問題背景
現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)大量使用顆粒飼料，它是粉狀飼料經(jīng)過加工而成的，在顆粒飼料生產(chǎn)過程中，需要用蒸汽將物料進行預處理，物料與蒸汽混合后，進入制粒機制粒室進行壓制顆粒。最終使粉狀飼料（圖1）加工成顆粒狀飼料（圖2）。隨著飼料加工業(yè)的不斷發(fā)展，對飼料的營養(yǎng)要求越來越高，有的飼料需要加入乳清粉等黏性較大的成分。進入制粒室前，要通過一段管道，該管道叫做制粒機進料管。在經(jīng)過進料管時，部分蒸汽要從物料中析出，遇到“冷”的管內(nèi)壁，會產(chǎn)生水滴凝結于其上，這些水滴會黏結物料，凝結管壁上。
制粒機在生產(chǎn)過程中，部分蒸汽要從物料中析出，遇到“冷”的進料管內(nèi)壁，會產(chǎn)生水滴凝結在進料口壁上，這些“水滴”會粘結物料，且會越黏越厚，導致其口徑變窄，從而造成堵機現(xiàn)象，用黏性物料制粒時，物料黏壁現(xiàn)象會更加嚴重。
現(xiàn)有解決方案是將下料管用保溫材料包好，減少下料管壁與物料的溫差，使析出的蒸汽不易在壁上凝結成水珠，防止物料黏壁。
運用TRIZ理論對問題進行分析
TRIZ是“發(fā)明問題解決理論”的俄文簡稱，它是前蘇聯(lián)G.S.Ahshuller及其同事們在分析研究了世界上近250萬件高水平發(fā)明專利，綜合多個學科領域原理，法則的基礎上提出的創(chuàng)新方法理論體系。TRIZ理論解決問題的途徑有：技術矛盾和發(fā)明原理、物場分析和76個標準解、ARIZ方法、物理效應和知識庫、理想解等方法，本例采用物場分析方法來解決問題。
根據(jù)TRIZ理論問題標準解法的應用流程進行分析，顆粒飼料生產(chǎn)制粒機是一個技術系統(tǒng)，需要改進，進料管是該系統(tǒng)中的一個組成部分，該部分的功能不足，是需要改進的區(qū)域，問題描述為進料管堵塞，我們的需求是解決進料管黏料堵塞問題。按照圖4的流程，建立物場模型，如圖5，S．管內(nèi)壁是水汽，S2是水汽，F(xiàn)是熱力場。
水凝結于管壁，對于進料管來說是產(chǎn)生有害作用，按照物場分析的理論，S2水汽黏結于管壁是由于溫度場的作用造成的，按照圖5，產(chǎn)生有害作用，應用1.2級標準解來解決問題。
根據(jù)TRIZ理論的76個標準解的第一級“消除有害作用”的方法第九至第十三個標準解（見圖6），解法9是引入S3消除有害作用，解法10是引入改進的S，或（和）S2消除有害作用，解法11是排除有害作用，解法12是用場F2來消除有害作用，解法13是切斷有害影響。
結合本案例，解法9是引入S3消除有害作用，運用本解，S1與S2將被S3分開，不適合本例；解法10引入改進的S，或（和）S：消除有害作用，這一方法要求對蒸汽或者管壁進行改進，蒸汽改進的可能性較小，改進管壁的化學狀態(tài)成本較高；解法11是切斷有害影響，要求引入S2，本例中已經(jīng)有S2，也不適用。
解法12是排除有害作用，解釋為：系統(tǒng)中存在著有害作用和有益作用，且S．與S2必須接觸，通過引入F2來抵消F1的有害作用，將有害作用轉(zhuǎn)化為有益作用，與本案例較貼切。本案中低溫的溫度場是促成蒸汽凝結的主要原因。通過再引入～個溫度場抵消引入排除溫度場對的水蒸氣凝結的作用，核心是消除F1低溫熱力場的有害作用。
技術方案確定
根據(jù)以上的分析，需要引進一個場F2，來消除低溫場F1有害作用，該場同樣是溫度場，該場產(chǎn)生高溫，抵消低溫場的影響，如圖7。
根據(jù)制粒機本身的技術特點，將物場模型轉(zhuǎn)化為技術方案，較為可行的方案有：
(1)將下料管用保溫材料包好，減少下料管壁與物料的溫差。
(2)利用一種可以給下料管壁加熱控溫的物質(zhì)，黏貼于下料管外壁，使下料管溫度保持恒溫，使析出的蒸汽無法在壁上結成水珠。
(3)利用自身系統(tǒng)的能量，用系統(tǒng)自身的蒸汽，對下料管圖7改進模型進行加熱，加熱后的蒸汽用作對物料預處理用，從而使物料無法結壁，保持了內(nèi)壁的清潔衛(wèi)生，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，也實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)。
方案(1)只是減輕了結壁現(xiàn)象，沒有徹底消除物料黏結現(xiàn)象。方案(2)使用電加熱，使用起來不安全，且引入了新的能耗，并且使系統(tǒng)變得復雜。不是一種理想的方案。方案(3)運用熱蒸汽，由于熱蒸汽是生產(chǎn)中已經(jīng)有的資源，本身最經(jīng)濟，對系統(tǒng)改變較小。經(jīng)過對比，認為方案(3)最可行。
最終方案確定為利用自身系統(tǒng)的能量，用系統(tǒng)自身的蒸汽對下料管進行加熱，具體方案是在進料管的外側(cè)增加一個蒸汽套管（圖8），讓蒸汽通過套管，徹底隔斷低溫對管內(nèi)蒸汽的作用，加熱后的蒸汽用作對物料預處理用。
通過運用物場模型分析和76個標準解，采用物場有害作用模型的解法，提出可行的方案，基本解決了進料管堵塞問題，該方案經(jīng)過技術試驗，已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
