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创新方法TRIZ 解读改进补充完善
1.9.4.2.2 11.2.2 STC算子法
11.2.2 STC算子法

STC算子法又称为尺寸(size)时间(time)成本(cost)分析。具体的方法是,针对一个研究对象,分别将这3个因素尺寸、时间、成本趋于零和趋于无穷大,6种结果的6种状况,就为解决问题提供了思路和方向。

例1:采摘苹果。

一般用活动梯采摘苹果,劳动量大,效率低。如何使采摘苹果变得方便、快捷和省力呢?下面用STC算子法作一探讨。将尺寸(苹果树的高度)时间(采摘苹果花费的时间)成本(采摘苹果的费用)分别趋于零和趋于无穷大,就可以获得6种结果,也就是采摘苹果可能的6种改进思路,其结果如下:

(1)假设苹果树的尺寸趋于零高度,也就是种植低矮苹果树,不用梯子;

(2)假设苹果树的尺寸趋于无穷高,让苹果树成梯状,代替梯子;

(3)假设采摘费用为零,不花钱,最廉价的方法就是摇晃苹果树,让苹果掉下来;

(4)假设采摘费用为无穷大,不受限制,可以发明智能采摘机;

(5)假设采摘时间趋于零,所有苹果几乎同时落地,要采用微型爆破或压缩空气喷射;

(6)假设采摘时间趋于无穷大,可以等待苹果自由落下。

利用STC算子法不能获得问题的答案,而是为了开阔思路,寻求突破性的解决方案。针对一个具体问题,不一定要对尺寸、时间、成本3个因素都进行分析,也许对两个或一个因素进行分析,甚至对一个因素的一个方向进行分析就可以了。下面举例说明。

例2:检验瓷器盘子。

一工厂生产瓷器盘子。每一个盘子都要经过人工检验:工人一手拿着盘子,一手拿小锤敲一下,听声音判断烧制程度。有一个发明家搞了一台机器人代替人工检验。但他没有摆脱人工检验的思维定势。也是两只手,一手拿盘,一手拿锤,一个麦克风接收敲击的声音,还有一套电子装置分析声音,判定这个盘子该放到哪里。在生产线上一用,速度比人还慢,而且打碎盘子。只好撤了下来。这个失败的原因,就是没有摆脱模仿两只手的思维定势。下面就用STC算符提问,看能得到什么结果。

假如盘子尺寸只有1分硬币那么大或更小,会怎么样?这就拿不上手,更谈不上拿锤子敲了,一下子就把人工检验给否定了。再说,即使盘子尺寸不变,可检验的时间只有1秒钟甚至更短,会怎么样?拿起盘子再敲,让声音传播到耳朵,显然时间不够了。自然会想到,有什么东西比声音的速度还快呢?那当然就是光了。显然用光照射代替锤子敲打盘子就快多了。于是,初步产生了一个检验盘子的新概念,用光。继而想到,是否在什么地方已经采用了这种检验方法?特别是在陶瓷业。一搜索,发现陶瓷电阻就是采用用光线的检验方法。光线照射到陶瓷器件上,反射出的光线多少,取决于陶瓷烧制的程度。这样,用光电检测,代替人工检验,将很多工人从繁重乏味的重复劳动中解放出来。可见,STC算子法能为创新提供思路。

例3:浮法玻璃。

这是一个比较重大的案例——浮法玻璃。过去生产平板玻璃,从炉中流出来的通红的玻璃板进到传动辊轴上(图11-5),由密集的传动辊进行传送,如图11-6所示。因为传送时玻璃板炽热而且是软的,这样在两辊之间会下垂而使玻璃表面不平,不得不加一道打磨工序。如何能消除热玻璃板在两辊之间的下垂呢?显然轴的直径越小,下垂就越小。

图11-5 热玻璃在传动辊上

图11-6 热玻璃浮在锡水上

如果把轴做成火柴棒甚至是针那么细是不可能的。轴总会有一定的直径以保证本身不弯曲,以及工艺结构上的合理性。所以,玻璃板不下垂是不可能的。这里主要受到要用轴来传动、离不开轴这个思维定势。

下面用STC算符来突破这个思维定势。假如辊轴的直径小到了零,会出现什么情况?轴看不见了,轴没有了。一下子就把轴给否定了。轴变成了看不见的分子原子。无数的分子原子就构成了一个平面。热玻璃板就落在这个平面上,它当然就不会下垂了。热玻璃板在这个平面上是要运动的。如果这个平面是固体的,就动不了。如果是气体的,它不能承重。显然这个平面应该是液体的,正如船只可在水面上漂浮移动一样。当然,这里又绝不可能用水。因为玻璃的密度是2.5克/厘米3,而水的密度只有1克/厘米3,托不起玻璃。应该用熔化了的金属液体。经过选择,只有锡水比较合适,它溶点不高沸点高。这样,就用一个长长的托盘,装盛溶化的锡水,把热玻璃托在上面移动。从而取代并取消了辊轴的传动。这就是现代浮法玻璃生产的诞生。