S曲线与技术进化法则(TRIZ).ppt

S曲线与技术系统进化法则 主讲人主讲人自行车的进化自行车是1817年法国人西夫拉克发明的，称为“木房子”的第一辆自行车由机架及木制的轮子组成，没有手把，骑车人的脚是驱动装置。该车不能转向，不舒适。自行车的进化1861年，基于“木房子”的新一代自行车设计成功，该车是现在所说的“早期踏板车”，“木房子”的缺点依然存在。自行车的进化1870年，被称为“Ariel”的自行车设计成功，该车前轮安装在一个垂直的轴上，使转向成为可能，但依然不安全、不舒适、驱动困难。自行车的进化1879年，脚登驱动、链轮及链条传动的自行车设计成功，该类车的速度可以达到很高，但该类自行车没有车闸，因此高速骑车时很危险。自行车的进化1888年，车闸设计成功，前轮直径已经变大，但零部件材料不过关，影响了自行车的速度。自行车的进化20世纪，各种新材料用于自行车零件。并且有了折叠自行车，变速自行车。后变速器前后变速器自行车的进化21世纪的自行车自行车的进化21世纪的电动自行车 这款电动力自行车外形如同一个平板，它采用汽车用锂电池供电。自行车上的车把、车座和脚蹬等部件都可以折叠起来，只需要一个平板大小的空间就可以存放它。这款车为骑车者提供了许多便利设计：当它使用电力前进时，两个脚蹬可以同时降低到最底端。在车的平板内部还设计了一个储存空间，您可以将笔记本电脑、手机、iPod等随身物品放入其中。它还可以利用您放在存储空间中的笔记本登录到互联网上，并通过前端内置的屏幕为您提供道路导航。自行车的进化下一代是什么样的呢？下下一代是什么样的呢？下下下一代呢？技术预测-企业在新产品研发决策过程中，要预测当前产品的技术水平及新一代产品可能的进化方向，这种预测的过程称为技术预测。S曲线 1854年，电话原理就已由法国人鲍萨尔设想出来了，6年之后德国人赖伊斯又重复了这个设想。原理是：将两块薄金属片用电线相连，一方发出声音时，金属片振动，变成电，传给对方。问题是送话器和受话器的构造，怎样才能把声音这种机械问题是送话器和受话器的构造，怎样才能把声音这种机械能转换成电能，并进行传送。能转换成电能，并进行传送。1875年6月2日，贝尔在一次试验中，他把金属片连接在电磁开关上，没想到在这种状态下，声音奇妙地变成了电流。S曲线婴儿期当实现系统功能的原理出现后，系统也随之产生；新系统的各组成部分通常是从其它已有的系统中“借”来的，并不适应新系统的要求。时间性能参数婴儿期成长期成熟期衰退期婴儿期的特征:对婴儿期的建议1.充分利用已有技术系统中部件和资源第一代modem是和已有的电话线相匹配，协调发展的。2.与已有的其他先进系统或部件相结合modem与3G的结合3.重点解决阻碍产品进入市场的瓶颈问题调制解调技术的“瓶颈”带宽问题主要问题：l缺乏资源l新系统中存在一系列“瓶颈”问题l新系统的性能通常不如旧系统练习举出一个当前处于婴儿期的技术系统。你认为当前该技术系统面临的最迫切的问题是什么？当前处于婴儿期的产品动力电池组电话发明后的几十年里，围绕着电话的经营、技术等问题，大量的专利被申请。Strowger的“自动拨号系统”减少了人工接线带来的种种问题。干电池的应用缩小了电话的体积，装载线圈的应用减少了长距离传输的信号损失。1906年，Lee De发明了电子试管，它的扩音功能领导了电话服务的方向。后来贝尔电话实验室制成了电子三极管。S曲线成长期成长期的特征：制约系统的主要“瓶颈”问题得到解决，系统的主要性能参数快速提升，产量迅速增加，成本降低；随着收益率的提高，投资额大幅增长；特定资源的引入使系统变得更有效。时间性能参数婴儿期成长期成熟期衰退期成长期特点1.开始获利2.进入不同的细分市场3.系统及其部件会有些适度的改变4.