TRIZ理論在價(jià)值優(yōu)化中的應(yīng)用
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0引言
TRIZ是發(fā)明問(wèn)題的解決理論，是一種高效的創(chuàng)新方法，可以使發(fā)明少走彎路，而且發(fā)明問(wèn)題得以從根本上解決，使發(fā)明過(guò)程變得相對(duì)容易了。在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)，可以把它轉(zhuǎn)換為TRIZ問(wèn)題，并抽象出描述問(wèn)題的工程參數(shù)，形成一對(duì)技術(shù)矛盾，從而運(yùn)用阿奇舒勒矛盾矩陣，尋找出解決技術(shù)矛盾的原理，最后轉(zhuǎn)化為實(shí)際問(wèn)題的解。將TRIZ理論引入到機(jī)械產(chǎn)品的價(jià)值優(yōu)化過(guò)程中，與價(jià)值分析相結(jié)合，在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)值分析確定優(yōu)化對(duì)象之后，結(jié)合TRlZ的方法進(jìn)行優(yōu)化，不僅可以從根本上解決優(yōu)化對(duì)象存在的實(shí)際問(wèn)題，提升產(chǎn)品的價(jià)值，而且使問(wèn)題得以迅速地解決，縮短設(shè)計(jì)與生產(chǎn)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。
1價(jià)值優(yōu)化的意義
按照TRIZ理論中的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則，可以認(rèn)為大部分產(chǎn)品都還沒(méi)有達(dá)到最理想化水平，只是在現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)水平條件下，看其是否進(jìn)化到應(yīng)有的地步，盡可能提高其理想化程度，不斷向最終理想解進(jìn)化。所以，在現(xiàn)實(shí)中的產(chǎn)品都有提高價(jià)值的可能。價(jià)值優(yōu)化本身就是一個(gè)創(chuàng)新，是提高產(chǎn)品質(zhì)量一種簡(jiǎn)捷途徑。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)值優(yōu)化，獲得理想的性價(jià)比，不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，也增強(qiáng)了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，并推動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)向高級(jí)進(jìn)化。
2價(jià)值優(yōu)化的途徑
由產(chǎn)品價(jià)值表達(dá)式可知，價(jià)值優(yōu)化的途徑有下面幾種：①是增加功能F，成本C不變；②是功能F不變，降低成本C：③是增加功能F，同時(shí)降低成本C；④成本C稍有增加，同時(shí)功能F大幅度提高；⑤功能F稍有下降，同時(shí)成本C大幅度降低。
③通過(guò)剔除無(wú)效或低效率的功能，減少有害功能的數(shù)量：
④預(yù)防有害功能，將有害功能轉(zhuǎn)化為中性的功能，減輕有害功能的等級(jí)；
⑤將有害功能轉(zhuǎn)移到超系統(tǒng)中，使其不再是系統(tǒng)的有害功能。
成本的降低主要從生產(chǎn)成本和使用成本兩個(gè)方面進(jìn)行全面綜合考慮。
3TRIZ理論在價(jià)值優(yōu)化中的應(yīng)用
通過(guò)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的價(jià)值分析，選定價(jià)值優(yōu)化的對(duì)象，則可對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)與提升。首先要做的是確定價(jià)值優(yōu)化的創(chuàng)新方案，此時(shí)運(yùn)用TRIZ方法可得到較滿意的解。在實(shí)際操作時(shí)，關(guān)鍵是如何把價(jià)值優(yōu)化對(duì)象所進(jìn)行價(jià)值提升的要素找出來(lái)，并將其用通用工程參數(shù)表達(dá)，從中發(fā)現(xiàn)欲改善參數(shù)與欲惡化參數(shù)之間的技術(shù)矛盾，應(yīng)用矛盾矩陣得到解決矛盾的原理，在這些原理中，逐個(gè)分析得出對(duì)解決矛盾最有價(jià)值的原理，將這個(gè)原理應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題，得到刨新方案。