TRIZ理論在電力設(shè)備質(zhì)量管理中的研究及應(yīng)用

劉文權(quán) 鄧海力 王鐵柱 蔡素雄 陳曉鵬 張揚(yáng)

摘? ?要：為解決人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的電力穩(wěn)定性需求與舊有的電力設(shè)備質(zhì)量管理模式不匹配的矛盾，本文通過(guò)將TRIZ理論應(yīng)用在電力設(shè)備質(zhì)量管理中，以最終理想解為目標(biāo)，進(jìn)化法則為發(fā)展路線，綜合應(yīng)用第3、4、5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)解實(shí)現(xiàn)解決策略，通過(guò)技術(shù)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的進(jìn)化，引進(jìn)大數(shù)據(jù)與智能管理，構(gòu)建數(shù)字化閉環(huán)管理機(jī)制，從而解決舊有的設(shè)備質(zhì)量管理問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量管理、創(chuàng)新方法、電力設(shè)備、數(shù)字化管理

1 電力設(shè)備質(zhì)量管理發(fā)展需求及問(wèn)題

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，作為衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo)——電力變得越來(lái)越重要，同時(shí)人們對(duì)于電力生產(chǎn)與供給也提出了更高的要求[1]。中國(guó)南方電網(wǎng)公司在“十三五”改革發(fā)展中提出“將公司中心城區(qū)客戶平均停電時(shí)間降至1小時(shí)以內(nèi)，第三方客戶滿意度不能低于80分”的目標(biāo)[2]。不論是減少停電時(shí)長(zhǎng)還是提升客戶滿意度都需要電力設(shè)備質(zhì)量的有效管理與有力保障。然而，當(dāng)前對(duì)于電力設(shè)備質(zhì)量管理還存在諸多問(wèn)題[3-4]：（1）在設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中，許多供應(yīng)商為了能夠降低成本，獲得更大利潤(rùn)，以次充好，弄虛作假?gòu)亩鴮?dǎo)致質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題;（2）在設(shè)備運(yùn)輸過(guò)程中，會(huì)因環(huán)境變化、運(yùn)輸不當(dāng)對(duì)設(shè)備質(zhì)量造成損傷，如漏油、漏氣、變形等;（3）在設(shè)備驗(yàn)收過(guò)程中，主要依靠驗(yàn)收人員主觀判斷，可能出現(xiàn)漏驗(yàn)、錯(cuò)驗(yàn)，無(wú)法對(duì)設(shè)備質(zhì)量有效把關(guān);（4）在設(shè)備安裝調(diào)試過(guò)程中，會(huì)因調(diào)試人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，造成潛在的設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題。

2 TRIZ理論在電力設(shè)備質(zhì)量管理中的資源分析

TRIZ理論是發(fā)明問(wèn)題解決理論，能夠有效的引導(dǎo)實(shí)踐者進(jìn)行創(chuàng)新，不局限于傳統(tǒng)的解決方式，打破思維慣性，并且其程式化的操作屬性，能夠清晰明了的制定出解決策略[5]。接下來(lái)本文將TRIZ理論應(yīng)用在電力設(shè)備質(zhì)量管理中，針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提出有效的解決策略。

2.1 最終理想解分析

TRIZ理論在解決問(wèn)題之初，首先拋開(kāi)各種客觀限制條件，通過(guò)理想化來(lái)定義問(wèn)題的最終理想解，以明確理想解所在的方向和位置，保證在問(wèn)題解決過(guò)程中沿著此目標(biāo)前進(jìn)并獲得最終理想解。對(duì)于最終理想解使用原則有四點(diǎn)[6]：①保持原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn);②消除原系統(tǒng)的不足;③不使系統(tǒng)變得更復(fù)雜;④不引入新的缺陷。簡(jiǎn)而言之，即最終理想解希望達(dá)到“自我服務(wù)”的效果，那么對(duì)于電力設(shè)備質(zhì)量管理來(lái)說(shuō)，其最終理想解就是在設(shè)備生產(chǎn)、運(yùn)輸、驗(yàn)收、安裝調(diào)試、運(yùn)維的全過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量的自我管理。

