TRIZ在裝備制造業(yè)中的應(yīng)用研究與推廣

嚴(yán)文超　張江城　董喆　耿遠(yuǎn)程　段利英

摘 要：以TRIZ理論的基本原理和應(yīng)用方法為理論研究基礎(chǔ)，全面、系統(tǒng)地介紹了TRIZ理論及其應(yīng)用。以宜昌市為例，調(diào)研相關(guān)裝備制造企業(yè)對(duì)TRIZ理論的認(rèn)識(shí)和引入應(yīng)用的情況，探究TRIZ理論在地區(qū)制造企業(yè)的宣傳和推廣策略，研究TRIZ理論在企業(yè)中的實(shí)踐應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：TRIZ理論；裝備制造；創(chuàng)新方法；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：F273.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）15-0047-02

TRIZ理論是基于知識(shí)的創(chuàng)新方法論，是發(fā)明問(wèn)題解決理論，由前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇·阿奇舒勒創(chuàng)立。TRIZ作為指導(dǎo)創(chuàng)新的強(qiáng)大理論工具，可以有效地引導(dǎo)人們突破思維障礙，以新的視角分析問(wèn)題，快速找到解決問(wèn)題的方法。國(guó)家科技部近年來(lái)在科技系統(tǒng)中大力推廣TRIZ創(chuàng)新問(wèn)題解決理論，特別是在裝備制造企業(yè)中的推廣和應(yīng)用，使專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員了解創(chuàng)新問(wèn)題的解決理論，并掌握先進(jìn)的創(chuàng)新思維方法、有效的創(chuàng)新手段和創(chuàng)新工具，提高產(chǎn)品的創(chuàng)新、設(shè)計(jì)能力。

1 TRIZ理論介紹

TRIZ的主要目的是研究人們?cè)谶M(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題的過(guò)程中所遵循的科學(xué)原理和法則，它是一種建立在技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)律基礎(chǔ)上的問(wèn)題解決系統(tǒng)。利用該理論可以使創(chuàng)新成為具有預(yù)見(jiàn)性的過(guò)程，可以提高創(chuàng)新的成功率和縮短解決問(wèn)題的周期。目前，TRIZ理論已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中解決技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題最有力的工具。TRIZ是由解決技術(shù)問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系，其主要內(nèi)容包括技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、40個(gè)發(fā)明創(chuàng)造原理、39 項(xiàng)技術(shù)特性、矛盾矩陣、物質(zhì)—場(chǎng)分析、76個(gè)發(fā)明問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)解決方法、發(fā)明問(wèn)題解決算法和工程效應(yīng)知識(shí)庫(kù)等。在TRIZ中，解決物理矛盾有11種分離方法，可將其歸結(jié)為4大分離原理，即空間分離、時(shí)間分離、基于條件的分離和系統(tǒng)級(jí)別分離。TRIZ通過(guò)中間工具建立了問(wèn)題模型和解決方案模型之間的聯(lián)系，是一種程式化的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。TRIZ具有良好的學(xué)習(xí)性、繼承性和操作性。

2 TRIZ在我國(guó)的研究現(xiàn)狀與推廣應(yīng)用

2004年，TRIZ國(guó)際認(rèn)證進(jìn)入中國(guó)，中國(guó)開(kāi)始教育與行業(yè)應(yīng)用探索。TRIZ 理論經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展、完善和與其他先進(jìn)創(chuàng)新理論方法的集成，已經(jīng)成為了一套解決新技術(shù)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)際問(wèn)題的成熟理論和方法體系。它是以其良好的可操作性、系統(tǒng)性和實(shí)用性在全球的創(chuàng)新和創(chuàng)造學(xué)研究領(lǐng)域占有獨(dú)特的地位?，F(xiàn)在，TRIZ理論在俄羅斯、美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)受到了高度重視，其研究與應(yīng)用獲得了一定程度的普及和發(fā)展，大大提高了創(chuàng)新的效率，并且已為眾多知名企業(yè)獲取了顯著的效益。TRIZ理論在我國(guó)的引入和發(fā)展比較晚，目前正在企業(yè)和教育系統(tǒng)中被快速推廣，已在黑龍江、江蘇等地區(qū)首批試點(diǎn)。本文的研究符合我院內(nèi)涵發(fā)展的需要，符合本地區(qū)裝備制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的需要。

