運用TRIZ方法解決汽車駕駛杆共振問題

TRIZ方法把所有的問題分為兩類：縮小的問題(mini-problem)和擴大的問題(maxi-problem)“縮小的問題”致力於使系統保持不變甚至簡化，而減少系統的缺點，完成改進；“擴大的問題”則不對可選擇的改變加以約束，因而可能為實現所需功能而增加零部件，甚至開發一個新的系統，使解決方案複雜化，甚至使解決問題所需的耗費與解決的效果相比得不償失。

TRIZ建議採用縮小的問題。這一思想是實現“理想最終結果”的途徑。

例如，驅動小轎車的四缸發動機通常有很強的二階振動，在發動機低速運轉的情況下(空擋狀態)，這種振動的頻率較低，無法透過發動機底座加以隔離，而且某些小轎車還會產生結構的共振，影響了駕駛的舒適度，使部件的故障及相應的保養費用提高。駕駛杆的共振就是其中的一個典型問題。

天行健調查，發現由於駕駛杆的固有頻率接近於發動機空擋時的二階諧振頻率，導致駕駛杆在空擋狀態下劇烈振動，即使安裝了減振器，其振動情況仍使駕駛員操作時不舒適。另外，駕駛杆的抖振也和發動機的負載有關，發動機還兼有驅動液壓系統、為車上的用電附件(電機、空調等)供能等任務，這些負載越高，抖振現象越厲害。

公司成立了攻關組，成員包括製造這些附件及傳動裝置的高階工程師，及車身與底盤的工程師。攻關組將這些普通小轎車與高檔小轎車作了比較，發現普通車電機與空調的效率比高階轎車低得多，驅動液壓系統所需牽引扭矩在空擋狀態比高檔車大得多，車身硬度及車身與駕駛杆的固有頻率則比高檔車低得多，這些都是造成抖振的重要原因。攻關組回到各自相應的部門，並進行了測試，結果表明抖振得到了明顯的改善。但這些辦法工作量太大，花費太多，一時間無法投入應用。這是一個常規的解決問題的方式，也是典型的問題擴大化的情況。

TRIZ顧問參與攻關後，經過對問題背景知識的瞭解，提出了兩點建議:

1、如果試圖不大幅改動系統而使問題得以解決，建議按縮小的問題處理，以便爭取簡化系統；2、儘量使用已有的系統資源。

大家把注意力集中到不更改引起抖振的系統(車身和有關的附件等)而降低駕駛杆的振動程度，針對抖振本身來解決問題。在駕駛杆減振上，發現增加減振器慣性塊的重量可改善減振能力，為了儘量使用已有的系統資源，大家對車內可用作慣性塊的大塊物體作了統計，前提是不影響它們的主要功能。這些物體有散熱器、電瓶、氣囊、備用輪胎等。透過分析，把車前部防撞用的氣囊兼作慣性塊整合到駕駛杆的減振器上，順利地解決了抖振問題。結果表明，採用該方法後駕駛杆的抖振比高檔車還要小。