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高冲:破解制造瓶颈的“创新密码”
文章字数:1367
国轩高科股份有限公司工程师高冲。 在国轩高科桐城基地的锂电池生产车间里,电芯装配线曾一直是整个制程的瓶颈工序。非标设备多、功能要求复杂、焊接粉尘控制难、良率提升困难……这些难题如同一个个枷锁,制约着生产效率和产品质量。然而,如今这一局面已被彻底扭转,而这背后,是一位工程师与TRIZ创新方法结缘的故事。
结缘:初识创新方法
2022年,公司承办“国轩杯”安徽省创新方法大赛,来自国轩高科股份有限公司的高冲第一次接触到了TRIZ创新理论。“这套理论令我眼前一亮,”高冲回忆道,“它有两个核心思想特别打动我:一是不同行业遇到的问题,可以采用相同的原理解决;二是技术系统的发展不是随机的,而是按照一定规律在进化。”
高冲深入学习了TRIZ理论体系,发现它提供了一套明确的解题思路:首先化繁为简,构建系统组件模型,通过因果链分析找到深层次原因,识别技术矛盾与物理矛盾,然后灵活运用39个通用技术参数和40个发明原理,最终形成创新思路。
“TRIZ不仅指明了技术路线的发展规律,还提供了多种破除思维定势的方法,如小人法、STC算子、金鱼法等,这些方法在产品概念设计阶段就能高效率、高质量地产生创新方案,为核心专利布局提供了有力支撑。”
破局:应用之旅与核心成果
作为负责锂电池电芯制造设备的工程师,高冲面临着电芯装配线的多重挑战:设备机构复杂、数量众多导致采购成本高、占地面积大、能耗高、操作人员多;多道焊接产生大量金属粉尘,增加了锂电池短路报废的风险;良率提升困难,极耳撕裂、“S”状折弯等问题频发。
面对这些难题,高冲决定运用TRIZ理论寻求突破。“我依次进行模型搭建、组件分析,得到影响系统功能的主要影响因素,为了消除过度、重复功能,提高系统理想化程度,运用了系统裁剪方法;为了解决极耳S形折弯问题,依次运用了资源分析、技术矛盾分析方法;为了解决激光焊接粉尘扩散问题,分别采用了小人法、STC算子、最终理想解。在整个思考过程中,我意识到运用TRIZ理论解决实际问题可以用‘循规蹈矩+自由发挥’的组合来实现,‘循规蹈矩’是提供一套解题步骤,让思考者沿着设定的方向进行深度思索,‘自由发挥’是提供若干种不同的解题工具,让思考者从不同角度得到多种创新方案。”
这种创新思维的应用结出了硕果——高冲共得出11个解决方案,从工序复杂度、可操作性、制造成本、制程良率四个维度进行综合评价后,选定的最优方案已在国轩高科桐城基地两个工厂落地实施。“成果超出了我们的预期,”高冲介绍道,“方案节约设备采购成本2000 余万元,并产生了11项专利,其中发明专利8项(已授权7项)、实用新型3项(已授权1项)。”
展望:未来与建议
如今,高冲已在团队中系统性地推广并逐步培养TRIZ创新思维方法。“我鼓励每一位组员勇于突破思维局限,大胆提出那些表面看来‘异想天开’甚至‘不切实际’的技术方案,然后引导大家共同分析、解构这些想法,挖掘其中具有潜在价值的可实现部分。多年的实践经验告诉我,真正的突破性创新,往往就隐藏在这些看似冒险和大胆的构想之中。”
面向未来,高冲也已制定了清晰的行动蓝图:“接下来,我计划深入运用TRIZ理论,聚焦于锂电池电芯组装工序中的专项技术难点,开展一系列重点攻关。通过系统化的问题分析和方案生成,期望能够显著提升制造良率、有效降低设备故障率,从而为公司在质量控制、生产效率和经济效益等多个维度实现全面提升贡献自己的力量。”
(全媒体记者 黄文静)