3 TRIZ在裝備制造業(yè)中應(yīng)用研究

TRIZ方法不是針對(duì)某一具體的機(jī)構(gòu)、機(jī)械或過(guò)程進(jìn)行的，而是建立在思考問(wèn)題、解決問(wèn)題過(guò)程中的科學(xué)化依據(jù)。經(jīng)過(guò)50多年的研究，TRIZ已經(jīng)成為了一系列的方法和工具，特別是提出了矛盾矩陣與創(chuàng)新原理、標(biāo)準(zhǔn)解、系統(tǒng)裁剪法等。同時(shí)，在機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中，還存在物理沖突和技術(shù)沖突，這使得設(shè)計(jì)過(guò)程成為一個(gè)具有創(chuàng)新性特征的問(wèn)題解決過(guò)程。而創(chuàng)新設(shè)計(jì)從最通俗的意義上講就是創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的過(guò)程，TRIZ理論最強(qiáng)大的作用在于它為此提供了系統(tǒng)的理論和方法工具。在機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，主要將其應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)中，技術(shù)沖突的解決是技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵。

3.1 基于TRIZ的機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例

工作臺(tái)中的蝸輪、蝸桿副傳動(dòng)系統(tǒng)是插齒機(jī)中的一個(gè)核心部件，它的主要功能是實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)主軸帶動(dòng)工件的圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它與刀軸的圓周同步性將影響到切削零件的圓周分度。然而，在加工和裝配的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一系列問(wèn)題，無(wú)法準(zhǔn)確控制蝸輪副在加工過(guò)程中傳動(dòng)間隙，因此，要通過(guò)配磨一個(gè)調(diào)整墊的厚度才能將間隙控制在技術(shù)要求的范圍內(nèi)。加工一段時(shí)間后，由于蝸輪副之間的磨損，間隙也會(huì)逐漸增大，同時(shí)，隨著溫度的變化，間隙也會(huì)發(fā)生變化。通常，間隙是配磨調(diào)整墊調(diào)節(jié)出來(lái)的，在很大程度上依賴于工人的操作水平，人為因素太大，不能保證機(jī)床出廠的一致性。間隙和傳動(dòng)的不穩(wěn)定性會(huì)影響加工零件尺寸和精度，這樣就很難滿足用戶所要求的機(jī)床CMK.根據(jù)TRIZ的問(wèn)題解決方法可以選擇TRIZ系統(tǒng)裁剪法。

TRIZ理論中的系統(tǒng)裁剪法是裁掉技術(shù)系統(tǒng)中的某些組件但要保留這些組件有用功能的一種方法。采用該方法的目的有：①精簡(jiǎn)組件數(shù)量，降低系統(tǒng)成本；②優(yōu)化功能結(jié)構(gòu)，合理布局系統(tǒng)架構(gòu)；③體現(xiàn)價(jià)值功能，規(guī)避競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手專(zhuān)利；④清除過(guò)度、有害、重復(fù)的功能，提供系統(tǒng)理想化程度。

系統(tǒng)裁剪法的步驟如下：①確定系統(tǒng)裁剪的對(duì)象，裁剪前分析組件的有用功能；②構(gòu)建理想化的組件模型，裁剪后保留有用功能的組件模型；③提出問(wèn)題，尋找解決方案，解決裁剪組件后原有組件的功能如何實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。

通過(guò)應(yīng)用TRIZ方法中的組件模型分析和價(jià)值分析，從功能共享、問(wèn)題影響和成本分析幾點(diǎn)中可以看出，蝸桿組件處于D區(qū)，該組件功能貢獻(xiàn)小而問(wèn)題影響大、成本高；蝸桿軸向調(diào)整墊、蝸輪、軸承套等組件位于C區(qū)，該組件問(wèn)題+成本雖然不高，但功能貢獻(xiàn)也小。根據(jù)理想度診斷分析和應(yīng)用Pro/Innovator建議，得出以下方案：

裁剪方案一：根據(jù)組件價(jià)值分析結(jié)果，把系統(tǒng)中理想度低的蝸輪裁剪掉了，同時(shí)與蝸輪相嚙合的蝸桿也被裁剪掉了。不用蝸輪和蝸桿，直接用電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子帶動(dòng)主軸和工件的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)分度功能。

裁剪方案二：在該系統(tǒng)中，蝸輪與主軸連接在一起從而帶動(dòng)工件完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)組件價(jià)值分析對(duì)系統(tǒng)中功能比較低的主軸進(jìn)行裁剪，改變蝸輪的形狀來(lái)直接帶動(dòng)工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