2.2 九屏法分析

通過(guò)最終理想解的分析找到了解決問(wèn)題的目標(biāo)，下面再通過(guò)九屏法分析，利用系統(tǒng)在時(shí)間與空間上的拓展，來(lái)尋找實(shí)現(xiàn)最終理想解所需要的資源。將電力設(shè)備定義為當(dāng)前系統(tǒng)，在空間上的拓展分為超系統(tǒng)，系統(tǒng)和子系統(tǒng);在時(shí)間上的拓展分為之前的狀態(tài)，現(xiàn)在的狀態(tài)和之后的狀態(tài)，然后對(duì)其進(jìn)行具體分析，如圖1所示。

3 TRIZ理論在電力設(shè)備質(zhì)量管理中的解決策略

通過(guò)對(duì)電力設(shè)備質(zhì)量管理的資源分析，清楚了可利用的資源，接下來(lái)將結(jié)合當(dāng)前資源對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決。

3.1 進(jìn)化法則確定發(fā)展路線

通過(guò)對(duì)大量的專利分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品及其技術(shù)的發(fā)展總是遵循一定的客觀規(guī)律，而且同一條規(guī)律往往在不同的產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域被反復(fù)應(yīng)用，即任何領(lǐng)域的產(chǎn)品改進(jìn)、技術(shù)變革過(guò)程都是有規(guī)律可循的，所有技術(shù)的創(chuàng)造與升級(jí)都是向最強(qiáng)大的功能發(fā)展的。在當(dāng)前設(shè)備質(zhì)量管理所面臨的問(wèn)題中，究其根本原因不僅僅是電力設(shè)備這個(gè)系統(tǒng)自身的問(wèn)題，如開(kāi)發(fā)商偷工減料、設(shè)備所處的環(huán)境惡化、驗(yàn)收人員資質(zhì)不深、安裝人員技術(shù)水平參差不齊，更多涉及到人、環(huán)境、條件等超系統(tǒng)資源中的問(wèn)題，所以只從當(dāng)前系統(tǒng)來(lái)考慮解決策略，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前系統(tǒng)的發(fā)展。TRIZ“進(jìn)化橋”向超系統(tǒng)進(jìn)化法則[7]指出：當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)自身化資源發(fā)展到極限時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向著超系統(tǒng)的方向進(jìn)化，通過(guò)這種進(jìn)化，使原系統(tǒng)升級(jí)到一種更高的水平。

3.2 發(fā)明問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)解法實(shí)現(xiàn)解決策略

對(duì)于一個(gè)探險(xiǎn)者來(lái)說(shuō)，知道了目的地與前進(jìn)的路線，那么是徒步、駕車還是乘船前往，就需要根據(jù)具體的路途來(lái)確定交通方式。對(duì)于我們所探索的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，最終理想解是目標(biāo)，向超系統(tǒng)進(jìn)化是路線，那么接下來(lái)就需要確定達(dá)到目標(biāo)的方式。

TRIZ理論中對(duì)于創(chuàng)新問(wèn)題解決提供了76種標(biāo)準(zhǔn)解法，標(biāo)準(zhǔn)解法是不同領(lǐng)域創(chuàng)新問(wèn)題的通用解法，具有應(yīng)用的廣泛性、一致性和有效性。76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解法根據(jù)所解決的問(wèn)題，具體分為5級(jí)，每級(jí)中又包含若干個(gè)子級(jí)，每個(gè)子集代表著一個(gè)可選的問(wèn)題解決方法，為了便于檢索和應(yīng)用，人們規(guī)定級(jí)、子級(jí)、解的編號(hào)方式為“SN.M.X”，如“S3.1.5”表示為“標(biāo)準(zhǔn)解之第三級(jí)第一子級(jí)第五解”[8]。76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解法數(shù)量龐大，想要快速找到合適的標(biāo)準(zhǔn)解法就需要理清76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解法間的邏輯關(guān)系，掌握問(wèn)題解決過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)解法的選擇程序。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法一般遵照下列四個(gè)步驟進(jìn)行：第一步，確定所面臨問(wèn)題類型;第二步，若面臨的問(wèn)題是對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)，則選擇第1、2級(jí)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)解;第三步，若面臨的問(wèn)題是對(duì)系統(tǒng)有檢測(cè)或測(cè)量的需求，則選擇第4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)解;第四步，當(dāng)獲得對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)解法和解決方案，檢查模型是否可以應(yīng)用第5級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)解法來(lái)簡(jiǎn)化。由應(yīng)用步驟可得如圖2所示，為標(biāo)準(zhǔn)解法流程圖。