是产品生命周期中最好的阶段技术系统进入不同的细分市场专用化各种类型的GPS对成长期的建议 首先将新产品推向市场，首先将新产品推向市场，抢占先发优势；抢占先发优势；然后不断对新产品进行改然后不断对新产品进行改进，不断推出基于该核心技进，不断推出基于该核心技术的性能更好的产品；术的性能更好的产品；到成长期结束要使其主要到成长期结束要使其主要性能指标（性能参数、效率、性能指标（性能参数、效率、可靠性等）基本达到最优。可靠性等）基本达到最优。练习举出一个当前处于成长期的技术系统。你认为当前该技术系统面临的最迫切的问题是什么？S曲线成熟期 时间性能参数婴儿期成长期成熟期衰退期成熟期的特征系统发展趋于缓慢生产量趋于稳定新出现的矛盾会阻碍系统的进一步发展系统发展趋于缓慢的原因：1.系统性能已接近自然极限，发展趋于缓慢2.回报率/有害作用的比值快速增长3.经济和法律的限制4.超系统发生改变 5.新出现的矛盾阻碍系统的发展v实例：芯片的运算速度受电子移动速度所限v实例：和汽车相关的问题 交通堵塞停车空气污染废旧汽车实例：汽车速度受规定所限成熟期的主要特征1.系统消耗大量的特定资源2.系统被附加一些与其主要功能完全不相关的附加功能3.系统发展寄希望于新的材料和技术_如：纳米材料4.系统的改变主要是外在的变化对成熟期的建议1.下一步的努力方向是：降低成本，改善外观2.增添系统服务功能的可能性 3.简化系统，和其他系统或技术相结合v实例：一体打印机向系统中引入辅助性新功能手机的发展GPS功能照相功能电视、指纹加密、蓝牙、双卡单待练习举出一个当前处于成熟期的技术系统。你认为当前该技术系统面临的最迫切的问题是什么？S曲线衰退期 时间性能参数婴儿期成长期成熟期衰退期相同功能的新技术系统开始排挤老系统相同功能的新技术系统开始排挤老系统系统带来的收益在下降系统带来的收益在下降衰退期出现的原因1.新系统已经发展到第二阶段，迫使现有系统退出市场2.超系统的改变导致对系统需求的降低3.超系统的改变导致系统生存困难v实例：计算尺、胶片单反机计算尺胶片机存储器存储器对衰退期的建议:老式明轮船现代娱乐用的明轮船武器比赛项目l寻找新的领域：如体育、娱乐等l重点投入资金寻找、选择和研究能够进一步提高产品性能的替代技术。当前处于衰退期的产品S-Curve的相关性四参数法：PERFORMANCEINDEXNUMBER OFINVENTORSLEVELS OFINVENTIONDEGREE OFPROFITALLITYTIME性能参数发明数量发明等级利润程度InfancyRapid GrowthMaturityBefore Maturity发明级别发明专利数量参数性能利润t2t3t2t3t3t2t1时间时间时间时间t1t1t1t1t2t3IIIIVIII发明级别发明专利数量参数性能利润t2t3t2t3t3t2t1时间时间时间时间t1t1t1t1t2t3IIIIVIII婴儿期成长期发明级别发明专利数量参数性能利润t2t3t2t3t3t2t1时间时间时间时间t1t1t1t1t2t3IIIIVIII发明级别发明专利数量参数性能利润t2t3t2t3t3t2t1时间时间时间时间IIIIVIIIt1t1t1t1t2t 3成熟期衰退期提高运输速度的各类技术系统的S曲线1-马车的进化S曲线2-滑轨装置车进化S曲线3-发动机驱动车进化S曲线4-螺旋桨飞机进化S曲线5-喷气式飞机进化S曲线6-化学燃料火箭进化S曲线7-核燃料火箭和利用太阳能驱动的固体燃料火箭进化S曲线8-总体的S曲线S曲线理论是企业制定战略的重要参考尺度产品技术产品技术成熟度成熟度 企业技术战略企业技术战略 创新战略创新战略 婴儿期婴儿期评估该技术的功能能力，如果优于现有技术，分析技术转评估该技术的功能能力，如果优于现有技术，分析技术转化为产品的主要障碍，投入资金进行攻关，尽快实现技术化为产品的主要障碍，投入资金进行攻关，尽快实现技术产品化，争取尽快推向市场，抢占技术领先优势。产品化，争取尽快推向市场，抢占技术领先优势。