裁剪方案三：在該系統(tǒng)中，蝸桿兩端的套對(duì)蝸桿的兩端起一定的支撐作用。根據(jù)組件價(jià)值分析結(jié)果，對(duì)其進(jìn)行了裁剪，去掉兩邊的蝸桿套，而將此功能增加到箱體上，以鏜孔的方式加工出來(lái)，減少因蝸桿套的加工誤差而帶來(lái)的誤差問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，并提高其精度。

為了避免蝸輪蝸桿之間的間隙對(duì)傳動(dòng)精度的影響，采用去除間隙的方法提高傳動(dòng)精度，但是，在安裝時(shí)會(huì)有一定的麻煩，即產(chǎn)生了技術(shù)矛盾。利用矛盾矩陣查找創(chuàng)新原理，如圖1所示，從5種組合原理中得到思路，從而制訂出改進(jìn)方案。

改進(jìn)方案：運(yùn)用組合原理，利用雙蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)形成的相位差消除間隙，進(jìn)而提高傳動(dòng)精度。這樣做，在傳動(dòng)過(guò)程中不但可以消除間隙，在安裝過(guò)程中還可利用間隙進(jìn)行裝配。

依據(jù)TRIZ理論，按照TRIZ理論的解題流程，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模和分析，主要通過(guò)系統(tǒng)裁剪法和矛盾矩陣得出一系列方案，不同程度地提高了系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性，也為部件的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了新的方向。其設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)從抽象到具體、逐步求精的過(guò)程。

3.2 TRIZ在裝備制造業(yè)中的引用價(jià)值

Rockwell Automotive公司針對(duì)某型號(hào)汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)應(yīng)用了TRIZ理論進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過(guò)TRIZ理論的應(yīng)用，剎車(chē)系統(tǒng)發(fā)生了重要的變化，系統(tǒng)由原來(lái)12個(gè)零件縮減為4個(gè)，成本減少了50%，但是，剎車(chē)系統(tǒng)的功能卻沒(méi)有明顯變化。福特汽車(chē)公司遇到了推力軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問(wèn)題，應(yīng)用TRIZ理論后，提出了28個(gè)問(wèn)題的解決方案，其中一個(gè)非常吸引人的方案是：利用小熱膨脹系數(shù)的材料制造這種軸承，最后很好地解決了推力軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問(wèn)題。德國(guó)進(jìn)入世界500強(qiáng)的企業(yè)，比如西門(mén)子、奔馳、大眾和博世都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的TRIZ機(jī)構(gòu)，對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)并對(duì)該理論進(jìn)行推廣和應(yīng)用，取得了良好的效果。

裝備制造業(yè)的發(fā)展水平反映了一個(gè)國(guó)家在科學(xué)技術(shù)、工藝設(shè)計(jì)、材料、加工制造等方面的綜合配套能力。從我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十一五規(guī)劃”中期開(kāi)始，裝備制造業(yè)就進(jìn)入了又一個(gè)快速發(fā)展的周期。隨著制造行業(yè)的迅速崛起，數(shù)控機(jī)床、加工中心、自動(dòng)生產(chǎn)線等高自動(dòng)化程度的制造生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用日益廣泛。在宜昌市委辦公室、宜昌市政府辦公室于2013年發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)先進(jìn)裝備制造產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》中，明確發(fā)展猇亭汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園、東山機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)園、電子信息產(chǎn)業(yè)園、夷陵電工電纜產(chǎn)業(yè)園、白洋船舶配套產(chǎn)業(yè)園、江南機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)園6大產(chǎn)業(yè)園。在這一大形勢(shì)、大背景下，增進(jìn)企業(yè)的創(chuàng)新意識(shí)，推廣先進(jìn)的創(chuàng)新理論方法可以有效保持企業(yè)的成長(zhǎng)活力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步促進(jìn)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.3 TRIZ的應(yīng)用現(xiàn)狀與推廣建議

近10年來(lái)，宜昌市裝備制造業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，目前，已建立了6大產(chǎn)業(yè)園，正在打造千億裝備制造業(yè)。大多企業(yè)靠自身的核心技術(shù)和行業(yè)特點(diǎn)處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，典型的有中船重工、黑旋風(fēng)、長(zhǎng)江機(jī)床、燕獅科技、五環(huán)鉆具和仝鑫連桿，等等。但是，在技術(shù)創(chuàng)新上，與國(guó)外企業(yè)還存在很大差距，尤其是在關(guān)鍵技術(shù)等方面還有待持續(xù)突破。隨著機(jī)械市場(chǎng)的日趨完善和國(guó)外企業(yè)逐步形成的專(zhuān)利技術(shù)壁壘，簡(jiǎn)單的模仿創(chuàng)新已不能適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需求。企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)核心競(jìng)爭(zhēng)力，需要與市場(chǎng)需求相適應(yīng)的創(chuàng)新技術(shù)。

