技术创新有捷径,你走了吗

湖南省科技厅 kjt.hunan.gov.cn 时间:2021年02月22日 【字体:
在发明创造的求索中,最难的是捅破那层关键的“窗户纸”。一种叫TRIZ的创新方法,近年来被陆续引入我省一些企业,如同送去神助攻——技术创新有捷径,你走了吗

华菱涟钢冷轧板厂,工人在镀锌生产线上作业。湖南日报·新湖南客户端记者童迪摄

湖南日报·新湖南客户端记者胡宇芬

通讯员胡为平周厚明张登

俗话说,好钢要用在刀刃上。像切割普通钢材和大理石材的钢,就要用到中高碳优特钢宽带板卷中的一种“小众钢”。但由于用途特殊、质量要求较高,这种“小众钢”以前大多要从国外进口,不仅价格昂贵,而且交货周期长。

华菱涟钢从启动研发到实现进口替代,只用了1年时间。如今,这种“小众钢”年销量达到25万吨,年效益达到2亿元。“用传统办法攻关,至少要多花1倍时间。采用TRIZ(意思是‘发明解决问题的理论’)方法让问题得到快速解决,让项目组成员心悦诚服。”不久前获得湖南省首届企业“创新达人”称号的项目组负责人曾斌博士,聊及这次创新经历深有感触。

无独有偶。全球首创智轨列车、世界首台25kV电压制式的牵引电力电子变压器系统、国内最长的纯玻纤风电叶片……在这些不同领域的“湖南创造”背后,也能看到TRIZ理论引路的身影。

授人以鱼不如授人以渔。以TRIZ理论为代表的创新方法用起来怎样?湖南企业的使用状况如何?岁末,记者随省企业科协联合会、省技术创新方法研究会一道走访调研,听到了让人振奋的故事,也看到了创新方法进企业的巨大推广潜力。

组织博士学窍门纷纷爱上新方法

与曾斌一样,肖爱达、刘宁都是华菱涟钢引进的博士。在企业,他们有共同的师傅,就是创新方法培训师、华菱涟钢技术中心副主任梁亮和助手徐德强。

师傅们讲授的课程,是这些博士在学校多年求学没有接触过的TRIZ理论。这是前苏联科学家在分析了世界近250万份高水平的发明专利后,总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,从而创立了一套发现问题和解决问题的系统理论和方法工具。

“我们过去都是查文献、头脑风暴和试错法来解决问题。”肖爱达告诉记者,学了这个方法后,用来攻关的项目有3、4个,最深的感受是大幅缩短了研发时间和研发成本,快速推进了项目开展。

高强度起重机吊臂板在用户折弯时检验合格率低,是工程机械行业面临的共同难题。肖爱达项目组引入TRIZ理论展开攻关,将合格率提高到95%以上。目前,华菱涟钢生产的起重薄规格吊臂板市场份额在60%以上。

“我们根据TRIZ理论的4种分析方法,引入超系统增加必要的工序,最终形成优化方案。”肖爱达说,国外目前也解决了这个问题,但是用户端需要增加生产工序,生产效率降低,成本大幅提升,所以他们的材料出来后,国内几大工程机械企业都不用国外产品了。

刘宁团队引入TRIZ理论用于混凝土搅拌车用轻量化钢板研发,混凝土搅拌车筒体重量减轻30%,使用寿命提升1倍,使得华菱涟钢该产品市场占有率达60%以上。他说:“这个方法开拓了思路,打破了思维盲区。”

“我们开发中高碳优特钢宽带板卷时,难以找到相关技术资料和外部技术支持,进口材料生产装备及生产工艺也与我们不同。恰在黑暗中摸索的时候,项目组果断采用TRIZ创新方法,梳理出16种可行性方案,利用价值度分析得到了理想解,为开发打开了一扇窗户。”曾斌回忆说,项目组首先采用系统分析方法,从原材料、装备、温度、化学成分等多个方面进行分析,提炼出板坯裂纹、轧制负荷、显微组织控制等重点的技术攻关对象。然后利用因果分析法绘制“鱼骨图”,找出影响这些技术难点的主要因素,再采用矛盾分析法分析在解决技术难点的同时所带来的不利影响,采用物场分析方法分析解决不利影响的方法、手段,最后得出了最优方案。

师傅梁亮也是边教边练,运用TRIZ理论带队攻关自卸车轻量化用耐磨钢产品的优化项目。仅通过运用TRIZ创新方法中的“裁剪法”实现工序的减量化,就为公司创效6000多万元,使国内自卸车开始大规模使用这种新材料。

“华菱涟钢自2017年起引入创新方法体系,开展推广应用,深入到华菱涟钢产品研发、质量控制、工艺优化、设备改造等方面,年创直接经济效益数亿元。从2017年开始,申报专利数量以20%的速度递增。”该公司科协秘书长田飞算了一笔账:值!

