楊 霞 孫 寧 張晴晴 鄭世清

(青島科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)與化工研究所，山東 青島 266042)

0 引言

TRIZ理論是由前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇·阿奇舒勒在研究了250萬例世界上頂尖工程技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠幕A(chǔ)上提出來的一種高效的創(chuàng)新方法，它成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，包含一整套的理論方法和實(shí)用工具，如進(jìn)化法則、發(fā)明原理、矛盾矩陣、物場模型、標(biāo)準(zhǔn)解法等，能夠幫人們系統(tǒng)地分析問題，發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)和存在的矛盾，盡快找到問題的理想解。

當(dāng)前TRIZ理論主要用于機(jī)械制造行業(yè)，一些大型跨國公司應(yīng)用TRIZ理論解決了許多技術(shù)難題，成效顯著。如福特汽車公司應(yīng)用TRIZ理論，發(fā)現(xiàn)利用熱膨脹系數(shù)小的材料制造軸承，能夠解決軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問題；三星電子在67個(gè)研究開發(fā)項(xiàng)目中使用了TRIZ理論，節(jié)約了1.5億美元研發(fā)成本，并產(chǎn)生了52項(xiàng)專利技術(shù)。我國中興公司、中鐵二院等企業(yè)，應(yīng)用TRIZ理論都取得了突破性進(jìn)展。近年來TRIZ理論也逐漸引入化工領(lǐng)域，如劉以成等基于TRIZ理論能夠合理預(yù)測膜材料導(dǎo)電性、穩(wěn)定性的發(fā)展趨勢，提出TRIZ 理論能夠更有針對性地尋找對膜材料改進(jìn)的可行之路，可以在提純工藝、遴選工藝以及燃料電池組件協(xié)同功能性方面尋找提升性能的途徑；黃向陽等,利用TRIZ理論解決了涂料生產(chǎn)過程中漿料溫度過高等問題。

本文提出了利用TRIZ理論中的矛盾分析理論解決化工技術(shù)系統(tǒng)問題的PAMSZ法,利用該方法對危險(xiǎn)化學(xué)品(以下簡稱?；?的儲存問題進(jìn)行研究，提出了?；反鎯栴}的綜合解決方案。

1 TRIZ矛盾理論

1.1 創(chuàng)新原理

創(chuàng)新原理也稱發(fā)明原理，是阿奇舒勒總結(jié)出來的人類發(fā)明創(chuàng)新所遵循的共性原理，包括分割、抽取、組合、嵌套、預(yù)先作用、反向作用等共40條，可以有效解決技術(shù)系統(tǒng)矛盾。

1.2 TRIZ矛盾矩陣

TRIZ認(rèn)為技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化過程就是不斷解決該技術(shù)系統(tǒng)所存在矛盾的過程，即發(fā)明創(chuàng)新的核心是解決矛盾；其將矛盾分為管理矛盾、物理矛盾和技術(shù)矛盾，其中管理矛盾是技術(shù)系統(tǒng)和管理人員和管理方法之間的矛盾；物理矛盾是技術(shù)系統(tǒng)中對同一個(gè)參數(shù)提出不同(或相反)要求的矛盾；技術(shù)矛盾是指技術(shù)系統(tǒng)的兩個(gè)參數(shù)或特性之間存在著相互制約關(guān)系，即當(dāng)技術(shù)系統(tǒng)的某一個(gè)參數(shù)或特性得到改善的同時(shí)，導(dǎo)致另一個(gè)參數(shù)或特性惡化。

通過研究大量專利，阿奇舒勒將描述技術(shù)系統(tǒng)的參數(shù)或特性歸納提煉出39個(gè)通用工程參數(shù)，該參數(shù)基本上可以描述工程中出現(xiàn)的絕大部分技術(shù)問題。

