青志明，傅 望，周 飛

（重慶市電力公司 重慶技能培訓中心，重慶 400030）

勞動技能現(xiàn)場流動培訓研究及實施

青志明，傅 望，周 飛

（重慶市電力公司 重慶技能培訓中心，重慶 400030）

以如何實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場地域分散的企業(yè)的員工進行現(xiàn)場實際操作技能培訓為研究對象，結(jié)合TRIZ中的技術(shù)矛盾、矛盾矩陣和創(chuàng)新原理，提出了“勞動技能現(xiàn)場流動培訓”的新理念，并在電力行業(yè)中采用流動實訓車的方式實現(xiàn)了這一理念。同時研制了適用于流動實訓的專用實訓設(shè)備及專用載體，由此構(gòu)成滿足不同功能、可任意組合的實訓教室，完成了典型的大型實訓設(shè)備的輕型化研究。

TRIZ；矛盾矩陣；創(chuàng)新原理；流動實訓

現(xiàn)場實際操作技能培訓（以下簡稱“實訓”）一直是各技術(shù)、技能密集型企業(yè)的重中之重。但是由于培訓場地、設(shè)備購置、裝置維護等的成本太高，如果讓每一個單位，都為自己員工建立一個完整的實訓基地和配備一整套實訓裝置，幾乎不太現(xiàn)實。而且對于有地域分散特點的企業(yè)（例如電力公司，只要有電力用戶，就必須有工作人員）來說，不同的員工在不同的地方工作，受到交通成本、工作時間的限制，很難有太多的時間集中起來參加實訓。在這種情況下，如何滿足這部分技術(shù)人員的實際技能培訓需求，就成為擺在培訓機構(gòu)面前的最大問題。特別是電力行業(yè)，作為典型的技術(shù)、技能密集型產(chǎn)業(yè)和地域分散型企業(yè)，人員素質(zhì)和技能水平直接關(guān)系到電網(wǎng)的建設(shè)水平與運行安全，關(guān)系到行業(yè)未來的發(fā)展，因此如何對電力員工進行勞動技能培訓，成為擺在電力行業(yè)培訓機構(gòu)面前的最大難題。本文通過應(yīng)用TRIZ（theory of inventive problem solving）這一創(chuàng)新理論方法（發(fā)明問題解決理論），來分析并解決了這一難題。

1 TRIZ理論

創(chuàng)新設(shè)計理論是前蘇聯(lián) G.S. Altshuler 等人從1946年開始, 在研究了250萬件專利的基礎(chǔ)上提出的。TRIZ是一種基于知識的、面向人的、系統(tǒng)化的解決發(fā)明問題的理論。它成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，其目標是完全解決矛盾，獲得最終的理想解。它將產(chǎn)品創(chuàng)新的核心——產(chǎn)生新的工作原理過程具體化，提出了許多規(guī)則、算法和發(fā)明原理供人們使用，現(xiàn)已成為一種較完善的設(shè)計理論。

TRIZ 解決問題的第一步是對給定的問題進行分析，如果發(fā)現(xiàn)存在沖突, 則應(yīng)用 “原理”去解決；如果問題明確，但不知道該怎么做，則應(yīng)用 “效應(yīng)”去解決；如果是對系統(tǒng)的進化過程進行分析，就應(yīng)用“預測”去解決。在對設(shè)計結(jié)果進行評價后，如果發(fā)現(xiàn)新問題，則要求對問題繼續(xù)分析, 直到不出現(xiàn)新問題為止。

2 解決問題過程

重慶市電力體制改革將各區(qū)縣政府所屬的20多家原地方供電企業(yè)改制為重慶市電力公司控股的供電公司?？毓晒╇姽緸榱诉m應(yīng)國家電網(wǎng)公司的安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理需要，急需對主要生產(chǎn)崗位大量的一線員工進行業(yè)務(wù)素質(zhì)和崗位技能的提升。為此，重慶市電力公司向教育培訓中心下達了控股供電公司生產(chǎn)營銷主要崗位一線員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)和崗位技能提升的教學培訓任務(wù)。但控股供電公司地域分散，大多離重慶主城區(qū)較遠，且培訓經(jīng)費嚴重不足，這些是擺在教育培訓中心面前最大的難題。通過應(yīng)用Pro-Techni ques5.0軟件，高效地完成了勞動技能現(xiàn)場流動培訓項目的研究及實施。

