文山东建筑大学TRIZ研究所 张明勤
2010年03月01日
在《TRIZ1141之——一种思想最终理想解(IFR)》一文中谈到一个救援案例:一个人滑落到古树的空心洞穴中,救援过程经历了十余个小时,受困人员痛苦不堪,古树也遭到毁灭性的破坏。若采用TRIZ方法,问题的解决要简单得多,我们不妨一试。
人在树洞中受困的情况如图1所示,1为空心树洞,2为困在树洞中的人。人在下落过程中,其身体最宽的胯部在A、B两点被紧紧卡住。我们试用IFR的解题步骤求解:1)最终目的是什么?快速救人。2)理想解是什么?人可以自我解救或使用很少的资源,不产生有害作用,保护古树不受损。3)达到理想解的障碍是什么?在A、B两处卡得过紧,人体与树洞内表面摩擦力太大。4)消除障碍的条件是什么?减小摩擦力,即减小人与树的摩擦系数,或减小人与树在A、B两处的挤压力。5)创造这些条件的可用资源是什么?在A、B两处添加超系统廉价资源润滑剂可以减小摩擦系数;增大树洞A、B两点的间距可以减小树对人的挤压力。实际救援中曾经使用液压扩张器试图增大A、B两点的间距,但没有成功。应用TRIZ多屏幕思维等方法,我们很容易会想到通过挤压C、D两点(如图2所示),使树的圆环截面产生弹性变形,即可增大A、B两点的间距。挤压C、D两点的方法可因地制宜,不再赘述。当然,此方法也未必一定成功。但是,按照此种思路走下去,再结合当时的具体情况,一定能够找出一种代价最小的救人办法。
图1
图2
在寻求IFR的过程中,我们还可以综合应用TRIZ的其他工具来加速IFR的实现。比如TRIZ1141四类模型之一—技术冲突与创新原理。所谓技术冲突,即改善技术系统中某一参数时,导致了另一参数的恶化。针对这类问题,TRIZ建立了相应的问题模型与问题解决模型,所谓问题模型就是用39个通用工程参数来描述你要解决的具体问题,然后TRIZ提供了查找1200多对常见技术冲突解决办法的“搜索引擎”—冲突矩阵,冲突矩阵中有40条创新原理(即问题解决模型),并为每对典型冲突推荐了1至4条常用原理。
在上述救援案例中,希望提高救人速度,同时又不损坏古树的IFR,可以用技术冲突描述为以下问题模型:希望改善9号参数“速度”,同时不希望恶化23号参数“物质损失”或30号参数“作用于物体的有害作用”,由此即可在冲突矩阵中查找到相应的创新原理:No.10预先作用、No.13反向、No.23反馈、N0.35物理或化学参数变化。创新原理为我们消除技术冲突提出了明确的建议:首先,通过“预先作用”(加润滑剂)改变“物理或化学参数”(摩擦系数);然后,不是使用液压扩张器由内向外“撑”,而是“反向”由外向内“压”,达到使古树的圆环截面变形的目的;同时,抓住受困人员的双手向上拉,通过受困人员的感觉“反馈”相关信息,调整施救动作,很快即可成功完成救援任务。
G.S.Altshuller有两大重要发现:一是发现了技术系统的进化趋势,8大进化法则即是其核心。二是发现不同行业中不计其数的问题,采用了相同的为数不多的解决方法,40条创新原理即是其精髓。这些创新原理可以由人们根据发明问题的性质独立或组合应用。而Altshuller所总结的冲突矩阵,以及39个通用工程参数,则为创新原理的应用和发明问题的解决,提供了便捷、快速的途径,许多领域的实践已无可争辩地证明了这一点。
责编/刘 亮