技术系统进化法则课件.ppt
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- 技术 系统 进化 法则 课件
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1、内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文第二章第二章 技术系统进化法则技术系统进化法则 23 33 13 4*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-121 1级(级(Level 1Level 1):):通常的设计问题,或对已有系统的简单改进。设计人通常的设计问题,或对已有系统的简单改进。设计人 员自员自 身身 经验即可解决,不需要创新。经验即可解决,不需要创新。大约大约32% 32% 的解属于该范围。的解属于该范围。 2 2级(级(Level 2Level 2):):通过解决一个技术冲突对已有系统进行少量的改进通过解决一个技术冲突对已有系统进行少量的改进 。采用行。
2、采用行 业中已有的方法即可完成。解决该类问题的传方法是折衷法。业中已有的方法即可完成。解决该类问题的传方法是折衷法。大约有大约有45%45%的解的解 属于该范围。属于该范围。3 3级(级(Level 3Level 3):):对已有系统有根本性的改进。要采用本行业以外已有的方法解对已有系统有根本性的改进。要采用本行业以外已有的方法解 决,要解决冲突。决,要解决冲突。大约有大约有18%18%的解属于该范围。的解属于该范围。4 4级(级(Level 4Level 4):):采用全新的原理完成已有系统基本功能的新解。解的发现主要采用全新的原理完成已有系统基本功能的新解。解的发现主要 是从科学的角度而不
3、是从工程的角度。是从科学的角度而不是从工程的角度。大约有大约有 4% 4%的解属于该类。的解属于该类。5 5级(级(Level 5Level 5):):罕见的科学原理导致一种新系统的发明。罕见的科学原理导致一种新系统的发明。大约有大约有1%1%属于该属于该 类类 基于基于TRIZTRIZ的技术创新分级的技术创新分级*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-13发明等级及其特征发明等级及其特征*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-14技术系统的概念技术系统的概念技术系统技术系统(系统)(系统)概念的定义和其特征的描述,概念的定义和其特征的描述,目前尚无
4、统一规范的定论。目前尚无统一规范的定论。系统系统是由一些相互联系、相互制约的若干组成部是由一些相互联系、相互制约的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的一个有机整体分结合而成的、具有特定功能的一个有机整体(集合)。我们可以从三个方面理解系统的概(集合)。我们可以从三个方面理解系统的概念:念:(1)系统是由若干要素(部件)组成的有机体;系统是由若干要素(部件)组成的有机体;(2)系统有一定的结构;系统有一定的结构;(3)系统有一定的功能,或者说系统要有一定的系统有一定的功能,或者说系统要有一定的目的性。目的性。*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-15技术系统的概念技术系
5、统的概念(1)系统是由若干子系统组成的。系统是由若干子系统组成的。子系统子系统由元元件件和操作操作构成。 如运算器、控制器、存储器、输入/输出设备组成了计算机的硬件系统,而硬件系统又是计算机系统的一个子系统。操作操作原原 件件子系统子系统1 1子系统子系统n n系系 统统超系统超系统*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-16技术系统的概念技术系统的概念(2)系统有一定的结构(层次)。系统有一定的结构(层次)。一个系统是其构成一个系统是其构成要素的集合,这些要素相互联系、相互制约。系统内要素的集合,这些要素相互联系、相互制约。系统内部各要素之间相对稳定的联系方式、组织秩序
6、及失控部各要素之间相对稳定的联系方式、组织秩序及失控关系的内在表现形式,就是系统的结构。例如钟表是关系的内在表现形式,就是系统的结构。例如钟表是由齿轮、发条、指针等零部件按一定的方式装配而成由齿轮、发条、指针等零部件按一定的方式装配而成的,但一堆齿轮、发条、指针随意放在一起却不能构的,但一堆齿轮、发条、指针随意放在一起却不能构成钟表。成钟表。操作操作原原 件件子系统子系统1 1子系统子系统n n系系 统统超系统超系统超系统超系统层次系统系统层次子系统子系统层次*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-17技术系统的概念技术系统的概念(3)系统有一定的功能,或者说系统要有一定
7、的目的性系统有一定的功能,或者说系统要有一定的目的性。 系统的功能是指系统与外部环境相互联系和相互作用中表现出来的性质、能力、和功能。例如信息系统的功能是进行信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,辅助决策者进行决策,帮助企业实现目标。超系统超系统系统系统*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-18技术系统技术系统实例:帆船实例:帆船 完成“运输货物”这一功能的技术系统由四部分组成。系统系统名称:帆船系统组件(子系统子系统):水手、帆、桅杆、船体超系统组件超系统组件:风能、货物等。*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-19技术系统的进化技术系统的
8、进化技术系统的进化是指实现系统功能技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程。的技术从低级向高级变化的过程。TRIZ技术系统进化理论指出:技术系统进化理论指出:技术系统一直处于进化之中,解决技术系统一直处于进化之中,解决技术系统矛盾是进化的推动力。技术系统矛盾是进化的推动力。所有技术系统的进化都遵循一定的所有技术系统的进化都遵循一定的客观规律。客观规律。*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文技术系统进化的技术系统进化的S曲线曲线产品都是由多个系统组成技术系统。产品都是由多个系统组成技术系统。每个技术系统、子系统的进化一般都要经历每个技术系统、子系统的进化一般都要经历S
