答辯范例模板二級班課件

1、防止 冰激凌機(jī)擠出系統(tǒng) 結(jié)冰姓名：張*單位：*公司時間：2022/5/21項(xiàng)目描述v 系統(tǒng)名稱： 冰激凌機(jī)擠出系統(tǒng)圖為冰激凌機(jī)擠出系統(tǒng)及其超系統(tǒng)組成。 制作完成的粘稠狀冰激凌，通過攪拌漿下端的螺桿傳送到系統(tǒng)底部并從擠出口擠出。項(xiàng)目描述v 原始描述1.攪拌漿；2.旋翼；3.桶身；4.密封圈；5.密封圈；6.帶開口擋板；7.按板；8.活動軸；9.固定軸；10.擠出支架；11.支座。擠出模塊由擠出支架10、密封圈、帶開口擋板6、按板7、軸等組合，擠出模塊中，按板7可以繞固定軸9旋轉(zhuǎn)，帶動活動軸8移動，活動軸8帶動帶開口擋板6沿水平方向移動，從而控制擠出口開合，活動擋板6與擠出支架10配合面裝配有密封

2、圈6，防止制作時泄漏。擠出模塊通過擠出支架10旋卡在支座11底部，可方便拆洗，桶身3通過支座11上的鎖環(huán)固定在支座11上，方便拆洗，其底部與擠出模塊上的密封圈4緊配防止制作時泄漏；攪拌漿1裝配在冰激凌蓋上，可上下活動，旋翼2裝配在攪拌漿底部的孔上，與攪拌漿配合后可以自由轉(zhuǎn)動，其底部接觸到擠出模塊上的凸點(diǎn)，攪拌漿工作時旋翼不跟隨攪拌轉(zhuǎn)動。項(xiàng)目描述v 規(guī)范描述1.定義系統(tǒng)v技術(shù)系統(tǒng)名稱：(S) 冰激凌擠出系統(tǒng)v技術(shù)系統(tǒng)功能：(V+O+P) 擠出+冰激凌+膏體形狀冰激凌機(jī)擠出系統(tǒng)原理圖項(xiàng)目描述v 規(guī)范描述冰激凌機(jī)擠出系統(tǒng)原理圖明確技術(shù)系統(tǒng)的工作對象：冰激凌明確技術(shù)系統(tǒng)對工作對象的作用擠出冰激凌成膏體

3、形狀技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對工作對象作用的最終理想結(jié)果IFR技術(shù)系統(tǒng)能夠預(yù)防擠出口不結(jié)冰，擠出順暢，無砂冰狀冰激凌冰激凌機(jī)擠出系統(tǒng)原理圖項(xiàng)目描述v 工作原理SVOP描述手操作按板按板推動活動軸移動活動軸帶動開口擋板開口擋板引導(dǎo)擋板開口至工作位置液態(tài)冰激凌輸入桶身專用蒸發(fā)器、間室低溫環(huán)境吸收桶身熱量桶身壁固化（結(jié)冰）液態(tài)冰激凌攪拌槳刮碎結(jié)冰冰激凌密封圈防止液態(tài)冰激凌泄露螺桿擠壓冰激凌擠出支座固定擠出支架擠出支架固定密封圈、固定軸，裝載冰激凌項(xiàng)目描述3.主要缺點(diǎn)SVOP描述手操作按板按板推動活動軸移動活動軸帶動開口擋板開口擋板引導(dǎo)擋板開口至工作位置液態(tài)冰激凌輸入桶身專用蒸發(fā)器、間室低溫環(huán)境吸收桶身熱量桶身壁

4、固化（結(jié)冰）液態(tài)冰激凌攪拌槳刮碎結(jié)冰冰激凌密封圈防止液態(tài)冰激凌泄露螺桿擠壓冰激凌擠出支座固定擠出支架擠出支架固定密封圈、固定軸，裝載冰激凌螺桿引導(dǎo)冰激凌擠出 螺桿底部冰激凌結(jié)冰，無法擠出 SVOP描述（系統(tǒng)外因素）冰箱間室（環(huán)境）改變螺桿底部冰激凌溫度使冰激凌結(jié)冰項(xiàng)目描述4.主要缺點(diǎn)在下面情況下出現(xiàn)： SVOP描述（系統(tǒng)外因素）冰箱間室（環(huán)境）改變螺桿底部冰激凌溫度使冰激凌結(jié)冰為縮短冰激凌制作時間，操作間需要提前進(jìn)行預(yù)冷，將室溫控制在-18，此時，螺桿底部的高壓鏤空區(qū)的冰激凌會結(jié)成冰塊。項(xiàng)目描述5.初步思路或類似問題的解決方案及存在的缺陷：u解決方案：在環(huán)形密封圈內(nèi)增加一加熱絲，通過室溫傳感器

