基于TRIZ理论研制的一种过渡接头编号翻译工具

李志,刘霄龙,刘雄

（1.中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西太原030006；2.山西天地煤机装备有限公司内蒙古分公司，内蒙古鄂尔多斯017209）

0 引言

过渡接头广泛应用于凿岩机械工具的液压、气压管路系统中[1]。由于凿岩工程现场对过渡接头种类及功能不断提出新要求。过渡接头产品种类、型号不胜枚举[2]。如此众多型号的产品无疑为客户选型带来不便。由此，过渡接头的生产企业逐步提出相应的产品标准，如被普遍认可的过渡接头标准有伊顿、艾克斯玛等[3]。尽管如此，凿岩机械从业人员对过渡接头的了解程度及表达方式仍是不尽相同，其原因众多，有从业时间、从业岗位及专业水平等，由此引发了一系列关于过渡接头选型、学习、交流等方面的障碍。本文应用TRIZ 理论[4]对当前问题进行分析，并通过LabVIEW 图形化编程解决发现的问题。

1 确定矛盾

本文要分析的系统属于多方位一体化、统一认知水平的范畴。因此，本文选用了TRIZ 理论当中分析问题、发现矛盾的小人法[4]。该方法指出，当系统内某组件不能完成其必要的功能，并表现出矛盾的作用时，则用一组小人来代表这些不能完成特定功能的部件，通过能动小人，实现预期功能。本文所遇到的问题处于一个分别由现场需求、设计选型、采购选商、验收保存及出库应用五个环节（小人）组成的系统当中。把以上五个环节按流程分类、排列后，得出如下系统循环图。

通过图1 发现，该系统中的五个环节以一种串联循环的方式存在，其中的任何一个环节出现问题都会影响到其他环节，进而影响到整个系统的性能。由该图就可解释出本文提出的矛盾所在。例如当现场需求结构多样化时，设计选型就面临的方案增加，同时传递到采购选商环节时要添加更多的供货渠道，紧接着对于验收新产品的挑战也不断加剧，更重要的是在最后的出库环节如何保证给出的产品是现场需要的产品。由“木桶定理”可知，上图1 展现出的系统性能由最低环节决定。因此，为了提高该系统的性能，就是让系统的每个环节均处于同一水平状态。就过渡接头信息传递这一矛盾来看，本系统可进一步提炼出两个参数的矛盾，即过渡接头种类繁多与过渡接头编号统一之间的矛盾。

图1 TRIZ 理论分析的管接头流动系统循环图

2 过渡接头属性分析

在液压、气压等工程流体管路系统中，过渡接头是必不可少的配件。由于现场工况、功能不尽相同，为满足现场需求，当前市场上已完成开发的过渡接头的结构种类、材料等属性也琳琅满目[5]。对单位及工厂内部过渡接头进一步归纳得出如图2 所示的过渡接头属性分析图。

由图2 可知，当前的过渡接头大致可分为三类，即定制加工、工业标准及内部标准。无论哪种分类，均可进一步分为堵头、二通、三通、四通及其他。不同结构形式下的过渡接头属性可归纳为结构形式、螺纹类型、弯头角度、材料类型及其他特殊要求。

本文在将过渡接头分为三类的同时，以伊顿过渡接头作为工业标准为例，通过应用软件实现对过渡接头认识程度的统一。

3 方案实施

实验室虚拟仪器工程平台（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，LabVIEW）是由美国NI 公司完成的，该平台首次探索基于图形化编程的虚拟仪器软件开发工具[6，7]。该开发工具大大减少了代码编程的繁琐过程，使得开发工程应用系统不再困难。1986年美国国家仪器公司在它的十周年纪念发布会上，首次公开了图形化编程的LabVIEW 开发平台，从此打破了只有命令语言开发程序的历史，让工程师们可以更加方便直观地去开发属于他们的程序。经过几十年的发展，LabVIEW 慢慢地开始走进各个领域，并发挥出它自身强大的功能，本文以图2 为思维导图，应用LabVIEW 图型化编程语言对其思路予以编程，见图3。

图2 过渡接头属性分析

图3 过渡接头编号翻译器源代码

由图3 可知，LabVIEW 编程过程中采用了高度模块化编程方式，围绕图2 的思维导图给出的接头属性分类方式将其中的每一个分类进行模块化，方便以后对其他未知属性进行扩展。经过对多模块集成，最终得出图4 所示的结果。

图4 翻译的是一种两头均为外螺纹的G 1/8-G 3/8 带可调O 型圈密封且采用英管螺纹的45°铜二通过渡接头。其翻译结果为1GG4-2-6-BR OG，将翻译结果与伊顿过渡接头工业标准对比，可证明本应用程序结果是正确的。

图4 二通过渡接头编号翻译界面

4 结束语

针对凿岩机械流体管路系统的过渡接头在使用时编码不统一问题，本文应用TRIZ 理论对此问题进行了分析，在确定矛盾的前提下，应用图形化编程对该问题予以解决，通过一种常用的二通过渡接头为例对LabVIEW 编程实现的应用程序做了验证。本文提出的基于TRIZ 理论分析问题应用LabVIEW 编程解决过渡接头分类问题是可行的。