根據(jù)圖2的標(biāo)準(zhǔn)解法流程，對(duì)電力設(shè)備質(zhì)量管理問(wèn)題進(jìn)行求解，設(shè)備質(zhì)量管理的本質(zhì)是需要對(duì)設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)與測(cè)量，判斷設(shè)備的健康程度，從而對(duì)設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行有效管理。所以對(duì)于當(dāng)前問(wèn)題，首先應(yīng)當(dāng)選擇第4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)解進(jìn)行求解，找到所屬子級(jí)S4.5測(cè)量系統(tǒng)的進(jìn)化方向確定解S4.5.1向雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，應(yīng)用解S4.5.1可以在超、子系統(tǒng)資源中采集更多的設(shè)備質(zhì)量數(shù)據(jù)，以達(dá)到全面的記錄與監(jiān)管。然后根據(jù)流程再流轉(zhuǎn)到第3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)解進(jìn)行求解，找到所屬子級(jí)S3.1向雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)轉(zhuǎn)化確定解S3.1.2加強(qiáng)雙多系統(tǒng)間的鏈接，應(yīng)用解S3.1.2可以將每個(gè)過(guò)程中設(shè)備質(zhì)量數(shù)據(jù)連續(xù)記錄，以達(dá)到全過(guò)程的記錄與監(jiān)管。最后應(yīng)用第5級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)解法來(lái)進(jìn)行求解，找到所屬子級(jí)S5.1引入物質(zhì)確定解S5.1.3物質(zhì)的“自消失”，應(yīng)用解S5.1.3可以引入互聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)設(shè)備質(zhì)量數(shù)據(jù)上傳網(wǎng)絡(luò)之后，引入的互聯(lián)網(wǎng)在系統(tǒng)中“自消失”，避免繁雜的記錄與監(jiān)管工作，簡(jiǎn)化對(duì)應(yīng)的解決方案。具體解決策略流程已在標(biāo)準(zhǔn)解法流程圖中用紅色標(biāo)注，如下圖3所示。

解S4.5.1對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行空間上的拓展，解S3.1.2對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行時(shí)間上的拓展，兩者的結(jié)合全面全過(guò)程地反應(yīng)了設(shè)備質(zhì)量水平，能使設(shè)備質(zhì)量在生產(chǎn)、運(yùn)輸、驗(yàn)收、安裝調(diào)試、運(yùn)維各個(gè)過(guò)程中得到監(jiān)管與把控，消除了人、環(huán)境、條件對(duì)設(shè)備質(zhì)量的影響，解S5.1.3通過(guò)引入互聯(lián)網(wǎng)，不僅可以將大量的設(shè)備質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，簡(jiǎn)化記錄與監(jiān)管工作，而且還可以在網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，使設(shè)備時(shí)刻處于“曝光”狀態(tài)，并且對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，制定相應(yīng)的解決策略，從而真正實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備質(zhì)量全過(guò)程的自我管理。本文以最終理想解為目標(biāo)，進(jìn)化法則為發(fā)展路線，綜合應(yīng)用第3、4、5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)解實(shí)現(xiàn)解決策略，對(duì)電力設(shè)備質(zhì)量管理問(wèn)題進(jìn)行求解，從而得到最優(yōu)化的解決方案。

4 結(jié)論

基于TRIZ理論對(duì)設(shè)備質(zhì)量管理求解分析，搭建一個(gè)電力設(shè)備質(zhì)量數(shù)字化管理平臺(tái)，包括系統(tǒng)資源單元、大數(shù)據(jù)分析單元以及智慧管理服務(wù)單元，其結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖4所示。數(shù)字化管理平臺(tái)可對(duì)生產(chǎn)、運(yùn)輸、驗(yàn)收、安裝調(diào)試、運(yùn)維各個(gè)過(guò)程中設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息進(jìn)行采集，使設(shè)備質(zhì)量實(shí)現(xiàn)全過(guò)程透明化監(jiān)控，從而有效消除人以及外界環(huán)境等因素的干擾。數(shù)字化管理平臺(tái)可對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，并預(yù)測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)智慧管理服務(wù)單元制定和采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。綜上所述，本文通過(guò)搭建電力設(shè)備質(zhì)量數(shù)字化管理平臺(tái)，形成一個(gè)完善的閉環(huán)管理機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)了設(shè)備質(zhì)量的自我管理。

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責(zé)編/馬銘陽(yáng)