5、控制加熱時間，令此區(qū)域內(nèi)的冰激凌不結(jié)冰，膏狀或粘稠狀冰激凌攪拌時，在旋翼帶動下沿旋翼向上部翻動，旋翼底部形成負(fù)壓區(qū)，在高壓及低壓的作用下，螺桿處砂冰狀的冰激凌會沿著漏斗形的桶壁向上移動，最終進(jìn)入桶身重新加工。u存在缺陷：加熱絲加熱的區(qū)域溫度無法精確控制，導(dǎo)致溫度高了，成形的冰激凌再次熔化，溫度低了還會有結(jié)冰的風(fēng)險。項(xiàng)目描述6.明確技術(shù)系統(tǒng)的工作對象：冰激凌機(jī)擠出系統(tǒng)原理圖明確技術(shù)系統(tǒng)的工作對象：冰激凌項(xiàng)目描述7.明確技術(shù)系統(tǒng)對工作對象的作用冰激凌機(jī)擠出系統(tǒng)原理圖明確技術(shù)系統(tǒng)對工作對象的作用擠出冰激凌成膏體形狀項(xiàng)目描述8.技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對工作對象作用的最終理想結(jié)果IFR冰激凌機(jī)擠出系統(tǒng)原理圖技術(shù)系

6、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對工作對象作用的最終理想結(jié)果IFR技術(shù)系統(tǒng)能夠預(yù)防擠出口不結(jié)冰，擠出順暢，無砂冰狀冰激凌功能成本分析通過組件模型分析，我們描述了系統(tǒng)中的組件都有哪些，以及它們之間的相互關(guān)系，并得出造成冰激凌的問題點(diǎn)：環(huán)境溫度對成型的冰激凌進(jìn)行制冷，使局部結(jié)冰功能結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)組件分析:v功能價值分析系統(tǒng)組件分析:優(yōu)化系統(tǒng)1：TRIMMING：去掉活動軸，改用手直接推動開口擋板至開口處，同時可以裁剪掉按板以及固定軸系統(tǒng)組件分析:v裁剪組件后的模型：系統(tǒng)組件分析:優(yōu)化系統(tǒng)2：TRIMMING：兩個密封圈可以合并為一個，同時密封開口擋板和桶身系統(tǒng)組件分析:v裁剪組件后最終的模型：三軸分析 因果分析造成擠出系統(tǒng)結(jié)冰

7、的問題點(diǎn)：v 專用蒸發(fā)器制冷量不足v 螺桿底部區(qū)域低溫環(huán)境持續(xù)制冷、結(jié)冰v 螺桿底部冰激凌無法攪拌螺桿底部區(qū)域持續(xù)制冷、結(jié)冰v因果分析（關(guān)鍵問題及初步思路）應(yīng)阻礙此區(qū)域持續(xù)制冷專用蒸發(fā)器制冷量不足使用制冷量大的系統(tǒng)螺桿底部冰激凌無法攪拌應(yīng)設(shè)法攪拌，或卸壓螺桿底部區(qū)域持續(xù)制冷、結(jié)冰三軸分析方案1 更換專用蒸發(fā)器 1/2改用風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，提高制冷量，可以不用對間室提前預(yù)冷，從而消除低溫間室對系統(tǒng)的有害作用，而且保留了其有用功能三軸分析方案1 更換專用蒸發(fā)器 2/2三軸分析方案2 在螺桿底部布置加熱絲在螺桿底部布置加熱絲，提高螺桿底部的溫度，從而消除低溫間室對此處的有害作用，而且保留了其有用功能三軸分析

