B002-技術(shù)進化定律

1 66 TRIZ理論介紹 第二講技術(shù)進化定律及技術(shù)成熟度預(yù)測 課程用時 120分鐘課程目的 1 通過了解技術(shù)進化定律 開闊技術(shù)創(chuàng)新思路2 通過了解技術(shù)成熟度預(yù)測 使產(chǎn)品研發(fā)決策科學(xué)合理 2 66 主要內(nèi)容 一概述二需求進化定律三技術(shù)進化定律與路線四技術(shù)成熟度預(yù)測原理與方法五回顧 3 66 從歷史的觀點研究一類產(chǎn)品 會發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品今天的實現(xiàn)形式與其剛誕生時相比已有很大或根本性的變化 但這些產(chǎn)品的主要功能并沒有變化 4 66 直升飛機的誕生與發(fā)展 5 66 重要的是不僅要選擇正確的設(shè)想 這些設(shè)想與系統(tǒng)的技術(shù)進化趨勢相適應(yīng) 還要正確的確認(rèn)這些設(shè)想的需求 產(chǎn)品需求變化的順序如下 1 首先 客戶準(zhǔn)備購買功能較好的產(chǎn)品 2 之后 她愿意購買可靠性得到加強的產(chǎn)品 3 再后 她愿意購買使用方便的產(chǎn)品 4 最后 她愿意購買便宜的產(chǎn)品 需求進化定律 在市場競爭激烈的今天 企業(yè)為了獲得成功 對產(chǎn)品的需求準(zhǔn)確預(yù)測就顯得尤為重要 6 66 需求進化定律 AbrahamMaslow提出人類需求描述如下 每種需求的類型是一種層次結(jié)構(gòu) 一種需求導(dǎo)致另一種需求的出現(xiàn) 新需求又導(dǎo)致更新需求的出現(xiàn) 7 66 需求進化定律正是基于這種需求增長趨勢提出的 而且人類需求進化主要沿兩個方向發(fā)展 1 基本需求的出現(xiàn) 2 已有需求的發(fā)展 需求進化定律 8 66 例1 滿足食物的需求導(dǎo)致獲取食物的需求滿足食物的需求導(dǎo)致獲取食物及烹飪食物的需求 獲取食物的需求導(dǎo)致從自然界中獲取食物 打獵 尋找植物并采摘收集 及人工種植 農(nóng)業(yè) 例2 食品的消耗與自由支配時間的集成形成新的需求 賓館與飯店等機構(gòu)的出現(xiàn) 例3 占用閑暇時間的需求導(dǎo)致了娛樂業(yè)的產(chǎn)生 該行業(yè)包括表演 運動 游戲等多種類型 需求進化定律 9 66 設(shè)想未來會有按感知信號工作的設(shè)備出現(xiàn) 設(shè)備產(chǎn)生氣味 振動感覺 運動感覺 溫度變化感覺等 可以通過頻率或幅度調(diào)節(jié) 例4 通過E mail傳遞氣味 需求進化定律 10 66 一 需求進化趨勢的結(jié)構(gòu) 需求進化定律 11 66 二 滿足需求的功能方法 1 通過已有系統(tǒng)實現(xiàn)功能 如例5 1 利用已知功能滿足需求 需求進化定律 12 66 2 通過創(chuàng)造新系統(tǒng)實現(xiàn)功能 美國麻省理工學(xué)院 MIT 研究人員設(shè)計的碳納米管超級電容是一項革命性的發(fā)明 它可能從此終結(jié)電池時代 它和一節(jié)電池所存儲的能量相同 幾秒內(nèi)可完成充電 幾乎永不損耗 例6 碳納米管電池 需求進化定律 13 66 2 通過新功能滿足需求 2 創(chuàng)造新系統(tǒng)例8 仿人機器人 大阪大學(xué)創(chuàng)造了新的人形機器人的原形 a 她可以模仿人類的語言和眨眼 b 她能夠復(fù)制人類臉部的表情 1 為新功能采用已有系統(tǒng)例7 傷口通常纏繞繃帶 1920年EarlDixon提出可以用能殺菌的藥膏代替繃帶 該藥膏能很好密封 需求進化定律 14 66 需求進化定律 三 需求進化發(fā)展趨勢 需求通過已知功能及新功能實現(xiàn) 功能實現(xiàn)的變化可以定義需求進化的趨勢 歸為如下5類 理想化 Idealizationofneeds 動態(tài)化 Dynamizationofneeds 協(xié)調(diào)化 Coordinationofneeds 集成化 Integrationofneeds 專門化 Specializationofneeds 15 66 1 需求進化理想化趨勢 需求理想化特征 該類需求在需要的時間 地點及環(huán)境下得到滿足 例9 自動加熱及冷卻食品或飲料 需求進化定律 16 66 a 新需求的出現(xiàn)例10 如右圖電子微芯片種植 b 已存在需求的多樣化例11 如下圖 1 