TRIZ將工程參數(shù)的矛盾與發(fā)明原理建立了對應(yīng)關(guān)系，整理成一個(gè)39×39矩陣，即TRIZ矛盾矩陣。矩陣中各個(gè)表格的數(shù)字是指發(fā)明原理序號，即在技術(shù)系統(tǒng)的某個(gè)特性改善而另一個(gè)特性惡化時(shí)，可以采用表格中所述的發(fā)明原理來解決這一矛盾，表格中的“-”表示沒有創(chuàng)新原理適用于該對技術(shù)矛盾，表格中的“+”表示技術(shù)系統(tǒng)的矛盾是物理矛盾?？梢姡夹g(shù)系統(tǒng)進(jìn)化過程中的主要矛盾是技術(shù)矛盾，應(yīng)用TRIZ矛盾矩陣解決技術(shù)問題的一般流程見圖1，使用者需要首先把工程問題轉(zhuǎn)化為技術(shù)矛盾，然后分析出產(chǎn)生矛盾的2個(gè)技術(shù)參數(shù)哪一個(gè)是待改善的參數(shù)或惡化的參數(shù)，在矛盾矩陣中找到一組相對應(yīng)的發(fā)明原理序號，應(yīng)用這些原理尋找技術(shù)矛盾的可能解決方案。

圖1 TRIZ矛盾矩陣解決問題的一般流程

技術(shù)系統(tǒng)中的物理矛盾雖然少，但其本質(zhì)都是針對同一參數(shù)的尖銳矛盾。解決系統(tǒng)的物理矛盾一般采用基于空間、時(shí)間、關(guān)系以及系統(tǒng)級別的分離方法，各方法對應(yīng)一定的創(chuàng)新原理。

2 基于TRIZ矛盾矩陣的PAMSZ應(yīng)用方法

TRIZ理論即通過總結(jié)歸納而來，其矛盾矩陣解決技術(shù)問題的傳統(tǒng)方法也是簡單粗泛的定性分析，許多教材資料通常將物理矛盾和技術(shù)矛盾分開闡述，因此造成TRIZ理論初學(xué)者在實(shí)際運(yùn)用中無從下手，尤其在以質(zhì)量守恒和能量守恒為基本規(guī)律的流程工業(yè)領(lǐng)域，更需要定量分析。為此，本文提出了一種TRIZ矛盾矩陣分析的PAMSZ應(yīng)用方法，該方法通過引入創(chuàng)新原理有效性，提出了創(chuàng)新原理優(yōu)先選用原則。

2.1 定義問題(Problem)

即P過程：運(yùn)用文獻(xiàn)調(diào)研、實(shí)地考察、理論分析、定量測算等手段，對實(shí)際技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行分析，找出導(dǎo)致問題存在的全部可能因素P1、P2、P3……PN(N為自然數(shù))，并分析各自的矛盾類型(管理矛盾、技術(shù)矛盾、物理矛盾)。其中，物理矛盾分析工程參數(shù)的特性，按照所述的分離方法利用對應(yīng)的創(chuàng)新原理尋求解決方案；管理矛盾暫時(shí)擱置，最后綜合評價(jià)過程中給予討論；技術(shù)矛盾利用TRIZ矛盾矩陣進(jìn)行分析。

2.2 技術(shù)矛盾分析(Analysis)

即A過程：第一步，對其中的技術(shù)矛盾逐個(gè)進(jìn)行分析，確定解決目標(biāo)(最優(yōu)解)及可能采取的技術(shù)措施；第二步，確定各個(gè)技術(shù)矛盾相對應(yīng)的通用工程參數(shù)，包括改善的參數(shù)和惡化的參數(shù)，并用Ax標(biāo)識(A代表工程參數(shù)，x代表工程參數(shù)在39個(gè)通用參數(shù)中的序數(shù)，其值為1～39的自然數(shù))。

2.3 建立矩陣(Matrix)

即M過程：將改善的參數(shù)和惡化的參數(shù)Ax從原始阿奇舒勒矩陣表中抽提，建立該問題的矛盾矩陣M；對矛盾矩陣M中用到的創(chuàng)新原理Mx(M代表創(chuàng)新原理，x代表創(chuàng)新原理的序號，為1-40的自然數(shù))進(jìn)行分析，依據(jù)其次序、頻率計(jì)算矩陣中創(chuàng)新原理解決該問題的有效性Ex，將創(chuàng)新原理按照Ex從高到低排序，首選排在前面的創(chuàng)新原理來解決該技術(shù)矛盾。

