TRIZ知识培训(适合工厂内部培训-内容较全).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,内容提要,一、,TRIZ,简介,二、,创新思维,三、,TRIZ,理论体系,四、,TRIZ,的基本概念与方法,五、因果分析及资源分析,六、矛盾分析及,40,个发明原理,七、技术系统进化八大法则,上世纪,40,年代，前苏联科学家阿奇舒勒,(G.S.Altshuller),提出：,一旦我们对大量的好的专利进行分析，提炼出问题的解决模式，我们就能够学习这些模式，从而创造性地解决问题。,带领他的团队开始了一项伟大的研究，希望找到发明创造的方法。经过,50,多年,250,万件专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组，建立起一整套体系化、实用的解决发明问题的理论方法体系,TRIZ,（发明问题解决理论,）,根里奇,阿奇舒勒,（,G.S.Altshuller,）,（,1926,1998,）,1.TRIZ,的起源,一、,TRIZ,简介,不同行业遇到的问题，采用相同的原理加以解决,；,创新是有普适性规律的,2.,产品,/,技术系统的发展不是随机的，而是按照一定规律在发展进化；,技术系统是按特定规律不断进化,2.TRIZ,的核心思想,技术系统的进化一般经历,4,个阶段，典型的,S,曲线是描述技术系统的完整生命周期；当一个技术系统的进化完成,4,个阶段后，必然会出现一个新的技术系统来替代它，如此不断的替代。,婴儿期衰退期,成长期,成熟期,1.1,何谓创新,时时都是创造之时,处处都是创造之地,人人都是创造之人,二、,创新思维,创新是指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向,利用现有的知识和物质,在特定的环境中,本着理想化需要或为满足社会需求,而改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境,并能获得一定有益效果的行为。,创新是人人都具有的一种能力,为什么一般人很难创新？,思维惯性是决定创新能力的关键因素，习惯于单向思维、线性思维、惯,性思维的大脑只能是机械地重复旧的行为，只能是习惯于接受大家所说的，很,难产生创新的灵感和成果。,思维惯性的正面作用：是人们能够轻车熟路需迅速的解决相似的问题；,思维惯性的负面作用：在发明创新活动中，它是影响创新思维的主要思,维,障碍。,阻碍创新最主要的因素是人们头脑中的传统的、固定的观念和思维中形,成的习惯与定势，要创新就必须勇于突破思维的惯性和定势。,1.,将一枚硬币任意抛掷了,9,次，掉下后都是正面向上，现在再试一次，假定不受任何外来因素的影响，那么硬币正面朝上的可能性是多少？,2.,在荒芜人迹的河边停着一个小船，这只小船只能容纳一个人，有两个人同时来到河边，并且这两个人都坐着这条船过了河，请问：两个人是怎么过河的？,3.,你是否具有创新思维？,TRIZ,中的创新思维,九屏幕法,九屏幕法,最终理想结果,IFR,问题定义,/,解决的思考过程,IFR,实例,IFR,系统具有的,4,个特点：,1.,保持了原系统的优点；,2.,消除了原系统的不足；,3.,没有使系统变得更复杂；,4.,没有引入新的不足；,IFR,实例,割草机,IFR,实例,割草机,案例：,农场主有一片农场，放养大量的兔子。兔子需要吃到新鲜的青草，农场主不希望兔子走得太远而照看不到，也不愿意花费大量的劳动割草运回来喂兔子。这难题如何解决？,（,1),最终目的是什么？,兔子能够吃到新鲜的草,（,2,）,IFR,兔子永远自己能够吃到草,（,3,）达到,IFR,的障碍是什么？,为防止兔子走得太远照看不到，农场主用笼子放养兔子，但放养兔子的笼子不能移动,（）出现这种障碍的结果是什么？,由于笼子不能移动，兔子只能吃到笼子下面的草，短时间内，草就被吃光；,（）不出现这种障碍的条件是什么？,笼子下面永远有草,（）创造这些条件时可用的资源是什么？,兔子笼子草,解决方案：给笼子装上轮子，兔子自己推着笼子移动，去不断地获得青草。,三、,TRIZ,理论体系,1.TRIZ,解决问题的一般流程,三、,TRIZ,的理论体系,TRIZ,问题模型,待解决的问题,解决方案模型,最终解题方案,转化,应用,TRIZ,工具,2.TRIZ,解决问题的一般流程,从解题流程图中，可以发现四条解决问题的技术路径：,1),技术矛盾,通用参数,(39,个,),创新原理,(40),；,2),物理矛盾,分离方法；,3),物场模型,标准解法,(76,个,),；,4)How to,模型,知识库（知识使能）；,三、,TRIZ,的理论体系,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.1 TRIZ,的基本概念（术语）,1.,技术系统,定义：,由具有相互联系的组元及其运作机制组成、用以实现特定功能或职能的集合。