浅谈自动控制系统中创造性思维方法的应用

麦培立

广东省肇庆市高级技工学校，广东 肇庆 526020

思维是人脑的机能，是认识活动的高级形式，是创造力的核心。思维的定义是指“人脑对客观事物概括和间接的反映”。而创造性思维是指：重新组织已有的经验，提出新的方案或程序，并创造出新思维成果的思维方式。创造性思维是多种思维形式的综合体，包括抽象思维、形象思维、逻辑思维、非逻辑思维、发散思维和收敛思维等。

各种创新活动，实质上就是创造性思维与方法的应用。在创新过程中，往往根据不同的创新对象，则运用针对性很强的思维方法，去探索研究。同时，还根据创新对象的特点，运用不同的创新技法，这样创新的成功率、效率就会大大提高。俗话说：“磨刀不误砍柴工”。说明了工具方法的重要性。无数的创造、发明及创新的事实证明“工欲善其事，必先利其器”，即只有思路对头，方法得当，才会收到事半功倍的效果，否则，欲速则不达。在创造性思维与方法中，创新技法很多，其中“缺点列举法”是较为常用的方法。在自动控制系统专业理论课程的教学实践中，笔者曾经运用“缺点列举法”为广东风华高新科技股份集团有限公司成功创新设计制作一套“自动控制异丙醇回收装置”，并把这套自动控制装置作为教学案例，收到良好的教学效果。

所谓“缺点列举法”，简单地说，就是挑毛病，即是抓住事物的缺点，存在的问题，以确定解决问题及创新目标所选择的方法。“缺点列举法”的应用程序方法如下：

1）尽量列举出事物的缺点（运用发散思维）；

2）将缺点归类整理(运用收敛思维。

把缺点列成功能性缺陷，原理性缺陷、结构性缺陷、造型性缺陷、材料性缺陷、制造工艺性缺陷、使用维修性缺陷等；

3）针对缺点，加以分析；

4）实施改造创新。

在改造创新的过程中，针对某个缺点，经过创新后，则产生出一种新的产物。这种新的产物可以转化为商品或进行申请专利。可以说，目前世界上所有物品都是经过找缺点→创新→再找缺点→再创新→……不断发展过来的。人类的历史，就是一部发明创造史。

笔者在运用“缺点列举法”进行技术创新制作异丙醇回收装置的做法如下，供大家参考。

广东风华高新科技集团有限公司在有引线独石电容器的生产过程中，需要用异丙醇溶液对独石电容器半成品进行清洗，清洗完后要对异丙醇溶液进行回收复用，以降低成本。

一直以来，该公司的异丙醇回收装置很简单。其回收过程是用电炉盘发热丝加热铁桶盛装的机油，由机油传热给装有异丙醇的玻璃容器，异丙醇经加热后达到沸点蒸发成蒸汽。此蒸汽导出后再经玻璃管冷却成液体异丙醇。这套装置设备简陋，技术落后，存在许多缺点。自己运用“缺点列举法”，把该套装置的缺点列出。其主要缺点如下：

1）回收率低；

2）回收纯度低，因为没有温度控制而造成水蒸汽与二丙醇蒸汽混合；

3）热散失大，因为加热电炉盘没有保温装置；

4）耗电大，因为电炉盘仅加热铁桶底部造成加热效率低；

5）操作不方便、不安全；

6）玻璃器皿容易破烂；

7）工人操作劳动强度大等。

根据以上所列缺点，进行归类整理、分析。确定解决技术问题及确定创新制作异丙醇回收装置的整合解决方案，主要的创新构思如下：

1）采用夹套结构，用不锈钢制成一台加热炉，夹套发热管直接加热由不锈钢容器盛装的机油。同时，夹套外层加保温材料，提高加热效率。

2）采用温度自动控制系统，自动控制异丙醇沸点温度。原回收装置没有温度控制，因此，使混杂在异丙醇溶液中的水也能加热成水蒸汽，这样回收纯度就很低。当加入温度自动控制系统后，使加热回收的异丙醇（异丙醇沸点温度为85℃）溶液温度控制在90℃～95℃度之间，这样，异丙醇溶液能够加热成气体回收，而水（水沸点温度为100℃）就不能，大大提高回收纯度。

3）为提高回收效率，在加热炉顶部加装一个集气室，集气室内壁加导流片，防止凝固在内壁上的冷凝液回流到蒸发炉内重新加热蒸发。

4）冷却器采用不锈钢螺旋管式与冷却水进行热交换，提高冷却效率。

5）回收液的添加采用气压导流法，减轻工人劳动强度。原回收液的添加是用人工用力抱起用玻璃瓶盛装的回收液倒进加热的玻璃瓶内进行加热回收。但回收液的添加采用气压导流法后，后果就大不一样，原回收液是用玻璃瓶盛装，改为不锈钢容器，而且加热回收的不锈钢容器比原加热回收的玻璃瓶大几倍，大大提高回收效率。而且在准备回收与正在进行加热回收的不锈钢容器之间用气压塑料管连接起来，并在准备回收的不锈钢容器上安装一个压缩空气阀门，需要添加回收液时，只要打开阀门，回收液就源源不断地流进到加热回收的不锈钢容器内，这样，节省了大量的人力，同时也大大提高回收效率。

6）控制加热器的电气开关采用固态开关，防止电弧引燃异丙醇（异丙醇属易燃品）引起爆炸，保证回收安全。

7）加热炉容器外加装液位计，监视异丙醇回收液位高度，防止干烧出事。

按照以上的设计构思，创新出一个整合技术解决方案，创新制作出一台新型的异丙醇回收装置，经成功试验后又继续制作了几套，使用后均达到了以上各项技术指标要求，满足了生产工艺要求，克服改进了原回收炉的缺点，增加了一些科学合理的新技术。从结构、性能、工艺、技术、质量、安全保证及操作方法等方面，进行了整合解决创新，大大提高了回收纯度，回收效率、节能降耗、安全可靠、减轻工人劳动强度及改善操作环境等。这个技改创新项目，每年为公司创造了数百万元的经济效益。得到企业领导的高度赞赏，并获得广东风华高新科技集团有限公司颁发的科技进步一等奖。

创造性思维与方法中的“缺点列举法”的运用是比较直观的，针对性强、思路清晰，主要是针对某个缺点运用发散思维去寻找创新的突破口，最终定能找到较好的创新解决方案。这种方法比较实用，容易获得成功。

在技工教育中，创造性思维与方法在自动控制系统的创新应用，自动控制设备的技术创新技改，理论与实习教学的创新改革等都可以广泛应用。近年来，自己主要负责我校的“电子技术应用”、“电气自动化设备安装与维修”及“维修电工”等专业的高级班、技师班课程如《电子技术》、《电工基础》、《现代电工新技术教程》及《自动控制系统》等专业理论课教学。为了提高教学质量和效率，自己把这套成功创新实用的《自动控制异丙醇回收装置》做成课件，作为专业理论课教学的典型案例，学生、教师非常欢迎，起到了良好的教学效果，为技工教育作出了自己的贡献。

[1]游国经，钟定华主编.创造性思维与方法.人民日报出版社，1996，8.