40个发明原理详解(28)——机械系统的替代
(2009-05-20 09:29:16)
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杂谈 |
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机械系统的替代(replacement of mechanical system)原理体现在4个反面:
1.用感官刺激的方法代替机械手段。
比如:用声学“栅栏”(动物可听见的声学信号)代替真正现实中的栅栏,来限制狗或猫的行动;在天然气中加入气味难闻的混合物,警告用户发生了泄露,而不采用机械或电器类的传感器。
2.采用与物体相互作用的电、磁或电磁场。
比如:为了混合两种粉末,用产生静电的方法使一种产生正电荷,另一种产生负电荷。用电场驱动它们,或者先用机械方法把它们混合起来,然后使它们获得电场,导致粉末颗粒成对的结合起来。
3.场的替代:从恒定场到可变场,从固定场到随时间变化的场,从随机场到有组织的场。
比如:早期通信中采用全方位的发射,现在使用有特定发射方式的天线。
4.将场和铁磁离子组合使用。
比如:铁磁催化剂,呈现顺磁状态。
TRIZ故事28——敲钟
在瓷器的二次烧制工序之间,要进行检验,俗称“敲钟”,根据检验结果来确定第2次烧制的温度。“敲钟”的工序是这样进行的:检验员用一只特制的小锤轻轻敲击瓷器,然后根据声音判断烧制的程度。
由于这个工序对检验员的技能要求很高,而且这种人工判断的方式波动很大,公司决定使用机器人来代替检验员的工作。
于是,工程师们设计制造了有2只手的机器人,一只手拿瓷器,另一只手拿小锤。敲击的声音通过麦克风来接收,然后传送到声音分析仪进行分析判断。
机器人安装到生产线上后,很快又被搬走,恢复到原来人工检验的状态。原因是,机器人检验中,手臂移动得快回敲碎瓷器,缓慢移动将远远低于人工检验的速度。
工程师们非常失望,一个良好的愿望眼看就要失败了。
……
突然,TRIZ先生出现了。
“我们的机器人还是在用机械方式进行检测,显然需要再次进化。”他说。
于是,一个基于机械系统替代原理的解决方案产生了。
在陶瓷电阻生产的过程测试中,采用的是光测试,从电阻上反射的光强度取决于烧制的程度。所以,瓷器的检验也可以使用光测试来进行。
看来,跨行业间的技术交流和共享非常重要。