TRIZ理论在航空领域中的运用
吕耀鹏
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吕耀鹏,. TRIZ理论在航空领域中的运用[J]. 航空航天学报,2023.4. DOI:10.12721/ccn.2023.157030.
摘要: 让航空领域的工作具有规范性、合理性、可行性的前提就是要完成理论体系的建设工作,要确定工作的理论基础,明确工作的基本流程,找出各个工作环节中的关键着力点,分析工作的主次关系和先后顺序。新时期,TRIZ理论的应用前景广阔,在航空领域中有着较高的应用价值,需要人才在参与航空领域的建设工作时,了解该理论的特点,自觉提升自身的工作素质及能力,从根本上解决行业发展难题。
关键词: TRIZ理论;航空领域;问题模型;技术创新
DOI:10.12721/ccn.2023.157030
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我国的航空航天事业在稳步发展的过程中需要有理论、技术、制度的支持。为避免工作止步不前,通常相关企业的人才会不断总结工作经验,找到现行经营管理模式、产品生产制造环节存在的问题,研究优化工作方案的可行对策。基于此,本文着重以产品的创新研发工作为例,介绍了在航空领域中应用TRIZ理论的基本法则和具体流程。

1.简述TRIZ理论的基本法则及关键步骤

在推广使用TRIZ理论之前,应当先找到工作的基本法则,确定工作的关键点。这是保障工作效果能够得到充分发挥的重要前提,能提高企业在航空领域的市场竞争力。

1.1系统运行的基本法则

技术系统的进化一般会经历4个阶段(婴儿期、成长期、成熟期、衰退期),典型的S曲线是描述技术系统的完整生命周期。当技术系统的进化完成4个阶段后,会出现新的技术系统来替代它,如此循环往复。同时,通过性能参数随时间变化的规律,可以准确地预测产品和技术所处的生命周期阶段。最理想的技术系统是“它既不消耗任何资源,但却能够实现所有必要的功能”,而作为物理实体它并不存在。而且,技术系统是沿着提高其理想度的方向进化。此外,任何技术系统中的每一个子系统都是沿着各自的S曲线进化的;组成技术系统所包含的各个子系统都是不同步、不均衡进化的;整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的,即最不理想的子系统。基于此,在新时期发展进程中,要发挥TRIZ理论的应用价值,还要考虑实现动态化和可控化管理的方法。

1.2系统运行的关键步骤

在工作中运行TRIZ理论时,要选择合适的工具。目前应用频率较高的就是ARIZ工具,被称为发明问题解决算法。共有9个关键步骤:分析问题,分析问题模型,陈述理想解和物理矛盾,动用物质-场模型,应用效应知识库,转换或者替代问题,分析解决物理矛盾的方法,利用解法概念和分析问题解决的过程。但在一个具体的问题解决过程中,并不强制要求按顺序走完所有的9个步骤。

2.介绍TRIZ理论在航空领域中的具体应用流程

在航空领域,TRIZ可以与新产品设计、与产品改进改型、与流程改造相结合,还可以与项目管理、价值工程相结合,同样也可以应用在日常工作中。

2.1问题分析工作环节

要推动航空领域的发展进程,应当从解决问题的角度出发,对现阶段航空事业经营建设过程中遇到的实际问题展开综合分析与研究,根据研究结果确定下一步工作的重心及方向。这要求工作人员掌握TRIZ理论的运用方法,构建智能算法体系,收集工作中产生的数据信息,确定工作中的关键问题,以航空产品的升级工作为例,一般要考虑到产品的零件质量、总装工艺以及市场环境等多个方面的因素。在构建系统平台后,输入相应的数据信息,完成工作矩阵的构建任务。这项任务的技术操作难度比较高,要由专业技术人员来完成。还要注意完善计算机基础设施,做好信息安全管理和系统运行稳定性管理工作。

2.2问题模型的构建工作

在结合基础数据信息,合理建设问题模型时,要根据前期找出的影响因素,分析各个要素之间可能存在的关联性问题,保证工作具有规范性和合理性的特点。一般来说,工作矩阵模型的建设工作要结合影响因素的关系表,先完成邻接矩阵A的构建工作。并结合A的参数来确定可达矩阵M的计算公式。具体表达式为:

