TRIZ理論在汽車內飾件的應用（續2）

吳立秋 延偉華

（泛亞汽車技術中心有限公司）

2.3.3 物場模型分析法

物場模型分析方法是通過建立問題系統內結構化的問題模型來描述系統問題，用符號語言清楚地表達問題系統的功能，從而正確描述系統構成要素以及構成要素之間的相互聯系的一種方法。它一般應用在問題系統的“參數”屬性不明顯的情況下，此時矛盾矩陣無法有效地發揮作用。因為在某些情況下，矛盾是不可見的，但系統問題依然存在，并且可以得到解決。此時，問題系統的“結構”屬性比較明顯，適用于物場模型分析法。

這是一種與現有技術系統相關聯的問題建模方法，它所構造的每個系統是為了完成某些功能要求而存在的，它所希望的功能是：物體或者物質（S1）的輸出，是由另一個物體或者物質（S2）在某些場（能量類型、工具）的作用下引發的。當技術系統問題的“結構”屬性比較明顯，可適用于物場模型分析法[5]。

在C柱飾板難安裝問題中，有部分存在的矛盾具備這類屬性，因此也可采用這種方法進行進一步分析，通過76標準解找到解決問題的方法。對C柱飾板安裝系統中某一具備結構屬性的矛盾進行物場模型分析舉例，如圖4所示。

圖4 C柱飾板與衣帽架搭接示意圖

該系統中，物質S2（C柱飾板卡腳）在插入物質S1（衣帽板卡槽）時，這個過程存在一個F1（機械力場），但S2在F1中容易發生位移，因此功能不足。在這個解法中，需要改善的是連接功能；可應用的發明原則或科學效應是磁性材料；可改變或增加的資源為C柱飾板連接卡子；可參考的專利為200820171674.8《一種磁鐵卡子》。

根據76標準解法的2.4.2項引入一個新的場“F2（磁力場）”和一個產生F2的新的物質S3（磁性卡子），從而彌補了原先系統中存在的S2容易發生位移的功能不足。得到一個解決問題的潛在解決方案，在C柱飾板卡腳上增加一種磁性卡子以改善安裝時的連接功能，如圖5所示。

圖5 C柱飾板物場模型圖的標準解法示例

除了文章介紹的TRIZ特有工具以外，還可以運用定義系統可用資源清單、九宮格、5WHY法、發明問題標準算法（ARIZ）及科學效應等方法來尋找可以改進和使用的資源。在對這些資源進行分類分析后，通過查找相應的專利，對于C柱飾板難安裝問題，本TRIZ項目獲得了74個潛在解決方案，如C柱飾板預埋緊固件，用于與鈑金連接；先定位C柱飾板，再用機械手結構工具拍打安裝緊固點；模塊化分塊安裝C柱飾板，上下方向拆分C柱飾板成小塊；與衣帽板連成一體的C柱飾板，在連接處減薄材料并翻開安裝；工人采用可調節長度的全自動機械手自動安裝C柱飾板；使用變剛度碳纖維材料，使C柱后端剛度提高，省掉卡子等。

2.3.4 通過工具選擇出最優解決方案

對于C柱飾板難安裝問題，選擇方案如此之多。對于一個新車型需要解決的實際問題來說，在做選擇時，需要比較和權衡，快速做出最優的選擇。

首先，選用效益-復雜度象限圖，從大量的潛在解決方案中初步選擇出可優先考慮的方案。根據C柱飾板在開發過程中的實際情況，請專家團隊對74個潛在解決方案從“產生效益”和“執行復雜度”兩方面進行打分，然后制作成象限圖，如圖6所示。從中得出相對較好的20個優選方案，如增加易拆裝的總裝級圣誕樹卡子；不用緊固件，預先磁化C柱飾板吸附鈑金；使用CAE分析軟件優化C柱飾板的人機安裝方式等。

圖6 解決C柱飾板難安裝問題的潛在解決方案效益-復雜度象限圖

隨后，選用普氏矩陣工具，再從20個優選方案中選出1個基準（現狀）方案，然后對照判斷準則，將其他方案與基準方案進行定性的比較，從而進行權衡分析，快速選擇出比較明顯的優勝概念。

對于C柱飾板難安裝問題，設定影響決策的關鍵因素：系統性能提升、單件成本、模具/設備成本、試驗成本、驗證內容周期、質量、外觀及安裝工時。然后把目前難安裝的C柱飾板狀態作為基準方案，把20個優選方案與之進行比較、衡量和打分，最終得出10個“性價比”最高的最優解，如鈑金沖壓時，預成型凹槽結構；C柱飾板背后設計為凸臺結構，沿導軌凹槽推入安裝；把C柱飾板連接卡子改為磁性平頭結構，直接吸附在鈑金面等。

最終根據實際車型項目開發情況，選擇其中的2個方案在新車上進行了量產化實施，成功解決了C柱飾板難安裝的問題，達到了節約安裝工時、節省零件成本及保持外觀匹配效果的設計意圖。

3 結論

運用TRIZ理論和工具，可以幫助工程技術人員克服在汽車零件設計過程中的心理慣性和知識慣性，從而快速準確地形成創新的解決方案，并應用在產品設計中。同時，TRIZ理論可以推廣應用在解決其他內飾件問題上，比如：A柱飾板側氣簾點爆性能改進；座椅面套防褶皺方案；儀表板PAB界面穩健性設計；滿足性能要求的低成本副儀表板扶手方案；后排安全帶卷收器噪聲問題研究等。

在今后的汽車零件設計中，TRIZ將會成為突破邊界、開拓思維及提升工作效率的重要方法之一。

（續完）