增加需求數(shù)量及改進其質(zhì)量 需求進化定律 17 66 c 已有需求及新需求的質(zhì)量改進 通過使用新辦法或額外的新方式以提高需求質(zhì)量滿足新需要 例12 理發(fā)用的電動推子帶有梳子 可以調(diào)節(jié)及控制頭發(fā)的長度 從而更好的保障理發(fā)質(zhì)量 如圖所示 需求進化定律 18 66 2 減少時間消耗及有害作用 例13 車?yán)锩姘惭b收音機 移動電話等 a 減少消耗時間減少消耗時間也意味著滿足人們的需要 可通過 并行的滿足多種需求 用一種方法滿足多種需求 用可用資源滿足新的方法 需求進化定律 19 66 可以通過TRIZ和 失效預(yù)期分析 等對相關(guān)需要的初步分析實現(xiàn) 減少有害因素數(shù)量的辦法為 1 采用無副作用的平衡技術(shù) 2 應(yīng)用某些資源 3 應(yīng)用效應(yīng) 如 生物效應(yīng)等 例14 電路板的噴射打印 需求進化定律 b 減少有害行為的數(shù)量 20 66 2 需求進化動態(tài)化趨勢 例15 時裝最能體現(xiàn)動態(tài)化需求進化趨勢 該趨勢預(yù)示需求的如下變化 a 時間b 空間c 結(jié)構(gòu)d 條件減少人介入的需求 機械化 自動化等 也屬于該趨勢 需求進化定律 21 66 3 需求進化協(xié)調(diào)化趨勢 例16 MP3的出現(xiàn)很好的解決了在集體地方不同人的個性化需要的矛盾 需求進化定律 22 66 4 需求進化集成化趨勢 例17 跑車在需要的時間變成快艇 如圖所示 該車將不同的需求集成 需求進化定律 23 66 5 需求進化專門化趨勢 將需求細(xì)分與深化 既滿足需求又提高其質(zhì)量 例18 Toyota公司的一人用新型轎車Toyota PM 如圖所示 需求進化定律 24 66 四 潛在需求及新需求預(yù)測 8 新需求的提出 基于上述的5類需求進化趨勢 可能預(yù)測未來需求及滿足這些需求的功能和系統(tǒng) 同時 也可以預(yù)測工程系統(tǒng)或技術(shù)進化的最主要方向 需求預(yù)測分為潛在需求 新需求及未來需求三個方面 需求進化定律 25 66 1 潛在的和新需求預(yù)測的方法 確認(rèn)已存在系統(tǒng)或產(chǎn)品潛在的缺點或問題 確認(rèn)已存在系統(tǒng)未來的缺點或問題 將已存在的及未來的缺點及問題分類及系統(tǒng)化 失效預(yù)測分析方法 AFD 需求進化趨勢分析 S Curves 需求樹表達 TOC 第一步 第二步 第三步 需求進化定律 26 66 新需求開發(fā)包含構(gòu)建需求樹階段 該階段采用構(gòu)見目標(biāo)樹的方法 其步驟如右圖 描述方法的完整性 確認(rèn)方法目前是否可用 確認(rèn)滿足需求的方法的缺點或問題 確認(rèn)存在的可以化解缺點或問題的方法 確定一個領(lǐng)域 明確表達需求 確認(rèn) 描述滿足需求的各種方法 分析滿足需求的各種方法 按 擴展已確認(rèn)的方法 需求進化定律 2 新需求開發(fā) 27 66 未來需求預(yù)測原理 需求進化定律 28 66 需求進化定律 用戶需求實現(xiàn)系統(tǒng) 需求進化定律 29 66 1 技術(shù)進化定律 給出了技術(shù)進化的一般方向 每條定律之下有多條技術(shù)進化路線組成 2 技術(shù)進化路線 由技術(shù)所處的不同狀態(tài)構(gòu)成 表明了技術(shù)進化由低級向高級進化的過程 提供了技術(shù)預(yù)測的功能 30 66 31 66 32 66 定律1 增加理想化水平定律2 子系統(tǒng)的非均衡發(fā)展定律3 動態(tài)化增長定律4 向復(fù)雜系統(tǒng)傳遞定律5 向微觀系統(tǒng)傳遞定律6 減少能量流路徑長度定律7 完整性定律8 增加可控性定律9 增加和諧性 33 66 定律1 增加理想化水平 基本定律 增加理想化水平 理想解 效益 成本 負(fù)作用 通過實現(xiàn)更多功能并降低成本和負(fù)作用 提升理想化 路線 空洞程度增加 為了增加理想化水平 最初采用實體的系統(tǒng)增加一個空洞及幾個空洞 之后采用毛細(xì)孔實體及多孔實體 最后采用多微空洞實體 空心磚 空心樓板 保溫杯等均是按該路線進化的實例 34 66 定律1 增加理想化水平 35 66 定律1 增加理想化水平 36 66 定律1 增加理想化水平 不斷減低成本的筆記本電腦2007年底 聯(lián)想旭日410M型筆記本電腦 其價格已降低到2500元 37 66 