M=Ar=Ar+1,其中,r≤于n-1。

根据这个公式,完成数据计算后,可以进一步确定各种影响因素之间的关系,从中得出骨架矩阵A’。要有序完成对工作规则的建立,关键要素是:①分区域从上到下对因素进行逐级排列;②在同一级别因素中添加与级别中某一个因素有强连接关系的因素,并用有向弧表示它们之间的关系。根据这个规则建设问题模型后,才能顺利完成对解决方案模型的构建,找出真正处理航空产品升级工作难题的方法,带动行业的可持续健康发展。

2.3解决方案模型的构建

结合具体问题的分析结果可知,航空领域在现阶段发展进程中遇到瓶颈的主要原因就是人才的创新意识及能力不达标,人才知识储备量不足,新产品研发资金不足,用于生产航空产品的设备及技术有待进一步更新和优化。再加上,政府没有及时发挥主导作用,这些都是在使用TRIZ理论分析问题时要关注的重点内容。相关解决方案模型的构建流程如下:先为系统模型设置标准因子,根据每一个问题专项提供不同的解决方案,从数学模型的建设角度中,详细分析出不同问题的严重程度,分清工作的主次关系,确定解决问题的流程,为工作人员分配具体的工作任务。比如,应落实人才培养工作、筹集工作资金、寻求政府的帮助和支持。

3.阐述TRIZ理论在航空领域中的应用前景和相关注意事项

3.1具体应用前景

TRIZ中的40条发明原理不仅仅适用于工程技术领域,在管理领域也普遍适用。新时期,TRIZ理论已经被广泛应用于解决复杂管理创新问题。基于此,我国学者通过分析我国航空产业面对的产业环境和政策环境,从不同的角度和维度提出了有利于我国航空产业发展的战略。在战略选择层面,学者们有从价值链角度探讨我国航空产业升级方案,通过运用经典战略管理工具—SWOT和波特五力模型等方法,研究我国及区域航空产业发展现状、航空制造业升级影响因素等。在此基础上,配合发挥出TRIZ理论的应用价值,可系统性地考虑各关键问题间的矛盾关系,实现航空领域的综合发展目标,这就是TRIZ理论中各种关键技术的主要发展方向。

3.2相关注意事项

在着重优化航空领域的发展计划时,要想综合发挥出TRIZ理论的应用价值,还有一些基本注意事项需要遵守。首先,应保证工作流程具有规范性的特点,每项工作都要在有理论依据支撑的前提下展开,严禁随意更改工作数据信息,而对产品的制造效率、质量产生不良影响。其次,应提高人才的创新意识,尝试全面推广应用现代化技术手段,借助信息技术解决前期的数据收集、处理工作难题,在保证数据信息完整性、真实性的前提下,找到经营管理工作的重心,采取有效的处理措施,这是助力航空航天事业可持续发展的关键所在。最后,基于TRIZ理论的内容结构比较复杂,操作难度高,要推广使用相关技术,必须要在工作流程中不断找到优化工作程序,提高系统可操作性的方法。

结语:本文主要从工作技术系统的进化法则上展开分析,考虑通过TRIZ理论对航空领域发展情况进行动态化、可控化管理的方法。这涉及到收集基础工作资料,进行问题分析的环节。要借助信息技术手段和相关的计算公式,构建问题模型,分清各个影响因素之间的关系。在此基础上完成解决方案模型的建设任务,找到行业发展前景和TRIZ理论的应用前景,关键要严格规范工作流程,降低工作难度,让工作价值得到充分的发挥。

参考文献:

[1]朱煜明,宋小玉,闫文琪,等.基于TRIZ理论的陕西航空产业升级策略研究[J].科技管理研究,2020,40(3):8.

[2]张敏,刘进轩.TRIZ理论在无人机造型创新设计中的运用[J].大众文艺:学术版,2020(5):2.

[3]骆飞,陈宏圣.TRIZ理论研究与运用现状的简述[J].信息周刊,2020(3):1.

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