triz理論及其在機械產品創(chuàng)新方法設計中的應用

1、<p>　　TRIZ理論及其在機械產品創(chuàng)新方法設計中的應用</p><p>　　摘要：現在介紹TRIZ理論產生和發(fā)展、矛盾的定義和相關的解決原理。并結合計算機輔助創(chuàng)新(CAI)軟件，通過具體的實例說明其在機械產品創(chuàng)新方法設計中的應用。最后，得出TRIZ理論在機械裝備制造業(yè)的推廣策略。 </p><p>　　關鍵詞：機械產品TRIZ理論創(chuàng)新方法CAI </p><

2、;p>　　中圖分類號：TU85文獻標識碼： A </p><p>　　現在社會經濟發(fā)展出現不確定因素，產品日新月異的競爭就是技術的競爭。產品設計的最終目的就是創(chuàng)新產品，滿足市場需要和取得在市場一定的地位，因此，重視創(chuàng)新設計是增加機械產品競爭力的主要方法。傳統(tǒng)的創(chuàng)新設計方法是利用頭腦風暴法或者是試錯法，這些創(chuàng)新方法的成敗主要取決于設計者的經驗和靈感，當技術體統(tǒng)中的問題超出了一個人的經驗和技術領域時，頭腦風暴法

3、或者是試錯法就顯得無能為力了。起源于前蘇聯的發(fā)明問題解決理論—TRIZ理論是指導創(chuàng)新方法的重要工具之一，它可以幫助設計者在方案設計階段迅速找到一個具有創(chuàng)造性的新概念，實現產品的快速創(chuàng)新。 </p><p>　　1. TRIZ理論 </p><p>　　TRIZ是俄文“發(fā)明問題解決理論”的俄文簡稱。阿奇舒勒及其領導的一批研究人員，在分析研究世界各國250萬件專利的基礎上，提煉出的一套解決復雜

4、技術問題的系統(tǒng)方法。主要目的是研究人類進行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術難題過程中所遵循的科學原理和法則。TRIZ理論是基于知識、面向人的發(fā)明問題解決系統(tǒng)化方法學，且適用于各行業(yè)。 </p><p>　　1.1 TRIZ理論的主要內容 </p><p>　　TRIZ理論是由解決技術問題和實現創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、創(chuàng)新原理理論體系，其主要內容包括：技術系統(tǒng)“S”形進化法則、40個發(fā)明原理、39項通用參數、

5、矛盾矩陣、物質一場分析、76個標準解、發(fā)明問題解決算法(ARIZ)以及工程效應知識庫等。在產品設計過程中，上述各內容都能從不同方面對設計人員提供創(chuàng)新方案的指導。應用TRIZ理論求解產品設計的創(chuàng)新解是一項系統(tǒng)的工程。下面僅以矛盾原理為例，介紹TRIZ理論在產品設計中的應用。 </p><p>　　1.2 沖突解決原理 </p><p><b>　?。?）矛盾的定義 </b&g

6、t;</p><p>　　在技術系統(tǒng)中，當想要改善技術系統(tǒng)中的某一特性、某一參數時，常常會引起技術系統(tǒng)中另一特性或參數的惡化，于是矛盾就產生了，TRIZ理論認為，產品創(chuàng)新的矛盾分為技術矛盾和物理矛盾。 </p><p>　?。?）技術矛盾及其發(fā)明原理 </p><p>　　技術矛盾：當改善技術系統(tǒng)中某一特性、某一參數時，常常會引起系統(tǒng)中另一個特性或參數的惡化。 &l

7、t;/p><p>　　既然工程中存在大量的技術矛盾，那么就要一種針對技術矛盾的解決原理。阿奇舒勒在研究專利的基礎上，最終得出40個發(fā)明原理。 </p><p>　?。?）物理矛盾及其解決原理 </p><p>　　物理矛盾：針對技術系統(tǒng)中同一個參數產生兩種完全相反要求而產生的矛盾。 </p><p>　　解決原理：空間分離、時間分離、條件分離、系

8、統(tǒng)級別分離。 </p><p>　?。?）矛盾分析解題模式 </p><p>　　2. 計算機輔助創(chuàng)新軟件(CAI) </p><p>　　計算機輔助創(chuàng)新（CAI）軟件，能幫助不同工程領域的設計人員在產品概念設計階段解決產品開發(fā)中的關鍵問題，提出可行的創(chuàng)新設計方案，產生有競爭力的工作原理，提高企業(yè)產品創(chuàng)新的進程。該軟件包括發(fā)明原理、效應、技術系統(tǒng)進化法則、知識庫，可

9、以將TRIZ理論中的概念、原理、工具與知識庫緊密結合。預測技術進化規(guī)律，設計未來的產品；解決設計中存在的沖突，避免折中設計；擴展用戶的知識領域，提供各種功能解決方案。 </p><p>　　3. 機械產品創(chuàng)新方法設計實例 </p><p>　　機械產品的某一特性或參數的改變會引起其他特性或參數的惡化，運用計算機輔助創(chuàng)新軟件(CAI)可以解決技術矛盾。下面以提高煤礦山開采排水多級泵效率具體實

10、例來闡述這個問題： </p><p>　　3.1、將普通的耐磨多級離心泵兩端短圓柱滾子軸承支撐改為滑動軸承支撐，滑動軸承材料采用F102高分子復合材料，采用泵自身供水對滑動軸承進行潤滑、冷卻，保證滑動軸承運行可靠性。1-軸承、2-泵軸、6-進水管路組件、11-軸承體、12-填料、13-填料座、14-填料壓蓋、15-出水管路組件。 </p><p>　　若有效組織液體的泄露，就要將軸承體兩端

11、填料密封的盤根數量增加，提高了多級泵的容積效率，但泵軸與填料的機械損失增加了，這樣容積效率與機械損失是一對技術矛盾，同時，液體中的雜質在填料在泵軸之間，加速了填料的磨損，液體介質壓力過高等都會出現液體的泄露。新的設計必須克服目前設計中的該缺點，現利用計算機輔助創(chuàng)新軟件（CAI）來解決該問題。 </p><p>　　3.2、將這些問題在計算機輔助創(chuàng)新軟件（CAI）描述，通過三軸分析并結合39個通用參數，利用矛盾矩陣

12、：得出創(chuàng)新原理，3、19、35、5 </p><p>　　4、TRIZ理論的推廣應用 </p><p>　　在迅速發(fā)展的經濟環(huán)境中，企業(yè)要做到以下內容，才能不斷的利用現代工具創(chuàng)新，提高產品的競爭力：培養(yǎng)企業(yè)TRIZ帶頭人、充分應用企業(yè)外部TRIZ資源、建立更廣、更健全的TRIZ實施環(huán)境。我國機械制造業(yè)普遍存在產品落后、技術創(chuàng)新能力不足等情況，企業(yè)缺乏新產品開發(fā)創(chuàng)新的機制和能力。而TRIZ理