《科技创新与品牌》杂志社创新方法

朱险峰仪器仪表行业中的TRIZ专家

  简介:
  朱险峰,1964年生,山东人,博士,副教授。英国注册测控工程师,注册临床工程师,中国测量控制与仪器仪表高级工程师,TRIZ创新理论注册培训师。现任中国仪器仪表学会秘书长。
  1984年获自动化仪表专业工学学士学位,1987年获生物医学工程专业硕士学位,2010年获生物医学工程专业博士学位。
  常年从事医学仪器的教学、研发、生产和技术服务。曾先后在中国医学科学院生物医学工程研究所从事科研工作,担任过香港悦泰医药公司售后服务工程师、项目经理、工程部经理,在加拿大ENSIL公司从事电子仪器技术服务,在天津大学从事教学和科研工作。
  承担和参加过国家自然科学基金,天津市科技发展基金,中国科协、天津市科协等项目7项。曾主持设计流式成像细胞仪、医用压力分布测量技术、激光肿瘤治疗仪等医学仪器25项。获国家教委技术进步奖1项、天津市技术进步奖4项,获发明和实用新型专利7项,发表科研论文14篇,主持和参与编写专业图书4部。

  现代社会,企业是创新的主体,人才是创新的核心力量。故此,创新方法的推广、应用与普及已成为了国家与时代赋予创新方法研究者义不容辞、时不我待的使命与责任,中国仪器仪表学会秘书长朱险峰博士便是较早在我国企业发展中应用和推广TRIZ理论的实践者之一。

  由质疑到钻研

  和任何一种事物结缘,大约都与一个人的经历、学识和兴趣爱好有关,甚至也与时代、社会以及国家发展相关。朱险峰和TRIZ之间的缘分也不例外。
  时间倒回朱险峰在天津大学从教的时候。
  那时的他讲授医疗仪器工程设计方面的课程。他平时涉猎广泛,对有关工程的教学方法、国外的一些设计理论、设计方法等格外关注,于是2008年,中国科协在推广创新方法,并为推广创新方法工作物色师资时,中国科协与天津大学取得了联系,锁定了朱险峰以及其他三位教师。
  和大多数人一样,在刚接触到TRIZ理论时,朱险峰还持有些许质疑的态度:“对于需要深入系统的研发创造,会存在简捷、高效的方法?甚至还能够解决疑难技术问题?这会不会是一种投机取巧?”
  带着半信半疑的态度,朱险峰第一次参加了中国科协举办的创新方法培训,也正是这一次,让朱险峰第一次真正领略到了TRIZ“立竿见影”的神奇功效。
  恰巧那段时间,朱险峰正在做一个临床检验仪器方面的课题,其中有样本取样液面探测技术方面的技术难题困扰了他很久:“血液离心后,血清在样板上部,生化分析仪的加样针需插进去血样吸取一定量的血清移至另外一个特定容器之中,每次加样时取5微升左右,而此时加样针外表面会额外携带一些血清,会造成取样误差。为了减少取样误差,在取样之前需要先进行液面探测,针接触到液面之后,能够及时停下来,按规定量吸取完毕移至别处。”
  虽然很多进口仪器上大都带有液位探测功能,但他尝试研究一种更简单的方法。朱险峰尝试过几套研究思路,都不太理想,甚至课题在此陷入了停顿。
  在TRIZ培训的课堂上,当讲师向大家讲述TRIZ理论的“40个发明原理”时,朱险峰不知不觉地联想到了困扰自己许久的液面探测课题。
  在TRIZ理论科学效应库中的功能探测物体形状这一板块提到了“反射”。朱险峰受到了启发:“什么东西能够反射?”“声音和光!超声波测距离已应用颇广,利用光反射通过角度换算同样能够测出液面或物体高度。”
  朱险峰大胆地推想:探测血液样本试管中液面的高度,可以在试管的一侧打一束光并反射回来,形成一个可测量的角度,而在另一面所成之像中液体的高度即可显示出来。但是,血液样本试管中往往贴有注明血液样本的纸质标签,它往往会挡住一定的光线进而影响反射效果。
  在朱险峰再次陷入困惑之时,他又听到了40个发明原理中的“维数变化”方法。
  医疗仪器中盛放血液样本试管的大托盘上插有众多试管,可以用数码相机从容器上面以一定角度俯视斜拍,液体和杯子的边缘成一定可换算的角度,高度和液位也有一定关系,通过图像处理的方法把边缘找出来,高度自然可以换算得出。
  当医疗仪器里的大盘子转动起来,数码相机可以快速地逐个把试管的高度、液面的高度全部测量出来,从此,解决了加样针外表面额外携带一些血液样本的问题。
  通过这次培训,由TRIZ理论带给朱险峰的启发,使得他迅速地解决了课题中的难题,并且后来这一全新设计还成功地申请了专利。从那以后,朱险峰不仅开始信服TRIZ理论,并且从此走上了创新方法研究和推广之路。在他的带动下,天津大学精仪学院迅速组建了八名具有工程博士学位、具有丰富工程教学经验的教师组成的创新方法教学团队,开发出一套基于PBL(基于问题的教学方法)、着眼于学以致用解决实际工程技术问题的教学课程,他们不但在学校给学生讲授TRIZ,还应邀去企业授课,为企业培养了一批创新工程师,解决了一批技术难题。

