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从奥运火炬看TRIZ理论 2 n, m) L, v" I1 {% }
发表时间:2008-7-30 作者: 万欣*段海波 来源: 安世亚太 & w- b' n* P% G/ w/ I/ l
关键字: TRIZ 理论 奥运火炬 Pro/Innovator ! d0 Y; R5 b1 u7 ^
“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。
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& q4 [3 I: ^' v* |: @) G● 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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% h* T0 _% |5 W ● 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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! S+ z3 B( r6 O. Z a) 改变聚集态(物态);$ [ ?* z+ f6 Y0 W' |
: J# s4 ~, o1 O3 v2 ~ b) 改变浓度或密度;) X+ D8 l2 k1 F/ _. c
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c) 改变柔度;
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d) 改变温度。9 U9 [, P# T. t6 M# b! V( W
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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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图10 事先防范原理. P0 u- l4 e- g& k7 ^ w# v
# m+ X% Q& p ?7 u4 从TRIZ理论技术进化曲线看历届奥运火炬沿革; a6 k/ N' B& P+ B% @! P
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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”。
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6 M" O/ m. j6 R6 l( X4 F, j图11 历届奥运会火炬& \7 r* n5 O; ~4 }( s
. @/ V/ H2 S2 C4 V 4.1 TRIZ 的技术系统进化理论
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2 k. }: K' j1 _* g6 j( c 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
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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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! P, [! D3 q2 k% ]. @图12 向微观级升迁法则) z* C4 L' F! H6 D
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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)。
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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。. c+ \9 B: i* h! p7 y# v9 Y
7 ]7 V" q3 M3 d0 k$ Z1 F w% g 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。+ ?1 L/ F+ z- u, V* D4 Q& C/ G+ \' \8 z
1 o! ]6 k }! @3 W$ Q" }5 结论
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4 r# A& g# F3 q) Q: _& n2 t, S 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。 |