,特性,1,：有用性,技术系统由物质组件组成,为满足人们（社会）的需求而实现某种功能的系统，该系统必须有一个功能是其子系统共同完成的。,汽车技术系统：,功能是运输人和物；,由发动机、传动系统,(,离合器、变速箱、传动轴、差速器,),车轮及方向盘、刹车、油门、车灯等组成；,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.1 TRIZ,的基本概念（术语）,1.,技术系统,定义：,由具有相互联系的组元及其运作机制组成、用以实现特定功能或职能的集合。,特性,2,：层次性,当前系统由多个子系统组成；同时它又是其超系统的子系统。,子系统：当前技术系统的组成部分,超系统：包含当前技术系统和与它有关的其它系统的系统,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.1 TRIZ,的基本概念（术语）,1.,技术系统,定义：,由具有相互联系的组元及其运作机制组成、用以实现特定功能或职能的集合。,特性,2,：层次性,当前系统由多个子系统组成；同时它又是其超系统的子系统。,子系统：当前技术系统的组成部分,超系统：包含当前技术系统和与它有关的其它系统的系统,超系统,子系统,当前系统,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.1 TRIZ,的基本概念（术语）,2.,功能,广义：研究对象能够满足人们某种需要的属性；,TRIZ,定义：是技术系统特定工作能力的抽象化描述。,功能的描述,：,常用,“,动词名词,”,（,“,V,O,”,）形式描述。,其中：,“,动词,V,”,表示系统的一个,“,操作,”,；,“,名词,O,”,表示承受操作的对象，是可测量的。,例如,:,钢笔的用途是写字，功能则是存送墨水；,铅笔的用途是写字，功能则是磨擦铅芯；,毛笔的用途是写字，功能则是浸含墨汁。,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.1 TRIZ,的基本概念（术语）,3.,矛盾事物矛盾的法则，即对立统一的法则，是自然和社会的根本法则，因而也是思维的根本法则。,”,毛泽东,TRIZ,中矛盾的定义：,矛盾是指针对技术系统中某一问题而出现的系统参数的相互制约、相互排斥的,关系,。,矛盾通常表现为难于调和的冲突。,例：高杆路灯很高，照明范围大，但维修困难。灯在照明的时候要在高处，在维修的时候，灯要落到低处。,技术系统矛盾,物理矛盾是技术系统中某一个参数不同状态之间,相互排斥的关系。,技术矛盾是技术系统中两个参数之间的,相互制约的关系；,技术矛盾,1,船体变窄提高速度但容易翻船；,技术矛盾,2,楼高房子多但抗震能力低,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.1 TRIZ,的基本概念（术语）,3.,矛盾,物理矛盾,雨伞既要大又要小,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.1 TRIZ,的基本概念（术语）,4.,理想度,定义：,系统中有益功能的总和与系统有害功能及成本的比率。,表达式：,意义：,1,）理想度综合反映了技术系统的社会效益、经济效益和成本，理想度越高其竞争力越强。,2,）创新的过程就是不断提高理想度的过程。,3,）最理想的技术系统其理想度为无穷大。即指作为物理实体它并不存在，但却能够实现所有必要的功能。,四、,TRIZ,的基本概念与方法,发明的等级,创新程度,比例,举例,一级,（最小型发明）,明确结果,32%,水杯，使用隔热层减少热量损失,二级,（小型发明）,局部改进,45%,带盖子的水杯（改进一个组件），,737,发动机的不对称设计,三级,（中型发明）,根本改进,18%,保温杯（改进几个组件，增加功能），鼠标，圆珠笔,四级,（大型发明）,全新概念,4%,内燃机、集成电路,五级,（特大型发明）,重大发现,1%,晶体管、电话、飞机、,PC,（自然界从未有过的东西）,4.1 TRIZ,的基本概念（术语）,5.,发明的等级,四、,TRIZ,的基本概念与方法,技术系统：,由具有相互联系的组元及其运作机制组成、用以实现特定功能或职能的集合。,特性,1,：有用性,技术系统由物质组件组成,为满足人们（社会）的需求而实现某种功能的系统，该系统必须有一个功能是其子系统共同完成的。