局部局部创新创新成长期成长期首先将新产品推向市场，抢占先发优势，然后不断对新产首先将新产品推向市场，抢占先发优势，然后不断对新产品进行改进，不断推出基于该核心技术的性能更好的产品，品进行改进，不断推出基于该核心技术的性能更好的产品，到成长期结束要使其主要性能指标（性能参数、效率、可到成长期结束要使其主要性能指标（性能参数、效率、可靠性等）基本达到最优。靠性等）基本达到最优。局部局部创新创新成熟期成熟期改进工艺、材料和外观，尽快使成本降到最低，这个时期改进工艺、材料和外观，尽快使成本降到最低，这个时期的利润主要靠市场营销手段来获取。同时必须投入资金跟的利润主要靠市场营销手段来获取。同时必须投入资金跟踪或探索可能的替代技术，判断新技术的技术成熟度，采踪或探索可能的替代技术，判断新技术的技术成熟度，采取相应对策。取相应对策。局部创局部创新和系新和系统创新统创新退出期退出期重点投入资金寻找、选择和研究能够进一步提高产品性能重点投入资金寻找、选择和研究能够进一步提高产品性能的替代技术。的替代技术。系统创系统创新新S曲线预测案例：运用罗吉斯曲线(Logistic Model)计算产品的技术生命周期，预测其发展趋势。LogisticModel预测模型：P(t)为专利累积个数；为S曲线斜率,也就是S曲线的成长率；为成长曲线中之转折点(Midpoint)的时间点。k则代表成长的饱和水平,即饱和点(Saturation),其定义为k10%,k90%,也是成长期与成熟期所需的时间长度t。人造板技术专利分析与趋势预测软件将上述罗吉斯曲线的数学式转换成3项参数,即饱和点、成长时间(Growthtime)和转折点,为操作者自行判断提供参考。专利检索地区为国内专利数据库,对有关人造板加工的专利进行检索,检索出1985年到2007年与人造板有关的发明专利共计403份,实用新型专利3940份由图可知,人造板技术发展饱和点的专利数量为1191件,整个曲线的成长时间为33714个。整个曲线的成长时间为33714个月,即经历33714 个月专利数量会达到饱和点。将计算得到的S曲线加以归纳,可以得出国内人造板技术的生命周期。在婴儿期部分,以专利库的第一笔资料即1988年8月算起,成长期转为成熟期的转折点为313个月。结论：目前国内的人造板技术正处于成长期,由TRIZ理论的S曲线进化法则可知,处于成长期的人造板技术需要降低支出,系统结构及其组成部分需要改善,系统还拥有取之不尽的可以利用的内部和外部资源,通常在这个阶段,系统与不理想因素相关的矛盾还不很尖锐,允许折中和暂缓解决。技术系统进化法则达尔文阿奇舒勒1859年出版了震动当时学术界的物种起源 技术系统的进化遵循一定的模式和规律。技术系统的发展（在一定限度内）是可预测的。1 1、技术系统概念、技术系统概念2 2、系统、子系统、超系统、系统、子系统、超系统3 3、技术系统进化论、技术系统进化论主要内容：系统由若干相互联系、相互作用的部分组成的，在一定环境中具有特定功能的有机整体。技术系统设计人员所设计的产品，是以一定的技术手段来实现社会特定需求的人造系统。是一种系统至少有一个部分是人造的符合完备性法则的要求什么是技术系统？系统的本质属性：系统的本质属性：1 1）系统特征）系统特征：飞机是飞行，缝纫机是缝制：飞机是飞行，缝纫机是缝制衣服衣服 2 2）作用客体）作用客体：空气，缝制的衣服空气，缝制的衣服 3 3）主要有效功能）主要有效功能：飞机运送货物，缝纫机：飞机运送货物，缝纫机缝制衣服缝制衣服例：电冰箱的系统特性、作用客体和系统属性系统特性：制冷作用客体：空气系统属性：冷藏食物系统结构图：环境输入输入输出系统子系统子系统子系统子系统系统、子系统、超系统以汽车为例，轮胎、发动机、方向盘等是汽车的子系统；以汽车为例，轮胎、发动机、方向盘等是汽车的子系统；交通系统就是汽车的一个超系统，因为每辆汽车都是整个交通系统就是汽车的一个超系统，因为每辆汽车都是整个交通系统的一个组成部分。当然，气候，车库等也是汽车交通系统的一个组成部分。当然，气候，车库等也是汽车的超系统。的超系统。