查閱原始的矛盾矩陣表可見，每一對矛盾最多可由4個(gè)創(chuàng)新原理解決，因此本文定義創(chuàng)新原理解決矛盾的有效值為{1,0.8,0.6,0.4}，即排在首位為1，次位為0.8，以此類推，如式(1)所示。

wi={1,0.8,0.6,0.4}

(1)

舉例說明：查閱原始阿奇舒勒矩陣，其中單元格(1,3)中的數(shù)字為(15,8,29,34)，該數(shù)字表示當(dāng)運(yùn)動物體的重量改善導(dǎo)致長度惡化時(shí)，可以用第(15,8,29,34)個(gè)創(chuàng)新原理來解決。由前述定義可知：創(chuàng)新原理15解決該矛盾的有效值為1，創(chuàng)新原理8解決該矛盾的有效值為0.8，創(chuàng)新原理29解決該矛盾的有效值為0.6，創(chuàng)新原理34解決該矛盾的有效值為0.4。

對矩陣M中的每一個(gè)創(chuàng)新原理計(jì)算有效值，并將同一創(chuàng)新原理的有效值相加即可得該創(chuàng)新原理解決該矛盾的有效性：

Ex=∑wi

(2)

按照創(chuàng)新原理有效性從高到低排序，有效性相同的按照創(chuàng)新原理序號從小到大排序，該序列即為利用創(chuàng)新原理解決該技術(shù)矛盾的先后順序。

若解決該技術(shù)矛盾用到的創(chuàng)新原理較多，創(chuàng)新原理優(yōu)先選用原則如下：

(1)優(yōu)先選用有效性最高的3～5個(gè)創(chuàng)新原理；

(2)優(yōu)選有效性一般不小于1的創(chuàng)新原理，即：

Ex≥1.0

(3)

(3)若某創(chuàng)新原理可解決多個(gè)技術(shù)矛盾，即使有效性較小，也應(yīng)對其進(jìn)行分析利用。

2.4 利用創(chuàng)新原理尋找解決方案(Solution)

即S過程：利用篩選的創(chuàng)新原理，尋求問題的解決方案S1、S2、S3……SN。在尋求方案過程中，可結(jié)合已有的理論知識、工程經(jīng)驗(yàn)、文獻(xiàn)資料以及科學(xué)效應(yīng)知識庫等，進(jìn)一步優(yōu)選創(chuàng)新原理，在利用某一創(chuàng)新原理獲得滿意解決方案后，可不再考慮其它優(yōu)選的創(chuàng)新原理；若全部優(yōu)選的創(chuàng)新原理都不能獲得滿意解決方案，可擴(kuò)展其它未進(jìn)入優(yōu)選系列的創(chuàng)新原理。

2.5 綜合評價(jià)過程(Normalization)

即Z過程：結(jié)合實(shí)際問題，兼顧P過程的其他矛盾，綜合評價(jià)上述解決方案，獲得最終的解決方案。圖2即描述了利用PAMSZ解決技術(shù)系統(tǒng)矛盾的一般流程，下文以?；反鎯栴}為例，對該P(yáng)AMSZ方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。

3 PAMSZ方法在?；穬Υ鎲栴}方案解決中的應(yīng)用

3.1 ?；穬Υ鎲栴}

?；肪哂幸兹肌⒁妆?、有毒、有害等特性，對儲存的安全性要求非常高?；S儲罐區(qū)一直是企業(yè)安全生產(chǎn)的高危隱患區(qū)，一些大的危化品安全事故主要發(fā)生在儲存過程中。我國是危化品生產(chǎn)和使用的大國，危化品事故時(shí)有發(fā)生，據(jù)從國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局提供的事故查詢系統(tǒng)中統(tǒng)計(jì)，2000-2019年間我國共發(fā)生235起重大化工安全事故，造成1 103余人死亡(不包含受傷人數(shù))，其中涉及到?；沸孤⒅卸?、火災(zāi)、爆炸等意外事故的共159起，約占事故總量的67%。比如近期發(fā)生的幾起特大化工安全事故都與?；返膬Υ嬗嘘P(guān)：2018年11月28日河北張家口盛華化工有限公司聚氯乙烯車間氯乙烯氣柜發(fā)生泄漏造成重大爆燃事故，導(dǎo)致23人死亡、22人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)4000多萬元；2019年3月21日，江蘇響水天嘉宜化工有限公司苯儲罐發(fā)生重大爆炸事故，導(dǎo)致78人死亡、超過600人不同程度受傷，造成了極其惡劣的社會影響。

