基于技术创新理论的维修创新

作者：张俊涛 金家善

欢迎访问e展厅 展厅 2 工业设计/产品设计展厅 产品设计, 工业设计, 样件打样, 手板制作, 模型制作, ... 1 引言 现今，强调维修创新已被广泛接受。维修队伍中渴单创新的人员很多，但真正懂得有意识创新的人依然很少，维修创新凶稀少而愈加珍贵。人类先后总结了不下300种创新方法，如：头脑风暴法、和田口法、鱼骨图法，从实践效果看，绝大多数创新方法都不太成功。其原因就在于这些方法都过于依赖个体悟性、心智经验积累，可操作性、可重复性、可培训性不强，常人不易获得成功。其结果导致了一方面广泛谈论创新、渴望创新，另一方面又缺乏现实可行的创新途径的局面。维修领域亦是如此。不解决以上原因，创新就不可能深入人心，提倡维修创新就是一句空话。 前苏联Altshuller等创立的TRIZ理论(即技术创新理论)为我们提供了很好的创新指导。TRIZ(俄文首字母的缩写)，意为解决发明创造问题的理论。1946年，以前苏联海军专利部Alt—shuller为首的专家团队开始对数以百万记的专利文献加以研究，经过50多年的收集整理、归纳提炼，否定了发明创造是灵感爆发的结果，否定了一项发明创造或创新的完成要经历漫长的探索和千百次的失败的成见，他们发现技术系统的开发创新是有规律可循的：在以往不同领域的发明中所用到的规则(原理)并不多，不同时代的发明、不同领域的发明是这些规则(原理)被反复采用的结果。每条规则(原理)并不限定于某一领域，并由此建立了一套体系化的、实用的解决发明问题的方法。这就是TRIZ理论，对产品创新、维修创新是前所未有的突破。用好此理论常人亦能创新。 2 TRIZ理论简介 TRIZ理论主要包括产品进化、物质一场分析、冲突矩阵、效应、解决发明问题的程序等几部分内容。其中最具影响力的是冲突矩阵。TRIZ理论将人们遇到的技术需求归纳为对39个通用工程参数中的部分参数取特定值的需求，出现技术冲突是t程参数问的冲突，解决了冲突就意味着发明创造。TRIZ理论给出了40条发明创造原理，并给出了化解冲突的39X39冲突矩阵。矩阵的行和列分别代表39个通用工程参数，其中，列所代表的工程参数是需要改善的一方，行所描述的工程参数为冲突中引起恶化的一方。冲突矩阵的元素就是化解工程参数问冲突的发明创造原理(40条中的部分)。只要我们把面临的问题归结为39个工程元素间的部分冲突，就可以查冲突矩阵，找到相应的化解冲突的方法原理。 3 TRIZ理论在维修创新中的实践举例 设备维修是一种生产活动，其为我们维修人员提供了更多的创新挑战和机会。TRIZ理论源自对数以百万记的专利文献的研究，总结出了为数不多的带普遍性的技术创新原理，维修工作理应可以据此创新，且已有成功的鲜活实例。 例1在舰船维修中，我们常遇到需要拆卸紧同件螺母的工作，如图1，工作中出现螺母在扳手作用下棱边被磨坏，继而扳手更加无法作用于螺母的情况，导致再松动十分困难。如何解决呢?曾有人提出使用材质刚度低于螺母的扳手，磨坏的不是螺母而是扳手，但问题是维修目的(卸开螺母)没达到。借助于TRIZ理论可从根本上解决这个问题。经分析，发现问题的主要原因在于扳手作用在螺母上的力主要集中于螺母的某两个角上。对照39个通用T程参数，从中选择能代表本问题技术冲突的一对特性参数：1.(带来质量提高的参数)物体产生的有害因素(NO.31)一减少螺母棱边磨损；2.(带来负面影响的参数)可制造性(NO.32)一新的改进可能使制造困难。将上述两个工程参数NO.3l和NO.32代入冲突矩阵，可以得到如下4条推荐的发明原理：NO.4不对称、NO.17维数变化、No.34抛弃与修复、NO.26复制。对N0.17维数变化和N0.4不对称两条发明原理进行深入分析表明：如果扳手工作面的一些点能与螺母的侧面接触，而不只是与螺母棱边接触，螺母就能为扳手提供足够的着力点，螺母松动困难问题就得到根本解决。改进后的扳手如图2所示。 例2一些汽轮透平机械出于对承受高温、高压、密封良好的考虑，法兰连接需要100多个螺栓，如图3，但为了减轻重量、减少安装时问或维修时间、减少拆卸的时间，则希望螺栓越少越好。面对这种维修矛盾，一般是按照多目标优化理论，折中妥协，求得Pareto解，以减缓冲突程度，但只是减缓冲突，并没消除冲突。同样借助于TRIZ理论可解决这个问题。对照39个通用丁程参数，本问题希望改进的参数为可操作性(NO.33)，但参数的改进将导致如下参数的恶化：结构的稳定性(NO.13)、可靠性(No.27)。由此可以看到本问题实际上构成了两个技术冲突：NO.33可操作性—NO.13结构的稳定性、NO.33可操作性—NO.27可靠性。将这两对T程参数No.33～NO.13和NO.33～NO.27代入冲突矩阵，可以得到如下5条推荐的发明原理：N0.27廉价物替代贵重物、NO.17维数变化、N0.32改变颜色、N0.30柔性壳体或薄膜和NO.35参数变化。通过对N0.7维数变化和NO．30柔性壳体或薄膜两条发明原理进行深入分析表明：如果将法兰盘中的一个(法兰盘成对出现)，改其材料为弹性，改其接触面为一倾斜面，那么改进后的法兰盘可以用少量螺栓连接，在外力的作用下，产生形变实现原有的功能，并解决了冲突。改进后的螺栓法兰连接如图4。 维修工作各异，不可能有一种通用的维修创新方法，但正如以上两个维修创新实例，普通维修人员是能够学习技术创新原理，进而利用之实现维修创新的。 4 结语 对于维修人员，TRIZ理论主要是解决了在维修中如何创新如何做的问题(How)，对于修什么的问题(What)未能给出合适的方法。质量功能展开理论QFD恰好能解决修什么的问题，TRIZ理论可与QFD有机地结合，发挥各自优势，有效地实现维修创新。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/28/2009)