湖北省引入TRIZ理論培訓(xùn)的時(shí)間相對(duì)較晚，2013年開(kāi)始在試點(diǎn)企業(yè)中進(jìn)行培訓(xùn)，目前，已成功推出TRIZ理論應(yīng)用示范企業(yè)的有7家，宜昌市有2家。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，宜昌市大多裝備制造企業(yè)還未引入這一先進(jìn)的創(chuàng)新方法和工具，很多企業(yè)甚至從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)TRIZ。筆者先后進(jìn)入中科恒達(dá)、五環(huán)鉆具、天池機(jī)械、中南精密鋼管、仝鑫機(jī)械等十余家企業(yè)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)調(diào)研，調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多企業(yè)技術(shù)人也沒(méi)有接觸過(guò)這一理論。這一現(xiàn)狀也在一定程度上反映了我國(guó)TRIZ理論的推廣現(xiàn)狀。

對(duì)于宜昌市的裝備制造業(yè)而言，產(chǎn)品更新是繼續(xù)保持領(lǐng)先的競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)，引入先進(jìn)的創(chuàng)新方法十分必要。經(jīng)過(guò)深入調(diào)查，總結(jié)引入、推廣TRIZ理論的有效策略如下：①各大裝備制造企業(yè)需要認(rèn)識(shí)和引進(jìn)TRIZ理論、軟件工具。邀請(qǐng)專(zhuān)家在企業(yè)進(jìn)行TRIZ技術(shù)講座，介紹TRIZ的強(qiáng)大功能和基本思路，使員工了解TRIZ理論。對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行由初級(jí)到中級(jí)的TRIZ技術(shù)培訓(xùn)，目前，國(guó)內(nèi)已有專(zhuān)業(yè)的研究公司（比如億維訊）。這類(lèi)培訓(xùn)可以和公司的機(jī)械產(chǎn)品緊密聯(lián)系起來(lái)，以專(zhuān)利為背景；購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的軟件工具，為設(shè)計(jì)人員提供TRIZ應(yīng)用平臺(tái)。②企業(yè)可以應(yīng)用自己的產(chǎn)品建立TRIZ應(yīng)用模板。企業(yè)可與高校合作，成立TRIZ理論研究中心，深入研究TRIZ理論。以新產(chǎn)品設(shè)計(jì)為課題，應(yīng)用TRIZ的解題流程和方法進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將整個(gè)過(guò)程建立成模板、范例。對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，鼓勵(lì)其在設(shè)計(jì)過(guò)程中積極應(yīng)用TRIZ理論工具，并申報(bào)專(zhuān)利。例如，五環(huán)鉆具的潛孔充氣鉆在行業(yè)中處于領(lǐng)先地位，可以以某個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，應(yīng)用TRIZ理論解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，并以此作為模板。③建立可行的機(jī)制，定期開(kāi)展技術(shù)交流和培訓(xùn)。企業(yè)可以根據(jù)自身情況成立TRIZ小組，集中進(jìn)行在線學(xué)習(xí)和小組討論。小組成員以自己的應(yīng)用實(shí)例為題進(jìn)行成果匯報(bào)，在討論中學(xué)習(xí)、交流，促進(jìn)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

TRIZ理論可以使創(chuàng)新成為具有預(yù)見(jiàn)性的過(guò)程，可以提高創(chuàng)新的成功率，縮短解決問(wèn)題的周期。現(xiàn)在，該理論已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中解決技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題最有力的工具。TRIZ理論的推廣、應(yīng)用將積極增強(qiáng)裝備制造業(yè)的創(chuàng)新能力，提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于宜昌市中小型企業(yè)而言，引入TRIZ理論可以縮短產(chǎn)品的更新開(kāi)發(fā)時(shí)間，在有限資金的投入下，提升產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。同時(shí)，政府和科技部門(mén)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼咭龑?dǎo)、支持，可以有效促進(jìn)TRIZ理論在裝備制造業(yè)中的發(fā)展，這也與宜昌千億裝備制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃相適應(yīng)。

