TRIZ技術進化理論的應用研究
TRIZ理論認為發(fā)明創(chuàng)造是有規(guī)律可循的,在大量發(fā)明創(chuàng)造背后隱藏著客觀的基本規(guī)律。產(chǎn)品技術成熟與否、技術發(fā)展未來走勢和進化路線是可以根據(jù)TRIZ理論提出的方法進行預測分析的。TRIZ技術進化理論就是專門研究技術系統(tǒng)進化預測的重要分支。
技術系統(tǒng)進化理論
在技術系統(tǒng)向新的技術系統(tǒng)進化過程中,必然遵循一定的規(guī)律,這些規(guī)律就是技術系統(tǒng)進化理論。TRIZ理論核心內(nèi)容之一就是技術系統(tǒng)進化理論。它可以根據(jù)技術系統(tǒng)進化規(guī)律預測其未來發(fā)展趨勢,幫助企業(yè)開發(fā)有競爭力的產(chǎn)品。技術系統(tǒng)進化理論基本涵蓋了各種產(chǎn)品核心技術進化規(guī)律,每條規(guī)律又包含了不同數(shù)目的具體進化模式和路線。目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品進化路線已有300多條,典型進化路線有20余條。這些進化路線對于研究產(chǎn)品創(chuàng)新設計具有重要意義。
在經(jīng)典TRIZ中,有八大類的技術系統(tǒng)進化法則:1.技術系統(tǒng)完備性法則;2.技術系統(tǒng)能量傳遞法則;3.技術系統(tǒng)動態(tài)性進化法則;4.技術系統(tǒng)提高理想度法則;5.技術系統(tǒng)子系統(tǒng)不均衡進化法則;6.技術系統(tǒng)向超系統(tǒng)進化法則;7.技術系統(tǒng)向微觀級進化法則;8.系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進化法則。
運用這些法則,我們能夠判斷當前研發(fā)的產(chǎn)品處于技術系統(tǒng)進化模式中的哪個位置,然后根據(jù)法則的提示能夠預測技術系統(tǒng)未來發(fā)展的方向。系統(tǒng)進化模式可以在過去的專利發(fā)明中發(fā)現(xiàn),所有系統(tǒng)都是向理想化最終結果方向進化的,并且用來指導新產(chǎn)品開發(fā),避免盲目嘗試和浪費時間。當然,與TRIZ中的其他內(nèi)容相比,技術系統(tǒng)進化理論不算是非常成熟的理論,還有許多值得進一步研究和發(fā)展的地方。
進化模式與進化路線
技術系統(tǒng)的進化路線是指一個系統(tǒng)從結構進化的特點描述產(chǎn)品核心技術所處的狀態(tài)序列,每一種進化模式都包括多種進化路線。進化路線的實質(zhì)是從產(chǎn)品一種核心技術轉移到另一種核心技術,產(chǎn)品沿進化路線進化的過程是新舊核心技術交替的過程。產(chǎn)品進化過程實質(zhì)上是產(chǎn)品結構的進化過程,因此,TRIZ理論中進化理論是預測產(chǎn)品結構的進化理論。技術進化的一般趨勢由理想化進化模式,即增加系統(tǒng)的理想化水平?jīng)Q定的;而增加系統(tǒng)的理想化水平通常是通過增加系統(tǒng)的動態(tài)性(柔性化)、維數(shù)變化(多維化)和向超系統(tǒng)進化(集成化)等進化模式來完成,進化模式層次如圖1所示。

圖1 進化模式層次圖
應用案例
目前,在公共場所、景區(qū)及社區(qū),車擠綠地、停車難等問題已越來越突出。為了解決停車車位占地面積與住戶商用面積的矛盾,立體車庫具有平均單車占地面積小的獨特特性,其應用前景已被廣大業(yè)內(nèi)人士所關注。機械式立體停車設備將是未來幾年內(nèi)停車設備發(fā)展的主要方向。在有限的土地上建設立體車庫,必將成為許多大城市解決停車難問題的首選之舉。這給立體車庫行業(yè)帶來了很好的發(fā)展機遇,一方面促進了立體車庫行業(yè)的發(fā)展,另一方面也加劇了企業(yè)之間的競爭。在這樣的背景下,企業(yè)想在立體車庫行業(yè)中站穩(wěn)市場,必須加大對立體車庫的開發(fā)與創(chuàng)新。
根據(jù)圖1所示的進化模式,在控制方面立體車庫基本上已經(jīng)達到全自動控制,在該路線的發(fā)展?jié)摿Σ淮?。在結構上,立體車庫的結構由升降橫移式(圖2—a)發(fā)展到堆垛式立體車庫(圖2—b),根據(jù)曲面化進化模式,立體車庫的結構狀態(tài)可能發(fā)展到柱體或球體結構狀態(tài)。于是,參照摩天輪的結構形式可以將立體車庫設計為單環(huán)垂直旋轉結構(圖2—c)。
(a)

(b)

(c)
圖2 立體車庫進化示意圖

圖3 單環(huán)設計到雙環(huán)設計示意圖
為了實現(xiàn)車庫內(nèi)外環(huán)自由存取車,車庫可以設計成單側支撐方式,提出一種L型單吊點懸掛式載車臺的垂直旋轉立體車庫(圖4)。這種結構形式不但可以使結構變得簡單,更重要的是可以實現(xiàn)單側多環(huán)結構(圖5),也可以實現(xiàn)雙側多環(huán)結構形式(圖6),這樣設計就可以達到停放更多車輛的目的。

圖4 L型單吊點懸掛式立體車庫示意圖 圖5單側多環(huán)結構立體車庫示意圖

圖6 雙側多層結構立體車庫示意圖
綜合以上分析結果,停車設備可能的下一代產(chǎn)品結構應為垂直旋轉式,工作原理應與摩天輪相似。為了使立體車庫在有限的空間內(nèi)停放盡量多的車輛,在保持車庫直徑不變的情況下,將單層設計改為雙層或多層,也可以在圓環(huán)的兩側都安裝載車臺,這樣可以實現(xiàn)在有限空間停放更多的車輛。將立體車庫這樣設計有著明顯的優(yōu)點:一方面,其最大存取車距離僅為半個圓周,可以提高存取車效率;另一方面,其結構新穎,可以成為小區(qū)及公共場所一道亮麗的風景線。當然這還需要進一步設計研究來滿足其他需求。
從上述案例中,我們可以得出以下結論:為了合理地利用和配置各種資源,企業(yè)不僅需要了解當前產(chǎn)品技術狀況,更要把握其未來發(fā)展趨勢,因此,準確的進行產(chǎn)品技術預測具有重要的意義。TRIZ技術系統(tǒng)進化理論是通過對世界專利庫的分析研究得到的,具有很強的客觀性和實用性,其預測結果有很高的可靠性。本文用TRIZ進化理論對未來立體車庫的的發(fā)展趨勢作了預測研究,當然設計還存在待優(yōu)化的部分,需要在TRIZ理論指導下進一步改進設計,完善其結構。
責編/吳浪
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