,汽车技术系统：,功能是运输人和物；,由发动机、传动系统,(,离合器、变速箱、传动轴、差速器,),车轮及方向盘、刹车、油门、车灯等组成；,4.2,系统分析法（功能分析法）,1.,技术系统及其构成,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2 TRIZ,的基本方法,1.,系统分析法（功能分析法）,技术系统组件与系统作用对象,:,组件,是技术系统的组成部分,组件,执行一定的,功能,组件可以等同为系统的子系统,系统作用对象,系统作用对象是系统功能的承受体,属于特殊的超系统组件,三、,TRIZ,的基本概念与方法,技术系统组件与系统作用对象,:,技术系统（近视眼镜）的系统级别图,技术系统子系统,超系统,超系统组件,技术系统组件,子系统组件,系统作用对象,3.2,系统分析法（功能分析法）,1.,技术系统及其构成,组件的符号表示,技术系统,子系统,超系统,镜腿,镜片,技术系统,系统组件：矩形框,超系统组件：六菱形,系统作用对象：圆角矩形,手,超系统,眼睛,金属杆,塑料套,光线,镜框,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,1.,技术系统及其构成,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,2.,技术系统功能及其确认,功能描述了系统或组件是用来做什么的,功能描述了组件改变其它对象的能力,。,定义,1,：是技术系统特定工作能力的抽象化描述。,定义,2,：,功能是物体作用于其他物体、并改变其参数的,行为,。,注意：功能与产品的用途、能力、性能等概念不尽相同。,例如,:,钢笔的用途是写字，功能则是存送墨水；,铅笔的用途是写字，功能则是磨擦铅芯；,毛笔的用途是写字，功能则是浸含墨汁。,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,2.,技术系统功能及其确认,功能的描述,：,“,动词名词,”,（,“,V,O,”,）,其中：,“,动词,V,”,表示系统的一个,“,操作,”,；,“,名词,O,”,表示承受操作的对象，是可测量的。,例如：,电线的功能,=,传输电流,活塞的功能,=,挤压气体,房子的功能,=,保持温度,注意,1,：,功能受体至少要有一个参数受到影响，发生改变。,传输电流,-,电流位置的改变,挤压气体,-,气体体积,/,密度的改变,保持温度,-,空气的温度保持,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,2.,技术系统功能及其确认,注意,2,：,禁止使用,“,不,”,替代否定动词,如：陶瓷不能传导电流,陶瓷阻碍电流,河堤缺口不能阻止河水,河堤缺口引导河水,注意,3,：功能受体必须是组件，不能是组件参数。,注意,4,：需针对特定条件下的具体技术系统进行功,能陈述。,注意,5,：,要关注系统的功能而不是关注实现功能的,手段。,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,2.,技术系统功能及其确认,功能的类别：,根据与主要功能的关系分为以下几类：,有用功能,充分的功能,不足的功能,过度的功能,有害功能,中性的功能,镜片度数合适,镜片度数小,镜片度数大,镜架压迫鼻梁,桌子上的纸巾,例：眼镜的功能,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,2.,技术系统功能及其确认,功能的级别：,主要功能,反映系统的主要有用功能（系统功能）,系统创建或设计的目的和目标,功能载体是技术系统本身,基本功能,保证完成主要功能的组件功能,技术系统组件的功能级别最高为基本功能,功能载体是与系统作用对象直接作用的系统组件,辅助功能,保证完成基本功能的组件功能,功能载体是系统或超系统中的组件,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,2.,技术系统功能及其确认,主要功能：,（眼镜）折射光线,基本功能：,（镜片）折射光线,辅助功能：,（镜框）支撑镜片,（镜腿）支撑镜框,（鼻子）支撑镜框,（耳朵）支撑镜腿,功能级别举例：眼镜的功能,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,3.,技术系统分析的流程及步骤,步骤,1,：建立组件模型：,描述系统组成及各组件的层次,步骤,2,：建立结构模型：,描述组件之间的相互作用关系,步骤,3,：建立功能模型：,用规范化的功能描述，揭示整个技术系统所有组件之间的相互作用关系，以及如何实现系统功能,1,）问题描述,需拆除的,六方堵头,图,1,气瓶及附属六方堵头,(,螺纹联接,),气瓶检验时，需要拆除气瓶上的六方堵头如图,1,所示。通常采用专用拆卸装置夹紧瓶身，然后用扳手将六方堵头拆卸下来。,工作原理如图,2,所示。操作时将气瓶,2,放置于该支架,1,上，扳动手柄,3,拉紧抱紧圈,4,夹紧气瓶,2,；然后用扳手,6,卡住六方堵头,5,，用手扳动扳手,6,，将六方堵头,5,从气瓶,2,上拆御下来。,主要问题：气瓶夹紧不可靠。,当需要较大力矩扭转时，会出现气瓶相对抱紧圈滑动，即“打滑”现象，从而导致六方堵头与气瓶间的螺纹联接无法松动，使夹紧装置失效。