2.1 問題描述與分析

問題描述：電力公司一線員工由于受到交通成本、工作時間的限制，很難有太多的時間集中起來參加實訓，且培訓經(jīng)費嚴重不足，也不可能在每一個控股公司建立培訓基地。

通過上面的問題描述，我們不難看出，原有的技術(shù)系統(tǒng)中存在明顯的不足，即：分散分布的員工受交通成本和工作時間的限制，很難在電力公司教育培訓中心參加集中培訓。應(yīng)用TRIZ中創(chuàng)新思維方法下涵蓋的理想化模型分析方法（Ideal Final Result，IFR）建立新系統(tǒng)理想化模型（見圖1），IFR應(yīng)滿足兩個主要指標：（1）分散員工能在工作地點附近參加實訓；（2）培訓機構(gòu)不需花費大量資金就能完成培訓任務(wù)。

圖1 IFR實現(xiàn)過程圖

2.2 擬定創(chuàng)新思路與總體方案

按照IFR理論解題步驟，作進一步分析，如下所示。

（1）達到理想結(jié)果的障礙：培訓費用不足。

（2）出現(xiàn)這種障礙的條件：每個子單位建立培訓基地。

（3）不出現(xiàn)這種障礙的條件：不需要在每個子單位建立培訓基地，且能在子單位附近完成培訓任務(wù)。

（4）創(chuàng)造這些條件時可用的已有資源是：利用教育培訓中心現(xiàn)有的培訓設(shè)備和師資力量，采用流動的載體將培訓裝置和培訓教師送至各個培訓現(xiàn)場。因此本文提出了“流動實訓”的概念。

對于常規(guī)的培訓方式，采用的是把分散在各地的員工集中到培訓中心進行培訓，這種方式下，員工是移動的，培訓設(shè)備和教師是固定不動的，這顯然是采用了TRIZ中反向作用的原理。新理念采用員工不動，讓培訓設(shè)備和培訓教師在合適的時間移動到子單位附近的方式，解決了員工工作時間限制的問題，并且不會消耗大量的人力和物力去新建子單位的培訓基地。其滿足了理想目標IFR的兩個最主要的指標。這里還巧妙地應(yīng)用到了多用性理論，因為在每個子單位建立的培訓基地其裝置和功能完全相同，可以用同一個移動的實訓設(shè)備來完成不同子單位多個培訓設(shè)備的功能。

為了將“流動實訓”的概念由理論轉(zhuǎn)為實際，重慶市電力公司教育培訓中心課題組研究了多種實現(xiàn)方案，最終決定采用汽車作為載體，將車體進行技術(shù)改造，如圖2所示。改造后的汽車成為可以進行理論授課與勞動技能實訓一體化的流動實訓室，通過工作平臺有效載荷分析計算、使用時可能的風載荷分析計算、平臺油缸推力分析計算等，從理論上保證了流動實訓教室的可行性。

圖2 流動實訓車

由于每次培訓的科目較多，需要移動大量的培訓設(shè)備，培訓設(shè)備的形狀和重量各異，且移動載體的空間和載重量有限。為了解決這一系列的新矛盾，下面繼續(xù)應(yīng)用TRIZ理論中的創(chuàng)新原理來進行完善和改進，直到求到最優(yōu)解。

2.3 移動載體空間不足及其解決

新問題1的矛盾描述：為降低運輸成本，希望每次開出一輛流動實訓車就能完成一系列培訓任務(wù)，這就引發(fā)移動載體空間不足與需移動的培訓設(shè)備形狀各異且種類繁多的矛盾。

分析后發(fā)現(xiàn)這是一個物理矛盾：一方面是考慮運輸和成本的問題時，希望移動載體的空間??；另一方面是為了能裝更多的培訓設(shè)備，卻又希望移動載體的空間足夠大。從矛盾矩陣可知，可以選用41-51的原理來解決該矛盾。如圖3所示。

圖3 矛盾矩陣分析運動物體體積矛盾

綜合考慮后，決定采用41空間分離的原理、1分割原理和5組合原理來解決矛盾?？臻g分離原理是：描述技術(shù)系統(tǒng)元件的參數(shù)在某一空間域內(nèi)值為A，在另一空間域內(nèi)值為非A。分割原理是：把一個物體分成相互獨立的部分；將物體分成容易組裝和拆卸的部分。組合原理是：在空間上將相同物體或相關(guān)操作加以組合。采用上述原理結(jié)合具體問題，主要從以下幾個方面進行了創(chuàng)新設(shè)計。

