1现状分析
1）项目起因。
差速器盖和输入轴淬火任务量急剧拉升，现有淬火机难以满足。超音频感应加热成套设备仅用于STR主动轮231320903退火任务，生产量不饱满。
2）项目调研。
分部现有1套破旧淘汰的可控硅中频电源，1套待用的IGBT超音频退火单轴立式机床。退火件数量很少，在用1台退火设备既可保证，IGBT超音频退火机床闲置待用。
退火与淬火的产品信息如下：
lSTR主动轮的产品：231320903。
lAC16系列差壳编号为81320021和81320022，MAN差速器盖编号为35105-0192（中卡）、35105-0193（重卡）。
l输入轴的产品编号及产品名称：35611-0019（重卡）、17328004（中卡）。
在MAN差速器盖和输入轴的淬火任务量急剧拉升之际，项目组经头脑风暴后，尝试1台立式单轴机床，切换可控硅中频电源、IGBT超音频电源，来实现退火淬火一体的功能，达到：该成套设备能在全新IGBT晶体管超音频电源的超音频驱动下，进行主动齿轮的退火生产与差速器盖的淬火生产；也能在该套电源的中频驱动下，进行输入轴的淬火生产。
2问题分析
将零件淬火退火的工程问题转化为TRIZ问题，经功能分析法得到关键问题后，结合功能模型图进行功能裁剪；经金鱼法进行了设计方案的幻想，经IFR进行了最终理想解给定。综合理想性、技术难度、可靠性、经济性，筛选评估解决方案，得到方案结果。
2.1功能分析法
功能分析是一个分析问题的工具，一种识别系统和超系统组件的功能并分析它们的特点及其成本的分析工具。
2.1.1进行功能组件分析
1)组件分析。确定中频/超音频加热工件为当前系统组件，频率跟踪、信号板、控制及驱动、功率测量等为子系统组件，功率给定、交流电为超系统组件。
2)相互作用分析。找出各组件两两之间的相互作用，存在相互作用＋表示，不存在相互作用－表示。
3)功能模型图。确立各组件之间的具体功能关系，最后画出功能模型图（见图2-3）。其中，无害、充足作用经实线箭头表示，有害作用经波浪线箭头表示，不足作用经虚线箭头表示。
图2中频感应退火
图3超音频淬/退火
2.1.2通过功能分析得到关键问题
1)整流环节采用元件不同；
2)WRS频率板不同，中频与超音频。
2.1.3功能裁剪
根据功能模型图，利用裁剪原则进行裁剪。依据裁剪规则C：超系统组件能够实现组件A功能。根据发明原理P05-合并：空间上有共性或相关部分的操作合并。
拟裁减组件为中频退火设备的GRS、GSQ等控制板以及功率测量环节，将中频退火设备上控制板、功率测量、整流部件、滤波环节、逆变环节裁剪合并至超音频/中频淬退火一体机上。裁剪及合并后的预期成效：2台控制柜变为1台，2台机床本体变为1台，仅有WRS板为低/高频2块，以及不同加热模式下切换电容连片和负载匝比。
图4裁剪前
图5裁剪后
2.1.4运用功能组件裁剪法得到的解决方案
得到概念方案：经超音频/中频淬退火一体机实现中频退火加热，也可进行超音频/中频淬退火加热。
2.2金鱼法
金鱼法可将幻想式的解决构想转变成切实可行的构想，也就是说它能帮助我们梦想成真。
1)在超音频/中频淬退火与中频退火问题中，现实部分为1台机床本体配2套加热电源、频率/功率和负载不同，而1台机床本体配1套加热电源、频率切换是幻想的部分。
2)什么情况下，幻想的部分能变成现实呢？。只有剔除掉中频退火设备的加热电源和机床本体，经超音频/中频淬退火设备及其机床本体进行中频淬火：AC16差壳81320021和81320022以及输入轴17328004[中卡]和35611-0019[重卡]。
3)解决这个问题，可用的资源有：加热电源、机床本体、频率板、负载等。
4)运用创造性思维，创造条件实现幻想。即利用资源，实现1台加热电源的高低频率切换，1台机床本体满足中频、超音频淬退火工件配置要求。
5)得到概念方案：
①WRS板设计为高、低频率两块，在HMI侧可以进行人工选择，当然得设计容错环节。
②去除原中频退火的加热电源和机床本体，在超音频/中频淬退火一体机上实现功能。机床本体的工件夹持和旋转为伺服电动机+皮带传动。
③机床负载和电容均为1套，负载匝比可调整，电容经连片变换。
④不同的产品设计不同的感应线圈，感应线圈前进/后退经伺服电动机+滚珠丝杠副+直线导轨副带动。
3应用TRIZ理论解决措施
对IGBT超音频感应加热成套设备进行升级，改造为退火、淬火的一体机，据需求快速切换超音频退火和中频淬火任务。
1)图纸设计
2)配盘安装
机床本体新增1套二维负载托板及伺服电机等，实现负载的前后数字化移动和左右调节；
超音频退火与中频淬火快速切换：仅需按照随机铭牌，更换电容器及淬火变压器的连接铜排，对调超音频频率板与中频频率板，既可实现电源的淬火与退火功能快速安全切换；
3）降温冷却水的流量数字化显示改造；
4）新增退火与淬火工作切换的纠错机能；
5）新增烟雾收集装置一套；
6）新增淬火液箱及管路；
7）现场土建施工，机床下凹。
8)设备就位
)整机调试
4应用效果
淬退火一体机在超音频驱动下，可退火生产STR主动轮231320903及淬火生产MAN差速器盖35105-0192[中卡]和35105-0193[重卡]，可在中频驱动下，淬火生产输入轴35611-0019[重卡]和17328004[中卡]。淬火件增加3.6万件/年（6min/件）。效益51.34万（153.15元/件）。