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从奥运火炬看TRIZ理论 * D% |8 ]+ S: C" M) r4 R
发表时间:2008-7-30 作者: 万欣*段海波 来源: 安世亚太
0 [0 W1 d+ Z7 [+ _; q. t, e" n关键字: TRIZ 理论 奥运火炬 Pro/Innovator
8 p& W# K, [/ S- a/ {“祥云”火炬设计中的几个关键难题的解决也深刻地包含了TRIZ理论中的创新原理。 2 E. @: q, ?' G4 r
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● 第11号事先防范原理(Principle of in-advance prepared emergency means);采用事先准备好的应急措施,来补偿物体相对较低的可靠性。
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! l; ~3 v8 j* ^3 T1 M ● 第35号物理化学参数改变原理(Principle of change of physical or chemical parameters);
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a) 改变聚集态(物态);
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* h* M/ z) F/ V0 L8 d" A- N% x b) 改变浓度或密度;1 D4 l; C& n5 }, E. M2 Q
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c) 改变柔度;4 J/ A, a: P: K7 `
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d) 改变温度。3 @( R; ^) ]5 A* t7 A
& E7 s! j: Y/ ?7 n; k 其中, 根据第11 号事先防范原理(图10)的建议,可以在预燃室上方加了盖板(cover plate),提高了它的抗风性能。遇到瞬时风变,火炬仍可以正常燃烧。
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% k( e* n0 a- a- x6 p7 B+ d, E$ p图10 事先防范原理
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$ e0 D' S- A1 p0 _8 Q5 Z4 从TRIZ理论技术进化曲线看历届奥运火炬沿革
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现代奥运火炬从第11届柏林奥运会之后,此后历届奥运火炬(图11)的各项技术指标、性能也不断发展、突破。奥运火炬的发展也深刻地体现了TRIZ理论中另一核心内容——“技术系统进化理论”。' O5 n9 @! D" }# y% A/ ~9 V
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, T" W9 z; l6 i* f" x/ G6 F: P图11 历届奥运会火炬7 P% y% V2 {9 v" u( g
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4.1 TRIZ 的技术系统进化理论
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发明问题解决理论( TRIZ) 认为,技术系统的进化要经历婴儿期、成长期、成熟期和退出期4 个阶段。在此发展过程中,技术系统都遵循一定的客观发展规律。TRIZ理论在大量分析以往专利的基础上,将这些规律概括总结而成八大技术系统进化法则。以下,我们从奥运火炬的发展历史,来看TRIZ理论的技术系统进化法则。
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4.2 火炬燃料的进化& H0 X; V" q# o# J
- w6 ?- `- {2 \* C5 S TRIZ理论中的八大进化法则中——向微观级升迁法则(Law of Transition of a Micro-Level)(图12)。“向微观级升迁法则”指出,技术系统及其子系统在进化发展过程中减小它们的零件尺寸。技术系统的零件倾向于达到原子和基本粒子的尺度。在极端情况下,技术系统零件的小型化意味着向相互作用场升迁。
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图12 向微观级升迁法则2 i7 l" T& u* p5 c; N+ [: N, L
" H/ x- f; T% L4 {6 S, i+ Y/ s 在奥运火炬历史上,曾经出现过使用镁、火药、树脂、橄榄油……各种材料作为火炬的燃料(关于各届奥运火炬情况参见附录中的表格)。# a! W# j( \( F9 M# p# _) I: z' S6 e
" k. v" n U9 O9 W Z3 s' K 1936 年柏林奥运会制作了第一把火炬,由镁为主的燃料供燃。但是在1956年奥运会火炬的最后一棒,采用镁和铝做燃料,火焰很亮,但剧烈燃烧产生的灰烬却灼伤了火炬手的手臂。 因此,这种采取固体镁的燃烧方式,逐渐被替代。1960年罗马奥运会的火炬用天然树脂松香作燃料。天然的树脂是一种弹性体。后来,到1972年慕尼黑奥运会首次引入了液体燃料。在压力作用下,燃料以液态存贮,燃烧时则是气体,这样既安全又易于储存,以后的奥运会火炬大都采用了这种方式。
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( G' ` Z8 Z- }$ z# l! v2 s 从以上奥运火炬发展的历史,与TRIZ 理论中的“向微观级变化法则”的内涵高度一致。这样的例子比比皆是,切削刀具,计算机……的发展都是非常好的例证。我们可以根据技术进化法则,大胆预测未来火炬的燃料发展方向是以“场”的形式存在。因此,掌握了技术系统自身进化发展的规律,可以预测产品未来的发展方向,把握产品开发的方向。5 |6 P a9 Q+ @+ N- l
$ H4 X4 T( t8 i3 j- M6 R- {5 结论
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0 M8 P5 X/ _& V; g, W7 g5 b2 o TRIZ 理论(发明问题解决原理)是在分析了大量专利的基础上,形成的一门系统化创新的理论,是进行产品创新的有效工具。针对具体的技术难题,可以在TRIZ理论的指导下,设计者可以得出问题求解对的方向,再根据相关的领域知识和实践经验,创造性地解决问题。北京奥运火炬设计中技术难题的解决以及历届奥运火炬发展的历史,都是TRIZ 理论丰富的例证。基于TRIZ 理论的计算机辅助创新软件,将TRIZ理论与软件技术相结合,使得TRIZ理论不仅仅是一门研究“创新的科学”,更成为工程师进行“科学的创新”必不可少的有效工具。 |