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  2. 創(chuàng)新方法

創(chuàng)新“利器”

  2014年5月24日起,海南省科協(xié)聯(lián)合東北大學(xué)、海南省機械工程學(xué)會、海南省礦業(yè)股份有限公司、海南椰樹集團有限公司、金盤電氣股份有限公司、一汽海馬汽車有限公司等給我們帶來了3期的創(chuàng)新方法培訓(xùn)的“盛宴”。在這場“盛宴”中,各企業(yè)的科技人員用創(chuàng)新方法理論解決了實際中遇到的難題,也讓我們見證了創(chuàng)新方法的“魔力”。
  我國著名創(chuàng)新方法(TRIZ)理論推廣應(yīng)用專家、東北大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院的趙新軍教授應(yīng)邀作為這3期培訓(xùn)班的主講人。這次接地氣的培訓(xùn)和開放式的課程,讓參加培訓(xùn)的一線科技人員了解了創(chuàng)新方法(TRIZ)理論的知識,應(yīng)用TRIZ理論的創(chuàng)新工具解決實際問題的步驟、方法和應(yīng)用的原理。
  在這3期的創(chuàng)新方法培訓(xùn)中,針對企業(yè)共提出的20個實際技術(shù)難題,應(yīng)用TRIZ理論的分析問題解決問題的原理進(jìn)行了深入細(xì)致的分析、討論和研究,共產(chǎn)生了65個概念解,其中有27個概念解有可能解決現(xiàn)在的實際問題,將被采用到實際工作中去;有22個概念解將會被進(jìn)一步分析研究,確定其可行性以便決定是否在不久的將來加以應(yīng)用。
  通過理論的學(xué)習(xí)和有針對性地應(yīng)用所學(xué)的創(chuàng)新原理和工具分析解決實際問題,一定程度上提高了科技人員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,尤其是分析實際問題和解決實際問題的能力。參與課程培訓(xùn)的學(xué)員從產(chǎn)生的可行的概念解出發(fā),進(jìn)行初步經(jīng)濟效益分析可以發(fā)現(xiàn):依照TRIZ理論推薦的解決方案解決了一系列的實際問題,提高了各企業(yè)的經(jīng)濟效益。
  以下是科技工作者利用創(chuàng)新方法解決問題的實際案例。

  

  球磨機給料器磨損過快的問題

  球磨機給料器在進(jìn)口與出口的嚙合部S是強烈磨損區(qū),造成給料器整體使用壽命下降,而嚙合部設(shè)計保護層是最有效的方法。如何解決這個問題?
  首先對給料器的功能(加鋼球與給礦石)進(jìn)行物場分析,其主要磨損原因為鋼球沖擊破壞。鋼球為目標(biāo)物S1,給料器為工具S2,F(xiàn)為機械力。給料器與鋼球既有好的作用(給料器的導(dǎo)向), 又有壞的作用(沖擊破壞)。為解決問題查76個標(biāo)準(zhǔn)解,提示我們:添加一修正物S3。
  現(xiàn)采用矛盾的方法來解決問題:
  1.提出問題
  球磨機給料器的嚙合部S因沖擊磨損較快與其它部位的磨損情況不一樣,造成整體使用壽命下降。


  2.導(dǎo)出問題
 ?。?)時間:加球時既要快又要慢(生產(chǎn)效率有關(guān));
 ?。?)條件:給料器既要厚又要薄(傳動系統(tǒng)有關(guān));
 ?。?)空間:鋼球與給料器既要接觸又要不接觸(沖擊有關(guān))。
  3.分析問題
 ?。?)因生產(chǎn)工藝,加球時應(yīng)停產(chǎn),且一次性加1噸,故加球快可以提高生產(chǎn)效率,慢可以減小因重量與速度產(chǎn)生的機械能過大產(chǎn)生的沖擊破壞。
 ?。?)給料器太厚會增加成本,而且會影響球磨機傳動機構(gòu),運轉(zhuǎn)磨礦時的動態(tài)失衡會產(chǎn)生振動,球磨機進(jìn)料端過重,使得局部應(yīng)力集中發(fā)生變形或折斷等設(shè)備傷害。給料器太薄不耐用,只能按照給料器設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)重量,通過分析整體與部分的的關(guān)系,采用局部處理的方法。
 ?。?)鋼球與腔體軌道直接接觸時導(dǎo)向性好、速度快,采用其它方式轉(zhuǎn)換為間接接觸。
  4.解決方案
  (1)采用自動加球機,可以解決間斷、勻速加球,避免瞬間的沖擊損壞,但成本高;
  (2)降低加球點的高度和角度,能減小速度降低沖擊力,但受現(xiàn)有廠房環(huán)境限制,無法實施;
  (3)保證給料器設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)重量,在嚙合部的內(nèi)外加焊合適的鋼板,提高耐磨性,提高使用壽命30%,現(xiàn)已采用;
 ?。?)采用微量給礦或其它介質(zhì),在鋼球與給料器腔體內(nèi)形成保護層,但鋼球與礦石(強磁性礦)在腔體會互相吸附,流動慢且易堵塞,效果不好。

結(jié)構(gòu)示意圖


  5.經(jīng)濟效益
 ?。?)自動加球機每臺50多萬,價格高且該設(shè)備維護成本高,使用壽命不高,現(xiàn)場使用不便,從諸多因素考慮,沒有選用該型設(shè)備,現(xiàn)在主要采用人工加球。
 ?。?)由于廠房在加球點的空間位置狹小,無法進(jìn)行整改,重新進(jìn)行建筑設(shè)計,則影響生產(chǎn)時間和耗資大,實施可能性不大。

工作示意圖


 ?。?)由設(shè)計方及現(xiàn)場施工方操作方便,效果明顯。給料器造價約5.8萬,改進(jìn)前后的使用壽命分別為60天與90天,降低了故障率,兩臺球磨機一年可節(jié)約20萬。

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