TRIZ创新理论在纺织厂的应用实例

来源:用户上传      作者: 苏晓霓

　　摘要：运用TRIZ创新理论能够帮助我们系统的分析问题，快速发现问题的本质或矛盾，从而获得最终的理想解。它可以大大加快人们创造发明的进程，而且能够得到高质量的创新产品。应用TRIZ创新理论解决问题有多种方式，例举应用该理论中的物质场原理解决津田驹浆纱机织轴盘卡头磨损问题。
　　关键词：创新，物质场，纺织；浆纱机；织轴盘卡头；磨损
　　
　　TRIZ创新理论是前苏联发明家阿奇舒勒(G.S.Altshuller)于1946年在分析研究了世界各国250万件专利的基础上，提出的发明问题解决理论。在利用TRIZ解决问题的过程中，设计者首先将待设计的产品表达成为TRIZ问题，然后利用TRIZ中的工具，如发明原理、标准解等，求出该TRIZ问题的普适解，最后设计者再把该解转化为该领域的解或特解。相对于传统的创新方法，比如试错法、头脑风暴法等，TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解，而不是采取折衷或者妥协的做法。实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程，而且能得到高质量的创新产品。它能够帮助我们系统的分析问题，快速发现问题的本质或者矛盾，它能够准确确定问题探索方向，不会错过各种可能。TRIZ理论能够帮助我们突破思维障碍，打破思维定势，以新的视角分析问题，还能根据技术进化规律预测未来发展趋势，帮助我们开发富有竞争力的新产品。
　　应用TRIZ创新理论解决问题有多种方式，如冲突解决原理、物质场模型、76个标准解、技术进化原理，产品技术成熟度预测等。
　　下面举一个实例，应用TRIZ创新理论中的物质场模型解决浆纱机织轴盘卡头磨损问题。
　　
　　一、确定系统的物质和场
　　
　　浆纱机车头左侧拍合上的盘头为A部分，织轴盘上的盘头为B部分。日本津田驹浆纱机使用的盘头传动为：A部分上有两个拨棍，上轴时插在B部分的两个孔内，实现同步卷绕。
　　物质：A部分转动的拨棍，B部分的孔，空气
　　场：机械场
　　
　　二、建立物质场模型
　　
　　
　　有用功能――传动转矩
　　有害功能――产生磨损
　　
　　三、选择物质场模型变换规则
　　
　　1　物质场模型共有四个变换规则
　　规则1：为解决不完整物质一场，可在空缺处引入新元件，使得物质一场完整。
　　规则2：欲提高现有物质一场的功效，可延伸既有物质一场与其他独立的物质一场
　　规则3：对于检测或测量问题，可延伸产生两个场，一个作为输入，
　　另一个作为输出。
　　规则4：消除有害的、多余的、不需要的物质或场的最有效方法是引入第三种物质元件(S3)。
　　
　　2　根据该系统的物质场模型存在的问题选择变换规则
　　本模型存在有害作用，即A部分的拨棍与B部分的孔相互接触，产生磨损。消除有害功能可选择规则4，增加另一个场(F2)，用来平衡产生有害作用的场。
　　
　　四、确定代表性的解
　　
　　根据所选择的物质场模型的变换规则，确定要引入第三种元件的主要性质。有害作用是由A部分的拨棍与B部分的孔相互接触，产生磨损引起的。因此，机械场(FMe)是产生有害作用的根源。引入的新物质(S3)应能消除A部分的拨棍与B部分的孔之间的机械场(FMe)。消除此机械场比较简易的方法是S3使A部分的拨棍与B部分的孔不接触，也就不会产生磨损。容易想到的S3可以是：电磁离合器，B部分的孔用耐磨材料镶套――代表性的解
　　
　　五、确定具体的解
　　
　　在代表性的解中，根据具体问题的状况，来选择最适合的解作为具体解。代表性的解S3为：电磁离合器，B部分的孔用耐磨材料镶套，即把A部分的拨棍与B部分的孔分开，使它们不接触，从而消除磨损。
　　
　　1　电磁离合器
　　用电磁场替代机械场，使A、B两部分盘头连接，传动转矩，可完全消除磨损。但电磁离合器在安装上，要求主、从动两部分的同轴度很高，而且价格也较高，不采纳。
　　
　　2　B部分的孔用耐磨材料镶套
　　把B部分的孔用耐磨材料镶套，避免了拨棍与孔的接触，从而消除磨损，效果可行。用耐磨材料镶套，可在很大程度上避免磨损，而且更换方便。因此使用耐磨材料镶套最有效。
　　
　　3　最后选择的具体解
　　具体解S3为：用耐磨材料镶套。盘头B的外径为190mm，孔的中心距为140mm，可镶厚度为3mm的内套。
　　
　　六、结论
　　
　　TRIZ创新理论主张从多方面考虑问题，充分利用现有资源，用最少的投入解决问题。上面的例子还可以利用空间资源，在盘头B上对称的打四对孔，交替使用，可延长盘头B的使用寿命。还可以将盘头A上的拨棍制作成圆锥形，盘头B也加工成对应的锥形孔，在运转过程中，随着拨棍和孔的磨损自动补偿，可缓解因磨损造成的不利影响。大家可以根据实际情况选择最适合自己的解决方案。
　　
　　参考文献：
　　[1]檀润华：产品创新设计若干问题研究进展，机械工程学报，2005，59(9)：11-16.
　　[2]檀润华，张瑞红，曹国忠：基于Tt?JZ的产品创新设想产生，管理工程学报，Vol.19(4)141-143.
　　[3]陈子顺：TRIZ在机加工刀具结构改进设计中的应用，《煤矿机械》，核心期刊，2006.09.

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