TRIZ實例，你能解決嗎？試一下看看

huhuhao

TRIZ理論是由前蘇聯發明家阿奇舒勒于1946年創立的，該理論認為，一個問題解決的困難程度取決于對該問題的描述或程式化方法，描述得越清楚，問題的解就越容易找到。在TRIZ理論中，對問題求解的過程就是對問題不斷描述、不斷程式化的過程。TRIZ針對輸入輸出的關系(效應)、沖突和技術進化都有比較完善的理論，因而為創新理論軟件化提供了基礎，為TRIZ的實際應用提供了條件。

l Pro／l Desktop v5軟件介紹

    Pro／I Desktop v5軟件是億維訊科技有限公司以TRIZ為理論基礎，結合創造性設計方法，輔助工程技術人員、科研人員以及企業經營者進行產品改進、新產品開發的計算機輔助軟件。Pro／I Desktop v5軟件由項目描述、問題分析與分解、問題解決、評價、結論等幾個功能模塊組成。該軟件可根據用戶需求，發現現有產品或流程中存在的問題；幫助解決技術矛盾；智能化的向導隨時給出操作提示，軟件使用更容易；可自動生成分析報告。

    2 柴油機排氣門座加工的創新方案設計

    圖1所示為柴油機的排氣門座，排氣門座與排氣門、氣缸蓋等其他零件一起組成柴油機動力單元組。排氣門座與排氣門形成柴油燃燒后廢氣的排泄通道，工作溫度極高，是典型的高溫工作狀態；為了保證柴油的充分燃燒，氣門與氣門座在閉合時必須形成密閉狀態，同時為了讓燃燒廢氣及時排除，氣門需要迅速開合與閉合，氣門座需要承受高溫狀態下的高速沖擊。

    2．1 工作原理

    排氣門座的工作面(30°斜面)是惡劣工況(高溫沖擊)的主要承受部位，對材料性能要求極高；同時又是與排氣門形成密閉的主要工作面，加工精度要求也很高。在工作面表面是堆焊的高溫合金司太立6號合金。為了保證零件工作正常，排氣門的外形必須與氣缸蓋可靠配合，所以外形加工精度要求很高。其中大、小外圓，臺階平面都是與氣缸蓋直接配合的接觸面。為了使零件在高溫下正常地持續工作，零件設計在堆焊層后有一道環形冷卻槽，工作中使用壓力冷卻水帶走部分熱量。



圖1 柴油機排氣門座

    2．2 問題工況

    由于工作面需要堆焊，在堆焊層周圍自然形成了堆焊熱影響區，因為堆焊操作過程的淬硬作用。母材材料硬度由里到外遞減。材料硬度的不均勻性給周圍部位的加工帶來了很大的影響，尤其是冷卻槽的加工。冷卻槽寬0．5 mm，深3．5 mm，切削刃口細而長，因為冷卻槽部位在產品臺階端面，刀柄支撐十分薄弱，冷卻槽加工時由外到里硬度不均勻，極易崩刀，報廢比例很高。

    2．3 問題分析與分解

    組件模型如圖2所示。問題列表如下：①如何防止刀具崩刀?②如何預防排氣門座熱影響區的硬度出現不均?③排氣門座熱影響區的硬度不穩定，如何解決?④排氣門座熱影響區的硬度不可控制，如何控制?⑤保溫設備的溫度不穩定，如何解決?