  要时刻记得初衷

  现在国内企业的工程师更多的是被捆绑在了具体的工作上面,很少有时间“抬起头来看路”—主动去了解技术前沿、行业资讯、尖端科技以及大范围的宏观信息,这样会对工程师的思维有很大的限制,极为容易地陷入惯性思维的怪圈而不自知。
  研究推广TRIZ理论这么多年,还有一件事情让朱险峰印象颇深。
  有一家生产车载CD机的企业,其机芯里面有一个微型反光镜,需要以45°的角度粘在一个有斜面的塑料支架上。
  起初,这项工作由工人手工来完成。但由于产量大,企业便计划研发一种机器人代替工人劳动。然而,在设计制作过程中,有一个环节一直无法恰当衔接,为此,企业项目负责人在创新方法培训课上特向朱险峰进行了请教。
  该企业的研究方案为:玻璃在传送带上传送,在机器上加设一个类似于工人手臂的机器臂,并在机器手臂上安装加样针,当传送带把玻璃片传送过来时机器臂带动加样针移至玻璃片上侧在边缘四点分别注上胶,继而传送带把该玻璃片移走,由机械手拿起来放在塑料架上。
  然而机器臂带动加样针在玻璃片上侧注胶时,时常只有注胶的动作而实际没有注上胶。在后期做振动试验时,如若胶量注射得少,则粘得强度不够,玻璃镜子便会掉下来。以往工人注胶时,如果没注上或注射的胶量少,可以及时补注。而机器臂无法识别判断是否有足够的胶注射上。
  朱险峰博士启发工程师,反问道:“你为什么要点点儿”,如果一边画一条胶线,把镜片放上行不行?”
  工程师们恍然大悟,太简单了!在传送带这边两侧各放一个小滚子,玻璃片从上面一经过,胶水就粘上了,根本无需机械手在四点之间来回旋转。使用机械手反而增加了工序降低了效率。工程师们感慨颇深,只是因为原先工人手工是这么做,所以设计的机器也是从对工人动作的模仿中开始。
  通过这一案例,朱险峰告诉我们,任何时候都一定要记住我们做一件事情的初衷是什么。这一设计也不过是为了更简便、高效、稳固地将玻璃片粘到塑料支架上。至于具体使用什么方法,何必拘泥于一种方式?
  惯性思维很多时候限制了发明创造,TRIZ理论推广的目的之一就是尽量减少惯性思维,变换思考问题的角度,把惯性思维降低到最小,对于现实中解决实际操作的问题才会有帮助。

  可以复制的行业推广经验

  朱险峰的人生,不断制造着惊喜。现在剧情又到了高潮部分。2013年9月,朱险峰接任仪器仪表学会秘书长的同时,一把无形的“倚天剑”也交到了他的手上。
  在朱险峰的带领下,TRIZ理论在仪器仪表行业里得到了成功的推广。据了解,到目前为止,在仪器仪表行业学会的带领下,仪器仪表行业是推广最为成功的一个行业。并且,朱险峰还表示,这种推广经验可以复制到其他行业,并大有可为。
  在创新方法的普及与推广上,朱险峰谈道,当前我国主要是由政府主抓创新方法的普及和落实等服务工作,虽然有潜在需求,但还没有上升到市场化的层面上。
  大多数企业,尤其是中小型企业,更多地把精力投入在生产上,“低着头干活”,没有时间抬头看路,鲜有时间和精力了解市场前沿和行业动态,没有材料信息的充实与更新,往往会因信息和技术的匮乏而影响运营。
  朱险峰设想:“如果企业没有精力,有没有社会化的服务机构来做这项工作,帮助企业了解行业动态?”
  为此,朱险峰博士进一步思考:我们可以以学会的力量,共同打造一个专门的知识和信息的管理系统进行社会化运作和市场化运作,从事信息服务和解决技术问题等方面的工作,并将创新方法以及新知识的培训结合在一起,实现社会化、公共化、共享化,为更多的企业服务,在市场运作中发展起来,为更多的企业提供公共的信息、资讯、方法等方面的服务,方便其及时了解行业信息、更新技术、提高效益。有需求的企业只需购买这项服务即可,这样一来,不仅降低了每家企业的负担,同时提供服务的企业本身也能盈利。
  在朱险峰看来,中国科协、全国学会等组织应该发挥这方面的社会作用,充分利用所拥有的组织和资源优势,成立相应服务机构、建立会员企业体系,一方面,学会可充分发挥学会作用进行资源共享社会攻关、为会员提供服务内容;另一方面也可以为学会凝聚企业人气,扩大影响。
  所以,未来的日子里,在这样的环境之下,TRIZ理论的推广工作也一定会如鱼得水。