当前系统课堂练习2请说明电冰箱的子系统和超系统请说明电冰箱的子系统和超系统 技术系统进化法则技术系统进化法则为提高自身有用功能，为提高自身有用功能，技术系统从一种状态过渡到另一种状态时，技术系统从一种状态过渡到另一种状态时，系统内部组件之间、系统组件与外界环境间系统内部组件之间、系统组件与外界环境间本质关系的体现本质关系的体现萨拉马托夫萨拉马托夫技术系统进化理论基础技术系统进化理论基础19961996年年指出了技术系统发展进化的方向和宏观模式指出了技术系统发展进化的方向和宏观模式技术系统进化法则技术系统进化法则1 1、技术系统完备性法则技术系统完备性法则2 2、技术系统能量传递性法则、技术系统能量传递性法则3 3、协调性法则、协调性法则4 4、提高理想度法则提高理想度法则5 5、动态性和可控性进化法则、动态性和可控性进化法则6 6、子系统不均衡进化法则、子系统不均衡进化法则7 7、向微观级进化法则、向微观级进化法则8 8、向超系统进化法则、向超系统进化法则进化法则之间的层次关系提高理想度法则完备性法则能量传递法则协调性法则动态性进化法则子系统不均衡进化法则向微观级进化法则向超系统进化法则生存法则发展法则这款打印机不仅身形小巧，能够装入手提袋，而且还装备了OLED背光显示设备。这款袖珍打印机长为23厘米，宽为6厘米，它的OLED屏防水防尘，还能显示打印状态。通过暗藏的USB接口，您可以让它连接电脑充电。此外，您只要将这个接口与电脑或者其它设备相接，再放入A4纸，打印机就能工作了，使用简单、方便。便携打印机最终理想解(Ideal Final Result)理想解产品进化火柴硬盘提高理想度法则最理想的技术系统：作为物理实体它并不存在，最理想的技术系统：作为物理实体它并不存在，但却能够实现所有必要的功能。但却能够实现所有必要的功能。技术系统是沿着提高其理想度，向最理想系统的技术系统是沿着提高其理想度，向最理想系统的方向进化方向进化提高理想度法则是所有进化法则的方向提高理想度法则是所有进化法则的方向无键键盘明亮玻璃键盘上蚀刻键的方框，使其与动作捕捉照相机结合，跟踪你手指的位置。提高理想度途径：容量9G转速10000转/分钟容量40G功能尺寸.质量1、硬盘2、计算器、电脑3、汽车，手机1、提高有益的参数2、降低有害的参数3、提高有益参数的同时降低有害参数提高有益参数（增加有用功能）提高有益参数（增加有用功能）无论白天黑夜，TriWave能在没有任何人工照明的情况下拍摄清晰入微的图片。主要技术是在照相机的硅传感器外包裹有一层晶锗。晶锗能接收多种波长的光波，因此，在白天TriWave能“看见”可见光；在夜晚，则依靠红外光波拍摄。2008年最佳发明完备性法则能源动力装置传动装置执行装置对象控制装置外部控制系统主要部分 执行装置、传动装置、动力装置、控制装置技术系统从能量源处获得能量，并将能量转换、作用到对象上一个完整的技术系统必须包括四个部分：一个完整的技术系统必须包括四个部分：动力装置传输装置执行装置控制装置判断现有技术系统是否完整判断现有技术系统是否完整技术系统进化方向：系统不断由不完备向技术系统进化方向：系统不断由不完备向完备发展，逐步减少人的参与，以便提高完备发展，逐步减少人的参与，以便提高系统效率系统效率实例锄头犁专用农业机械标枪弓箭枪帆船运输系统帆船运输系统能源风能动力装置帆传动装置桅杆执行装置船体控制装置对象水外部控制水手舵请分析台式风扇的系统主要部分请分析台式风扇的系统主要部分能源动力装置传动装置执行装置对象控制装置外部控制答案：台式风扇的系统的主要部分答案：台式风扇的系统的主要部分能源动力装置传动装置执行装置对象控制装置外部控制电开关扇叶传动轴电机空气人能量传递法则技术系统实现功能的必要条件：能量必须技术系统实现功能的必要条件：能量必须能够从能量源流向技术系统中的所有元素能够从能量源流向技术系统中的所有元素技术系统应该沿着使能量流动路径缩短的技术系统应该沿着使能量流动路径缩短的方向进化，以减少能量损失方向进化，以减少能量损失能源动力装置传动装置执行装置对象控制装置外部控制如果某个元件接收不到能量，就不能发挥作用，这会影响到技术系统的整体功能实例：多米诺骨牌能量传递法则减少能量损失的途径1.