分析這些事故發(fā)現(xiàn)，化工廠儲罐區(qū)是“多米諾”事故高發(fā)區(qū)，這類事故初始易于通過熱輻射、沖擊波、碎片撞擊等進(jìn)一步影響到鄰近單元，是典型的小概率重后果事故。大部分化工廠的存儲設(shè)施都處于大型化、集約化的狀態(tài)，事故一旦發(fā)生后果不堪設(shè)想。

3.2 PAMSZ方法在?；穬Υ鎲栴}方案解決中的應(yīng)用

3.2.1 P過程

本文將?；穬Υ嬉暈橐粋€(gè)技術(shù)系統(tǒng)，矛盾即是危化品存儲易于發(fā)生泄露、爆炸、火災(zāi)等意外事故，解決矛盾是為了提高該系統(tǒng)安全性。

根據(jù)文獻(xiàn)，本文總結(jié)出了當(dāng)前危化品在存儲過程中存在的問題主要有以下幾類：

P1：存儲量超標(biāo)。

P2：因設(shè)備老化或腐蝕導(dǎo)致?；沸孤┲率褂卸拘?、放射性的化工原料擴(kuò)散。

P3：由于環(huán)境變化如壓力、溫度、濕度等引發(fā)危化品自燃、爆炸等。

P4：管理人員缺乏專業(yè)知識，出現(xiàn)不同性質(zhì)的危化品同庫存儲(混放、混存)，安全間距過小，堆垛過高，違規(guī)操作，改裝打包等問題。

其中，P1、P4屬于管理矛盾，P2和P3是危化品存儲的工藝和設(shè)備問題，屬于技術(shù)矛盾。因此，可用矛盾矩陣分析解決P2和P3這兩個(gè)問題。

第一步，利用TRIZ矛盾矩陣的方法對P2和P3進(jìn)行分析，獲得各自的解決目標(biāo)、可采取的技術(shù)措施(見表1)。

第二步，確定相對應(yīng)的通用工程參數(shù)(改善)以及可能導(dǎo)致惡化的參數(shù)，分析如下：

針對P2設(shè)備老化或腐蝕問題，可能采取的技術(shù)措施為“強(qiáng)化材質(zhì)”，其不是39個(gè)通用工程參數(shù)之一，與其意義相同的是阿奇舒勒矩陣的第27號參數(shù) “設(shè)備的可靠性”(A27)，但當(dāng)設(shè)備可靠性改進(jìn)時(shí)，易導(dǎo)致參數(shù)復(fù)雜性(A36)、制造精度(A29)、物質(zhì)和事物的數(shù)量(A26)、可制造性(A32)、監(jiān)控與測試的復(fù)雜性(A37)惡化。

針對P3環(huán)境變化，欲改善的特性有：?；返拇鎯^程中要盡可能維持儲存環(huán)境，包括壓力、溫度、濕度(可視為蒸發(fā)速度)的穩(wěn)定，對應(yīng)的TRIZ通用工程參數(shù)分別為應(yīng)力或壓力(A11)、溫度(A17)、速度(A9)；另外，為保障安全減少失誤應(yīng)盡可能減少人為活動的參與，應(yīng)增加智能化提高自動化程度，即自動化程度(A38)。以上改善的參數(shù)同時(shí)引起惡化的參數(shù)與P2相同，即導(dǎo)致A36、A29、A26、A32和A37惡化。將確定的改善和惡化的TRIZ參數(shù)同時(shí)列寫在表1中。

3.2.3 M過程

根據(jù)表1和原始的阿奇舒勒矩陣，分別建立技術(shù)矛盾P2、P3的矛盾矩陣如表2、表3所示，其中單元格中的數(shù)字即為創(chuàng)新原理序號，行列一般按照參數(shù)序號(1～39)由小到大排列。

表1 A過程確定的TRIZ參數(shù)

