triz创新设计应用实例分析

1、TRIZ工具解决采煤机截割部方案设计应用物理091张明伟（） 应用TRIZ工具及原理提出创新问题：在漫长的地球进化过程中，地球母亲为我们积累了丰富的矿产资源，煤炭就是其中的重要一种。我国煤炭资源丰富，是煤炭开采大国也是煤炭消耗大国，但是在我国煤炭开采技术并不成熟。例如在煤炭资源井工式机械化开采的工作面比较狭小，环境恶劣。在一定采高下，为了提高煤炭的生采率，操作工人希望滚筒式采煤机的截割功率越大越好，但是由于地质条件或技术条件的限制，又不能过度增大采煤机的高度，以安装更大功率的截割电机；而同时管理部门又希望开采能耗越低越好。应用TRIZ理论定义该技术的理想解如下：从提高理想解法则出发，应提高煤炭

2、生产率的同时，降低采煤能耗、粉尘和截割刀具的耗损。从煤炭截割理论考虑，粉尘量往往与采落煤炭的块度负相关，即煤块度越大，粉尘量相对越小，这就要求尽可能提高煤的块度。但是煤块度增大，必须增大刀具的截割深度，这又受到截割刀具的强度、工作机构结构等限制。因此，开采下来的煤块不能太大又不能太小，体现出物理矛盾的存在。当利用分离原理很难处理这一矛盾的情况下，可以通过技术矛盾的角度来解决这一问题。通过对39条技术矛盾特性参数分析可以从改善No.19动物耗能和No.39生产量/生产率两个特性参数出发。对应改善特性参数，可能恶化参数如表4、表5所示从改善动物耗能出发推荐的解决方法为：No.5组合法，No.13逆

3、向作用法，No.18机械振动法，No.24中介法， No.35性能转变法。从改善生产量/生产率出发推荐的解决方法为：No.2 提取法，No.10预先作用法，No.18机械振动法，No.20有效运作持续法，No.23反馈法，No.28系统替代法，No.35性能转变法。经过分析，根据发明原理提出如下几个解决方案：（1）利用No.5组合法，在不增加机身高度前提下，对每一个工作机构采用双电机联合驱动，增大截割功率。（2）采用No.18机械振动法，利用附加机械振动装置，实现振动截割降低能耗，增大采煤机截煤效果。（3）利用No.10预先作用法和No.24中介法，采用高压辅助水射流技术进行辅助截割，增大煤的

4、裂隙降低煤的截割强度，从而达到提高理想解的目的。（4）综合运用（1）（3）。学习TRIZ心得体会通过一学期的TRIZ创新课程的学习，让我充分的体会到了TRIZ带给我的好处，并将直接影响我以后的事业的前进速度与解决问题的方法的简易性。TRIZ包含1.资源2.矛盾技术矛盾: 40个 发明原理物理矛盾: 5个 分离原理3.物场模型: 76 个标准解4.功能: 科学效应库5.技术系统进化法则6.TRIZTRIZ主要分为6大块,物场分析的开发是基于怎么灵活运用资源.通过物场分析导出了76个标准解.技术系统进化法则是植根于76个标准解的.TRIZ是整合了所有方法的创新流程,是把离散的东西变为线性的.需要掌

5、握了其他内容后学习.TRIZ三大核心TRIZ中有很多内容，但有三个核心。理想解，矛盾，资源。这三个核心贯穿于解决问题的始终。脑子里不断的问：最终理想解是什么？矛盾是什么？有什么可利用的资源？Contradiction的种类行政/管理矛盾 (Administrative Contradiction)现实和理想之间的矛盾技术矛盾 (Engineering Contradiction)几个Parameter间的矛盾汽车加速性能和燃料费物理矛盾 (Physical Contradiction)一个Parameter 内值的矛盾飞机的landing gear技术矛盾和物理矛盾都是同时存在的。核心是物理矛

6、盾。问题在于怎么找到核心矛盾。一个核心矛盾“一点带面”的复杂了问题。这需要严密的分析，找到核心矛盾。真正的问题找到了，问题就好解决了。功能描述TRIZ里的物场分析，个人理解上就是功能的一种模型。功能我们可以定义为，主体作用于客体，改变了客体的一个特性。例子：钉钉子。但我们描述时应该用，“主体敲打钉子，改变钉子的空间位置”主体可能是锤子，转头等等。问题：想一下“安全帽的功能”大多数人会说“保护脑袋”，这种分析是心理惯性带来的问题。正确答案应该是“阻挡危险物”用功能的描述方式的话就是，“安全帽（主体）阻挡（作用）危险物（客体）”我们碰到问题后必然要回答3个问题“我们想得到什么样的结果？”，“问题的

7、情况是什么样的？”，“我们可以用什么方法去解决？”第一个问题的答案，在TRIZ就是最终理想解。第二个问题的答案，在TRIZ就是矛盾。（包含系统分析，功能分析，矛盾分析，资源分析等方法）第三个问题的答案，在TRIZ就是TRIZ的各种工具（发明原理，76个标准解，灵活运用资源等）并且呢TRIZ给我们提供了许多创新思维方法。传统的创新思维比如试错法、头脑风暴法等，往往过于依赖人的直觉，从大量随机的想法中筛选出一个有效方案，效率很低，不适于解决复杂的技术问题。TRIZ提供的九屏幕法、IFR法、STC算子法等全新的创新思维方法，相对于传统的创新方法，具有鲜明的特点和优势。它是基于技术的发展演化规律研究整

8、个设计与开发过程，而不再是随机的行为。它着力于挖掘系统中存在的矛盾，以理想解作为方向，最终彻底解决矛盾，而不是采取折衷或者妥协的做法。 二、TRIZ理论与矿山机械 TRIZ来源于工程发明、机械设计等领域，它完全能够与现代机械相融合。一方面，矿山现代化离不开矿山机械现代化，离不开矿山工程技术的现代化。可以说各种机械设备、工程技术已经渗透到现代矿山的各个领域。另一方面，现代矿山逐步机械化、精细化、集约化，采煤作业只是整个生产系统中的一个环节，相当于原料车间，前期还有掘进技术、安装工艺，中后期还有开采、运输、加工、储藏以及管理等环节，每一个环节都会面临许多技术问题，这都需要大量的技术投入和创新来支撑

9、，从而为技术发明提供了一个广阔的舞台。因此，TRIZ理论在矿山工程中有着巨大的应用空间和潜力。尤其在各种科学技术处于快速发展时期，更应当抓住机遇，大力推进技术创新，在市场竞争中以质取胜。 比如在综采工作面，在井下需要适应复杂的现场环境，如何使各设备效率更高、更安全，工程技术人员通过各种仪器实时监测各机械设备的电压、电流、温度、等情况，最后把参数反馈到电脑进行终端控制。整个过程的目的就在于对各设备提供最佳运转环境，发挥出最大的作用。 除此之外，液压传动、变频技术、水下采煤工程等，都是在不同领域内的创新课题。比如解决了水下的问题，就可以开采以前废弃的煤层，这就需要从地质、采煤、运输等方面进行创新。 由此可见，现代矿山的各个领域、各个环节都需要创新，创新的设备、创新的设施、创新的管