缩短能量传递路径，减少传递过程中的损缩短能量传递路径，减少传递过程中的损失失2.减少能量形式的转换，最好用一种能量形减少能量形式的转换，最好用一种能量形式贯穿系统的整个工作过程，从而减少能式贯穿系统的整个工作过程，从而减少能量在转换过程中的损失量在转换过程中的损失3.用可控性好的能量形式代替可控性差的能用可控性好的能量形式代替可控性差的能量形式量形式机械场声场热场化学场电场磁场缩短能量传递路径减少能量形式的转换蒸汽机车能量利用率：515%内燃机车能量利用率：3050%电力机车能量利用率：6585%化学能热能压力能机械能化学能压力能机械能电能机械能热力驱动的鼠标协调性法则技术系统是沿着各个子系统之间更协调的技术系统是沿着各个子系统之间更协调的方向进化。这也是整个技术系统能发挥其方向进化。这也是整个技术系统能发挥其功能的必要条件。功能的必要条件。子系统间的协调性主要表现在：子系统间的协调性主要表现在：结构上的协调各性能参数之间的协调工作节奏/频率上的协调协调性法则结构上的协调结构上的协调 如：早期如：早期积木积木只能摞、搭；只能摞、搭；现代积木现代积木可自由组合、随意插可自由组合、随意插合成不同的形状。合成不同的形状。协调性法则各性能参数之间的协调各性能参数之间的协调 比如：网球拍需要考虑两个性能参数的协调：一方面要比如：网球拍需要考虑两个性能参数的协调：一方面要将球拍整体重量降低，以提高其灵活性；同时要增加球拍将球拍整体重量降低，以提高其灵活性；同时要增加球拍头部重量，以保证产生更大的挥拍力量。头部重量，以保证产生更大的挥拍力量。协调性法则工作节奏/频率上的协调板材生产线洗瓶作业实例有880个轮子的巨型车 F1赛车 系统中的各个子系统不是“独自”工作的，必须相互协调；良好的协调性是整个技术系统发挥其功能的必要条件。动态性进化法则技术系统应该沿着结构柔性、可移动性、可技术系统应该沿着结构柔性、可移动性、可控制性增加的方向进化。控制性增加的方向进化。1.提高柔性子法则2.提高可移动性子法则3.提高可控性子法则1.提高柔性子法则单铰链多铰链刚体柔性体气体液体场粉末有两种特性的刚体实例动态性进化路线v实例：三星显示器不可移动可移动单圆柱铰接双圆柱铰接球铰接可分离实例提高可移动性子法则l技术系统应该沿着系统整体可移动性增强的方向进化。不可动部分可动高度可动整体可动l可移动性进化路线提高可控性子法则l技术系统应该沿着系统整体可控制性增强的方向进化。（利用中介物）（引入反馈机制）（智能反馈）直接控制间接控制反馈控制自我控制老式路灯开关控制声控、光控光感调节亮度提高可控性子法则 摧毁建筑物造成的灰尘总是让邻居苦不堪言。因此，日本建筑公司Kajima开发了一种更干凈的破坏技术。此技术2008年春天被首次采用，干凈利落地摧毁了一幢17层楼的办公楼。具体操作是：首先破坏掉大楼的第一层，用计算机控制的水压千斤顶支撑大楼，然后重复前面步骤。这种有序的拆卸过程便于控制石棉和其他有毒材料，也安全。旧大楼99%的钢材、水泥和92%的内部材料得以循环使用（通常的材料回收率只有55%），并且摧毁大楼所用的时间比传统方法减少1/5。子系统不均衡进化法则任何技术系统所包含的各个子系统都不是同步、均衡进化的，每个子系统都是沿着自己的S曲线发展；这种不均衡的进化常常导致子系统之间出现矛盾；整个技术系统的进化速度取决于系统中最“慢”的那个子系统的进化速度；实例实例：自行车的速度受传动装置限制子系统不均衡进化法则一只木桶，最短的一片决定其容量！向微观级进化法则技术系统是沿着减小其元件尺寸的方向进化的。电子管晶体管集成电路大规模集成电路ENIACTX-0IBM 5150笔记本电脑迷你数码相机植入式血糖测量仪向微观级进化法则最初，技术系统是在宏观级别上进化的；当资源耗尽时，就开始在微观级别上进化。