約束理論中當前實現(xiàn)樹及沖突解決圖表驅(qū)動創(chuàng)新設(shè)計研究報告

-.z約束理論中當前實現(xiàn)樹與沖突解決圖表驅(qū)動創(chuàng)新設(shè)計研究2008-9-2715:21:39【作者】*曉敏檀潤華【進入論壇】利用約束理論〔TOC〕來分析產(chǎn)品沖突問題的時侯，要找出其中影響生產(chǎn)實際系統(tǒng)的關(guān)鍵性因素并加以解決是關(guān)鍵。本文關(guān)鍵字約束理論引言利用約束理論〔theoryofconstraints，TOC〕分析產(chǎn)品沖突問題時，找出影響生產(chǎn)實際系統(tǒng)的關(guān)鍵性因素并加以解決是關(guān)鍵。TOC現(xiàn)已開展成一種邏輯化與系統(tǒng)化解決問題的思維流程〔thinkingprocess，TP〕，TP利用TOC系統(tǒng)化方法構(gòu)建問題邏輯圖表，確定解決根原因的步驟。TOC能指導設(shè)計者構(gòu)造問題、確認問題、建立求解模型、確定要克制的障礙和實施解的根本過程。創(chuàng)造問題解決理論〔TRIZ〕是從不同角度研究人類創(chuàng)造創(chuàng)新與解決沖突難題的一種科學原理與方法，其39個標準工程參數(shù)、40條創(chuàng)造原理、4個別離原理及沖突解決矩陣等在驅(qū)動產(chǎn)品創(chuàng)新方面起著重要作用。TOC與TRIZ相結(jié)合的研究始于20世紀90年代初，其后的研究說明，它的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴大。本文提出一種將TOC與TRIZ相結(jié)合的設(shè)計方法并將其用于驅(qū)動產(chǎn)品創(chuàng)新。1、TOC思維流程TP技術(shù)工具由5個邏輯圖表組成，用于檢查和糾正沖突問題中的錯誤，從而保證分析的嚴密性。1.1當前實現(xiàn)樹當前實現(xiàn)樹〔currentrealitytree，CRT〕用于描述給定系統(tǒng)的現(xiàn)實狀況，反映給定系統(tǒng)在*些特定環(huán)境下的因果關(guān)系鏈，從系統(tǒng)的不良結(jié)果中推斷根原因并確定核心問題，其構(gòu)造模式見圖1。它答復TP技術(shù)的第1類問題：改良什么.

圖1CRT構(gòu)造模式CRT用于理解復雜系統(tǒng)的條件、確定系統(tǒng)的不良結(jié)果、確定哪個核心問題最終導致70％以上的不良結(jié)果、確定在何位置根原因或核心問題位于設(shè)計者的控制*圍之外、隔離為數(shù)很少的約束因素、盡可能改良系統(tǒng)以利于沖突問題的快速解決。1.2沖突解決圖表沖突解決圖表〔contradictionresolutiondiagram，CRD〕用于確定沖突環(huán)境中所有相關(guān)要素，并找出解決問題的方法。CRD反映1個共同目標與2個需要、2個需要與2個先決條件、以及2個先決條件之間的假設(shè)關(guān)系，其構(gòu)造模式見圖2。CRD利用注入方式找到解決問題的突破點，它答復TP技術(shù)的第2類問題：改成什么樣.圖2CRD構(gòu)造模式CRD用于確定沖突存在、識別導致主要問題的沖突、深入分析問題的原因、確定問題和沖突之間的所有假設(shè)、確定防止折中的單個雙贏解。1.3將來實現(xiàn)樹將來實現(xiàn)樹〔futurerealitytree，F(xiàn)RT〕用來檢驗注入是否能產(chǎn)生期望結(jié)果及是否產(chǎn)生新的不良結(jié)果。FRT描述實施“注入〞后的未來圖景，展示當前系統(tǒng)的改變和產(chǎn)生結(jié)果之間的因果關(guān)系。FRT采用自底向上的方式，從當前推斷將來，提出解決核心問題的方案，獲得理想的結(jié)果。當FRT中出現(xiàn)不良結(jié)果〔即負效應(yīng)枝條〕時，可通過改變原注入或參加新注入來消除。