圖2 組件模型

    2．4 最終理想解的確定

    現應用TRIZ理論中的最終理想解確定的步驟來探討相關方案：

    ①設計的最終目的是什么?——降低加工冷卻槽過程的崩刀現象；

    ②理想解是什么?——加工冷卻槽過程不出現崩刀；

    ③達到理想解的障礙是什么?——堆焊過程導致熱影響區硬度不均勻，不僅單個排氣門座從里到外硬度不均勻，個體之間的硬度也有較大差異；

    ④出現這種障礙的結果是什么?——在加工冷卻槽時刀具不好選擇且容易崩刃，廢品率極高；

    ⑤不出現這種障礙的條件是什么?創造這些條件存在的可用資源是什么?——堆焊層熱影響區硬度能相對均勻，或者不要堆焊就不會存在熱影響區。可用資源是堆焊操作人員和堆焊方法。

    2．5 解決方案

    (1)采用等離子堆焊代替手工堆焊。由于操作人員水平不一樣，手工堆焊的質量有好有壞，且堆焊導致熱影響區的硬度也很不均勻。因此需要尋找其他更先進的堆焊方法，經過調研，發現等離子弧堆焊工藝的合格率為100％。而且焊道平滑，切削余量小，能節省40％的貴重合金材料，且堆焊熱影響區的硬度相對均勻。經過試加工，證明這個方案是可行的。采用等離子焊的排氣門座，其冷卻槽在加工過程中的崩刀現象由原來的30％降低到了5％。

    (2)采用鍍膜代替堆焊。以往在排氣門座工作面表面堆焊高溫合金司太立6號合金是為了提高密封面耐擦傷、耐腐蝕、耐高溫等性能，延長使用壽命。經過分析認為，采用鍍膜技術也能取得相同的效果，因為目前柴油機氣門的錐面加工除了用堆焊，也有采用鍍層的，而氣門錐面是與氣門座表面配合的位置，工作環境和性能要求與氣門座工作表面的基本相同，因此采用這一技術也是可行的，但由于實際條件受限未進行此項試驗。

3 結束語

    實踐證明，運用TRIZ理論能夠系統地分析問題情境，快速發現問題本質或者矛盾，準確界定問題的探索方向，不會錯過各種可能性，是從而開發富有競爭力新產品的有力工具。

王昆生

剛看到這一理論，想看看解決問題的神奇，沒想到看到樓主的介紹，一口氣看完了，感覺受益匪淺！

huhuhao

只要能為您的工作帶來幫助，我的努力就沒有白費！現在借助國家科技部，各省市科技主管部門的推廣，TRIZ這種方法正逐步收到廣大設計人員的喜愛，我也由衷的希望能夠借助社區的平臺讓更多的朋友接觸到他！不管將來是不是繼續作者方面的工作，大家一塊學習，共勉！

bifuxin

回復 huhuhao 的帖子

我們要參加triz設計大賽，對這個理論很陌生，看到LZ的講述，學到了很多，3Q咯，(*^__^*) 嘻嘻，以后有不明白的還希望能夠向樓主取經哦。。。

huhuhao

回復 bifuxin 的帖子

呵呵，能幫上忙當然最好了！是你們學校組織的？我的郵箱是doulianyu@126.com,有問題可以聯系我！

輝MVP哥

第一次聽說這理論，南方是很少人用到這理論吧

huhuhao

回復 輝MVP哥 的帖子

可能與當地的推廣力度有關吧�，F在全國各地都在推廣這種創新方法，影響力應該還是挺大的。至于南方人會不會經常用這個，我不太敢回答，因為某覺得，一種方法可能有他適用的行業，對適用的人群應該沒有明顯的界限……主要看他能不能解決你的問題，或者是對你解決問題有用。

滾刀魚

這個理論是我們學習機械設計方法學里老師給講過，但是實際操作需要經驗，操作起來有點難度！

eroookie

TRIZ跟優化矩陣有點類示，其實就是出現一個問題，在當前問題的條件下，該著手的方向和思路。區別的就是目標函數不需要你去制定，只要查表。不知道我理解的對不對？？

huhuhao

回復 eroookie 的帖子

在對問題的分析方面，你的理解有一定道理，但由于我對優化矩陣太熟悉，不敢斷然下定論！只是感覺，兩者的目的都是一樣，為解決問題提供思路，但通過這段時間的學習，TRIZ其實不是一言半語就能描述清楚的！呵呵，謝謝您的參與，我找到結論了，給您回復！