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    TRIZ進(jìn)化理論在粉碎機(jī)創(chuàng)新安全設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

    來源:萬方數(shù)據(jù)   作者:付敏 王述洋  發(fā)布時(shí)間:2013-08-26
    為了準(zhǔn)確評(píng)價(jià)林木生物質(zhì)粉碎機(jī)現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)水平,預(yù)測(cè)其研發(fā)方向以適應(yīng)規(guī)模化生產(chǎn)的需要,將TRIZ進(jìn)化理論應(yīng)用于林木生物質(zhì)粉碎機(jī)創(chuàng)新安全設(shè)計(jì)中,通過IRIZ理論的S曲線分析明確當(dāng)前產(chǎn)品的技術(shù)水平處于初始期,應(yīng)加大研發(fā)力度,提高系統(tǒng)的有用功能,降低成本和有害功能;改進(jìn)產(chǎn)品可能的結(jié)構(gòu)狀態(tài),在此基礎(chǔ)上,提出新產(chǎn)品概念方案。在新產(chǎn)品的開發(fā)中,應(yīng)用TRIZ進(jìn)化理論有助于企業(yè)準(zhǔn)確定位現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)成熟度,預(yù)測(cè)產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢(shì),作出科學(xué)的研發(fā)決策,減少研發(fā)周期,提高創(chuàng)新能力。

        1.2 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則

        在新一代產(chǎn)品和技術(shù)的開發(fā)中,可以應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的內(nèi)容,主要體現(xiàn)了技術(shù)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)功能的過程中,技術(shù)系統(tǒng)改進(jìn)和發(fā)展的趨勢(shì)。在經(jīng)典TRIZ中,有八大類技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則。運(yùn)用這些法則,可以幫助人們判斷當(dāng)前研發(fā)的產(chǎn)品處于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的哪個(gè)位置,提供開發(fā)新一代產(chǎn)品的新概念和新思路。

        1.2.1 完備性法則

        技術(shù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能的必要條件是在整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)中一定包含4個(gè)相互關(guān)聯(lián)的基本子系統(tǒng),即動(dòng)力裝置、傳輸裝置、執(zhí)行裝置和控制裝置。

        基于該法則去分析技術(shù)系統(tǒng),可以判斷現(xiàn)有的技術(shù)系統(tǒng)是否完整,有助于在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),確定實(shí)現(xiàn)所需技術(shù)功能的方法,并達(dá)到節(jié)約資源的目的。系統(tǒng)的進(jìn)化方向是不斷自我完善,減少人的參與,以提高技術(shù)系統(tǒng)的效率。

        1.2.2 能量傳遞法則

        技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其基本功能的必要條件之一是能量能夠從能量源流向技術(shù)系統(tǒng)的所有元件。如果技術(shù)系統(tǒng)的某個(gè)元件接受不到能量,它就不能產(chǎn)生應(yīng)有的效用。

        基于該法則在設(shè)計(jì)和改進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)時(shí),首先要保證能量可以流向系統(tǒng)的各個(gè)元件。系統(tǒng)的進(jìn)化是沿著縮短能量傳遞路徑、減少能量損失、提高能量傳遞效率的方向發(fā)展。

        1.2.3 動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則

        技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化應(yīng)該沿著結(jié)構(gòu)柔性、可移動(dòng)性、可控性增加的方向發(fā)展,以適應(yīng)環(huán)境狀況或執(zhí)行方式的變化。應(yīng)用該法則可以指導(dǎo)人們花費(fèi)很小的代價(jià)而取得通用性、高度適應(yīng)性、可控性的技術(shù)系統(tǒng)。

        1.2.4 提高理想度法則

        技術(shù)系統(tǒng)是沿著提高其理想度的方向進(jìn)化的。通常采用如下公式來衡量產(chǎn)品的理想化程度:理想度=所有有用功能/(所有有害功能+成本)

        最理想的技術(shù)系統(tǒng)是作為物理實(shí)體并不存在,但卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能。理想化最終結(jié)果是技術(shù)系統(tǒng)某參數(shù)的改進(jìn),不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的其他參數(shù)產(chǎn)生不利影響。明確問題的理想化最終結(jié)果,有可能引導(dǎo)人們得到最優(yōu)的、有遠(yuǎn)見的問題解決方案。提高理想度的進(jìn)化路線是去掉實(shí)現(xiàn)有用功能的特定設(shè)備,利用現(xiàn)有的能量和資源來實(shí)現(xiàn)有用功能。