进化路径：1.提高物质的可分性和分散物质的组合性2.提高混合物质（空隙物质）的可分性，运用毛细现象和多孔材料3.用场代替物质，向“场物质”或场转变提高物质的可分性SolidrubbersoleSimpleaircavitySeparatecavitiesGelfilledlinkedvoids向微观级进化法则向超系统进化法则1.1.技术系统沿着以下路线进化：技术系统沿着以下路线进化：单系统 双系统多系统2.2.当技术系统进化到极限的时候，系统中实当技术系统进化到极限的时候，系统中实现某项功能的子系统会从系统中被剥离出现某项功能的子系统会从系统中被剥离出来，转移到超系统中，成为超系统的一部来，转移到超系统中，成为超系统的一部分。分。在该子系统的功能得到增强的同时，也简化了原有的技术系统。单系统双系统多系统单双多（增加相同对象）单双多（增加不同对象）向超系统跃迁v实例：飞机的航程受载油量的限制技术系统进化法则1.完备性法则2.能量传递法则3.协调性法则4.提高理想度法则5.动态性进化法则6.子系统不均衡进化法则7.向微观级进化法则8.向超系统进化法则进化法则的作用预测产品未来的发展方向，做出前檐决策；通过产品发展方向的预测，解决实际问题；进行专利规避，超越竞争对手。对设计活动的指导作用：新产品设计：确定符合进化规律的设计方向现有产品改进：选择符合进化规律的解决方案举例一个你熟悉的技术系统举例一个你熟悉的技术系统1、请用S S曲线法则曲线法则分析该系统处于那个阶段2、请用提高理想度法则提高理想度法则确定系统的最终理想解3、请用子系统不均衡法则子系统不均衡法则找出最不理想的子系统这款概念雨伞采用压缩空气作为遮雨部件。通过调整伞柄的控制按钮，您可以自如控制、调整雨伞的空气伞直径。这样一来，伞的部件便只剩下一支伞柄，而您也不用再为雨天撑伞进入室内，弄湿地板而发愁了S曲线与进化法则之间的关系婴儿期成长期成熟期衰退期时间性能参数完备性法则能量传递法则协调性法则提 高 理 想 度 法 则动态性进化法则子系统不均衡进化向微观级进化向超系统进化多维进化空间系统进化的组合轨迹l任何技术系统的进化都是在多个进化法则的共同作用下进行的。CAB遵从进化的规律进化模式和进化路线技术进化模式-给出了技术进化的一般方向，每条模式之下有多条技术进化路线组成。技术进化路线-由技术所处的不同状态构成，表明了技术进化由低级向高级进化的过程，提供了技术预测的功能。Mann Darrell的11种进化模式系统向理想化方向进化系统向理想化方向进化;向增加系统的动态性方向进化向增加系统的动态性方向进化;向增加系统分割的方向进化向增加系统分割的方向进化;向增加空间分割的方向进化向增加空间分割的方向进化;向增加表面分割的方向进化向增加表面分割的方向进化;向增加可控性方向进化向增加可控性方向进化;向超系统方向进化，即先增加系统的集成性再简化向超系统方向进化，即先增加系统的集成性再简化;向增加几何体复杂性的方向进化向增加几何体复杂性的方向进化;向能量转换路径最短的方向进化向能量转换路径最短的方向进化;向增加系统动作协调性的方向进化向增加系统动作协调性的方向进化;向增加系统节奏和谐性的方向进化。向增加系统节奏和谐性的方向进化。进化模式和进化路线的关系模式_1模式_2模式_11路 线_1,1路 线_1,2路 线_1,m1路 线_11,1路 线_11,2路线_11,m11 每种进化模式都有多条进化路线，每条进化路线是从结构进化的特点描述产品核心技术所处的状态。进化路线的方向通过对大量专利的分析，通过对大量专利的分析，AltshullerAltshuller发现发现产品通过不同的技术路线向理想解方向进产品通过不同的技术路线向理想解方向进化化理想解产品进化路线依时间、空间、界面分类有35种进化路线1.动作协调2.节奏协调3.非线性4.单-双-多（增加相同对象）5.单-双-多（增加不同对象）6.最小的趋势 时间1.单-双-多（增加相同对象）2.