表2 危化品存儲問題P2的矛盾矩陣表

表3 ?；反鎯栴}P3的矛盾矩陣表

利用式(1)、(2)計(jì)算問題P2用到的創(chuàng)新原理有效性，結(jié)果見表4。為簡便起見，將表4中的計(jì)算結(jié)果用數(shù)列表示為：(M,E)={(40,1.4),(1,1.2),(28,1.2),(11,1), (13,1), (21,1), (27,1), (32,0.8), (35,0.8)}。

由于創(chuàng)新原理有效性是為了創(chuàng)新原理排序，可將創(chuàng)新原理及其有效性分別表示為： M ={40,1,28,11,13,21,27,32,35}，E={1.4,1.2,1.2,1,1,1,1,0.8,0.8}。在后續(xù)S過程中只使用M序列尋求矛盾解決方案即可。根據(jù)創(chuàng)新原理優(yōu)先選用原則，優(yōu)選有效性最高的前3個(gè)創(chuàng)新原理來解決問題P2設(shè)備老化或腐蝕，即復(fù)合材料(M40)，其次為分割(M1)和機(jī)械系統(tǒng)的替代(M28)。

同理，可得P3問題的創(chuàng)新原理序列及其有效性見表5，因創(chuàng)新原理較多，表5列了有效性較高的部分創(chuàng)新原理。根據(jù)創(chuàng)新原理優(yōu)先選用原則，本文優(yōu)選有效性最高的前5個(gè)創(chuàng)新原理來選擇解決問題P3的創(chuàng)新原理用數(shù)列表示為M ={35,10,3,1,27}，其有效性用數(shù)列表示為：E={4.8,4.6,4.0,3.2,3.0}。根據(jù)上述創(chuàng)新原理數(shù)列中的序號即可得解決P3問題的創(chuàng)新原理：物理/化學(xué)狀態(tài)變化(M35)、預(yù)操作(M10)、局部質(zhì)量(M3)、分割(M1)、廉價(jià)物體的替代(M27)。

管井宜布局在平原、高原、山區(qū)、沙漠、階地等地區(qū)，可用于開采各種埋藏深度的地下水。大口井是傍河取水方式中一種較為常見的取水方式，主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：1）含水層薄、滲透性好、地下水補(bǔ)給豐富，河漫灘、山前淺層地下水洪積扇及一級階地、干枯河床及古河道地段；2）地下水埋藏較淺、比較厚的基巖風(fēng)化裂隙層、有豐富的補(bǔ)給源地段；3）含水層為中細(xì)砂、采用其他取水建筑物容易侵蝕沙地的地段；4）淺層地下水含有較高含量的鐵、錳及腐蝕性二氧化碳等對井管高度腐蝕作用的地區(qū)。與其他取水方式相比，大口井具有水量穩(wěn)定、水質(zhì)保證、項(xiàng)目投資少、使用壽命長、運(yùn)行費(fèi)用低、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，具有較大的優(yōu)越性。

表4 解決?；反鎯栴}P2的創(chuàng)新原理及有效性

表5 解決?；反鎯栴}P3的創(chuàng)新原理及有效性

3.2.4 S過程

對P2設(shè)備老化或腐蝕問題，分析優(yōu)選出的創(chuàng)新原理：復(fù)合材料(M40)、分割(M1)和機(jī)械系統(tǒng)的替代(M28)。通過查閱文獻(xiàn)資料可知，高分子材料如聚氨酯制品等具有材質(zhì)輕、強(qiáng)度高、絕熱效果好、防水 、耐老化等優(yōu)良性能，聚乙烯、聚丙烯等非極性聚合物具有良好的耐酸、耐堿以及耐極性化學(xué)物質(zhì)腐蝕的性能，可防止因儲罐被腐蝕導(dǎo)致泄漏的發(fā)生。因此，提出對P2設(shè)備老化或腐蝕問題的解決方案如下：

方案一(S1)：采用高分子材料改進(jìn)?；穬Υ嫒萜?，或?qū)ξ；穬迌?nèi)側(cè)涂覆防腐內(nèi)襯，也可以在?；穬Υ嫒萜飨潴w與存儲格之間添加吸水樹脂襯墊層可吸附?；沸孤┝俊?/p>

在工業(yè)實(shí)踐中，利用復(fù)合材料進(jìn)行設(shè)備防腐是首選項(xiàng)，尤其儲罐等設(shè)備，因此分割和機(jī)械系統(tǒng)的替代暫不考慮。

