淺談自動控制系統中創造性思維方法的應用

麥培立

廣東省肇慶市高級技工學校，廣東 肇慶 526020

思維是人腦的機能，是認識活動的高級形式，是創造力的核心。思維的定義是指“人腦對客觀事物概括和間接的反映”。而創造性思維是指：重新組織已有的經驗，提出新的方案或程序，并創造出新思維成果的思維方式。創造性思維是多種思維形式的綜合體，包括抽象思維、形象思維、邏輯思維、非邏輯思維、發散思維和收斂思維等。

各種創新活動，實質上就是創造性思維與方法的應用。在創新過程中，往往根據不同的創新對象，則運用針對性很強的思維方法，去探索研究。同時，還根據創新對象的特點，運用不同的創新技法，這樣創新的成功率、效率就會大大提高。俗話說：“磨刀不誤砍柴工”。說明了工具方法的重要性。無數的創造、發明及創新的事實證明“工欲善其事，必先利其器”，即只有思路對頭，方法得當，才會收到事半功倍的效果，否則，欲速則不達。在創造性思維與方法中，創新技法很多，其中“缺點列舉法”是較為常用的方法。在自動控制系統專業理論課程的教學實踐中，筆者曾經運用“缺點列舉法”為廣東風華高新科技股份集團有限公司成功創新設計制作一套“自動控制異丙醇回收裝置”，并把這套自動控制裝置作為教學案例，收到良好的教學效果。

所謂“缺點列舉法”，簡單地說，就是挑毛病，即是抓住事物的缺點，存在的問題，以確定解決問題及創新目標所選擇的方法。“缺點列舉法”的應用程序方法如下：

1）盡量列舉出事物的缺點（運用發散思維）；

2）將缺點歸類整理(運用收斂思維。

把缺點列成功能性缺陷，原理性缺陷、結構性缺陷、造型性缺陷、材料性缺陷、制造工藝性缺陷、使用維修性缺陷等；

3）針對缺點，加以分析；

4）實施改造創新。

在改造創新的過程中，針對某個缺點，經過創新后，則產生出一種新的產物。這種新的產物可以轉化為商品或進行申請專利。可以說，目前世界上所有物品都是經過找缺點→創新→再找缺點→再創新→……不斷發展過來的。人類的歷史，就是一部發明創造史。

筆者在運用“缺點列舉法”進行技術創新制作異丙醇回收裝置的做法如下，供大家參考。

廣東風華高新科技集團有限公司在有引線獨石電容器的生產過程中，需要用異丙醇溶液對獨石電容器半成品進行清洗，清洗完后要對異丙醇溶液進行回收復用，以降低成本。

一直以來，該公司的異丙醇回收裝置很簡單。其回收過程是用電爐盤發熱絲加熱鐵桶盛裝的機油，由機油傳熱給裝有異丙醇的玻璃容器，異丙醇經加熱后達到沸點蒸發成蒸汽。此蒸汽導出后再經玻璃管冷卻成液體異丙醇。這套裝置設備簡陋，技術落后，存在許多缺點。自己運用“缺點列舉法”，把該套裝置的缺點列出。其主要缺點如下：

1）回收率低；

2）回收純度低，因為沒有溫度控制而造成水蒸汽與二丙醇蒸汽混合；

3）熱散失大，因為加熱電爐盤沒有保溫裝置；

4）耗電大，因為電爐盤僅加熱鐵桶底部造成加熱效率低；

5）操作不方便、不安全；

6）玻璃器皿容易破爛；

7）工人操作勞動強度大等。

根據以上所列缺點，進行歸類整理、分析。確定解決技術問題及確定創新制作異丙醇回收裝置的整合解決方案，主要的創新構思如下：

1）采用夾套結構，用不銹鋼制成一臺加熱爐，夾套發熱管直接加熱由不銹鋼容器盛裝的機油。同時，夾套外層加保溫材料，提高加熱效率。

2）采用溫度自動控制系統，自動控制異丙醇沸點溫度。原回收裝置沒有溫度控制，因此，使混雜在異丙醇溶液中的水也能加熱成水蒸汽，這樣回收純度就很低。當加入溫度自動控制系統后，使加熱回收的異丙醇（異丙醇沸點溫度為85℃）溶液溫度控制在90℃～95℃度之間，這樣，異丙醇溶液能夠加熱成氣體回收，而水（水沸點溫度為100℃）就不能，大大提高回收純度。

3）為提高回收效率，在加熱爐頂部加裝一個集氣室，集氣室內壁加導流片，防止凝固在內壁上的冷凝液回流到蒸發爐內重新加熱蒸發。

4）冷卻器采用不銹鋼螺旋管式與冷卻水進行熱交換，提高冷卻效率。

5）回收液的添加采用氣壓導流法，減輕工人勞動強度。原回收液的添加是用人工用力抱起用玻璃瓶盛裝的回收液倒進加熱的玻璃瓶內進行加熱回收。但回收液的添加采用氣壓導流法后，后果就大不一樣，原回收液是用玻璃瓶盛裝，改為不銹鋼容器，而且加熱回收的不銹鋼容器比原加熱回收的玻璃瓶大幾倍，大大提高回收效率。而且在準備回收與正在進行加熱回收的不銹鋼容器之間用氣壓塑料管連接起來，并在準備回收的不銹鋼容器上安裝一個壓縮空氣閥門，需要添加回收液時，只要打開閥門，回收液就源源不斷地流進到加熱回收的不銹鋼容器內，這樣，節省了大量的人力，同時也大大提高回收效率。

6）控制加熱器的電氣開關采用固態開關，防止電弧引燃異丙醇（異丙醇屬易燃品）引起爆炸，保證回收安全。

7）加熱爐容器外加裝液位計，監視異丙醇回收液位高度，防止干燒出事。

按照以上的設計構思，創新出一個整合技術解決方案，創新制作出一臺新型的異丙醇回收裝置，經成功試驗后又繼續制作了幾套，使用后均達到了以上各項技術指標要求，滿足了生產工藝要求，克服改進了原回收爐的缺點，增加了一些科學合理的新技術。從結構、性能、工藝、技術、質量、安全保證及操作方法等方面，進行了整合解決創新，大大提高了回收純度，回收效率、節能降耗、安全可靠、減輕工人勞動強度及改善操作環境等。這個技改創新項目，每年為公司創造了數百萬元的經濟效益。得到企業領導的高度贊賞，并獲得廣東風華高新科技集團有限公司頒發的科技進步一等獎。

創造性思維與方法中的“缺點列舉法”的運用是比較直觀的，針對性強、思路清晰，主要是針對某個缺點運用發散思維去尋找創新的突破口，最終定能找到較好的創新解決方案。這種方法比較實用，容易獲得成功。

在技工教育中，創造性思維與方法在自動控制系統的創新應用，自動控制設備的技術創新技改，理論與實習教學的創新改革等都可以廣泛應用。近年來，自己主要負責我校的“電子技術應用”、“電氣自動化設備安裝與維修”及“維修電工”等專業的高級班、技師班課程如《電子技術》、《電工基礎》、《現代電工新技術教程》及《自動控制系統》等專業理論課教學。為了提高教學質量和效率，自己把這套成功創新實用的《自動控制異丙醇回收裝置》做成課件，作為專業理論課教學的典型案例，學生、教師非常歡迎，起到了良好的教學效果，為技工教育作出了自己的貢獻。

[1]游國經，鐘定華主編.創造性思維與方法.人民日報出版社，1996，8.