（1）流動實訓車的車廂采用展開后形成平臺的方式，運輸時所占空間較小，展開后能形成更寬廣的培訓空間。如圖4所示。

圖4 流動實訓車車廂展開圖

（2）創(chuàng)造性地提出了以多功能電氣實訓柜（見圖5）作為基礎(chǔ)支撐裝置，根據(jù)模塊化、組合式的思想，通過移動、替換、組合等方式，用一臺實訓柜來實現(xiàn)多功能、多專業(yè)、多形式的培訓。多功能電氣實訓柜使用方便，功能齊全，設(shè)計新穎，具有獨創(chuàng)性、新穎性、實用性，能夠合理地利用空間。每臺實訓車內(nèi)裝設(shè)有8個兼具課桌和操作臺、工具柜、固定實訓掛板等用途的多功能實訓柜，每個多功能實訓柜有3個實訓工位。把車翼展開可形成一個60平方米的教室（或操作平臺），如圖6所示；也可布置為具有24個實訓工位的技能實訓場地，如圖7所示。

圖5 多功能實訓柜實物圖

圖6 實訓車展開成教室示意圖

圖7 實訓車展開成實訓狀態(tài)示意圖

6 實訓車展開成教室示意圖

（3）“多功能實訓構(gòu)架”創(chuàng)造性地吸收和擴展了當今電力系統(tǒng)的新技術(shù)和新設(shè)備，采用了模塊化組合的設(shè)計思路，以卡車為平臺，用一套多功能實訓構(gòu)架有機地整合各單元模塊功能，每臺實訓車內(nèi)裝有8個專用構(gòu)架，將大型實訓設(shè)備放置在專用構(gòu)架上。實現(xiàn)了功能的擴展。通過“多功能實訓構(gòu)架”的移動，可使實訓車具有“運輸、實訓、教室”等多種狀態(tài)，實現(xiàn)多工種、多項目的流動實訓教學。如圖8、圖9所示。

圖8 多功能實訓構(gòu)架實物圖

圖9 多功能實訓構(gòu)架組合圖

2.4 培訓設(shè)備小型化輕型化處理

新問題2的矛盾描述：對于電力企業(yè)的員工，經(jīng)常接觸到變壓器/斷路器及各種負荷等大型設(shè)備的相關(guān)操作。對于涉及這些大型設(shè)備的流動實訓，需占用很大的移動載體空間和載重量。以變壓器為例來具體說明。由于變壓器的制作材料的原因，即使一臺變壓器的容量僅為幾十千伏安，可重量也在幾百公斤以上。所以，把一臺真實變壓器運到現(xiàn)場，將會耗費大量的人力、物力、財力。

采用TRIZ理論的解決問題的步驟，很容易找到27廉價替代品原理中替代的思想來解決這一矛盾。用輕質(zhì)材料制作的模擬變壓器代替全金屬材料的真實變壓器，可大幅降低設(shè)備的重量。

新問題3的矛盾描述：用輕質(zhì)材料制作的模擬變壓器，雖大幅降低了設(shè)備的重量，卻帶來了新的問題，模型變壓器只有外形沒有功能，一些技能操作（如：變壓器容量、變比測試）不能進行。

采用TRIZ理論的解決問題的步驟，找到了5組合原理、6多用性原理及27廉價替代品原理中替代的思想來解決這一矛盾。根據(jù)變壓器等效電路，采用電子電路方式來實現(xiàn)變壓器各項功能的模擬（如圖10、圖11所示），代替真實的變壓器進行培訓。該裝置具有適應(yīng)范圍廣、消耗功率小、重量輕等特點，是電力教學、培訓演示等教學培訓的很好選擇。有效解決了在技能培訓中最需要的具體實訓操作的內(nèi)容。 如圖12所示。

圖10 變壓器T型等值電路復頻率形式

圖11 含受控源及理想運放的變壓器T型等值電路

圖12 模擬變壓器實物圖

目前已成功研制了模擬變壓器、模擬斷路器、虛擬負荷電源裝置和電能計量裝置錯誤接線模擬裝置等一系列設(shè)備，真正實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備與技能培訓的全面結(jié)合。

