基于功能方法树与TRIZ的钢索夹设计

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Design of Cable Clip Based on Functional M eans Tree and TRIZHUANG Zhenyong ，LUO Jianshe(1.Aircraft Repair Plant，Civil Aviation Flight university ofChina，Deyang 618307，China；2.Key Laboratory for Mold Technology ofSichuanProvince，Chengdu Technological University，Chengdu 610031，China)Abstract：Product evolution process is the process of solving product conflict.How to identify and solve the conflict becomes a key tactor tOr productimprovement.This paper presents a new method to solve the contradiction.based on full play to the advantages of the characteristic function meanstree and TRIZ method.and applies to the improved design scheme Of cable clamp.The improved design scheme provides the basis for the detaileddesign of the cable clamp。

Key words：function means tree；TRIZ：cable clamp产品设计过程是解决问题的过程，它是把我们希望得到”映射到我们如何得到”，即是从用户需求到产品功能要求，最后到满足功能的物理结构。本文将功能方法树与 TRIZ理论在产品设计方面的优势有机地结合，提出了-种产品设计的新方法，同时将该方法应用于调整飞机软式操纵系统时使用的钢索夹的设计中，改善了钢索夹的使用性能和可操作性，提高了工作效率。

1 功能方法树产品方案设计的出发点是功能分解，其主要任务是把用户需求映射为产品的总功能，但产品的总功能通常很难立即找到相应的实体解，因此必须把总功能逐层分解为相对比较简单的、容易寻求实体解的子功能或功能单元，通过功能建纳以清晰地把握功能的输入、输出及功能之间的相互关系，如图1所示。 图1 功能分解功能方法树是将从用户需求中提取的复杂的产品总功能分解为若干个较小的、简单的分功能，并通过对简单的分功能的求解和对这些解的组合来求出总功能的解。这些组合可以得到若干不同的方案，在这些方案中选择出-个或几个最佳方案，从而实现产品创新设计。

2 发明问题解决理论(TRIZ)TRIZ是俄文发明问题解决理论”的缩写，是基于知识的、面向人的解决发明问题的系统化方法学。新产品的研制或改型设计，主要是不断解决产品所存在的冲突。运用 TRIZ中的工具可以解决基本矛盾和冲突 ，从而避免设计过程中的盲目性和局限性。

TRIZ的主要内容包括：技术系统演变的 8个模式、40条发明原理、39个技术参数、矛盾矩阵、76个发明收稿 日期：2013-01-30基金项 目：四川侍育厅项 目高强度汽车用钢的热冲压成形关键技术研究”(11ZB014)作者简介 ：黄振勇(1982- )，男(汉族)，山西大同人，助理工程师，硕士，研究方向：机务维修。

罗建设(1979-)，男(汉族)，四川宣汉人，讲师，博士，研究方向：计算机辅助设计。

成都工业学院学报htp：//paper.cdtu.edu.cn/ 第l6卷问题的标准解决方案、发明问题解决算法(ARIZ)和工程知识库等。

3 基于功能方法树与TRIZ的钢索夹设计3.1 功能方法树与 TRIZ的结合应用功能方法树的功能模型对产品功能进行描述，抽象出产品的总功能，再由功能分解方法将其分解，直到分解为更小且容易实现的功能元；各功能元可以选择-种或几种方法来实现，形成功能结构树，每个功能元通过相互协调来完成所期望的总功能。

图2为基于TRIZ的发明问题解决过程模型 。依据该模型，首先分析问题，包括功能分析、理想解、可用资源及冲突区域的确定；如果存在技术冲突或物理冲突，选择发明原理或分离原理解决；如果需要替代技术，选择技术进化模式与进化路线；如果已确定要解决的问题，但不知如何解决，可选择科学效应。然后对通过上述方法得到的方案进行评价，如果仍然不满足需求，则必须对问题进行重新分析；反之，就可以进行后续的详细设计。

综上所述，TRIZ主要是解决设计中如何做的问题(how)，对设计中做什么的问题(what)未能给出合适的工具。其出发点是借助于经验发现设计中的图 2 TRIZ流程 图图3 功能方法树与TRIZ结合模型冲突，冲突发现的过程也是通过对问题的定性描述来完成的 。其他的设计理论，特别是功能方法树能解决做什么的问题。所以将两者有机地结合，发挥各自的优势，将有助于产品设计，如图3所示。

3.2 钢索夹的设计在小型飞机结构大检修过程中，有时需要对钢索进行检查、调整或更换，就必须使用钢索夹。当拆卸该段钢索时，对不需要拆下的钢索应先夹上钢索夹，或是在钢索轮毂或钢索扇形盘上插上钢销，以保持-定的张力，防止整个钢索系统松垮，导致钢索从滑轮上脱落。

3.2.1 钢索夹总功能的提取钢索夹在使用过程中的空问及位置的局限性对钢索夹的设计提出了特殊要求。通过对维护人员需求和实际工作要求的分析可知，维护人员希望得到简易装卸、且安全可靠的钢索夹。

3.2.2 功能分解夹紧钢索提供夹紧力 l l快速拆装夹具l l 夹紧可靠 l I安全易操作图4 功能分解树力基于钢索夹的总功能以及在使用过程中的需求、限制等，应用功能方法树进行功能分解，得到如图4所示的功能分解树。

3.2.3 确定冲突无论是新设计还是对已有产品的改进设计，设计人员在设计过程中首先要保证或提高产品的某些内部性能，但这种提高往往导致产品其他内部性能的降低，这就是设计中的冲突。传统钢索夹使用过程中，想要恫 r.1鼎 西 卣