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為了避免蝸輪蝸桿之間的間隙對(duì)傳動(dòng)精度的影響，采用去除間隙的方法提高傳動(dòng)精度，但是，在安裝時(shí)會(huì)有一定的麻煩，即產(chǎn)生了技術(shù)矛盾。利用矛盾矩陣查找創(chuàng)新原理，如圖1所示，從5種組合原理中得到思路，從而制訂出改進(jìn)方案。

改進(jìn)方案：運(yùn)用組合原理，利用雙蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)形成的相位差消除間隙，進(jìn)而提高傳動(dòng)精度。這樣做，在傳動(dòng)過(guò)程中不但可以消除間隙，在安裝過(guò)程中還可利用間隙進(jìn)行裝配。

依據(jù)TRIZ理論，按照TRIZ理論的解題流程，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模和分析，主要通過(guò)系統(tǒng)裁剪法和矛盾矩陣得出一系列方案，不同程度地提高了系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性，也為部件的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了新的方向。其設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)從抽象到具體、逐步求精的過(guò)程。

3.2 TRIZ在裝備制造業(yè)中的引用價(jià)值

Rockwell Automotive公司針對(duì)某型號(hào)汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)應(yīng)用了TRIZ理論進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過(guò)TRIZ理論的應(yīng)用，剎車(chē)系統(tǒng)發(fā)生了重要的變化，系統(tǒng)由原來(lái)12個(gè)零件縮減為4個(gè)，成本減少了50%，但是，剎車(chē)系統(tǒng)的功能卻沒(méi)有明顯變化。福特汽車(chē)公司遇到了推力軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問(wèn)題，應(yīng)用TRIZ理論后，提出了28個(gè)問(wèn)題的解決方案，其中一個(gè)非常吸引人的方案是：利用小熱膨脹系數(shù)的材料制造這種軸承，最后很好地解決了推力軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問(wèn)題。德國(guó)進(jìn)入世界500強(qiáng)的企業(yè)，比如西門(mén)子、奔馳、大眾和博世都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的TRIZ機(jī)構(gòu)，對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)并對(duì)該理論進(jìn)行推廣和應(yīng)用，取得了良好的效果。

裝備制造業(yè)的發(fā)展水平反映了一個(gè)國(guó)家在科學(xué)技術(shù)、工藝設(shè)計(jì)、材料、加工制造等方面的綜合配套能力。從我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十一五規(guī)劃”中期開(kāi)始，裝備制造業(yè)就進(jìn)入了又一個(gè)快速發(fā)展的周期。隨著制造行業(yè)的迅速崛起，數(shù)控機(jī)床、加工中心、自動(dòng)生產(chǎn)線等高自動(dòng)化程度的制造生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用日益廣泛。在宜昌市委辦公室、宜昌市政府辦公室于2013年發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)先進(jìn)裝備制造產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》中，明確發(fā)展猇亭汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園、東山機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)園、電子信息產(chǎn)業(yè)園、夷陵電工電纜產(chǎn)業(yè)園、白洋船舶配套產(chǎn)業(yè)園、江南機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)園6大產(chǎn)業(yè)園。在這一大形勢(shì)、大背景下，增進(jìn)企業(yè)的創(chuàng)新意識(shí)，推廣先進(jìn)的創(chuàng)新理論方法可以有效保持企業(yè)的成長(zhǎng)活力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步促進(jìn)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.3 TRIZ的應(yīng)用現(xiàn)狀與推廣建議

近10年來(lái)，宜昌市裝備制造業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，目前，已建立了6大產(chǎn)業(yè)園，正在打造千億裝備制造業(yè)。大多企業(yè)靠自身的核心技術(shù)和行業(yè)特點(diǎn)處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，典型的有中船重工、黑旋風(fēng)、長(zhǎng)江機(jī)床、燕獅科技、五環(huán)鉆具和仝鑫連桿，等等。但是，在技術(shù)創(chuàng)新上，與國(guó)外企業(yè)還存在很大差距，尤其是在關(guān)鍵技術(shù)等方面還有待持續(xù)突破。隨著機(jī)械市場(chǎng)的日趨完善和國(guó)外企業(yè)逐步形成的專(zhuān)利技術(shù)壁壘，簡(jiǎn)單的模仿創(chuàng)新已不能適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需求。企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)核心競(jìng)爭(zhēng)力，需要與市場(chǎng)需求相適應(yīng)的創(chuàng)新技術(shù)。