四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,4.,应用举例,1,）问题描述,系统工作原理的规范化描述格式如下：,“,用单句、不修饰,”,（每句只用主语谓语宾语）,上述系统工作原理的规范化描述如下：,四、,TRIZ,的基本概念与方法,4.2,系统分析法（功能分析法）,4.,应用举例,句序,主语（名词）,谓语（动词）,宾语（名词）,1,气瓶,2,放置（于）,支架,1,（上）,2,手,扳动,手柄,3,3,手柄,3,拉紧,抱紧圈,4,4,抱紧圈,4,夹紧,气瓶,2,5,扳手,6,卡住,六方堵头,5,6,手,扳动,扳手,6,7,扳手,6,(,从气瓶,2),拆御,六方堵头,5,系统分析,功能组件,关系矩阵,结构模型,功能模型,2,）组件分析,3,）关系矩阵,4.应用实例,系统分析,功能组件,关系矩阵,结构模型,功能模型,存在相互作用的组件对,功能描述,名称,图片,功能,功能属性,充分,不足,过度,有害,1,A,支撑,B,压迫,2,A,摩擦,B,夹紧固定,3,A,支撑、联结,B,拉伸,4,）结构模型,4.应用实例,系统分析,功能组件,关系矩阵,结构模型,功能模型,存在相互作用的组件对,功能描述,名称,图片,功能,功能属性,充分,不足,过度,有害,4,A,联结、拉紧,B,拉伸,5,A,夹紧、扭转,B,弯曲,6,A,分离,B,堵塞,4,）结构模型,4.应用实例,系统分析,功能组件,关系矩阵,结构模型,功能模型,5,）功能模型,4.应用实例,系统分析,功能组件,关系矩阵,结构模型,功能模型,五、因果分析与资源分析,三轴分析法,5,个为什么,六、矛盾分析,矛盾分类,解决矛盾的方法,解决技术矛盾,40,个创新原理,解决物理矛盾,4,个分离原理,技术矛盾,（,1,）,运动物体的重量：是指在重力场中运动物体多受到的重力。如运动物体作用于其支撑或,悬挂装置上的力。,（,2,）,静止物体的重量：是指在重力场中静止物体所受到的重力。如静止物体作用于其支撑或,悬挂装置上的力。,（,3,）,运动物体的长度：是指运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。,（,4,）静止物体的长度：是指静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都,认为是其长,度。,（,5,）,运动物体的面积：是指运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。,（,6,）静止物体的面积：是指静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。,（,7,）运动物体的体积：是指运动物体所占有的空间体积。,（,8,）静止物体的体积：是指静止物体所占有的空间体积。,（,9,）速度：是指物体的运动速度、过程或,活动与时间之比。,（,10,）,力：是指两个系统之间的相互作用。对于牛顿力学，力等于质量与加速度之积。在,TRIZ,中，力是试图改变物体状态的任何作用。,（,11,）应力或压力：是指单位面积上的力。,12,）形状：是指物体外部轮廓或,系统的外貌。,（,13,）,稳定性：是指系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降,低稳定性。,39,个通用工程参数及定义：,（,14,）,强度：是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。,（,15,）,运动物体作用时间：是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的,时间也是作用时间的一种度量。,（,16,）,静止物体作用时间：是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的,时间也是作用时间的一种度量。,（,17,）,温度：是指物体或系统所处的热状态，包括其他热参数，如影响改变温度变化速,度的热容量。,（,18,）,光照度：是指单位面积上的光通量，系统的光照特性，如亮度、光线质量。,（,19,）运动物体的能量消耗：是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学,中，能量等,于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。,（,20,）,静止物体的能量消耗：是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等,于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。,（,21,）,功率：是指单位时间内所做的功，即利用能量的速度。,（,22,）,能量损失：是指为了减少能量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。,（,23,）物质损失：是指部分或全部、永久或临时的材料、部件或子系统,等物质的损失。