非均衡將導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)間或子系統(tǒng)與系統(tǒng)間出現(xiàn)沖突 不斷消除該類沖突使系統(tǒng)得到進化 定律2 子系統(tǒng)的非均衡發(fā)展 38 66 1817年發(fā)明的稱為 木房子 沒有手把 1861年 該車是現(xiàn)在所說的 早期腳踏車 1870年 該車前輪安裝在一個垂直的軸上 使轉(zhuǎn)向成為可能 定律2 子系統(tǒng)的非均衡發(fā)展 39 66 1879年 腳登驅(qū)動 鏈輪及鏈條傳動的自行車 沒有車閘 1888年 零部件材料不過關(guān) 影響了自行車的速度 20世紀(jì) 各種新材料用于自行車零件 定律2 子系統(tǒng)的非均衡發(fā)展 40 66 是指組成技術(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加柔性化 以適應(yīng)變化的性能需求 變化的環(huán)境條件 及功能的多樣性需求 路線 向流體或場傳遞 定律3 動態(tài)化增長 41 66 定律3 動態(tài)化增長 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進化 42 66 由單系統(tǒng)向雙系統(tǒng)及多系統(tǒng)傳遞是一種技術(shù)系統(tǒng)進化的趨勢路線 增加部件的多樣性 定律4 向多系統(tǒng)傳遞 43 66 定律4 向多系統(tǒng)傳遞 眼鏡是兩鏡片集成的結(jié)果 雙筒望遠(yuǎn)鏡是兩個單筒望遠(yuǎn)鏡集成的結(jié)果 44 66 定律4 向多系統(tǒng)傳遞 兩種高性能顯微鏡 它們都是單筒望遠(yuǎn)鏡進化的結(jié)果 45 66 由宏觀系統(tǒng)向微觀系統(tǒng)傳遞的過程可以解決宏觀系統(tǒng)中出現(xiàn)的沖突 路線 向微觀系統(tǒng)傳遞 定律5 向微觀系統(tǒng)傳遞 46 66 金屬切削刀具的進化 定律5 向微觀系統(tǒng)傳遞 47 66 定律6 完整性 是指自治系統(tǒng)包含工作裝置 傳動 能源及控制四部分 路線 完整性路線 減少人的介入路線 48 66 定律6 完整性 49 66 定律7 減少能量流路徑長度 技術(shù)系統(tǒng)向著減少能量流經(jīng)系統(tǒng)路徑長度的方向發(fā)展 50 66 定律8 增加可控性 進一步增強物質(zhì) 場之間的相互作用 可以增加系統(tǒng)的可控性 路線 增加物質(zhì) 場的復(fù)雜性 51 66 定律8 增加可控性 路燈的進化 52 66 定律9 增加和諧性 指交變作用本身與完成這些作用的零部件之間要和諧 且不斷增加其和諧性 53 66 產(chǎn)品概念形成模型 54 66 3 技術(shù)進化系統(tǒng)的應(yīng)用 進化定律定義了技術(shù)進化的方向 進化路線定性地指出了技術(shù)系統(tǒng)沿每一進化方向的具體進化階段 技術(shù)進化定律與進化路線具有技術(shù)預(yù)測能力 55 66 技術(shù)預(yù)測 企業(yè)在新產(chǎn)品研發(fā)決策過程中 要預(yù)測當(dāng)前產(chǎn)品的技術(shù)水平及新一代產(chǎn)品可能的進化方向 這種預(yù)測的過程稱為技術(shù)預(yù)測 56 66 產(chǎn)品進化過程曲線 通常的S 曲線 自然限制 性能參數(shù) 時間 新發(fā)明 技術(shù)改進 技術(shù)成熟 一代產(chǎn)品的發(fā)明要依據(jù)某一項核心技術(shù) 之后經(jīng)過完善使該技術(shù)逐漸成熟 在這期間 企業(yè)要有大量的投入 如果技術(shù)已成熟 推動技術(shù)更加成熟的投入不會取得明顯收益 此時 企業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)入研究 選擇替代技術(shù)或新的核心技術(shù) 57 66 LifeTime 58 66 提高 處理能力 運算速度 S1 S2 S4 S 曲線族 電子管時代1946 1957 晶體管時代1957 1964 集成電路時代1964 1972 S3 大規(guī)模集成電路時代1972 現(xiàn)在 降低 體積 耗能 成本 性能 微型機 筆記本 從專利分析和產(chǎn)品進化過程可以進行預(yù)測 小型機 巨型機 掌上電腦 59 66 TRIZ中的S 曲線 嬰兒期 成長期 成熟期 退出期 性能 時間 優(yōu)越性 曲線中的拐點容易確定 60 66 61