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基于TRIZ理论设计耐磨混凝土弯头

作者:精益六西格玛咨询顾问    分类:TRIZ    时间:2020-11-30 10:15:37

本文根据TRIZ理论设计了耐磨混凝土弯头。采用创新方法(TRIZ)+引进先进技术手段+技术指导,取得良好效果。


针对混凝土弯头在摩擦力和冲击力的共同作用下磨损的问题,我们的初步设想是对弯头的易损部位进行局部加厚,从而延长弯头的使用寿命。然而,这也带来了新的问题。局部增厚增加了弯头的重量,这也增加了整车的重量,导致整个管道系统平衡不良,泵送时振动增加。


基于TRIZ理论设计耐磨混凝土弯头


利用工程问题描述理论,将上述问题转化为矛盾问题模型。参考39个工程参数,弯头局部增厚可描述为标准参数14强度,弯头重量增加可描述为2号静止物体重量。


技术矛盾是固定物体的x-14号强度和y-2号重量。


使用创新原理问题解决模型


根据上面定义的技术矛盾,查询矛盾矩阵(表1),得到innovation原理12,14,15,16。


创新原理40复合材料原理-用复合材料替代同质材料。


创新原理26复制原理。


创新原理27廉价替代品原理。


创新原理1部门原理-将物体分成易于组装和拆卸的部件。


基于TRIZ理论设计耐磨混凝土弯头


利用上面推荐的创新原理,结合弯头原理,类比应用得出以下解决方案。


1.材料弯头


说明:用复合材料代替纯钢弯头,外层为钢,内层为耐磨陶瓷。


2.复合快换弯头


描述:用一个简单便宜的肘关节复制品代替易受伤的肘关节。为方便更换弯头,采用快速接头实现快速更换弯头。


3.可更换管套弯头


描述:在弯管内安装一个便宜的耐磨套筒。用新的磨损套替换旧的磨损套很容易。


4.可拆卸耐磨混凝土弯头


说明:将弯头的易磨损部位拆分,通过法兰连接安装在弯头上。


程序实施:


通过对上述方案的可行性、成本和使用寿命的分析,最终选择方案4——可拆卸耐磨混凝土弯头作为实施方案。实验表明,新型可拆卸耐磨混凝土弯头的使用寿命是原弯头的2~3倍,成本仅为原弯头的1.1~1.2倍。


结论:


TRIZ理论可以实现快速的产品创新,是解决技术问题的有力理论工具。它能使设计师突破思维惯性,进行创造性思维;它可以为设计师解决问题提供正确的方向,有效指导设计师进行产品创新设计,从而避免产品设计周期长、创新水平低的缺点。


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