8、方案3 在螺桿底部增加活動刮片 1/2在螺桿底部設(shè)計活動刮片，活動刮片可以沿著螺桿軸向移動，并且在重力作用下，作用整個問題區(qū)域，此刮片會隨著螺桿轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，最終對此問題區(qū)域做功，以此消除此區(qū)域結(jié)冰有害流。三軸分析方案3 在螺桿底部增加活動刮片 2/2三軸分析 資源分析 資源分析Step1:確定資源列表Step2:資源應(yīng)用原則Step3:構(gòu)造概念方案物質(zhì)資源能量資源空間資源功能資源當(dāng)前系統(tǒng)冷量系統(tǒng)的過去桶身空間系統(tǒng)的未來超系統(tǒng)冷凝器、除霜加熱管、蒸發(fā)器、電動機(jī)熱量、冷量、室內(nèi)溫度轉(zhuǎn)機(jī)械能超系統(tǒng)的過去電能超系統(tǒng)的未來子系統(tǒng)機(jī)械能擠出支架外圍空間子系統(tǒng)的過去子系統(tǒng)的未來 資源分析Step1:確定資源

9、列表Step2:資源應(yīng)用原則Step3:構(gòu)造概念方案物質(zhì)資源能量資源空間資源功能資源當(dāng)前系統(tǒng)冷量系統(tǒng)的過去桶身空間系統(tǒng)的未來螺桿底部高壓超系統(tǒng)冷凝器、除霜加熱管、蒸發(fā)器、電動機(jī)熱量、冷量、室內(nèi)溫度轉(zhuǎn)機(jī)械能超系統(tǒng)的過去電能超系統(tǒng)的未來電動機(jī)發(fā)熱子系統(tǒng)機(jī)械能擠出支架外圍空間子系統(tǒng)的過去子系統(tǒng)的未來方案4：利用除霜加熱管預(yù)防結(jié)冰方案5：利用電動機(jī)熱風(fēng)除冰技術(shù)矛盾螺桿底部區(qū)域持續(xù)制冷、結(jié)冰有害功能為入手點(diǎn)解決問題在螺桿底部布置加熱絲，提高螺桿底部的溫度，從而消除低溫間室對此處的有害作用，而且保留了其有用功能。技術(shù)矛盾改善的參數(shù)：溫度。惡化的參數(shù)：系統(tǒng)的復(fù)雜性螺桿底部區(qū)域持續(xù)制冷、結(jié)冰有害功能為入手點(diǎn)解

10、決問題第一步，確立問題入手點(diǎn)：第二步，初步改進(jìn)方法： 第三步，確立矛盾：技術(shù)矛盾查詢創(chuàng)新原理技術(shù)矛盾方案6 運(yùn)用抽取原理 1/2運(yùn)用抽取原理，將此區(qū)域從空間上抽取出來，在擠出支架四周及開口擋板貼隔熱材料，使有害作用源不對此區(qū)域作用技術(shù)矛盾方案6 運(yùn)用抽取原理 2/2技術(shù)矛盾方案7 運(yùn)用空間維數(shù)變化原理 1/2運(yùn)用空間維數(shù)變化原理，將螺桿中間開一個通孔連接底部與桶身的冰激凌，工作時，底部冰激凌與桶身冰激凌因壓差而使底部冰激凌沿著通孔回到桶身，實(shí)現(xiàn)3D循環(huán)，并且改善冰激凌質(zhì)量技術(shù)矛盾方案7 運(yùn)用空間維數(shù)變化原理 2/2技術(shù)矛盾方案8 運(yùn)用未達(dá)到或過度的作用原理 1/2運(yùn)用未達(dá)到或過度的作用原理，在

11、擠出支架四周設(shè)計一條環(huán)形水槽，工作時將水槽填滿水，從而使擠出支架區(qū)域內(nèi)的溫度維持在0度以上，而此溫度無法使冰激凌結(jié)冰。技術(shù)矛盾方案8 運(yùn)用未達(dá)到或過度的作用原理 2/2改用風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，提高制冷量，可以不用對間室提前預(yù)冷，從而消除低溫間室對系統(tǒng)的有害作用，而且保留了其有用功能技術(shù)矛盾改善的參數(shù)：作用于物體的有害因素。惡化的參數(shù)：系統(tǒng)的復(fù)雜性專用蒸發(fā)器制冷量不足為入手點(diǎn)解決問題第一步，確立問題入手點(diǎn)：第二步，初步改進(jìn)方法： 第三步，確立矛盾：技術(shù)矛盾方案9 運(yùn)用變害為利原理 1/2運(yùn)用變害為利原理，超系統(tǒng)中的動力系統(tǒng)中，電動機(jī)運(yùn)行會產(chǎn)生熱量，可以在擠出支架外圍設(shè)計散熱片，散熱片另一端連接電動機(jī)，此散

