1、2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,1,TRIZ理论,技术系统进化法则,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,2,三大进化理论1、达尔文的生物进化论(终结了神创论)2、马克思的历史唯物主义社会进化论3、阿奇舒勒的技术系统进化理论,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,3,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,4,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,5,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,6,技术系统的进化,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。,TRIZ技术系
2、统进化理论指出:技术系统一直处于进化之中,解决技术系统矛盾是进化的推动力。所有技术系统的进化都遵循一定的客观规律。,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,7,技术系统进化法则概述,技术系统进化法则是TRIZ 理论的核心内容之一。通常人们常常以“八大法则”概述技术系统的进化,然而 “八大法则”的内容又不尽一致。不同观点见下表。,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,8,TRIZ的技术系统八大进化法则,1、技术系统的S曲线进化法则;2、完备性法则;3、能量传递法则;4、子系统不均衡进化法则;5、子系统协调性法则;6、动态性进化法则;7、向微观级和场的应用进化法则
3、;8、向自动化方向进化法则。提高理想度法则;向超系统进化法则;,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,9,引导市场需求定性技术预测产生新技术实施专利布局和标准战略适时选择企业战略。,进化模式研究的必要性,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,10,法则1: S曲线进化法则,一个技术系统的进化一般经历4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。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,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,11,技术系统进化不同阶段的特
4、征,通过性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。,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,12,S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。,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,13,S曲线进化法则实例,电话的创造与创新,有线电话,无线电话,智能手机,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,14,法则2:完备性法则,一个完整的技术系统包含动力装置、传输装
5、置、执行装置和控制装置四个部件。,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,15,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,16,完备性进化法则的建议,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,17,思考题用完备性法则分析汽车系统构成及进化的方向,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,18,法则3:能量传递法则,A 技术系统要实现其功能,必须保证:能量能够从能量源流向技术系统的所有元件。如果技术系统中的某个元件不接收能量,它就不能发挥作用,那么整个技术系统就不能执行其有用功能,或者有用功能的作用不足。实例:多米诺排骨收音机在金属屏蔽的
6、环境(如汽车)中就不能正常工作。在汽车外加一天线,问题就解决了。,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,19,法则3:能量传递法则,B 技术系统的进化应该沿着使能量流动路径缩短的方向发展,以减少能量损失。 实例:用手摇绞肉机代替菜刀剁肉馅。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。,掌握了能量传递法则,有助于我们减少技术系统的能量损失,保证其在特定阶段提供最大效率。,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,20,法则4:子系统不均衡进化法则,子系统不均衡进化法则包含着:每个子系统都是沿着各自的S曲线进化的;组成技术系统所包
7、含的各个子系统都是不同步、不均衡进化的;不均衡的进化经常会导致子系统之间的矛盾出现;整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的即最不理想的子系统(木桶原理)。利用这一法则的知识,可以帮助创造者及时发现并改进最不理想的子系统,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,21,产品进化过程实例:自行车,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,22,法则5:子系统协调性进化法则,组成技术系统的各个子系统、各个部件在保持协调的前提下,充分发挥各自的功能。表现在:,结构上协调。比如:早期积木只能摞、搭;现代积木可自由组合、随意插合成不同的形状。性能参数的协调。比如:网球拍需
8、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;同时要增加球拍头部重量,以保证产生更大的挥拍力量。工作节奏和频率上的协调。比如吸尘器吸力太大,吸嘴会粘住地毯,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,23,(a)积木,(c)浇灌混凝土,(b)网球拍,结构、性能、节奏和频率的协调性,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,24,法则6:动态性进化法则,技术系统的动态性进化应沿着增加结构柔性、可移动性、可控性的方向发展,以适应环境状况或执行方式的变化。,结构柔性:可移动性:可控性:无控制直接控制反馈控制自我调节,固定电话 子母机 手机,2018/
9、7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,25,门锁的进化,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,26,电脑键盘的动态性进化轨迹,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,27,未来的电脑,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,28,由刚性向柔性,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,29,例:不同产品技术的进化路径,刚性,单铰链,多铰链,柔性,气体、液体,场,切割工具的进化,结构动态性进化法则,动态性进化法则,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,31,由刚性趋向柔软,2018/7/4,TRIZ理论(6
10、):技术系统进化法则,32,思考题,按增加系统柔软性的进化路线,分析可变焦镜头系统的进化单镜头双镜头多镜头弹性镜头液体镜头气体镜头场控镜头,刚性,单铰链,多铰链,柔性,气体、液体,场,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,33,法则7:向微观级和场的应用进化,沿着减小其元件尺寸的方向发展,从最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸进化,同时能够更好的实现相同的功能实例:电子元件的进化,真空管,晶体管,集成电路,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,34,法则7:向微观级和场的应用进化,技术系统:元件:场的应用:,宏观,微观,最初的尺寸,原子、基本粒子尺寸,高效场和增
11、加场效率的方向,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,35,由宏观趋向微观,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,36,通信产品的波长,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,37,计算机的向微观级进化,量子计算机,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,38,纳米机器人用于人体医学,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,39,血管支架微创手术,治疗心脏病微创手术,只要在大腿或上肢上切开一个微小口子,把细微导管插进去,扩张血管,然后在管壁粗厚的地方放一个小支架,血脉立即畅通。进行这个手术,只要十几分钟,并且只
12、需局部麻醉 。,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,40,场的应用实例,磁场力应用起重机的进化安检设备,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,41,法则8:向自动化方向进化,技术系统总是摒弃那些机械的、重复的、枯燥无味的手工操作,实现并提高技术系统功能的效益,解放人们去完成更具有创造性的工作。,增加自动化程度,减少人的介入 途径:用机器动作代替人工动作;(机械手)用新的能量源代替人工作用;(人力车马车)智能化,在决策上代替人工。(电脑控制),照相机的进化,手动调焦 通过按钮调焦 感应光线调焦 自动调焦,路灯的进化,直接控制每个路灯都有开关,有专人负责定时开
13、闭间接控制用总电闸整条线路的路灯引入反馈控制通过感应光亮度,控制路灯的开闭自我控制通过感应光亮度,根据环境明暗自动开闭并调节亮度,实例:向自动化方向进化,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,43,技术进化的八个法则的应用及其意义,掌握技术进化法则除了可以有效提高发明问题解决的效率之外,还体现在如下的应用意义(1)确定产品核心技术在S曲线上的位置;(2)确定产品目前及今后的发展目标;(3)确定应当避免的投资失误;(4)形成产品或技术系统研发的战略目标。,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,44,产品预测流程,课堂讨论,1)查找专利,完成下面统计表,并画出专利变化曲线2)根据S曲线进化法则,分析饮水机的各阶段的成熟度3)预测饮水机的发展趋势,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,45,2018/7/4,TRIZ理论(6):技术系统进化法则,46,END,