湖北省引入TRIZ理論培訓(xùn)的時(shí)間相對(duì)較晚，2013年開(kāi)始在試點(diǎn)企業(yè)中進(jìn)行培訓(xùn)，目前，已成功推出TRIZ理論應(yīng)用示范企業(yè)的有7家，宜昌市有2家。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，宜昌市大多裝備制造企業(yè)還未引入這一先進(jìn)的創(chuàng)新方法和工具，很多企業(yè)甚至從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)TRIZ。筆者先后進(jìn)入中科恒達(dá)、五環(huán)鉆具、天池機(jī)械、中南精密鋼管、仝鑫機(jī)械等十余家企業(yè)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)調(diào)研，調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多企業(yè)技術(shù)人也沒(méi)有接觸過(guò)這一理論。這一現(xiàn)狀也在一定程度上反映了我國(guó)TRIZ理論的推廣現(xiàn)狀。

對(duì)于宜昌市的裝備制造業(yè)而言，產(chǎn)品更新是繼續(xù)保持領(lǐng)先的競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)，引入先進(jìn)的創(chuàng)新方法十分必要。經(jīng)過(guò)深入調(diào)查，總結(jié)引入、推廣TRIZ理論的有效策略如下：①各大裝備制造企業(yè)需要認(rèn)識(shí)和引進(jìn)TRIZ理論、軟件工具。邀請(qǐng)專(zhuān)家在企業(yè)進(jìn)行TRIZ技術(shù)講座，介紹TRIZ的強(qiáng)大功能和基本思路，使員工了解TRIZ理論。對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行由初級(jí)到中級(jí)的TRIZ技術(shù)培訓(xùn)，目前，國(guó)內(nèi)已有專(zhuān)業(yè)的研究公司（比如億維訊）。這類(lèi)培訓(xùn)可以和公司的機(jī)械產(chǎn)品緊密聯(lián)系起來(lái)，以專(zhuān)利為背景；購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的軟件工具，為設(shè)計(jì)人員提供TRIZ應(yīng)用平臺(tái)。②企業(yè)可以應(yīng)用自己的產(chǎn)品建立TRIZ應(yīng)用模板。企業(yè)可與高校合作，成立TRIZ理論研究中心，深入研究TRIZ理論。以新產(chǎn)品設(shè)計(jì)為課題，應(yīng)用TRIZ的解題流程和方法進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將整個(gè)過(guò)程建立成模板、范例。對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，鼓勵(lì)其在設(shè)計(jì)過(guò)程中積極應(yīng)用TRIZ理論工具，并申報(bào)專(zhuān)利。例如，五環(huán)鉆具的潛孔充氣鉆在行業(yè)中處于領(lǐng)先地位，可以以某個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，應(yīng)用TRIZ理論解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，并以此作為模板。③建立可行的機(jī)制，定期開(kāi)展技術(shù)交流和培訓(xùn)。企業(yè)可以根據(jù)自身情況成立TRIZ小組，集中進(jìn)行在線學(xué)習(xí)和小組討論。小組成員以自己的應(yīng)用實(shí)例為題進(jìn)行成果匯報(bào)，在討論中學(xué)習(xí)、交流，促進(jìn)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

TRIZ理論可以使創(chuàng)新成為具有預(yù)見(jiàn)性的過(guò)程，可以提高創(chuàng)新的成功率，縮短解決問(wèn)題的周期。現(xiàn)在，該理論已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中解決技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題最有力的工具。TRIZ理論的推廣、應(yīng)用將積極增強(qiáng)裝備制造業(yè)的創(chuàng)新能力，提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于宜昌市中小型企業(yè)而言，引入TRIZ理論可以縮短產(chǎn)品的更新開(kāi)發(fā)時(shí)間，在有限資金的投入下，提升產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。同時(shí)，政府和科技部門(mén)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼咭龑?dǎo)、支持，可以有效促進(jìn)TRIZ理論在裝備制造業(yè)中的發(fā)展，這也與宜昌千億裝備制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃相適應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐克莊.TRIZ理論的研究應(yīng)用概況[J].杭州化工，2008，38（3）：1-4.

[2]張煒達(dá).TRIZ理論的傳播及對(duì)我國(guó)的影響[J].生產(chǎn)力研究，2011（11）：149-150.

[3]汪少敏.中部六省TRIZ 理論推廣應(yīng)用現(xiàn)狀分析及建議[J].科技創(chuàng)業(yè)，2013（12）：1-2.

