.思维科学[M].哈尔滨：黑龙江人民出版社，2002.

[3] 袁贵仁.马克思主义哲学原理[M].北京：北京大学出版社，2004.