单-双-多（增加不同对象）3.单-双-多（增加差异程度）4.减少制动（阻尼）5.增加感官的使用6.增加色彩的利用7.增加透明度8.消费者购买焦点9.市场趋势10.设计点11.自由度12.打破边界13.降低系统复杂度（简约设计）14.控制性15.降低人为参与16.设计方法17.降低能源转换次数 界面 空间1.智能性材料2.空间分割3.表面分割4.物体分割5.最小的趋势6.网状与纤维7.降低密度8.增加不对称9.打破边界10.几何的进化（线性）11.几何的进化（体积）12.动态程度基于空间分类的进化路线Space SegmentationSpace Segmentation空间分割空间分割由左至右演化由专利及知识库萃取而来每一个演化转变均存在有好处(benefits)理想性增加的相关联性Benefits增加，cost也可能增加，但大多数或长期的观点，其净利益(net benefit)是增加的活性毛细孔孔结构活性元素巧克力毛细管/多孔结构泡沫巧克力多重中空结构多孔巧克力中空结构酒心巧克力整块实体纯巧克力基于空间分类的进化路线v此概念在35个进化路线中，除了单-双-多(Mono-Bi-Poly)与简约设计(Trimming)之外，其它均适用活性毛细孔结构毛细孔/多孔结构多重中空结构中空结构整块实体利益逐渐增加技术挑战(或许成本)、风险等逐渐增加时间基于界面分类的进化路线v简约设计(Trimming)设计者更聪明地善用资源而减少子系统使达到相同(更佳)功能从左至右利益增加，成本增加？系统复杂度进化的曲线简约后系统去除非主要子系统去除非主要功能复杂系统宝丽来公司的PoGo无墨口袋照片打印机IFR and Evolutionary Limit现有系统存在有进化的极限 进化的极限与IFR有段差距寻求现有系统进化的潜力进化潜力的定义技术系统的目前技术水平与技术系统能够技术系统的目前技术水平与技术系统能够达到的进化极限之间的差距达到的进化极限之间的差距Mann Darrell“进化潜力进化潜力”就存在于当前进化状态和最高就存在于当前进化状态和最高进化状态之间进化状态之间进化路线空间分割实体中空多孔毛细孔/多孔活性毛细孔结构技术进化路线的应用产品概念形成模型技术进化路线的应用Mann Darrell的进化潜力雷达图产品进化位置的量化利用模糊集0，1，2，3，4，5来度量产品的相对进化位置，下图为产品相对每一进化模式位置的确定过程。沿第n条进化路线的进化位置第n条进化路线1，Space Segmentation（空间）1/5实体中空多孔毛细孔/多孔活性毛细孔结构实体滚子结构(solid roller structures)增加的(强度/重量)比值，增加的润滑负载能力2，Geometric Evolution Trend 3/4点一维线性二维平面三维表面对称的设计，其第三维度并未完全运用如内环(inner race)与外环(outer race)的轮廓、轴承端面等举例：轴承系统(球面滚子轴承)3.Surface Segmentation(表面分割)1/4光滑表面肋状表面立体粗糙面作用孔面4.Controllability Trend(控制度)1/4直接控制 加入中介 反馈智能反馈无任何反馈装置，或可考虑增加来监控轴承的状况如磨损、负载等，以优化轴承作业情况。举例：轴承系统(球面滚子轴承)举例：轴承系统(球面滚子轴承)阶层雷达图由零组件展开有利于辨识出研发焦点进化项目可以不同 (动作协调)与个别滚子较无关，但是与所有滚子在整个系统里互动就有关。如何进行产品技术进化潜力的预测？