TRIZ 創(chuàng)新理論在紡織廠的應用實例
作者: 來源: 文字大小:[大][中][小]
TRIZ創(chuàng)新理論是前蘇聯(lián)發(fā)明家阿奇舒勒(G.S.Altshuller)于1946年在分析研究了世界各國250萬件專利的基礎上,提出的發(fā)明問題解決理論。在利用TRIZ解決問題的過程中,設計者首先將待設計的產(chǎn)品表達成為TRIZ問題,然后利用TRIZ中的工具,如發(fā)明原理、標準解等,求出該TRIZ問題的普適解,最后設計者再把該解轉(zhuǎn)化為該領域的解或特解。相對于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法,比如試錯法、頭腦風暴法等,TRIZ理論具有鮮明的特點和優(yōu)勢。它成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理,著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾,而不是逃避矛盾,其目標是完全解決矛盾,獲得最終的理想解,而不是采取折衷或者妥協(xié)的做法。實踐證明,運用TRIZ理論,可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進程,而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。它能夠幫助我們系統(tǒng)的分析問題,快速發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)或者矛盾,它能夠準確確定問題探索方向,不會錯過各種可能。TRIZ理論能夠幫助我們突破思維障礙,打破思維定勢,以新的視角分析問題,還能根據(jù)技術進化規(guī)律預測未來發(fā)展趨勢,幫助我們開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品。
應用TRIZ創(chuàng)新理論解決問題有多種方式,如沖突解決原理、物質(zhì)場模型、76個標準解、技術進化原理,產(chǎn)品技術成熟度預測等。
下面舉一個實例,應用TRIZ創(chuàng)新理論中的物質(zhì)場模型解決漿紗機織軸盤卡頭磨損問題。
一、確定系統(tǒng)的物質(zhì)和場漿紗機車頭左側(cè)拍合上的盤頭為A部分,織軸盤上的盤頭為B部分。日本津田駒漿紗機使用的盤頭傳動為:A部分上有兩個撥棍,上軸時插在B部分的兩個孔內(nèi),實現(xiàn)同步卷繞。物質(zhì):A部分轉(zhuǎn)動的撥棍,B部分的孔,空氣場:機械場
二、建立物質(zhì)場模型
有用功能——傳動轉(zhuǎn)矩
有害功能——產(chǎn)生磨損
三、選擇物質(zhì)場模型變換規(guī)則
1.物質(zhì)場模型共有四個變換規(guī)則
規(guī)則1:為解決不完整物質(zhì)-場,可在空缺處引入新元件,使得物質(zhì)-場完整。
規(guī)則2:欲提高現(xiàn)有物質(zhì)-場的功效,可延伸既有物質(zhì)-場與其他獨立的物質(zhì)-場
規(guī)則3:對于檢測或測量問題,可延伸產(chǎn)生兩個場,一個作為輸入,另一個作為輸出。
規(guī)則4:消除有害的、多余的、不需要的物質(zhì)或場的最有效方法是引入第三種物質(zhì)元件(S3)。
2.根據(jù)該系統(tǒng)的物質(zhì)場模型存在的問題選擇變換規(guī)則本模型存在有害作用,即A部分的撥棍與B部分的孔相互接觸,產(chǎn)生磨損。消除有害功能可選擇規(guī)則4,增加另一個場(F2),用來平衡產(chǎn)生有害作用的場四、確定代表性的解
根據(jù)所選擇的物質(zhì)場模型的變換規(guī)則,確定要引入第三種元件的主要性質(zhì)。有害作用是由A部分的撥棍與B部分的孔相互接觸,產(chǎn)生磨損引起的。因此,機械場(FMe)是產(chǎn)生有害作用的根源。引入的新物質(zhì)(S3)應能消除A部分的撥棍與B部分的孔之間的機械場(FMe)。消除此機械場比較簡易的方法是S3使A部分的撥棍與B部分的孔不接觸,也就不會產(chǎn)生磨損。容易想到的S3可以是:電磁離合器,B部分的孔用耐磨材料鑲套——代表性的解。
五、確定具體的解
在代表性的解中,根據(jù)具體問題的狀況,來選擇最適合的解作為具體解。代表性的解S3為:電磁離合器,B部分的孔用耐磨材料鑲套,即把A部分的撥棍與B部分的孔分開,使它們不接觸,從而消除磨損。
1.電磁離合器
用電磁場替代機械場,使A、B兩部分盤頭連接,傳動轉(zhuǎn)矩,可完全消除磨損。但電磁離合器在安裝上,要求主、從動兩部分的同軸度很高,而且價格也較高,不采納。
2.B部分的孔用耐磨材料鑲套
把B部分的孔用耐磨材料鑲套,避免了撥棍與孔的接觸,從而消除磨損,效果可行。用耐磨材料鑲套,可在很大程度上避免磨損,而且更換方便。因此使用耐磨材料鑲套最有效。
3.最后選擇的具體解
具體解S3為:用耐磨材料鑲套。盤頭B的外徑為190mm,孔的中心距為140mm,可鑲厚度為3mm的內(nèi)套。
六、結(jié)論
TRIZ創(chuàng)新理論主張從多方面考慮問題,充分利用現(xiàn)有資源,用最少的投入解決問題。上面的例子還可以利用空間資源,在盤頭B上對稱的打四對孔,交替使用,可延長盤頭B的使用壽命。還可以將盤頭A上的撥棍制作成圓錐形,盤頭B也加工成對應的錐形孔,在運轉(zhuǎn)過程中,隨著撥棍和孔的磨損自動補償,可緩解因磨損造成的不利影響。大家可以根據(jù)實際情況選擇最適合自己的解決方案。