田川 董歡歡

摘 要：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)意義重大。針對(duì)當(dāng)前參賽過(guò)程中暴露出的主要問(wèn)題，綜合高水平創(chuàng)新理論TRIZ，對(duì)TRIZ理論融入備賽實(shí)施過(guò)程進(jìn)行了探索研究，以我院第八屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽參賽作品為案例進(jìn)行了應(yīng)用分析。明確了TRIZ理論的應(yīng)用對(duì)參賽學(xué)生創(chuàng)新能力的提高、指導(dǎo)創(chuàng)新活動(dòng)的開(kāi)展具有重要作用。

關(guān)鍵詞：TRIZ理論；大學(xué)生；機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.206

1 引言

全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽自2004年開(kāi)始，每?jī)赡昱e辦一屆，至今已舉辦到第八屆。該項(xiàng)賽事是踐行和發(fā)展“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略提出的“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”基本方針的重要體現(xiàn)，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的重要抓手，是培養(yǎng)制造業(yè)創(chuàng)新型人才的重要平臺(tái)，中國(guó)科學(xué)院院士楊叔子教授曾四論機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的重要性[1]。

當(dāng)前新技術(shù)、新材料、新方法、新手段、新媒體、新業(yè)態(tài)等不斷涌現(xiàn)，同時(shí)，大賽程序、要求更加規(guī)范具體，這使得參賽學(xué)生團(tuán)隊(duì)必須接受更大、更激烈的挑戰(zhàn)。在此背景下，參賽學(xué)生，尤其是高職學(xué)生，暴露出了如選題不當(dāng)、能力不足、理念不新、信心不高、協(xié)作不暢等問(wèn)題[2]?！白灾鲃?chuàng)新，方法先行”，為了切實(shí)發(fā)揮“以賽促學(xué)、以賽促教”的目的，提高大學(xué)生創(chuàng)新能力、培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、鍛煉大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐，有必要將先進(jìn)的創(chuàng)新方法和現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于備賽作品的實(shí)施過(guò)程中，以期更好地指導(dǎo)大學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)。

2 TRIZ理論

TRIZ是俄文“發(fā)明問(wèn)題解決理論”的縮寫(xiě)，被喻為打開(kāi)智慧之門(mén)的“金鑰匙”[3]。該方法最早由前蘇聯(lián)科學(xué)家阿奇舒勒于1946年提出。TRIZ理論總體有三大特點(diǎn)：一是基于知識(shí)的，即TRIZ理論是在對(duì)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的高水平專(zhuān)利文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的收集整理和歸納提煉，是人類(lèi)在發(fā)展過(guò)程中對(duì)創(chuàng)新規(guī)律認(rèn)識(shí)的知識(shí)結(jié)晶；二是面向人的，即TRIZ理論是特定的創(chuàng)新方法學(xué)，其應(yīng)用主體是受過(guò)專(zhuān)門(mén)學(xué)習(xí)的人；三是解決發(fā)明問(wèn)題的系統(tǒng)化方法學(xué)，即TRIZ理論包含了成套的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的工具和方法，各種工具方法互為補(bǔ)充，形成體系。

TRIZ理論常用的方法和工具主要包括：技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則，沖突分析、物場(chǎng)分析、功能分析、ARIZ算法、發(fā)明原理、分離原理、矛盾矩陣、標(biāo)準(zhǔn)解、科學(xué)效應(yīng)庫(kù)等。

3 TRIZ理論應(yīng)用于大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽

按時(shí)間過(guò)程，可將機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽備賽過(guò)程分為三個(gè)階段：即前期、中期和后期。前期主要進(jìn)行的任務(wù)包括選題、調(diào)研及分析，中期主要進(jìn)行作品的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制造、裝配、調(diào)試和改進(jìn)，后期主要是完成作品說(shuō)明書(shū)、申請(qǐng)專(zhuān)利和成果轉(zhuǎn)化。TRIZ理論作為高水平的創(chuàng)新理論體系，重點(diǎn)解決“如何做”的問(wèn)題。因此筆者認(rèn)為T(mén)RIZ理論可應(yīng)用于大賽各個(gè)階段，重點(diǎn)可用于第二階段。下面以我院獲第八屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽陜西賽區(qū)三等獎(jiǎng)作品“便攜式蘋(píng)果采摘器”為例展開(kāi)論述。