1、分析产品的关键专利数据2、选择相关的TRIZ技术进化路线3、构建产品技术进化潜力雷达图4、产品技术进化潜力预测5、评估预测结果工程实例：点胶机的进化为了预测点胶机的开发方向以适应现代封装为了预测点胶机的开发方向以适应现代封装要求，将要求，将TRIZTRIZ理论中的技术进化趋势与技术理论中的技术进化趋势与技术系统子系统相结合，根据点胶机子系统结构系统子系统相结合，根据点胶机子系统结构特点，分析了点胶装置子系统沿不同进化趋特点，分析了点胶装置子系统沿不同进化趋势进化的规律；确定了点胶机子系统目前所势进化的规律；确定了点胶机子系统目前所处进化路线的位置，最后根据目前位置得出处进化路线的位置，最后根据目前位置得出点胶机将来可能的开发方向点胶机将来可能的开发方向半自动点胶机全自动三维点胶机手动胶枪气动胶枪自动点胶机胶水点胶机的进化点胶机的技术系统结构以自动点胶机为例：以自动点胶机为例：能量资源动力系统传动系统执行系统对象胶水控制系统外部控制丝杠电机微处理器喷头电能人点胶机的进化趋势1、减少人的参与：、减少人的参与：人人+工具人+动力工具人+半自动工具人+自动工具全自动工具2、动态性、动态性可控性可控性 直接控制中介控制添加反馈智能反馈3、线性几何进化（空间）：、线性几何进化（空间）：点线平面曲线轴对称三维曲线4、由单一到双向再到多样（增加相同对象）：由单一到双向再到多样（增加相同对象）：单系统双系统三系统多系统集成的多系统5、由单一到双向再到多样（增加差异性）：、由单一到双向再到多样（增加差异性）：相似部件不同特征的部件相反部件不同部件6、自由度进化路线：、自由度进化路线：单自由度系统双自由度系统三自由度系统四，五，六自由度系统1、减少人的参与1.人直接利用胶水瓶进行粘接，点胶的操作和控制都需要人的参与来实现；2.机械式胶枪更加便于控制每次粘接所需要的胶量和点胶位置，却仍需手动操作控制点胶量；3.气动胶枪在提高点胶出胶精度的同时，减少了人手的操作；4.自动化点胶机可以通过编程或导入CAD图形等操作来控制点胶位置和点胶量，使人的直接参与从点胶工作中逐渐减少所以点胶机的进化应该向全自动工具发展2、动态性可控性1.粘接时使用的胶量和点胶位置都需要直接进行控制，所使用的胶量和点胶位置的准确性、一致性都很难把握2.为了有效地控制所需胶量，增加了中介控制，使用胶枪或者控制器来控制点胶量3.使用计算机技术，采用摄像装置添加反馈，实现对点胶位置及点胶模式的控制，并对点胶量进行监控所以：点胶机的控制目前已达到了具有反馈控制的阶段，应该向智能反馈控制的方向开发3、线性几何进化（空间）影响点胶装置线性结构的几何进化路线的子系统主要是其执行系统，目前的自动化点胶机执行系统工作形式为点到点，或是直线、平面曲线的喷涂依照此进化路线，应该向轴对称或三维曲线的方向开发，这当然也必将涉及控制系统和传动系统等的进化4、由单一到双向再到多样（增加相同对象）1.最先使用的点胶机只采用一个点胶头进行点胶，产品通过点胶机的工作台时，单个点胶头根据要求完成点胶2.双头点胶机可以提高生产效率，确保所需点胶的两个点滴胶量一致3.多头点胶机可以同时点涂多组产品，极大地提高生产效率因此按照此进化路线，点胶机的工作系统应向集成的多系统方向发展点胶技术的种类1、时间压力型点胶、时间压力型点胶2、阿基米德计量管点胶、阿基米德计量管点胶3、活塞式点胶采用类似活塞、活塞式点胶采用类似活塞气缸的机构来点胶气缸的机构来点胶4、插针涂胶和印刷点胶、流体喷射点胶、插针涂胶和印刷点胶、流体喷射点胶5、由单一到双向再到多样（增加差异性）按照这条进化路线，可以使点胶机集成不同特征的部件向相反部件的方向发展，也可以将不同特征的部件进化成不同的部件，根据封装产品、使用胶类的不同，在各种具体点胶情况下进行使用6、自由度从点对点的点胶，到可以做直线、圆弧等的涂胶工作，直至现在可以根据识别导人的CAD平面图形进行涂胶，点胶机工作系统的自由度逐渐增加多自由度方向是点胶机发展的方向之一。潜力预测-雷达图评估预测结果通过对点胶机的发展状况分析，利用TRIZ理论的进化法则，归纳总结了点胶机的发展进化路线，分析得出：增加点胶系统的动态性、可控性，增加系统的集成性必将导致矛盾，向超系统传递，将是未来点胶装置发展的方向矛盾的解决可以通过分析并依靠TRIZ理论中的矛盾矩阵表，寻找发明原理来解决让创新掌握在您的手中！