化学工艺制作流程功能属分析案例.doc

化学工艺制作流程功能属性分析案例 功能属性分析已经可以使用于产品的工艺制作流程中，具有流程的现象或是生产情境的分析。但是为了能够在系统的定义上以及转变到以TRIZ作为解决问题方法的部分实现更好的效果，这里还需要增加一或两个方法以使功能属性分析的基础模型更加完善。这里我们将以一个具有流程现象的制造问题来说明所需要增加的方法。此系统情境为一个虚拟化学产品的工艺制作流程，需要A与B两种化学物质混合而成第三种化合物，但两化合物混合时作用力不足，因此需要加入催化剂加强其化学反应，反应后再将催化剂移除，A与B则组成新的化合物，然而实际上并非所有的A与B都会发生化学作用而残留下来，因此我们将残留的化学物质A、B与催化剂抽掉，再重新加入混合继续使用，此系统整个反应流程如图1所示。图1 虚拟化学工艺制作流程一般来说，当我们在建构这类型功能属性分析模型时，必须以流程中各个关键的时间点为主，现在我们只先建构系统中最重要的时间点模型，但是在遇到实际问题分析时，使用者还是必须对每一个关键时间点所建构的模型加以作分析，如图2所示，此系统最关键的时间点为A与B两种化学物质混合后，加入催化剂加强其化学反应时。图2 化学产品的工艺制作流程系统功能属性分析图透过图2我们可以发现功能属性分析在分析具有流程现象时所需增加的方法有：1.元素A与B都与最终化合物产品有着“制造”的功能关系，并且在图上都已标示，表示了此最终产品的形成必须是透过此两种元素的组合且缺一不可，另外在A与B之间还标示了有L，L是用来表示A与B之间的关联性，此线是要提醒我们不可能更改一个功能而不会影响到另一个元素。2.另一件引起我们兴趣的是关于催化剂，在这个系统中从一开始的添加到最后移除催化剂的量是没有任何损失的，其功能是加速A与B两个元素的化学反应，也就是说催化剂在元素A与B“制造”，最终化合物产品的关系中就是使“制造”的功能加速。但这里却没有一个特定的方法来描述催化剂在此系统中的功能关系，举例来说，一些使用者可能希望在催化剂与最终产品之间加上一条“加速”的功能连接，但是在图2中我们却希望催化剂的“加速”功能是能够标示于“制造”的功能上而不是直接加诸于最终产品上，而我们也明确的将“加速”标示于元素A与B对最终产品的“制造”功能上。图3则是表示此流程中另一个重要的阶段点，也就是在化学反应结束后。这里有个重要的观念就是当我们要绘制我们所选择时间点的功能属性分析模型时，我们必须先找出系统中负面的功能或元件，以图3来看，此时间点的负面功能是催化剂的反应不充分。而图3清楚的表示在化学反应后会使装载化学元素的容器受热，而容器的受热导致了导管的变形扭曲。图3 长时间作用的化学工艺制作流程系统功能属性分析图 而这个受热的问题是源于最终产品的温度属性，也可以说此温度属性为此系统带来了负面的影响。另一个要注意的属性就是重量，也就是重量属性会如何影响元素A与B及最终产品间的关系，但如图3所示我们无法明确地知道元素A的重量是多少。 继续看此系统的流程，我们假设在化学反应之后最终产品、催化剂以及残留的化学元素A与B都透过导管进行分离的动作，图4描述了在化学变化开始与结束后，这些元件间的分离动作与功能关系。但为了使我们的分析图看起来更清楚，一些加热等负面功能在此图中都先加以省略。回头看到图3关于催化剂的重置过程，而图4主要是要说明当系统在这个流程时催化剂移除的前后关系，在我们对图4的定义中，催化剂的分离过程必须是百分百的成功，因此在经过分离后必须没有催化剂残留在导管中。但是如果在此分离过中也移除了部分未反应完成的化学元素或最终产品，则重量属性将会对此系统的带来很大的影响。图4 操作开始与结束时分离催化剂的功能分析图 如果使用者想要继续分析此系统其他流程的部分，必须要注意以下所提出的必要建议与观点，我们必须清楚定义当元件间合成或分离时发生了什么