對P3因環(huán)境參數(shù)變化引起的安全問題，分析優(yōu)選出的創(chuàng)新原理：物理/化學(xué)狀態(tài)變化(M35)、預(yù)操作(M10)、局部質(zhì)量(M3)、分割(M1)、廉價(jià)物體的替代(M27)。根據(jù)這些創(chuàng)新原理提出問題P3的解決方案如下：

方案二(S2)：根據(jù)創(chuàng)新原理物理/化學(xué)狀態(tài)變化(M35)，可以考慮改變溫度壓力從而改變?；返膬Υ鏍顟B(tài)，如光氣、氯乙烯等氣體加壓變?yōu)橐后w儲存，光氣可進(jìn)一步降溫為固體光氣儲存。

方案三(S3)：根據(jù)創(chuàng)新原理預(yù)操作(M10)，在?；穬奚习惭b一種智能控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括在儲罐底部設(shè)置質(zhì)量探測器用于對儲罐內(nèi)危化品的重量進(jìn)行檢測，可通過對儲罐內(nèi)?；分亓康膶?shí)時(shí)監(jiān)測初步判斷是否有泄漏、輸出量過多等異常狀況的發(fā)生。儲罐內(nèi)設(shè)置液位傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，以及在儲罐內(nèi)外層之間設(shè)置泄漏檢測器。這種智能控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取?；穬拗械囊何?、壓力、溫度信息，同時(shí)可監(jiān)測儲罐的內(nèi)層和外層之間?；沸孤?。

方案四(S4)：根據(jù)創(chuàng)新原理局部質(zhì)量(M3)，在?；穬抟子谑艿江h(huán)境參數(shù)影響的部分提高制造加工等級，選用耐高溫高壓防腐蝕的材質(zhì)，提高其承受溫度、壓力和濕度變化帶來的破壞能力。

方案五(S5)：根據(jù)創(chuàng)新原理分割(M1)、廉價(jià)物體的替代(M27)，可以考慮將儲罐正常散發(fā)的?；房焖俜奖阋谱?，如在儲罐上安裝負(fù)壓風(fēng)機(jī)，利用負(fù)壓風(fēng)機(jī)空氣對流、負(fù)壓換氣的降溫原理將儲罐中揮發(fā)氣排放出去，保持儲存環(huán)境的相對穩(wěn)定，防止對操作人員造成傷害。

用到的創(chuàng)新原理1、13、27、28、35(見表4和表5)對解決P2和P3問題都有效，其中M13和M28在上述方案決策過程中暫未涉及。創(chuàng)新原理M13為反向作用，在原始TRIZ理論中含義包括：用相反的動作代替問題中規(guī)定的動作；讓物體或環(huán)境可動部分與不動部分互換；讓物體上下或內(nèi)外顛倒等。由于?；穬Υ媸莻€(gè)靜過程，該創(chuàng)新原理不適用。本文考慮利用機(jī)械系統(tǒng)的替代M28同時(shí)解決P2和P3問題。M28包括兩個(gè)方面：①用視覺系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)、味覺系統(tǒng)或嗅覺系統(tǒng)代替機(jī)械系統(tǒng)；②使用與物體相互作用的電場、磁場和電磁場。

本文選用第二種替代系統(tǒng)，引入RFID(Radio Frequency Identification)射頻識別技術(shù)。該技術(shù)是一種非接觸式自動識別技術(shù)，由電子標(biāo)簽、讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)組成。近年來，RFID技術(shù)在物流管理、零售管理、身份識別等領(lǐng)域展開運(yùn)用。因此，將該技術(shù)用于解決問題P2和P3的方案如下：

方案六(S6)：在每一種?；穬奚显O(shè)置獨(dú)一無二的電子標(biāo)簽，這種RFID電子標(biāo)簽對化學(xué)物質(zhì)有很強(qiáng)的抗腐蝕性，將其附著在被標(biāo)識對象上，可將多種類型傳感器測量得到的溫度、壓力、濕度等信息存儲于電子標(biāo)簽中。通過RFID讀寫器采集監(jiān)測到的數(shù)據(jù)并上傳至計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)管理軟件上增加?；穼?shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)庫，與監(jiān)督管理平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)互換。