9、曲曲线所示的四个阶段:婴儿期成长期成熟期线所示的四个阶段:婴儿期成长期成熟期退出期退出期技术系统进化指实现系统功能的技术从低级向高技术系统进化指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程,并且进化是有规律的。级变化的过程,并且进化是有规律的。最理想的技术系统:最理想的技术系统:“它既不消耗任何资源,但却它既不消耗任何资源,但却能够实现所有必要的功能能够实现所有必要的功能”(作为物理实体它并(作为物理实体它并不存在)。不存在)。技术系统是沿着提高其理想程度,向最理想系统技术系统是沿着提高其理想程度,向最理想系统的方向进化。的方向进化。2022-6-110*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫
10、炳文什么是S曲线2022-6-111 一个技术系统的进化一般经历一个技术系统的进化一般经历4个阶段,典型的个阶段,典型的S曲线是描述一个技术系统的完整生命周期。曲线是描述一个技术系统的完整生命周期。 当一个技术系统的进化完成当一个技术系统的进化完成4个阶段后,必然会个阶段后,必然会出现一个新的技术系统来替代它,如此不断的替出现一个新的技术系统来替代它,如此不断的替代。代。2022-6-1TRIZ理论:技术系统进化法则11婴儿期婴儿期衰退期衰退期成长期成长期成熟期成熟期*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-112技术系统进化不同阶段的特征技术系统进化不同阶段的特征 通过性
11、能参数随时间变化的规律,可以准确地予测产品和技术所处的生命周期阶段。tttt时间(阶段)时间(阶段)1234专利数量专利数量经济收益经济收益性能参数性能参数发明级别发明级别*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-1TRIZ理论:技术系统进化法则13S曲线的意义曲线的意义 描述了技术系统的完整生命周期,描述了技术系统一般发展规律; 帮助创造者确定系统的发展阶段,指导产品或技术设计和研发的方向; 指导创造者在产品的各个阶段决策制定 引导人们在各个领域预见并解决新的任务。S曲线曲线进化法则进化法则发展方向发展方向解决方案解决方案*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2
12、022-6-1TRIZ理论:技术系统进化法则14S S曲线的跃迁曲线的跃迁S S曲线族曲线族新产品模式新产品模式研发下一代研发下一代竞争技术竞争技术下一个产品模式下一个产品模式的的S曲线曲线能工作能工作能正确工作能正确工作最大性能最大性能最大功效最大功效最佳可靠性最佳可靠性最低成本最低成本过时技术过时技术时间时间主要主要参数参数研发极限研发极限*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-1TRIZ理论:技术系统进化法则15产品技术系统进化的例子产品技术系统进化的例子前人预测: 1997SANYO: 2001研发极限超声波作用原理超声波作用原理海尔海尔无洗衣粉无洗衣粉洗衣机洗衣
13、机洗涤洗涤效果效果时间时间化学作用原理化学作用原理*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-1TRIZ理论:技术系统进化法则16S曲线进化法则实例曲线进化法则实例 电话的创造与创新电话的创造与创新有线电话无线电话电视电话*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文二、技术系统进化法则二、技术系统进化法则2022-6-117 技术系统进化法则是技术系统进化法则是TRIZ 理论的核心内容理论的核心内容之一。通常人们常常以之一。通常人们常常以“八大法则八大法则”概述技概述技术系统的进化,然而术系统的进化,然而 “八大法则八大法则”的内容又的内容又不尽一致。不同观点见下表。不尽
14、一致。不同观点见下表。*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-118TRIZ的技术系统八大进化法则的技术系统八大进化法则1、完备性法则;完备性法则;2、能量传递法则;、能量传递法则;3、动态性进化法则;、动态性进化法则;4、提高理想度法则;、提高理想度法则;5、子系统不均衡进化法则;、子系统不均衡进化法则;6、向超系统进化法则;、向超系统进化法则;7、向微观级和场的应用进化、向微观级和场的应用进化法则;法则;8、子系统协调性法则、子系统协调性法则 向自动化方向进化法则向自动化方向进化法则 ; 技术系统的这八大进化技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市法则可以应用于产生市
15、场需求、定性技术预测场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来的时机等。它可以用来解决难题,预测技术系解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性统,产生并加强创造性问题的解决工具。问题的解决工具。*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文法则法则1:完备性法则:完备性法则 该定律是指自治系统包含工作装置、传动、能该定律是指自治系统包含工作装置、传动、能源及控制四部分。其中工作装置是直接完成系统源及控制四部分。其中工作装置是直接完成系统主要功能的部分,传动部分将能源传递到所需要主要功能的部分,传动部分将能源传递到所
16、需要的位置,能源部分产生系统运行所需要的能量,的位置,能源部分产生系统运行所需要的能量,控制部分使各部分的参数与行为按需要改变。控制部分使各部分的参数与行为按需要改变。2022-6-119产产 品品传输装置传输装置执行装置执行装置动力装置动力装置能量源能量源控制装置控制装置*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文法则法则1实例帆船实例帆船2022-6-120帆船完成帆船完成“货物运输货物运输”功能的技术系统功能的技术系统货货 物物桅桅 杆杆船船 体体帆帆风风 能能水手水手完整的技术系统完整的技术系统载载 物物*内蒙古科技大学:内蒙古科技大学: 闫炳文闫炳文2022-6-121完备性法则
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