比华菱涟钢提前一年引入TRIZ创新方法体系的中车株洲所,几年来先后将其导入到轨道交通、风电、新材料、电机等领域。该公司资深技术专家张志学介绍,利用TRIZ方法指导了20多项科研工作,产生直接经济效益超过37亿元,申请专利160余项。

“把创新从高大上转化成员工的思维方式和工作习惯”

在全国创新方法大赛上,连续两年囊括一、二、三等奖的企业非常罕见,岳阳长炼机电工程技术有限公司就是一家。2016年,被老同事、省企业科协联合会理事长彭英几番游说才派人参加TRIZ方法培训,公司总经理曾越回忆这段往事时向记者坦承,当时的想法是“她来搞传销的”。

公司技术总监李长胜,是公司派出的第一个学员,也是当年培训班上年纪最大的学员。近年来,从派出去到请进来,公司用TRIZ理论培训了100多名生产技术骨干,培养国家创新工程师30多人,解决问题及产生技术成果100余项,专利增长近6倍。

用于油品分析的仪器会产生VOCs尾气,因为环保不达标曾停用半年多。李长胜、李九光、周丽霞师徒三代同堂研究,采用TRIZ方法改进处理装置,从15种方案中优选2种组合实施,解决了问题,并摘得国家创新方法大赛二等奖,成为一段佳话。

公司负责石化、煤化工等行业的维保服务,在全国有20多个分公司,保障安全生产的担子很重。李长胜说,在TRIZ方法的指引下,公司的技术人员和一线员工解决了石油化工关键设备离心压缩机、往复式压缩机、润滑油泄漏等行业难题,产生了机电产品7项,为公司带来直接经济效益近2000万元,间接效益及社会效益巨大。

已举办两届的公司创新创效大赛,吸引了越来越多的员工参与。“在第二届大赛上,没想到百分之八十的参赛者我不认识,创新方法培训把创新从高大上转化成员工的思维方式和工作习惯,我觉得这是企业科协运用创新方法服务企业创新的最大价值。”曾越感慨,“我震惊解决了这么多长期困扰行业的难题和生产一线难题,震惊短期内培养了这么多这么快成长的创新人才,震惊产生了这么多的成果和专利。”

同为民营企业的山河智能,2010年首次引入TRIZ创新方法体系,并从2014年起逐步推广应用,开发的双动力头强力多功能钻机、随钻跟管钻机等装备为国内首创,效益显著,2019年还获得中国创新方法大赛2项一等奖。该公司董事长何清华说,2010年以来共申请专利1012件,TRIZ创新方法助力科研取得良好效果。

中小企业创新方法培训亟待加速“破零”

以TRIZ理论为代表的创新方法,引入湖南已有10余年。身为科技部创新方法专家库成员、省技术创新方法研究会首席专家的彭英,近年来在全国率先探索由省企业科协联合会推进创新方法进企业的模式,取得了积极成效。目前全省已培训创新工程师1500余名。2020年,我省开展了61场创新方法培训,参训企业2000多家,辅导企业解决技术难题300多个。

中小企业占企业的9成以上。尽管创新方法是创新驱动的加速器,对提升企业技术创新能力,进而转化为市场效益事半功倍,但遗憾的是,创新方法在企业界特别是中小企业的知晓度依然不高,应用更是存在大量空白区域。

究其因主要有两个。创新方法作为普适性的系统思考工具,并未进入学科教育的范畴,即使是博士学历的科技人员,对此的了解也相当有限。而且,创新工程师目前未进入国家职称序列,也影响了部分企业科技人员参加培训的积极性。

“《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中明确提出,强化企业创新主体地位,提升企业技术创新能力。科技人员中有7成在企业,我省尽快推动创新方法进企业,实施中小企业创新方法培训‘破零’行动,就是一项投入小、见效快的创新基础建设,将大大优化湖南创新生态。”彭英说。

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