3.2.5 Z過程

分析上述6個(gè)解決方案可見，方案S1和S4為儲存設(shè)備的制造(材質(zhì)和加工)，方案S2為儲存物質(zhì)的狀態(tài)變化，方案S3、S5、S6為(危險(xiǎn))參數(shù)的識別和控制。由于?；返姆N類性質(zhì)千差萬別，因此應(yīng)對?；愤M(jìn)行詳細(xì)的等級分類，分門別類地通過提高工藝和設(shè)備參數(shù)來解決技術(shù)矛盾。同時(shí)充分利用大數(shù)據(jù)時(shí)代所帶來的便利條件，將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)與工業(yè)DCS智能控制技術(shù)結(jié)合運(yùn)用到?；饭芾硐到y(tǒng)中，提高安全管理能力。

在問題定義過程中，還有P1存儲量超標(biāo)、P4混放、違規(guī)操作等管理矛盾。一般措施是制定嚴(yán)格法律法規(guī)，加強(qiáng)企業(yè)負(fù)責(zé)人及員工的安全培訓(xùn)和安全教育，嚴(yán)格執(zhí)行?；反鎯σ?guī)定，如控制安全存儲量、避免混放、安裝自動報(bào)警裝置、做好消防安全措施等。事實(shí)上，我國大部分?；反鎯Π踩鹿试蚨?xì)w結(jié)為存儲裝置“年久失修，疏于管理”。因此，綜合上述技術(shù)矛盾和管理矛盾，本文引入顏色識別、時(shí)間保護(hù)機(jī)制，提出一個(gè)多層次、人機(jī)交互的智能?；反鎯Σ呗?。

第一層：對危化品細(xì)致分類，按照物態(tài)、燃爆、毒害等性質(zhì)，定義不同的危害等級，并規(guī)定危害色，電子標(biāo)識符引入該危害色，當(dāng)儲罐與其存儲的?；返燃壠ヅ鋾r(shí)，顏色一致；當(dāng)儲存的?；返燃壐哂趦迺r(shí)，電子標(biāo)識符顯示報(bào)警色，并觸發(fā)報(bào)警裝置。同理設(shè)置儲量料位標(biāo)識色，正常不顯示，高于或低于有報(bào)警色，并觸發(fā)報(bào)警裝置。

第二層：根據(jù)?；贩诸惣跋鄳?yīng)的技術(shù)矛盾，強(qiáng)化工藝和設(shè)備質(zhì)量，解決技術(shù)矛盾。

第三層：設(shè)置強(qiáng)制檢修程序，引入時(shí)間保護(hù)機(jī)制，當(dāng)儲罐參數(shù)或時(shí)間參數(shù)達(dá)到檢修要求時(shí)，若不進(jìn)行檢修，設(shè)備報(bào)警或觸發(fā)停車系統(tǒng)。該過程需要設(shè)計(jì)智能人機(jī)交互系統(tǒng)進(jìn)行管理。

第四層：設(shè)置以防萬一的防護(hù)應(yīng)急系統(tǒng)。

圖3 多層次人機(jī)交互的智能?；反鎯Σ呗?/p>

4 結(jié)論

本文基于TRIZ創(chuàng)新理論中提出的PAMSZ法，對?；反鎯栴}進(jìn)行實(shí)例分析，通過文獻(xiàn)調(diào)研對?；反鎯^程中易于引起安全事故的原因進(jìn)行分類，形成P1-P4共4類問題。對其中技術(shù)矛盾P2和P3分別建立矛盾矩陣，通過計(jì)算相關(guān)創(chuàng)新原理的有效性，獲得優(yōu)選的創(chuàng)新原理并獲得了若干個(gè)解決方案，最后結(jié)合管理矛盾P1和P4給出了一個(gè)多層次、人機(jī)交互的綜合解決方案。該實(shí)例證明，本文提出的PAMSZ方法，步驟清晰，于TRIZ理論初學(xué)者和工業(yè)企業(yè)創(chuàng)新人員使用，尤其適用于流程工業(yè)制造領(lǐng)域的技術(shù)系統(tǒng)改進(jìn)。