[4]唐琳琳.TRIZ理論研究及應(yīng)用綜述[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011，10（16）：108-109.

為了避免蝸輪蝸桿之間的間隙對(duì)傳動(dòng)精度的影響，采用去除間隙的方法提高傳動(dòng)精度，但是，在安裝時(shí)會(huì)有一定的麻煩，即產(chǎn)生了技術(shù)矛盾。利用矛盾矩陣查找創(chuàng)新原理，如圖1所示，從5種組合原理中得到思路，從而制訂出改進(jìn)方案。

改進(jìn)方案：運(yùn)用組合原理，利用雙蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)形成的相位差消除間隙，進(jìn)而提高傳動(dòng)精度。這樣做，在傳動(dòng)過(guò)程中不但可以消除間隙，在安裝過(guò)程中還可利用間隙進(jìn)行裝配。

依據(jù)TRIZ理論，按照TRIZ理論的解題流程，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模和分析，主要通過(guò)系統(tǒng)裁剪法和矛盾矩陣得出一系列方案，不同程度地提高了系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性，也為部件的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了新的方向。其設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)從抽象到具體、逐步求精的過(guò)程。

3.2 TRIZ在裝備制造業(yè)中的引用價(jià)值

Rockwell Automotive公司針對(duì)某型號(hào)汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)應(yīng)用了TRIZ理論進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過(guò)TRIZ理論的應(yīng)用，剎車(chē)系統(tǒng)發(fā)生了重要的變化，系統(tǒng)由原來(lái)12個(gè)零件縮減為4個(gè)，成本減少了50%，但是，剎車(chē)系統(tǒng)的功能卻沒(méi)有明顯變化。福特汽車(chē)公司遇到了推力軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問(wèn)題，應(yīng)用TRIZ理論后，提出了28個(gè)問(wèn)題的解決方案，其中一個(gè)非常吸引人的方案是：利用小熱膨脹系數(shù)的材料制造這種軸承，最后很好地解決了推力軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問(wèn)題。德國(guó)進(jìn)入世界500強(qiáng)的企業(yè)，比如西門(mén)子、奔馳、大眾和博世都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的TRIZ機(jī)構(gòu)，對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)并對(duì)該理論進(jìn)行推廣和應(yīng)用，取得了良好的效果。

裝備制造業(yè)的發(fā)展水平反映了一個(gè)國(guó)家在科學(xué)技術(shù)、工藝設(shè)計(jì)、材料、加工制造等方面的綜合配套能力。從我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十一五規(guī)劃”中期開(kāi)始，裝備制造業(yè)就進(jìn)入了又一個(gè)快速發(fā)展的周期。隨著制造行業(yè)的迅速崛起，數(shù)控機(jī)床、加工中心、自動(dòng)生產(chǎn)線等高自動(dòng)化程度的制造生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用日益廣泛。在宜昌市委辦公室、宜昌市政府辦公室于2013年發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)先進(jìn)裝備制造產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》中，明確發(fā)展猇亭汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園、東山機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)園、電子信息產(chǎn)業(yè)園、夷陵電工電纜產(chǎn)業(yè)園、白洋船舶配套產(chǎn)業(yè)園、江南機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)園6大產(chǎn)業(yè)園。在這一大形勢(shì)、大背景下，增進(jìn)企業(yè)的創(chuàng)新意識(shí)，推廣先進(jìn)的創(chuàng)新理論方法可以有效保持企業(yè)的成長(zhǎng)活力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步促進(jìn)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.3 TRIZ的應(yīng)用現(xiàn)狀與推廣建議

近10年來(lái)，宜昌市裝備制造業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，目前，已建立了6大產(chǎn)業(yè)園，正在打造千億裝備制造業(yè)。大多企業(yè)靠自身的核心技術(shù)和行業(yè)特點(diǎn)處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，典型的有中船重工、黑旋風(fēng)、長(zhǎng)江機(jī)床、燕獅科技、五環(huán)鉆具和仝鑫連桿，等等。但是，在技術(shù)創(chuàng)新上，與國(guó)外企業(yè)還存在很大差距，尤其是在關(guān)鍵技術(shù)等方面還有待持續(xù)突破。隨著機(jī)械市場(chǎng)的日趨完善和國(guó)外企業(yè)逐步形成的專(zhuān)利技術(shù)壁壘，簡(jiǎn)單的模仿創(chuàng)新已不能適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需求。企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)核心競(jìng)爭(zhēng)力，需要與市場(chǎng)需求相適應(yīng)的創(chuàng)新技術(shù)。

