关于金鱼法的学习资料
1.金鱼法简介
金鱼法源自俄罗斯普希金的童话故事:金鱼与渔夫,它是从幻想式的解决构想中区分出现实和幻想的部分,然后再从解决构想方案的幻想部分分出现实与幻想两部分。这样的划分不断地反复进行,直到确定问题的解决构想能够实现为止。采用金鱼法,有助于将幻想式的解决构想转变成切实可行的构想[1]。
2.金鱼法的解题流程
1.将不现实的想法分为两个部分-现实部分与非现实部分。需要精确的界定什么样的想法是现实的,什么样的想法又是不现实的。
2.解释为什么非现实部分是不可行的。尽力对此进行严密而准确的解释,否则您最后可能又得到一个不可行的想法。
3.找出在哪些条件下想法的非现实部分可变为现实的。
4.检查系统、超系统或子系统中的资源能否提供此类条件。
5.如果能,则可定义相关想法,即应怎样对情境加以改变,才能实现想法的看似不可行的部分。将这一新想法与初始想法的可行部分,组合为可行的解决方案构想。
6.如果我们无法通过可行途径,来利用现有资源为看起来不现实的部分提供实现条件,则可将这一“看起来不现实的部分”再次分解为现实与非现实部分。然后,重复步骤1-5,直到得出可行的解决方案构想[2]。
3.使用金鱼法的解题案例
背景介绍:
俗话说,火车跑得快,全靠车头带。
实际上,懂行的人才知道,火车真想跑得快,铁轨匹配度最为讲究。
轨道交通车开通运营之后,钢轨就长期处于恶劣的环境中,由于列车的动力作用、自然环境和钢轨本身质量等原因,钢轨经常会发生伤损情况,如裂纹、磨耗等现象,造成了钢轨寿命减少、养护工作量增加、养护成本增加,甚至严重影响行车安全。
轮子下面是一段锈迹斑斑的轨道,动力再大的车头也“没招”,只有通过打磨车的打磨,在轨道上修出一条“光带”,提高钢轨表面平滑度,高铁才会真正成为“高速铁路”。
高铁运行的稳定性,可以从三个指标来考察。
第一个指标是纵向稳定性,包括动车起停时、加减速时、匀速运行时的平稳性;
第二个指标是横向稳定性,主要反映动车的左右摇摆;
第三个指标是垂向稳定性,主要是反映动车的上下颠簸。
当年,复兴号通车时,一段视频红遍朋友圈——列车高速行驶,一枚硬币直立不倒。
年9月,沪杭高铁动车组试运行跑出.8km/h,刷新了高铁运营线试验速度世界记录。同年12月,京沪高铁先导段(枣庄至蚌埠南)试运行跑出.1km/h世界最高速,这一记录至今仍未被打破,这傲人的成绩与精准目标轨廓打磨施工技术密不可分。
钢轨打磨车车体下部的96个金刚石磨头,通过高精度参数调整,可以从不同角度对“患病”的轨道予以“诊治”。在打磨车离去之后,留下的是“光带”锃亮、光滑平整的铁轨,从而保证了高铁及相关铁路列车的安全平稳高速运行。
图1:PGM-48型打磨车系统构成[3]
当前打磨车工作时存在的问题:
钢与钢之间的碰撞摩擦,火星飞溅,铁屑粉尘不可避免。
作业后飞扬起来的铁屑黏住了车体,长期如此留下的痕迹,哪怕是用上高压吹风枪,也难以去除。
且飞溅的铁屑温度较高,非常容易飞溅到铁轨两边的草丛中引发火灾或者烧毁线路。
图2存在问题:铁屑飞溅[3]
我们尝试利用金鱼法解决此问题:
1.针对我们存在的问题提出一个异想天开的解决方案。打磨必然产生铁屑,到处乱飞的高温的铁屑导致了火灾的发生,如果我们有一个盒子可以收集所有打磨出来的铁屑就好了。
2.将解决方案分为两个部分现实部分与非现实部分。现实部分在于我们可以制作一个铁质的盒子,非现实部分在于铁屑并不会自动跑进盒子里去。
3.解释非现实部分为何不可行。铁轨在使用过程中会有不同的损伤点,凸起高度可能不同,且打磨刀的角度也不同,因此无法准确捕捉到所有碎屑的飞行轨迹,因此也无法随之调整收集盒的角度。
4.找出那些条件下想法的非现实部分可以变为现实。
1)如果所有打磨点损伤完全一致,那么打磨刀高度角度都一致,飞溅铁屑的飞行轨迹一致,那么非现实部分就变为现实;2)如果高速图像识别技术可以准确捕捉到所有的碎屑(或者可以引起火灾较大的碎屑)的移动轨迹,且盒子可以迅速捕捉到飞溅的铁屑,那么非现实部分就变为现实;3)盒子足够大,可以覆盖到所有铁屑可能的飞行轨迹,那么无论铁屑怎么飞都会进入到盒子内。5.检查系统、超系统、子系统中的资源能否提供此类条件。
对于第一点,打磨点的高度位置均不受控制,很难实现完全一致,系统超系统中并没有可以利用的资源;对于第二点,对于技术要求非常高,目前系统也没有可以利用的资源;对于第三点,做一个很大的盒子,由于打磨车本身有很大的承重能力与空间,因此适合收集盒的安装,但是轨道车距离地面高度有限,此为一个限制条件。6.如果能,则可定义相关想法,即应怎样对情境加以改变,才能实现想法的看似不可行的部分。将这一新想法与初始想法的可行部分,组合为可行的解决方案构想。针对第三点,盒子足够大是需要覆盖所有碎屑可能飞行的轨迹,同时将其引导进入收集盒内,但是由于底部空间限制,钢制的铁盒又可能与地面凸起发生碰撞,我们需要一种柔性的可以阻挡铁屑飞溅的“盒子“,受此启发采用”水帘“盒子进行阻挡,其示意图如下图所示。在铁屑飞溅的路径上密闭排列高压喷嘴,在打磨机构工作时,高压喷嘴喷射水帘阻挡铁屑飞溅,使其能够顺着水流方向流到收集装置,其中废水经过过滤可以再次使用。即使有高速废屑突破水帘也经过冷水降温,而不至于引起火灾。
图3:水帘阻挡废屑装置
总结
金鱼法的核心为大胆假设、科学求证,这恰恰又是进行科研工作的必要环节,因此对金鱼法的使用在进行研究发明中是相对频繁的。也许金鱼法并不是每次都会给我们提供一个非常完美的解决方案,但是它有效改变了我们的思考方式,使我们能够跳脱出固有的结构设计思维。
参考文献
[1]林岳杨传丰曹利华著.高效革新-技术工人运用TRIZ创新手册[M].--北京:中国工人出版社,.8:44.
[2]吴睿,雷程亮,杨永刚.创新思维方法—金鱼法在卓越工程师培养中的运用[J].创新与创业教育,,4(03):84-86.
[3]