        1.2.5 子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則

        任何技術(shù)系統(tǒng)所包含的各個(gè)子系統(tǒng)都不是同步、均衡進(jìn)化的。整個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)化速度取決于系統(tǒng)中發(fā)展最慢的子系統(tǒng)。這種不均衡的進(jìn)化經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致子系統(tǒng)之間的矛盾出現(xiàn),解決矛盾將使整個(gè)系統(tǒng)得到突破性的進(jìn)化。

        基于該法則可以幫助設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)中不理想的子系統(tǒng),并以較先進(jìn)的子系統(tǒng)替代,從而能以最小的成本,實(shí)現(xiàn)對(duì)特定參數(shù)的改進(jìn)。

        1.2.6 向超系統(tǒng)進(jìn)化法則

        所謂超系統(tǒng),廣義上講是超過這個(gè)系統(tǒng)之外的其他系統(tǒng)。技術(shù)系統(tǒng)在進(jìn)化過程中,可以和超系統(tǒng)組件合并來獲得大量可用資源,或者將某項(xiàng)功能的子系統(tǒng)剝離出來,轉(zhuǎn)移至超系統(tǒng)中,這樣,能夠使該子系統(tǒng)擺脫自身在進(jìn)化過程中遇到的限制,更好地實(shí)現(xiàn)原來的功能。

        1.2.7 向微觀級(jí)進(jìn)化法則

        技術(shù)系統(tǒng)在進(jìn)化發(fā)展過程中,沿著減小元件尺寸的方向進(jìn)化。技術(shù)系統(tǒng)的元件,傾向于達(dá)到原子和基本粒子的尺度,進(jìn)化的終點(diǎn)是不作為物理實(shí)體存在,而是通過場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)其必要的功能。向微觀級(jí)進(jìn)化的路線是由整體→多個(gè)部分→粉末→液體→氣體→場(chǎng)→虛空。

        1.2.8 協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則

        技術(shù)系統(tǒng)向著子系統(tǒng)各參數(shù)協(xié)調(diào)、系統(tǒng)參數(shù)與超系統(tǒng)參數(shù)相協(xié)調(diào)的方向發(fā)展進(jìn)化。基于該法則設(shè)計(jì)和改進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)時(shí),某一組件的參數(shù)值的選擇要參考系統(tǒng)其他組件參數(shù)的值。子系統(tǒng)各參數(shù)之間的協(xié)調(diào),包括結(jié)構(gòu)形狀、頻率、材料性質(zhì)、質(zhì)量上的相互協(xié)調(diào)等。

        1.3 產(chǎn)品預(yù)測(cè)流程

        第1步,分析系統(tǒng)(產(chǎn)品)的功能、可用資源、矛盾。

        第2步,選擇一條技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化路線,分析當(dāng)前系統(tǒng)特征,確定系統(tǒng)所處的位置。

        第3步,按照第二步路線對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)和方向,預(yù)測(cè)下一代產(chǎn)品應(yīng)具有的特征,尋找構(gòu)思。

        第4步,參照每個(gè)進(jìn)化路線,依次對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行步驟2和3,進(jìn)行系統(tǒng)定位和預(yù)測(cè)。

        第5步,將步驟4得到的所有構(gòu)思集中組合分析,得到完整的新一代產(chǎn)品概念方案。

        第6步,根據(jù)步驟5得到的概念方案,選擇需要進(jìn)行可行性研究的范圍,列入產(chǎn)品規(guī)劃。

        1.4 S-曲線和進(jìn)化法則

        8個(gè)進(jìn)化法則在S-曲線各個(gè)階段使用頻率不同,在初始期使用頻率較高的是完備性法則、能量傳遞法則和協(xié)調(diào)性法則;在成長(zhǎng)期使用頻率較高的是提高理想度法則、動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則和子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則;在成熟期使用頻率較高的是向微觀級(jí)進(jìn)化法則;在衰退期使用頻率較高的是向超系統(tǒng)進(jìn)化法則。

    責(zé)任編輯:蔡虹
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