基于TRIZ理論研制的一種過渡接頭編號翻譯工具

李志,劉霄龍,劉雄

（1.中國煤炭科工集團太原研究院有限公司，山西太原030006；2.山西天地煤機裝備有限公司內蒙古分公司，內蒙古鄂爾多斯017209）

0 引言

過渡接頭廣泛應用于鑿巖機械工具的液壓、氣壓管路系統(tǒng)中[1]。由于鑿巖工程現(xiàn)場對過渡接頭種類及功能不斷提出新要求。過渡接頭產品種類、型號不勝枚舉[2]。如此眾多型號的產品無疑為客戶選型帶來不便。由此，過渡接頭的生產企業(yè)逐步提出相應的產品標準，如被普遍認可的過渡接頭標準有伊頓、艾克斯瑪?shù)萚3]。盡管如此，鑿巖機械從業(yè)人員對過渡接頭的了解程度及表達方式仍是不盡相同，其原因眾多，有從業(yè)時間、從業(yè)崗位及專業(yè)水平等，由此引發(fā)了一系列關于過渡接頭選型、學習、交流等方面的障礙。本文應用TRIZ 理論[4]對當前問題進行分析，并通過LabVIEW 圖形化編程解決發(fā)現(xiàn)的問題。

1 確定矛盾

本文要分析的系統(tǒng)屬于多方位一體化、統(tǒng)一認知水平的范疇。因此，本文選用了TRIZ 理論當中分析問題、發(fā)現(xiàn)矛盾的小人法[4]。該方法指出，當系統(tǒng)內某組件不能完成其必要的功能，并表現(xiàn)出矛盾的作用時，則用一組小人來代表這些不能完成特定功能的部件，通過能動小人，實現(xiàn)預期功能。本文所遇到的問題處于一個分別由現(xiàn)場需求、設計選型、采購選商、驗收保存及出庫應用五個環(huán)節(jié)（小人）組成的系統(tǒng)當中。把以上五個環(huán)節(jié)按流程分類、排列后，得出如下系統(tǒng)循環(huán)圖。

通過圖1 發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)中的五個環(huán)節(jié)以一種串聯(lián)循環(huán)的方式存在，其中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到其他環(huán)節(jié)，進而影響到整個系統(tǒng)的性能。由該圖就可解釋出本文提出的矛盾所在。例如當現(xiàn)場需求結構多樣化時，設計選型就面臨的方案增加，同時傳遞到采購選商環(huán)節(jié)時要添加更多的供貨渠道，緊接著對于驗收新產品的挑戰(zhàn)也不斷加劇，更重要的是在最后的出庫環(huán)節(jié)如何保證給出的產品是現(xiàn)場需要的產品。由“木桶定理”可知，上圖1 展現(xiàn)出的系統(tǒng)性能由最低環(huán)節(jié)決定。因此，為了提高該系統(tǒng)的性能，就是讓系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)均處于同一水平狀態(tài)。就過渡接頭信息傳遞這一矛盾來看，本系統(tǒng)可進一步提煉出兩個參數(shù)的矛盾，即過渡接頭種類繁多與過渡接頭編號統(tǒng)一之間的矛盾。

圖1 TRIZ 理論分析的管接頭流動系統(tǒng)循環(huán)圖

2 過渡接頭屬性分析

在液壓、氣壓等工程流體管路系統(tǒng)中，過渡接頭是必不可少的配件。由于現(xiàn)場工況、功能不盡相同，為滿足現(xiàn)場需求，當前市場上已完成開發(fā)的過渡接頭的結構種類、材料等屬性也琳瑯滿目[5]。對單位及工廠內部過渡接頭進一步歸納得出如圖2 所示的過渡接頭屬性分析圖。

由圖2 可知，當前的過渡接頭大致可分為三類，即定制加工、工業(yè)標準及內部標準。無論哪種分類，均可進一步分為堵頭、二通、三通、四通及其他。不同結構形式下的過渡接頭屬性可歸納為結構形式、螺紋類型、彎頭角度、材料類型及其他特殊要求。

本文在將過渡接頭分為三類的同時，以伊頓過渡接頭作為工業(yè)標準為例，通過應用軟件實現(xiàn)對過渡接頭認識程度的統(tǒng)一。

3 方案實施

實驗室虛擬儀器工程平臺（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，LabVIEW）是由美國NI 公司完成的，該平臺首次探索基于圖形化編程的虛擬儀器軟件開發(fā)工具[6，7]。該開發(fā)工具大大減少了代碼編程的繁瑣過程，使得開發(fā)工程應用系統(tǒng)不再困難。1986年美國國家儀器公司在它的十周年紀念發(fā)布會上，首次公開了圖形化編程的LabVIEW 開發(fā)平臺，從此打破了只有命令語言開發(fā)程序的歷史，讓工程師們可以更加方便直觀地去開發(fā)屬于他們的程序。經過幾十年的發(fā)展，LabVIEW 慢慢地開始走進各個領域，并發(fā)揮出它自身強大的功能，本文以圖2 為思維導圖，應用LabVIEW 圖型化編程語言對其思路予以編程，見圖3。

圖2 過渡接頭屬性分析

圖3 過渡接頭編號翻譯器源代碼

由圖3 可知，LabVIEW 編程過程中采用了高度模塊化編程方式，圍繞圖2 的思維導圖給出的接頭屬性分類方式將其中的每一個分類進行模塊化，方便以后對其他未知屬性進行擴展。經過對多模塊集成，最終得出圖4 所示的結果。

圖4 翻譯的是一種兩頭均為外螺紋的G 1/8-G 3/8 帶可調O 型圈密封且采用英管螺紋的45°銅二通過渡接頭。其翻譯結果為1GG4-2-6-BR OG，將翻譯結果與伊頓過渡接頭工業(yè)標準對比，可證明本應用程序結果是正確的。

圖4 二通過渡接頭編號翻譯界面

4 結束語

針對鑿巖機械流體管路系統(tǒng)的過渡接頭在使用時編碼不統(tǒng)一問題，本文應用TRIZ 理論對此問題進行了分析，在確定矛盾的前提下，應用圖形化編程對該問題予以解決，通過一種常用的二通過渡接頭為例對LabVIEW 編程實現(xiàn)的應用程序做了驗證。本文提出的基于TRIZ 理論分析問題應用LabVIEW 編程解決過渡接頭分類問題是可行的。