12、熱片可以防止擠出支架區(qū)域結(jié)冰，同時還能為電動機(jī)散熱，實(shí)現(xiàn)變害為利原理技術(shù)矛盾方案9 運(yùn)用變害為利原理 2/2技術(shù)矛盾方案10 運(yùn)用周期性作用原理 1/2原理分析：由前述的原因分析中可知，螺桿底部的壓力長期過大，造成此區(qū)域的冰激凌無法與桶內(nèi)的冰激凌循環(huán)技術(shù)矛盾方案10 運(yùn)用周期性作用原理 2/2方案：將電動機(jī)改為直流電動機(jī)，增加一塊電路板，板上設(shè)置正負(fù)極互換電路、時間繼電器，設(shè)定時間后控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，每隔段時間進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換，從而使底部冰激凌回流到桶身，完成循環(huán)，以防結(jié)冰Step 1 ：技術(shù)系統(tǒng)的因果軸分析以螺桿底部的高壓鏤空區(qū)的冰激凌會結(jié)成冰塊為入手點(diǎn)。 Step 2 ：從因果軸定義技術(shù)矛盾

13、 A+ B- B+ A- 為提高工作效率，要縮短冰激凌制作時間（A），需盡快將操作間的溫度降低，但螺桿底部的高壓鏤空區(qū)的冰激凌會結(jié)成冰塊（B）。Step 3 ：提取物理矛盾：在這對技術(shù)矛盾中找到一個參數(shù)，及其相反的兩個要求 C+ C- 溫度（C）Step 4 ：定義理想狀態(tài)：提取技術(shù)系統(tǒng)在每個參數(shù)狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)，提出技術(shù)系統(tǒng)的理想狀態(tài)定義物理矛盾解決物理矛盾Step1:定義物理矛盾參數(shù)：溫度要求1：低要求2：高Step2:如果想實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的理想狀態(tài)，這個參數(shù)的不同要求應(yīng)該在什么空間得以實(shí)現(xiàn)？空間1：桶身壁空間2：螺桿底部Step3:以上兩個空間區(qū)域是否交叉？否，可以應(yīng)用空間分離（此處若為“是”，

14、則需分析時間，條件，系統(tǒng)層級是否可以分離）物理矛盾方案11 運(yùn)用分割原理 1/2可以在桶身底部貼一層隔熱層，分割桶身與螺桿底部兩個區(qū)域，再分別進(jìn)行制冷物理矛盾方案11 運(yùn)用分割原理 2/2物理矛盾方案12 運(yùn)用局部質(zhì)量原理 1/2可以在螺桿底部區(qū)域設(shè)置磁控管，利用電磁波對此區(qū)域加熱物理矛盾方案12 運(yùn)用局部質(zhì)量原理 2/2物理矛盾方案13 運(yùn)用中介物原理 1/2可以在螺桿底部先放置凝固點(diǎn)低的中介物，冰激凌的原料之一奶油凝固點(diǎn)比較低，可以先在此區(qū)域內(nèi)放置奶油，而又不影響冰激凌物理矛盾方案13 運(yùn)用中介物原理 2/2知識庫查詢類比HOW TO （S V O P）知識庫查詢類比Step1:定義查詢知

15、識點(diǎn) 結(jié)冰Step2:查詢知識庫獲取方案啟發(fā)點(diǎn)加熱溶劑的使用阻止管道凍結(jié)Step3:形成方案可利用冰箱除霜加熱管對結(jié)冰區(qū)域進(jìn)行預(yù)防知識庫查詢類比Step4:方案圖方案14 利用除霜加熱管預(yù)防結(jié)冰知識庫查詢類比通過專利檢索進(jìn)行關(guān)鍵詞：除冰專利號：CN201320196124.2標(biāo)題：一種帶除冰裝置的冷凍庫除冰原理：當(dāng)需要除冰時，關(guān)閉截止閥2，打 開截止閥1和截止閥3，開啟風(fēng)機(jī)8，經(jīng)過壓縮機(jī)后的大量熱氣在 冷凍庫形成回路，蒸發(fā)管盤縫隙處的冰層迅速溶解，這樣就達(dá)到自動除冰的目的知識庫查詢類比使用帶散熱風(fēng)扇電動機(jī)，設(shè)置一軟管連接風(fēng)扇與擠出支架方案15 利用電動機(jī)熱風(fēng)除冰物場分析物場分析1.明確問題，尋

