CAI应用实例：新型扳手

    应用背景：实际应用中，标准的六角形螺母常常会因为拧紧时用力过大或者使用时间过长、螺母的六角形外表面被腐蚀，使表面遭到破坏。螺母被破坏后，使用普通的传统型扳手往往不能再松动螺母，有时甚至会使情况更加恶化，也就是说螺母外缘的六角形在扳手作用下破坏更加严重，扳手更加无法作用于螺母。

    传统型扳手之所以会损坏螺母，其主要原因是扳手作用在螺母上的力主要集中于六角形螺母的某两个角上，如图所示：

    在这种情况下，我们需要一种新型的扳手来解决这一问题。

    有何经济效益和社会效益：用扳手拧紧或松动螺母是机械领域中的一个基本操作。以新型扳手取代传统型扳手，必将会使机械安装工作更加简单、方便，提高机械安装工作的工作效率。

    问题描述：

    在拧紧或松动螺母的过程中，扳手同时会损坏螺母的六角形表面。使用扳手时用力越大，螺母损坏就会越严重。而使得扳手作用于螺母上的力大大降低，降低了工作效率。

    在这一系统中存在的技术矛盾为：若想通过改变扳手形状降低扳手对螺母的损坏程度，就可能会使扳手制造工艺复杂化。

    如果可以找到一种制造不是很复杂，而且又可以避免对螺母的严重损坏的扳手，无疑是解决这一问题的最佳途径。

    解决思路和关键步骤：

    在应用TRIZ解决这一问题时，我们首先必须明确判定出存在于系统中对立的技术特性。在现有设计中，扳手在作用于螺母时会损坏螺母是存在于现有设计中的一个重要缺陷。而这一缺陷则恰恰可以提示我们找出应该解决的技术矛盾以改进现有的传统设计。

    若想彻底解决这一对技术矛盾，我们首先需要将我们所希望的“降低螺母的损坏程度”转换为TRIZ语言——矛盾矩阵（Contradiction Matrix）中的某一个或几个参数。在这一问题中，很明显，“作用于物体的有害因素（Object Generated Harmful Factors）”就是我们希望提高的技术特性。

    现在，我们需要分析在降低螺母的损坏程度时，又有哪些技术特性恶化。相对于确定得以改善的技术特性而言，确定恶化的技术特性则比较难。最简单的方法是分别将39个技术特性对号入座，寻找适合的技术特性。

    这里我们使用的是一种较为系统的方法。首先，我们问一个问题：“如果没有任何目标，我们该如何解决这一问题？”

    根据传统型扳手，我们可以尝试从下列几个方面得到答案：

    a)使扳手的各个表面与螺母的外表面完全吻和，从而使得用扳手拧螺母时扳手的表面与螺母表面完全接触，以避免螺母的角与扳手平面的接触。

    b)在扳手上增加一个“小附件”，使得扳手的表面可以自由移动以和不同的螺母表面相接触。

    c)使用比螺母材料硬度小的材料制造扳手，这样可以在操作过程中损坏扳手而不是螺母。