,（,24,）信息损失：是指部分或全部、永久或临时的数据损失。,（,25,）,时间损失：是指一项活动所延续的时间间隔。改进时间的损失指减少一项活动所,花费的时间。,（,26,）,物质或事物的数量：是指材料、部件及子系统等的数量，它们可以被部分或全部、,临时或永久地改变。,（,27,）,可靠性：是指系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。,（,28,）,测试精度：是指系统特征的实测值与实际值之间的误差。减少误差将提高测试精度。,（,29,）制造精度：是指系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差。,（,30,）,作用于物体有害因素：是指物体对受外部或环境中的有害因素作用的敏感程度。,（,31,）物体产生的有害因素：是指有害因素将降低物体或系统的效,率，或完成功能的质量。这,些有害因素是由物体或系统操作的一部分而产生的。,（,32,）,可制造性：是指物体或系统制造过程中简单、方便的程度。,（,33,）,操作流程的方便性：是指要完成的操作应需要较少的操作者、较少的步骤以及使用尽可,能简单的工具。一个操作的产出要尽可能多。,（,34,）,可维修性：是指对于系统可能出现失误所进行的维修要时间短、方便和简单。,（,35,）适应性及通用性：是指物体或系统响应外部变化的能力，或应用于不同条件下的能力。,（,36,）系统的复杂性：是指系统中元件数目及多样性，如果用户也是系统中的,元素将增加系统,的复杂性。掌握系统的难易程度是其复杂性的一种度量。,（,37,）,控制与测量的复杂度：是指如果一个系统复杂、成本高、需要较长的时间建造及使用，,或部件与部件之间关系复杂，都使得系统的监控与测试困难。测试精度高，增加了测试的成本,也是测试困难的一种标志。,（,38,）,自动化程度：是指自动化程度是指系统或物体在无人操作的情况下完成任务的能力。自,动化程度的最低级别是完全人工操作。最高级别是机器能自动感知所需的操作、自动编程和对,操作自动监控。中等级别的需要人工编程、人工观察正在进行的操作、改变正在进行的操作及,重新编程。,（,39,）,生产率：是指单位时间内所完成的功能或操作数。,技术矛盾的定义,定义,步骤,解决技术矛盾的方法,40,个发明原理,TRIZ40,个原理图文详解,.pdf,40,个发明原理,创新原理的使用,解题步骤,技术矛盾实例演练,核电站修理,实例演练,实例演练,实例演练,解决物理矛盾的核心思想是,实现矛盾双方的分离,分离方法,系统级别分离,空间分离,时间分离,条件分离,物理矛盾的解决,空间分离,对同一个参数的不同要求，在不同的空间实现,局部最佳化,Step1:,定义物理矛盾,参数：,要求,1,：,要求,2,：,Step2:,如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么空,间下得以实现？,空间,1,：,空间,2,：,Step3:,以上两个空间区域是否交叉？,否,是,应用空间分离,尝试其它分离方法,热,冷,冷,热,空间,1,（杯,子外）,空间,2,（杯,子内）,水杯,时间分离,对同一个参数的不同要求，在不同的时间段实现,不同的时间有不同的性质,Step1:,定义物理矛盾,参数：,要求,1,：,要求,2,：,Step2:,如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时,间得以实现？,时间,1,：,时间,2,：,Step3:,以上两个时间段是否交叉？,否,是,应用时间分离,尝试其它分离方法,体积大,时间,1,（骑,的时间）,时间,2,（存放的时间）,体积小,自行车,条件分离,将对同一个参数的两个不同的要求在不同的条件上得到满足,Step1:,定义物理矛盾,Step2:,如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时,间,/,空间得以实现？,Step3:,以上两个时间段是否交叉？,否,尝试用时间或空间分离方法,是 如果对参数的不同要求，可以按照某种条件实现分离和切,换，尝试条件分离方法,神奇涂画笔：,只能在专用的纸上才能显现颜色,系统级别分离,将对同一个参数的不同要求，在不同的系统级别上实现,A,：系统,子系统,整体与部分分离（转化为子系统），矛盾在子系统（微观级系统）更易解决,a.,系统具有一种特性，其子系统有其相反的特性,b.,将系统转换到微观系统,B,：系统,超系统,整体与部分分离（转化为超系统），矛盾在超系统级别更易解决,a.,将同类或异类系统与超系统结合,b.,将系统转换为超系统，或将系统与超,系统相结合,一个产品或物品都可以看做是一个技术系统，简称系统，系统是由多个子系,统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定的功能；,子系统可以是零件、部件或是元素，系统之内