16、找場由因果分析得出問題點(diǎn)：v 專用蒸發(fā)器制冷量不足，而引用冰箱間室提前預(yù)冷物場分析2.建立物場模型分析標(biāo)準(zhǔn)解：2.2 加強(qiáng)物場模型分析資源： 系統(tǒng)內(nèi)：桶身與蒸發(fā)器的熱交換 蒸發(fā)器：靜止的，制冷量傳遞體 能量：制冷量超系統(tǒng)資源：時間、制冷量右圖為該系統(tǒng)的俯視剖切圖S1液態(tài)冰激凌S2專用蒸發(fā)器F制冷量S2專用蒸發(fā)器S3蓄冷劑F制冷量S1液態(tài)冰激凌物場分析方案16 引入新物質(zhì)蓄冷劑提前制冷3.方案形成 在桶身外圍固定一層蓄冷劑，制作冰激凌時提前制冷，當(dāng)要制作冰激凌時，釋放冷量物場分析1.明確問題，尋找場由因果分析得出問題點(diǎn)：v 由前述的原因分析中可知，螺桿底部的壓力長期過大，造成此區(qū)域的冰激凌無法與

17、桶內(nèi)的冰激凌循環(huán)物場分析2.建立物場模型分析標(biāo)準(zhǔn)解：2.4 利用磁場和鐵磁材料分析： 螺桿在攪拌槳的機(jī)械作用下使擠出支架底部區(qū)域的冰激凌產(chǎn)生高壓而無法與桶內(nèi)的冰激凌循環(huán)，可以建立物場模型右圖為該系統(tǒng)的右視剖切圖S1冰激凌S2螺桿F機(jī)械場S2螺桿F磁場S1冰激凌物場分析方案17 引入磁場改變螺桿轉(zhuǎn)向3.方案形成 將螺桿與攪拌槳分離，并于攪拌槳鉸接，螺桿內(nèi)部設(shè)置磁芯，如右圖示，再在桶身底部設(shè)置電磁鐵。 冰激凌加工時，螺桿反轉(zhuǎn)，使螺桿底部冰激凌與桶身冰激凌循環(huán)；需要擠出時，螺桿正轉(zhuǎn)，方便擠出。S曲線+進(jìn)化路徑S-曲線應(yīng)用Step1:確定主要指標(biāo)Step2:收集數(shù)據(jù),確定曲線Step3:對應(yīng)S曲線位置

18、Step4:主要進(jìn)化路徑Step5構(gòu)造方案說明1 根據(jù)參數(shù)確定S曲線上所處位置2 說明未來技術(shù)將進(jìn)化的方向3 以及主要采用的改進(jìn)的參數(shù)4 反過來,用成長期的主要進(jìn)化趨勢來尋找新方案. 嬰兒期 成長期 成熟期 衰退期 時間 性 能 參 數(shù) 完備性進(jìn)化法則 能量傳遞法則 協(xié)調(diào)性法則 提高理想度 法則 動態(tài)性進(jìn)化法則 子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化 向微觀級進(jìn)化 進(jìn)化法則分析Step1:確定主要指標(biāo)Step2:收集數(shù)據(jù),確定曲線Step3:對應(yīng)S曲線位置Step4:主要進(jìn)化路徑Step5:構(gòu)造方案方案18 運(yùn)用完備性法則，此系統(tǒng)中的執(zhí)行裝置中，攪拌槳執(zhí)行刮碎的功能，但攪拌的功能不足，需要增加轉(zhuǎn)速來加強(qiáng)攪拌，可以設(shè)計行星輪機(jī)構(gòu)，輸出不同轉(zhuǎn)速來分別控制刮碎和攪拌功能。方案19 運(yùn)用完備性法則，此系統(tǒng)中的控制裝置中，當(dāng)加工完成后，冰激凌粘性增加，攪拌槳若繼續(xù)執(zhí)行攪拌功能，其攪拌的阻力逐漸加大，此時不進(jìn)行控制則會燒壞電動機(jī)，甚至?xí)l(fā)生危險?？稍诖讼到y(tǒng)中增加扭力傳感器，反饋信號并停止攪拌、通知用戶制作完成。進(jìn)化法則分析St