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哈尔滨量具刃具集团有限责任公司量仪研究所 刘庆胜
一、 前言
TRIZ理论(发明问题解决理论)是前苏联发明家格里奇·阿奇舒勒在分析成千上万份发明专利的基础上于1946年创立的,经过60多年的完善、发展和推广应用证明,该理论是一种神奇、高效的创新方法。
2008年7月,本人作为哈尔滨量具刃具集团有限责任公司(简
称哈量集团)推荐的4名科技人员之一,参加了省科技厅举办的《黑龙江省第三期企业技术创新方法(TRIZ理论)培训班》的学习,现场聆听了TRIZ理论大师米哈伊尔·奥尔洛夫教授(国际现代TRIZ学院创始人)的精彩演讲。此次学习开阔了视野,受益非浅,不仅熟悉了 TRIZ理论的基本原理,初步掌握了其使用方法,最重要的是找到了一种“超效”的发明创造思维模式和全新的创新方法。下面结合实际工作,谈一下该理论在工程设计中的应用。
二、 应用实例分析
“不解决矛盾,系统就不能发展”,因此,TRIZ理论从矛盾分析入手,把系统中的矛盾划分成“标准矛盾”和“根本矛盾”,再根据矛盾性质及所要求工程参数的不同(39个核心参数),然后从40个基本原理中找到最适宜的几个方法,“这个方法能够让我们有针对性地找到解决问题的思路”,这就是TRIZ理论与其他创新方法的区别之处,也就是其“超效”的根本原因。
三维测量传感器也就是通常所说的三维测头,是一种可在空间三个方向上感受微小位移的高精度传感器,是齿轮测量中心、三坐标测量机等精密仪器中不可缺少的部件,由于其结构复杂,关键零件的设计、制造难度大,目前世界上只有英国、德国等少数国家能够制造三维测头,我国在这一领域的产品开发则基本处于空白。哈量集团在此项目的设计研究工作中多次遇到技术难题,但在TRIZ理论的指导、应用下,都一一解决,取得了满意的效果,下面是几个典型的应用例子。
三维测头的体积要求是“既小又大”,“小”是便于应用,“大”是可为内部零件提供足够的空间。这显然是一个“根本矛盾”,宜采用“空间中矛盾性质的分离”的转换原则,TRIZ理论提出可采用“抽取”、“复制”、“曲面化”、“嵌套”等方法解决,最后经过研究决定采用“嵌套”的方法,即三层片簧套装式结构,问题得到解决。电感是三维测头中的位移传感器,其磁芯通常采用两端带有螺纹的调整固定结构,螺纹结构虽然调整方便,但由于两个固定端的同轴难以保证,所以在使用中常出现“憋劲”现象。在磁芯调整固定方式方面要求改善其“可操作性”(取消螺纹),但不采用螺纹固定方式将恶化其“自动化程度”。因此,这里是“标准矛盾”处理问题,按“可操作性”和“自动化程度”技术特性查《阿奇舒勒矩阵表》,表中给出“分割”、“局部质量”、“等势原则”、“抛弃与再生”等4个方法,分析研究后采用“局部质量”原则,将两端螺纹改成一端螺纹一端光杆结构,问题立刻得到解决。
三、 几点体会
1.TRIZ理论是经验性的、建设性的、定性、通用性的方法,学会它可以帮助我们更快、更准地找到解决的方向和方法,甚至实现发明创新,但对具体问题的解决还需要具有专业的知识和技能。
2.事实上,在解决实际工程技术问题时,我们也自觉不自觉地采用了TRIZ理论中的多项基本原理,例如,“嵌套”、“反馈”、“配重”、“局部质量”、“机械系统的替代”等。因此,这也证明了该理论的科学性。
3.TRIZ理论应用的关键在于对系统中“矛盾”的认识、理解和把握,也只有充分认清其中的“矛盾”,才能发挥其强大优势。因此,加强准确提取“矛盾”的技能练习,将有助于该理论的正确应用。
4. 任何创新方法都有其自身的局限性和不足,都需要不断地完善和发展,TRIZ理论也不例外,也需要经过不断地补充、提高、验证,才能达到更高的境界。
参考文献
1 米哈伊尔·奥尔洛夫教授.黑龙江省技术创新方法(TRIZ理论)教程
2 黑龙江省科学技术厅编.TRIZ理论入门导读.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社, 2007
3黑龙江省科学技术厅编.TRIZ理论应用与实践.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,2008
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