3 實踐驗證

勞動技能現(xiàn)場流動培訓實施以來，已先后到重慶市電力公司所屬的20多個供電企業(yè)工作現(xiàn)場進行勞動技能現(xiàn)場實訓，實際行程近2萬公里，完成員工生產(chǎn)技能培訓和職業(yè)鑒定任務(wù)約2萬人次，為基層單位節(jié)支達1 172萬元。同時還面向社會、重慶市遠郊區(qū)縣提供送技能培訓上門服務(wù)，完成了電工進網(wǎng)作業(yè)許可培訓和操作考核1 200余人次。

甘肅省電力公司、山西省電力公司各購置了一臺套流動實訓室（含車本體及車載組合實訓裝置），用于本省電力行業(yè)的勞動技能培訓與職業(yè)技能鑒定。

重慶市職業(yè)技能鑒定指導中心購置了一臺套流動實訓室，用于重慶市面向各區(qū)縣開展“送政策、送培訓、送就業(yè)”的三送活動，實施了對工礦企業(yè)員工、農(nóng)民工的屬地化專項勞動技能培訓和職業(yè)技能鑒定。

除了對專業(yè)人員進行專業(yè)技能培訓外，教育培訓中心還利用流動實訓室多次開展 “送科技下鄉(xiāng)”活動，對市民和農(nóng)民開展電力技術(shù)技能普及教育。

4 結(jié)論

應(yīng)用TRIZ理論開發(fā)的多功能流動實訓車項目，為地域分散的生產(chǎn)現(xiàn)場開展勞動技能培訓與職業(yè)技能鑒定探索出了一種新模式，受到了國內(nèi)同行的普遍關(guān)注，產(chǎn)生了較為顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。該項目中提出了“勞動技能現(xiàn)場流動培訓”新理念，并在實踐中得以實現(xiàn)。經(jīng)科技部西南信息中心檢索，國內(nèi)外未見相同的文獻報道。本項目已申請專利9項（發(fā)明3項、實用新型6項），其中已授權(quán)8項。獲得各種獎勵十余項。

TRIZ理論成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，其目標是完全解決矛盾，獲得最終的理想解。它不是采取折衷或者妥協(xié)的做法。它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個設(shè)計與開發(fā)過程，不再是隨機的行為。流動實訓理念的提出和實踐證明了，運用TRIZ理論，可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。

［1］ 檀潤華，王慶禹，苑彩云，等.發(fā)明問題解決理論：TRIZ過程、工具及發(fā)展趨勢［J］.機械設(shè)計，2007，（7）：7-12. ［2］ 楊清亮.發(fā)明是這樣誕生的［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006.

［3］ 聞邦椿.機械設(shè)計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2010. ［4］ Rajagopalan Srinivasan, Andrzej Kraslawski. Application of the TRIZ creativity enhancement approach to design of inherently safer Chemical processes［J］.Chemical Engineering and Processing，2006，（1）：507-514.

［5］ 王慶，賴相霖，熊洪鈺，等，基于TRIZ理論的曲面太陽能電池設(shè)計［J］.南昌航空大學學報，2010，24（4）：16-18.

A Study on the On-the-spot Mobile Training of Labor Skills and Its Implementation

QING Zhi-ming，F(xiàn)U Wang，ZHOU Fei
（Skills TrainingCenter of Chongqing Electric Power Corporation of SGCC，Chongqing 400030，China）

In order to solve the problem of on-the-spot practical skills training for employees dispersed in different places，based on the technical contradiction，contradiction matrix and innovative principle of the TRIZ，this article puts forward a new idea of“on-the-spot mobile training of labor skills”，which is realized in power industry by means of mobile practical training vehicles．In addition，it introduces the development of relevant special practical training devices and carriers applied in mobile practical training，which help engender multi-functional and freely-combined practical training classrooms．Finally，this study is a good example of transforming typical large practical training devices into light ones．

TRIZ；contradiction matrix；innovative principle；mobile practical training

F426.61

A

1008-8032（2015）05-0053-04

2015-02-06

該文獲重慶市電機工程學會2014年學術(shù)年會優(yōu)秀論文二等獎

青志明（1961-），國網(wǎng)工程技術(shù)專家，高級實習指導教師，用電檢查高級技師，主要從事電力行業(yè)教育培訓及科研工作。