FRT用于測試解的有效性、確定系統(tǒng)改變所產(chǎn)生理想的結(jié)果、確定局部對整個系統(tǒng)的影響、支持理想的行為過程、采取附加措施來防止負面效應(yīng)。1.4必備樹必備樹〔prerequisitetree，PRT〕用來確定目標實現(xiàn)過程中的各種障礙和克制這些障礙所采取的措施及必要條件，即它是用來顯示克制障礙路徑的邏輯圖。同時，還確定實現(xiàn)理想行為過程所需的行為序列、確定未知的步驟、有效地建立FRT和轉(zhuǎn)變樹〔transitiontree，TRT〕之間的聯(lián)系。PRT和TRT一同解決TP技術(shù)的第3類問題：如何使轉(zhuǎn)變得以實現(xiàn).1.5轉(zhuǎn)變樹TRT用于指導設(shè)計者實現(xiàn)從直覺到行為的轉(zhuǎn)變。執(zhí)行工具TRT是一個將連續(xù)期望結(jié)果與隨后措施結(jié)合產(chǎn)生新結(jié)果的累積過程，直至實現(xiàn)最終目標。TRT起初由4個元素構(gòu)成：事實、需要、措施和期望的結(jié)果，后來，其提出者Goldratt在原有根底上參加1個新元素——導致上層需要的根本原因。這5個邏輯圖表既可以單獨使用，又可以相互結(jié)合應(yīng)用。TOC用來確定系統(tǒng)約束及產(chǎn)生約束的條件、尋找約束突破點、改良或消除所確定的不合理約束，為最終解決沖突問題打下根底。2TOC與TRIZ結(jié)合過程模型Lukem提出了概念框架構(gòu)造設(shè)計過程模型。這種簡單化、系統(tǒng)化的概念設(shè)計方法將設(shè)計過程分為四步：初步分析問題；構(gòu)造邏輯圖表〔構(gòu)造問題〕；分析邏輯圖表〔確定解決問題的方向〕；產(chǎn)生問題解。前三步通過TOC來實現(xiàn)，最后一步是利用TRIZ得到領(lǐng)域解，如圖3所示。圖3T0C與TRIZ結(jié)合過程模型在該模型中，構(gòu)造CRT是整個概念設(shè)計過程的關(guān)鍵。CRT以系統(tǒng)中存在的問題為輸入，通過因果邏輯將有用功能、有害功能和潛在的假設(shè)等聯(lián)系起來，實現(xiàn)輸入到輸出的轉(zhuǎn)換，確定并解決問題。CRT的功能類似于TRIZ功能模型及關(guān)聯(lián)問題的陳述，其邏輯性強、層次清楚，是一種很好的問題分析工具。設(shè)計者構(gòu)造CRT后，應(yīng)明確認識問題解決的過程，同時一些未考慮的因素會通過邏輯圖表表達出來，最后分析圖表和確定真正要解決的問題。3實例分析利用邏輯圖表CRD模型來分析動態(tài)水力旋流器旋流別離系統(tǒng)中的沖突問題，并結(jié)合TRIZ中40條創(chuàng)造原理找出與之相對應(yīng)的能產(chǎn)生最正確綜合性能的創(chuàng)新方案。3.1動態(tài)水力旋流器的構(gòu)造及工作原理動態(tài)水力旋流器利用外部動力〔電動機〕驅(qū)動混合液流旋轉(zhuǎn)，從而別離有密度差且不互溶的兩相介質(zhì)，其構(gòu)造及工作原理見圖4。圖4動態(tài)水力旋流器構(gòu)造及工作原理3.2沖突問題存在描述當動態(tài)水力旋流器旋流別離系統(tǒng)的入口流量及入口壓力確定后，沖突問題是：電動機高速轉(zhuǎn)動使裝置自身劇烈振動以及與地基共振導致系統(tǒng)別離效率由于振動而達不到預期效果，即一個有效參數(shù)或功能不充分，系統(tǒng)整體能需進一步改良和提高。要解決的該問題屬于第2類。3.3構(gòu)造CRT及CRD流程模式依據(jù)圖1～圖3進展系統(tǒng)分析，建立圖5所示的CRT系統(tǒng)流程模式。通過分析來發(fā)現(xiàn)問題，找到影響別離效率達不到指標要求的各項影響因素及根原因，從而為利用TRIZ創(chuàng)造原理打下根底。同時，構(gòu)造出當前提高系統(tǒng)使用壽命及降低