3.1 TRIZ理論應(yīng)用于大賽前期

TRIZ理論應(yīng)用于大賽前期主要是利用TRIZ所提供的系統(tǒng)分析工具，包括技術(shù)進(jìn)化八大法則、技術(shù)進(jìn)化理論S曲線(xiàn)、九屏幕法、STC算子法、最終理想解法等，結(jié)合調(diào)研搜集的資料對(duì)擬定的參賽項(xiàng)目進(jìn)行深入分析，研判項(xiàng)目發(fā)展方向，充分考慮現(xiàn)有可用資源，提出切實(shí)可行的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)。針對(duì)第八屆大賽主題之一輔助人工采摘機(jī)械，我院參賽團(tuán)隊(duì)利用技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則，確定了“輕巧、便攜、自動(dòng)化或柔性化”為設(shè)計(jì)作品的基本目標(biāo)。

3.2 TRIZ理論應(yīng)用于大賽中期

TRIZ理論應(yīng)用于大賽中期主要是利用TRIZ所提供的問(wèn)題解決工具，包括沖突矩陣、發(fā)明原理、分離原理、效應(yīng)庫(kù)、物場(chǎng)模型、標(biāo)準(zhǔn)解、ARIZ算法等對(duì)參賽項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的具體問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新解決。在便攜式蘋(píng)果采摘器設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到諸多沖突問(wèn)題，如為了提高裝置的可操作性，增加便捷程度，但同時(shí)裝置的復(fù)雜程度無(wú)形中會(huì)因此提高，為此參賽團(tuán)隊(duì)利用TRIZ技術(shù)沖突解決原理，查詢(xún)沖突矩陣，在維數(shù)變化等原理的支持啟發(fā)下，設(shè)計(jì)出了一款整體自動(dòng)控制、傳遞機(jī)構(gòu)可伸縮、執(zhí)行機(jī)構(gòu)可張和的采摘器，有效解決了相關(guān)矛盾。

3.3 TRIZ理論應(yīng)用于大賽后期

TRIZ理論應(yīng)用于大賽后期主要是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)利規(guī)避設(shè)計(jì)，在確保不侵權(quán)的前提下，吸收現(xiàn)有專(zhuān)利技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，在短時(shí)間內(nèi)快速改進(jìn)作品，提高專(zhuān)利申請(qǐng)質(zhì)量，占領(lǐng)技術(shù)產(chǎn)權(quán)高地，為后期成果轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)。

4 總結(jié)

沒(méi)有機(jī)械就無(wú)所謂工業(yè)，沒(méi)有創(chuàng)新就無(wú)所謂發(fā)展，沒(méi)有設(shè)計(jì)就無(wú)所謂功能。大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽為創(chuàng)新人才的發(fā)掘和培養(yǎng)提供了有力保障。TRIZ理論作為最有效的發(fā)明問(wèn)題解決方法之一，對(duì)創(chuàng)新過(guò)程提供了基于邏輯思維的解決模式，使創(chuàng)新過(guò)程更加科學(xué)可行。因此，將TRIZ理論等高水平創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的培訓(xùn)、實(shí)踐等是可行的且必要的。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊叔子，彭文生，吳波，吳昌林.四論機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽很重要──紀(jì)念胡錦濤同志在清華大學(xué)建校一百周年慶祝大會(huì)上重要講話(huà)一周年[J].高等工程教育研究，2013（01）：8-13+65.

[2]劉莉莉.基于TRIZ理論的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力研究[J].學(xué)校黨建與思想教育，2017（14）：73-75.

[3]任工昌，田川，王晨，王宏衛(wèi).基于TRIZ的可重構(gòu)夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2016（03）：131-134.

作者簡(jiǎn)介：田川（1990-），男，陜西寶雞人，碩士，助教，主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論。