实践证明，运用TRIZ理论，可有效解决技术问题，加快创造发明的进程。近十年，TRIZ理论在中国获得快速发展，因为其有效的实践，以及与大众创业万众创新政策的符合性，成为国内创新领域关注的热点。TRIZ理论着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。TRIZ解决技术的流程，可用两个“转化”来概括：将实际技术问题，转化为抽象的问题模型；将方向性的解决方案，转化为实际技术方法。[1]本文以解决粉冶超大尺寸薄饼件冷等静压成型包套破裂的问题为例，讨论TRIZ在解决工程技术问题中的应用。
1 描述问题
粉末冶金冷等静压工艺，是使用柔性材料制作外壳（包套），填充金属粉，在常温条件下进行对外壳（包套）施加高达300MPa的高压，金属粉坯被紧密压制成型，见图1。[2]
对粉冶而言，冷等静压成型的尺寸不宜太大，在300mm以内，超过该尺寸则容易在等冷静压过程出现开裂、变形等现象，导致不合格。由于航天领域、国际项目等客户的特殊需求，需要超大尺寸薄饼形状的稀有金属粉冶零件，这种超大超薄金属粉坯的冷等静压成型，是国际稀有金属行业公认的难题：尺寸超过500mm时，在目前的工艺下，作为金属粉坯包套的橡胶，在冷等静压成型过程中发生开裂，导致金属坯开裂，见图2。
图1 图左：等静压设备 图右：等静压原理
图2 图左：超大尺寸薄饼粉坯外观 图右：包套开裂破损
2 分析问题
针对稀有金属粉坯包套破损磨损的现状，运用TRIZ的功能分析寻找真正的问题点；运用TRIZ的因果分析寻找问题产生的根本原因；运用TRIZ的九屏幕和资源分析寻找可利用的资源，降低解决成本。[3]
2.1 功能分析
功能分析是研究对象系统的结构组成及其之间的相互作用，回答各组件“做什么”以及“做的怎么样”，并按照有用功能、有害功能、不足功能和过剩功能进行划分。[4]本文中，基于实现冷等静压功能的角度，分析当包套/坯料开裂时，技术系统的构成以及各组件的相互作用，构建功能模型，见图3。
图3 包套开裂时的功能模型
2.2 因果分析
因果分析是在系统框架下，结合操作关联性，分析问题的根本原因和关键原因，一般不分析技术之外如制度、人等超系统因素，具有很强的实用性。[5]本文中运用TRIZ工具-因果分析，寻找“包套/坯料开裂”的根本原因。根据力学和材料学知识，包套开裂是橡胶受力超过其撕裂强度，与力的大小和接触角度有关。[6]结合QC工具中的内外因分析方式，可寻找到关键原因。
经分析，“包套/坯料开裂”的根本原因有10项，结合工艺专家和技师对关联性的判断，其中5项为关键原因，见图4，重要性如表1。
表1 包套/坯料开裂关键原因表?
2.3 资源分析
资源分析的实质就是从系统的高度研究分析资源，合理应用资源，提高技术系统理想度最重要的手段之一。[7]运用TRIZ工具-资源分析，寻找工程系统中可利用的资源，为低成本解决问题做资源的准备。使用九屏幕法进行资源分析，分析范围扩展到子系统、超系统，找到的可利用的资源，见图5。
获得方案：根据橡胶的弹性、延伸率等信息资源，寻找弹性更好的如天然橡胶、塑料材料制作包套。
3 解决问题
在TRIZ理论中，解决问题工具有多种，例如裁剪、技术矛盾、物理矛盾、物场模型等工具。[8]本文在前述分析的基础上，主要应用矛盾、剪裁、物场和知识检索解决问题。在提出方案的过程，结合可利用资源，降低解决问题的成本。
3.1 最终理想解
利用最终理想解，找到解决问题的理想目标和更本质的解决方向。[9]
获得方案：将包套的圆面改为活塞式能活动的部件，减少等静压时包套弹性材质的变形程度。
方案：使用激光将粉坯表面微层融化，让该层替代包套的作用，这样可以直接对粉坯加压。
图4 包套开裂时的因果分析
图5 资源分析与列表
表2 最终理想解资源类型 资源名称物质资源 缸体、框架、包套、液体、橡胶、碳钢、胶时间资源 包套焊接过程、停炉泄压时间、装炉升压时间空间资源 圆饼形包套、炉内空间、操作平台、操作间信息资源 物料尺寸、密度、收缩率、橡胶弹性、延伸率、接缝强度能量资源 气压、液压、弹性变形能功能资源 等静压、粉末压制、胶合3 上一篇：大梦方醒 下一篇：解密“嫦娥”：“奔月”也是个“技术活”