湖北省引入TRIZ理論培訓(xùn)的時(shí)間相對(duì)較晚，2013年開(kāi)始在試點(diǎn)企業(yè)中進(jìn)行培訓(xùn)，目前，已成功推出TRIZ理論應(yīng)用示范企業(yè)的有7家，宜昌市有2家。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，宜昌市大多裝備制造企業(yè)還未引入這一先進(jìn)的創(chuàng)新方法和工具，很多企業(yè)甚至從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)TRIZ。筆者先后進(jìn)入中科恒達(dá)、五環(huán)鉆具、天池機(jī)械、中南精密鋼管、仝鑫機(jī)械等十余家企業(yè)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)調(diào)研，調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多企業(yè)技術(shù)人也沒(méi)有接觸過(guò)這一理論。這一現(xiàn)狀也在一定程度上反映了我國(guó)TRIZ理論的推廣現(xiàn)狀。

對(duì)于宜昌市的裝備制造業(yè)而言，產(chǎn)品更新是繼續(xù)保持領(lǐng)先的競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)，引入先進(jìn)的創(chuàng)新方法十分必要。經(jīng)過(guò)深入調(diào)查，總結(jié)引入、推廣TRIZ理論的有效策略如下：①各大裝備制造企業(yè)需要認(rèn)識(shí)和引進(jìn)TRIZ理論、軟件工具。邀請(qǐng)專(zhuān)家在企業(yè)進(jìn)行TRIZ技術(shù)講座，介紹TRIZ的強(qiáng)大功能和基本思路，使員工了解TRIZ理論。對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行由初級(jí)到中級(jí)的TRIZ技術(shù)培訓(xùn)，目前，國(guó)內(nèi)已有專(zhuān)業(yè)的研究公司（比如億維訊）。這類(lèi)培訓(xùn)可以和公司的機(jī)械產(chǎn)品緊密聯(lián)系起來(lái)，以專(zhuān)利為背景；購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的軟件工具，為設(shè)計(jì)人員提供TRIZ應(yīng)用平臺(tái)。②企業(yè)可以應(yīng)用自己的產(chǎn)品建立TRIZ應(yīng)用模板。企業(yè)可與高校合作，成立TRIZ理論研究中心，深入研究TRIZ理論。以新產(chǎn)品設(shè)計(jì)為課題，應(yīng)用TRIZ的解題流程和方法進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將整個(gè)過(guò)程建立成模板、范例。對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，鼓勵(lì)其在設(shè)計(jì)過(guò)程中積極應(yīng)用TRIZ理論工具，并申報(bào)專(zhuān)利。例如，五環(huán)鉆具的潛孔充氣鉆在行業(yè)中處于領(lǐng)先地位，可以以某個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，應(yīng)用TRIZ理論解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，并以此作為模板。③建立可行的機(jī)制，定期開(kāi)展技術(shù)交流和培訓(xùn)。企業(yè)可以根據(jù)自身情況成立TRIZ小組，集中進(jìn)行在線學(xué)習(xí)和小組討論。小組成員以自己的應(yīng)用實(shí)例為題進(jìn)行成果匯報(bào)，在討論中學(xué)習(xí)、交流，促進(jìn)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

TRIZ理論可以使創(chuàng)新成為具有預(yù)見(jiàn)性的過(guò)程，可以提高創(chuàng)新的成功率，縮短解決問(wèn)題的周期?，F(xiàn)在，該理論已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中解決技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題最有力的工具。TRIZ理論的推廣、應(yīng)用將積極增強(qiáng)裝備制造業(yè)的創(chuàng)新能力，提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于宜昌市中小型企業(yè)而言，引入TRIZ理論可以縮短產(chǎn)品的更新開(kāi)發(fā)時(shí)間，在有限資金的投入下，提升產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。同時(shí)，政府和科技部門(mén)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼咭龑?dǎo)、支持，可以有效促進(jìn)TRIZ理論在裝備制造業(yè)中的發(fā)展，這也與宜昌千億裝備制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃相適應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐克莊.TRIZ理論的研究應(yīng)用概況[J].杭州化工，2008，38（3）：1-4.

[2]張煒達(dá).TRIZ理論的傳播及對(duì)我國(guó)的影響[J].生產(chǎn)力研究，2011（11）：149-150.

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[4]唐琳琳.TRIZ理論研究及應(yīng)用綜述[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011，10（16）：108-109.