应用TRIZ理论 优化生产系统

内容提要：简要介绍了TRIZ理论及其核心思想，煤矿生产中采、掘、机、运、通各系统的不断改进和机械化程度提高也是TRIZ理论的应用。以掘进系统和运输系统为例，阐述了利用TRIZ理论，在生产过程中提出问题、解决问题的过程，达到了优化系统，提高效率的目的。

关键词：TRIZ理论 优化系统 效率

中图分类号：F273.1 文献标识码：A

TRIZ的含义是发明问题解决理论，是由俄语含义的单词首字母（Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch）组成。它是总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起的理论体系。现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。

现在煤矿生产中，机械化程度不断提高，生产能力不断加大，生产系统简单、可靠、合理其实也是TRIZ理论的应用，即各种安全技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。如综合机械化采煤过程中的落、装、运、支、回工艺过程都实现了机械化，逐步淘汰了炮采工艺的落后技术；机电设备使用组合开关，开关中集成了多种保护装置，逐步淘汰了落后的设备等，都是TRIZ理论的应用。下面以掘进系统和运输系统为例，应用TRIZ理论在煤矿生产中优化系统，解决实际问题，提高生产效率。

掘进工程中，有些矿受条件限制，还在采用钻爆法施工，用刮板运输机和皮带运输机联合运输。随着掘进工作面的距离延长，需要延长运输距离，传统的做法是向前延伸刮板运输机中间板，达到刮板运输机的极限运输长度后，再翻掉刮板运输机延伸皮带。此种做法是向前延伸刮板运输机，再翻掉刮板运输机，再延伸皮带。三道程序都要占用生产时间，且工人劳动强度较大。运用了TRIZ理论，把这个生产系统看做一个技术难题，要对它求更加优化的解。要达到的目标是：减少人工延伸刮板运输机的时间和劳动强度，简化生产工艺，提高生产效率。海州区弘霖煤矿解决的办法是：在工作面附近用锚杆打了一个锚固装置固定滑轮，钢丝绳绕过滑轮，一头拴住刮板运输机机尾，一头拴住刮板运输机链子上，把皮带机尾和刮板运输机通过自制的起坡架整合在一起，开动刮板运输机，拴在链子上一边的钢丝绳随着链子向前移动，钢丝绳绕过滑轮，牵引刮板运输机机尾向工作面移动，从而带动刮板运输机和皮带机尾整体一起向工作面移动，节省了向前接中间板和延伸皮带的诸多程序环节，提高了生产效率。

利用TRIZ理论第三条核心思想，即用尽量少的资源实现尽量多的功能，把简化运输系统当做一个解决难题。皮带柔性较好，比较适应巷道坡度变化。问题是：巷道凸点处皮带向下压，巷道凹点处由于皮带拉紧弹起，皮带会紧贴巷道顶板，导致不能运输。解决的办法是：在凸点处增加皮带托辊以减小单个皮带辊的负荷。在巷道的凹点处，用皮带机尾棍改装自制上层皮带折返式运输装置。即没有额外增加动力装置，又很好的解决了这个问题。装置运行如下示意图所示：

巷道凹点处上层皮带折返式拐点机械装置

TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。它揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。因而TRIZ理论工程实用性强，具有良好的可操作性、系统性和实用性。有时日常生活中人们为解决某个问题，无意之中就应用了TRIZ理论，但要解决一些系统的、困难的问题，就要更加深入的研究和应用TRIZ理论。

TRIZ理论应用在煤矿生产系统中，能够解决生产中的实际问题，优化了生产系统，提高了生产效率。具体表现在：

1.TRIZ理论为解决煤矿工程系统存在的问题提出了解决的指导思想和方法。TRIZ认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法，描述的越清楚，问题的解就越容易找到。例如本文的运输系统案例中，最初是边坡点一侧为刮板运输机与另一侧的皮带运输机搭接形成出货系统，首先提出能不能使用一台皮带就解决问题，然后对该问题进行详细的描述：巷道在平面上是直的，可以使用皮带运输机，但问题是巷道凹点处，如果只用皮带中部H型架子，皮带运行就会紧挨着巷道顶板，会使皮带无法运行，发明了上层皮带折返式拐点机械装置使皮带运行高度落下来，可是装置又带来了新问题，继续描述问题为：皮带运行时向上的合力把装置拉起来或移动了怎么办？通过给装置打地锚固定解决问题；装置向工作面延伸方向的皮带抬高了？通过加高改造部分皮带中部H型架子解决问题。至此，边坡点处运输系统改造成功。通过这一案例可以看出：应用TRIZ理论时，问题求解的过程是对问题不断描述、不断程式化的过程。

2.运用TRIZ理论优化工程系统减轻了工人的劳动强度，简化了工艺程序，提高了工作效率。如掘进工程案例中，在掘进运输系统延伸工艺改进之前，平均每日掘进6米巷道就延伸一次刮板运输机中间板，需要人工运中间板，每掘进近百米（实际工作中不足百米）时就会向工作面缩短一次刮板运输机，延伸皮带，这一次缩溜延皮带至少需要一个工作日，然后再继续按以前的方式循环作业。掘进运输系统延伸工艺改进后，第一次运输系统延伸时，只要多放出皮带储带仓中的储带，第二次系统延伸时接一次皮带，两次延伸系统都不用人工运中间板，延伸皮带也只需要电钳工配合就能轻松完成，按此工艺继续循环。每掘进百米巷道，工艺改进后比改进前省43个工时。而且节约了成本，降低了损耗，也就提高了企业的经济效益。

3.运用TRIZ理论优化工程系统提高了系统的安全性。机械化程度提高了，所用的人员减少了，就减少了对人员的安全威胁。管理层把安全问题当作煤矿安全生产的最大问题，对各种安全问题进行系统的分析，不断的寻找威胁安全的隐患问题，并提出解决安全隐患的方法，使用监测监控设备对系统进行实时监测，防止出现危险状态，做到安全生产预防为主，提高安全性能。