的低层次系统称之为子系统；,系统之外的高层次系统称之为超系统；,我们所要研究的、正在发生当前问题的系统通常也称作,“,当前系统,”,系,统,子,系,统,超,系,统,四个分离原理与,40,个发明原理的关,系,分离原理,适用的发明原理,物,理,矛,盾,空间分离,01/02/03/04/07/13/17/24/26/30,时间分离,09/0/11/15/16/18/19/20/21/29/34/37,条件分离,01/05/06/07/08/13/14/22/23/25/27/33/35,系统级别分离,12/28/31/32/35/36/38/39/40,1,、,技术系统的完备性法则；,2,、技术系统的能量传递法则；,3,、技术系统的动态性法则；,4,、技术系统的提高理想度法则；,5,、技术系统的子系统不均衡进化法则；,6,、技术系统的向超系统进化法则；,7,、技术系统的向微观级进化法则。,8,、技术系统的协调性进化法则。,七、技术系统进化八大法则,技术系统法则,1:,完备性法则,一个完整的技术系统必须包括以下四个部分：,动力装置,传输装置,执行装置,控制装置,能源,风能,动力装置,帆,对象,水,执行装置,船体,传动装置,桅杆,控制装置,舵,外部控制,水手,练习：,以切割工具（锯）为例，按照完备性法则分析系,统的组成和进化的趋势。,技术系统法则,1:,完备性法则,例：帆船的运输系统,技术系统法则,2,：能量传递法,则,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,系统的所有元件；,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；,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：手摇绞肉机替代菜刀,用刀片旋转运动代替刀的垂直运,动，能量传递路径缩短，能量损失减,少，同时提高了效率。,技术系统法则,3,：协调性法则,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,技术系统能发挥其功能的必要条件；,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,实例一、,积木玩具的进化,-,结构上的协调,早期：只能摞、搭的积木,现代：可自由组合的玩具，随意合成,不同的形状。,技术系统法则,3,：协调性法则,实例二、,网球拍,-,各性能,参数的协调,网球拍重量与力量的协调：较轻的球拍更灵,活，较重的球拍能产生更大的挥拍力量，因,此需要考虑两个性能参数的协调。,将球拍整体重量降低，提高了灵活性，同时,增加球拍头部的重量，保证了挥拍的力量。,实例三、,混凝土浇注,工作节奏,/,频率上的协调,建筑工人在混凝土浇注施工中，为发提高质,量，总是一面灌混凝土，一面用振荡器进行,振荡，使混凝土由于振荡的作用而变得更紧,密、结实。,技术系统法则,4,：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，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。,提高理想度的途径：,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,例：,手机的进化,第一部手机：,1973,年诞生，重,800g,，功能仅为电话通信；,现代手,机：重仅几十克，功能可超过,100,种，包括通话、游戏、,MP3,、照相等。,技术系统法则,5,：动态性和可,控性进化法则,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。,动态性法则有以下三个子法则：,A.,提高柔性法则,B.,提高可移动性法则,C.,提高可控性法则,例一：,清扫工具的进化,例二：,照相机的进化,技术系统法则,6,：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。,技术系统法则,7,：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；,最初，技术系统是在宏观级别是进化的，当资源耗尽时，就开始在微观,级别是进化；,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,技术系统法则,8,：向超系统进化法则,1.,技术系统沿着以下路线进化：,单系统双系统多系统,2.,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,系统中被剥离出来，转移到超系统中，成为超系统的一部分。,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。,实例：,飞机的航程受载油量的限制,子系统,超系统,