长期以来,酿酒师们一直被白酒酿造的发展模式所困扰。其实机械酿造的大胆尝试和创新,与传统精髓的传承和坚持并不矛盾。但是如何将两者有机地统一和融合呢?TRIZ理论的应用提供了一个有益的思路,值得酿酒设计者考虑、借鉴和深入探索。
TRIZ理论,在产品创新的过程中,通常会引导人们做三件事:如何克服思维惯性?如何找到正确的问题?以及如何正确解决问题。一般来说,它有一个统一的产品创新路线图,如图17所示。
虽然TRIZ理论不能直接解决原有的工程问题,但它帮助我们找到问题的根源和解决方案:通过功能分析→因果链分析→技术演化分析→合理剪裁或特征传递→制作问题模型,然后用合适的工具进行实验设计,从而找到切实有效的解决方案。
TRIZ理论在酒醅冷却系统中的应用:
蒸熟加水后,谷物的温度为90~100℃,需要快速冷却。如何既保证冷却强度,又保证谷物各点温度均匀,避免破坏谷物结构,是直接决定机械酿造系统是否适用和推广的关键环节。以公司研发的首款仿生酿造机模型为例,经过安装调试,发现冷却过程在规定的时间范围内。
1.功能分析
首先,执行特定功能的单元或系统被定义为组件。然后,在组件分析的基础上,分析技术系统各组件之间的关系和功能,进而分析技术系统中各组件之间的功能,包括有用功能(包括正常功能、不足功能和过多功能)和有害功能。谷物谷物冷却系统各部件的功能模型用图形表示,如图18所示。
2.因果链分析
这台机器的冷却性能不达标。整个过程中出现这种结果的原因是什么?利用TRIZ理论的因果链分析,寻找解决问题的突破口。
浓香型白酒酿造属于开放式经营。为防止杂菌感染,粮食在生产现场的暴露时间不宜过长。以炎热天气为例,降温时间不应超过25分钟。同时,该工艺要求冷却后的谷物颗粒整体温度必须达到“热平温、冷温13℃”,各点温度大致平衡,波动不超过1℃。
因此,晶粒的冷却效果差,主要体现在三个方面:冷却时间长,晶粒各点温差大,晶粒温度与工艺规定的温度偏差长。现在仅以“冷却时间过长”为例进行分析,过程如图20所示。
从图20可以看出,只有当仿生系统中谷物颗粒的冷却时间过长时,才会涉及到许多特定的因素。据统计,对“谷物冷却效果不佳”采用TRIZ的因果链分析时,发现了40次问题因素,分类统计如图21、22所示。
根据因果链分析,对原设计的各种成分进行了全面的重新评估和量身定制:自然因素属于不可改变的项目,工艺因素可以根据工艺的适当控制进行消除,但设备涉及的10个因素各有改进的空间。
最后,对机器的冷却系统进行了以下改进:调整送风方式、增加板孔密度、增加板链宽度、改变风机型号、改进风道、增加风机数量、改进分配器、降低链板速度等。在适度控制糟醅水分的情况下,将改进后的机器冷却效果与人工操作进行对比,其效果如图23所示。