若從增加功能方面提高產(chǎn)品價(jià)值，可依據(jù)上述的幾種途徑來(lái)完成。在功能描述時(shí)要準(zhǔn)確、抽象，不要遺漏，反復(fù)推敲，由總功能到功能元一層層分解，直到不能再分解為止。可以采用頭腦風(fēng)暴法，這一步較難，也非常重要，所以要認(rèn)真對(duì)待。功能定義的準(zhǔn)確與完整，也就反映出對(duì)所要價(jià)值優(yōu)化對(duì)象有充分了解，對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)掌握全面，才能使后面的工作順利完成。在TRIZ理論中提出的39個(gè)通用工程參數(shù)中，可以將與功能關(guān)系較大的參數(shù)確定出來(lái)，比如：速度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強(qiáng)度、物體產(chǎn)生的有害因素等，在增加功能時(shí)，可重點(diǎn)往這些參數(shù)上靠。對(duì)成本影響較大的工程參數(shù)有．重量、能量損失、物質(zhì)損失、制造精度等。影響成本的因素很多也很復(fù)雜，需綜合各方面條件來(lái)確定。
用例子來(lái)說(shuō)明上述方法。某兩級(jí)齒輪減速器在經(jīng)過(guò)價(jià)值分析后，得出箱體和大齒輪為改進(jìn)的重點(diǎn)，它們的功能與成本不相匹配，需要提高功能。根據(jù)上面提到的途徑中的2．4、5條途徑進(jìn)行功能提升，具體措施如何選擇，以大齒輪為例。大齒輪處于一個(gè)軸系的子系統(tǒng)中。該子系統(tǒng)由軸承孔、軸承、軸、鍵、齒輪等組成，功能系統(tǒng)圖如圖l所示。
問(wèn)題解決的目標(biāo)是提高齒輪的承載能力，增加其使用壽命。解決方案的確定：抽象工程參數(shù)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、速度、力、強(qiáng)度。在提高承載力的同時(shí)，發(fā)熱量增加，在提高支承剛度時(shí)，會(huì)使兩軸承的間距縮小，空間變小，散熱不好。所以得到欲改善參數(shù)是：強(qiáng)度、穩(wěn)定性、欲惡化參數(shù)是：物質(zhì)產(chǎn)生的有害因素、能量損失、制造精度。查找阿奇舒勒矛盾矩陣得到發(fā)明原理名稱如表l所示。
表l中的每一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)明原理，結(jié)合實(shí)際，綜合分析，運(yùn)用其中對(duì)改進(jìn)價(jià)值最大的原理進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。比如強(qiáng)度與制造精度這對(duì)矛盾可以用發(fā)明原理3和27解決。發(fā)明原理27是：一次性用品。據(jù)此可以確定改進(jìn)方案為：齒輪的壽命可以設(shè)計(jì)的短一些，材科用一般的，制造精度也不太高，而在減速器使用期間，定期更換，達(dá)到其使用的功能。發(fā)明原理3是：局部質(zhì)量。據(jù)此可以確定的改進(jìn)方案為：利用使物體的每一部分處于最有利于其運(yùn)行的條件下，可以把大齒輪做成組合結(jié)構(gòu)，輪齒部分與支承部分分開(kāi)，前部分用好一些的材料，后一部分用一般材料，之后對(duì)這兩種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，從中選出最佳方案來(lái)。
4結(jié)束語(yǔ)
將TRIZ理論引入價(jià)值優(yōu)化中，在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)值優(yōu)化時(shí)，可以運(yùn)用TRIZ方法進(jìn)行價(jià)值優(yōu)化實(shí)施方案確定，不僅對(duì)提升產(chǎn)品功能有一定的幫助，而且在具體實(shí)施過(guò)程中有一定的目標(biāo)和方法，使價(jià)值優(yōu)化向著理想解方向進(jìn)行，進(jìn)而提高優(yōu)化水平，提高產(chǎn)品的價(jià)值，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。