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TRIZ 理论在机械产品创新设计中的应用
发布日期:2011-03-16   浏览次数:1827

任何一个行业的发展都离不开科技的进步和创新,而对于机械行业来说,任何一项技术改进都必须经过反复的验证。我作为机械制造专业毕业的科技工作者在几年的专业技术工作中,我接触的传统的创新设计方法就是利用头脑风暴法或试错法,但这些方法可视为设计人员的艺术创作,创新的程度与成败主要取决于设计者的灵感和经验,当问题的解决方案超出了一个人的经验和技术领域时,头脑风暴法和试错法往往显得无能为力。而起源于前苏联的发明问题解决理论―TRIZ理论是一种全新的创新方法,它能够帮助人们系统的分析问题,快速发现问题、本质和矛盾,准确确定问题,探索方向,打破思维定势,进行逻辑性和非逻辑性的系统思维,根据技术进化规律预测未来发展趋势,帮助企业开发具有竞争力的新产品。TRIZ理论提炼出的一套解决复杂技术问题的系统方法,主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则。TRIZ理论是基于知识、面向人的发明问题解决系统化方法学,适用于各行业。

. 机械产品创新设计实例

机械产品的某一特性或参数的改进会不可避免的引起其他特性和参数的恶化,运用技术创新软件可以解决此类技术冲突。下面以2个具体实例来阐述这个问题:

实例1:开口扳手的创新设计开口扳手在拧紧或松开一个六角螺钉或螺母时,由于螺钉或螺母的受力集中在两条棱边,容易产生变形,导致其拧紧或松开困难。新的设计必须克服目前设计中的该缺点。现利用技术创新软件来解决该问题:首先从39个标准技术特性中选择并确定技术冲突的一对技术特性:

1)质量提高的特性:物体产生的有害因素。

2)带来负面影响的特性:可制造性。

使用软件进行搜索,InventionTool2.0确定了4种可用的发明原理:不对称、维数变化、抛弃或修复、复制。对维数变化和不对称两条原理的分析表明,扳手工作面的一些点要与螺母/螺钉的侧面接触,而不仅是与其棱边接触就可以解决该冲突(该例是美国的一项发明专利)。

实例2:波音公司改进737设计过程中,出现的技术冲突为:即希望发动机吸入更多的空气,但又不希望发动机罩与地面的距离减少。将其转变为物理冲突:发动机罩的直径应该加大,以吸入更多的空气,但机罩直径又不能太大,防止路面和机罩的间距减少。现利用空间分离原理来解决该物理冲突。空间分离对应的发明原理中有不对称原理。按该原理,可以将对称设计改为不对称设计。

TRIZ理论的科学实践证明,一旦发现和掌握了发明创造的内在规律和原理,形成一种科学或理论,那么实践创新就可以像解数学题一样,变得有序可循和具有可操作性和可预见性,创新和质量的效率也会大大提高。我省作为国家科技部首批批准的技术创新方法的试点省,学好TRIZ理论,应用推广TRIZ理论是我们科技工作者的责任,让我们积极努力,身先士卒,为加速提升我省的技术创新水平做出我们最大的贡献。

 

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