2.3.3 應用協(xié)調(diào)性進化法則
技術系統(tǒng)的進化是沿著各個子系統(tǒng)相互之間更加協(xié)調(diào),以及系統(tǒng)與環(huán)境更加協(xié)凋的方向發(fā)展。子系統(tǒng)形狀協(xié)調(diào)進化路線為相同形狀→自兼容形狀→兼容形狀→特殊形狀;表面形狀的進化路線為平滑表面→帶有突起的表面→粗糙表面→帶有活性物質(zhì)的表面;內(nèi)部結構的進化路線為實心物體→物體內(nèi)部中空→內(nèi)部結構多孔結構→毛細結構→動態(tài)內(nèi)部結構;幾何形狀的進化路線為點→線→面一體,幾何形狀復雜化。
由形狀協(xié)調(diào)進化路線得到構思方案:粉碎刀具由現(xiàn)在的規(guī)則平面、實心錘片(圖4a)進化為曲面、內(nèi)部中空的形狀(圖4b),增加刀刃的數(shù)量,使單位時間內(nèi)單位面積上有效粉碎次數(shù)增加,提高粉碎效率。
圖4 粉碎刀具
2.3.4 應用提高理想度法則
要提高系統(tǒng)的理想度,可以在不削弱系統(tǒng)主要功能的前提下,將系統(tǒng)的某些組件操作簡單化。
現(xiàn)有的有篩粉碎機,在粉碎粒度小于20目的物料時,篩網(wǎng)極容易堵塞,使粒度合格的物料不能及時通過篩網(wǎng),造成過粉碎。由于物料過篩能力下降,會導致生產(chǎn)率急劇降低,功耗大幅度增加,并且容易造成電機超負荷、卡死,增加安全隱患。
由提高理想度進化路線得到構思方案:采用無篩結構,可通過風選或粉碎后再篩分來獲得所需粒度的物料。
2.3.5 應用動態(tài)性進化法則
增加系統(tǒng)動態(tài)性可以通過以下方法:①將固定狀態(tài)變?yōu)榭蓜訝顟B(tài);②將系統(tǒng)分割成可動元件;③引進一個可動物體;④應用物理效應。
由動態(tài)性進化法則得到構思方案:利用振動電機,帶動篩網(wǎng)高頻微幅振動,提高合格物料的過篩能力。
2.4 新產(chǎn)品的概念方案
1)在物料規(guī)模化細粉碎過程中,最突出的問題是細粉碎粒度和過篩能力的矛盾。可通過改變刀具結構,來提高粉碎效率;采用振動電機帶動篩網(wǎng)高頻微幅振動,來提高過篩能力;采用變速電動機,滿足產(chǎn)量和粉碎粒度的不同要求。
2)當細粉碎粒度和過篩能力的矛盾加劇,可采用無篩結構粉碎機,通過風選或粉碎后再篩分來獲得所需粒度的物料。
3)采用熱場,考慮利用爆炸、壓力方式粉碎物料。
3 結論
1)產(chǎn)品及其技術的發(fā)展遵循著一定的客觀規(guī)律,在進化過程中一般會經(jīng)歷初始期、成長期、成熟期和衰退期4個階段,形成s-曲線。分析技術系統(tǒng)的S-曲線可以幫助企業(yè)評估現(xiàn)有技術的成熟度,作出正確的研發(fā)與引進決策。
2)TRIZ技術系統(tǒng)進化法則可以提供開發(fā)產(chǎn)品的新概念和新思路,預測新一代產(chǎn)品可能的結構狀態(tài)或應用的原理,使產(chǎn)品創(chuàng)新設計過程更具有可操作性。
3)筆者將TRIZ技術系統(tǒng)進化理論與產(chǎn)品創(chuàng)新安全設計相融合,運用TRIZ理論的S曲線分析現(xiàn)有產(chǎn)品處于初始期,應加大研發(fā)力度,設法提高系統(tǒng)的有用功能,降低成本和有害功能。應用完備性法則、能量傳遞法則、協(xié)調(diào)性法則、提高理想度法則和動態(tài)性進化法則得到了多個新產(chǎn)品的概念方案。