S曲線與技術(shù)進(jìn)化法則(TRIZ)

1、S S曲線與技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則曲線與技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則 主講人主講人 自行車的進(jìn)化自行車的進(jìn)化v 自行車是1817年法國(guó)人西夫拉克發(fā)明的，稱為“木房子”的第一輛自行車由機(jī)架及木制的輪子組成，沒有手把，騎車人的腳是驅(qū)動(dòng)裝置。該車不能轉(zhuǎn)向，不舒適。 自行車的進(jìn)化自行車的進(jìn)化v 1861年，基于“木房子”的新一代自行車設(shè)計(jì)成功，該車是現(xiàn)在所說的“早期踏板車”，“木房子”的缺點(diǎn)依然存在。 自行車的進(jìn)化自行車的進(jìn)化v 1870年，被稱為“Ariel”的自行車設(shè)計(jì)成功，該車前輪安裝在一個(gè)垂直的軸上，使轉(zhuǎn)向成為可能，但依然不安全、不舒適、驅(qū)動(dòng)困難。 自行車的進(jìn)化自行車的進(jìn)化v 1879年，腳登驅(qū)動(dòng)、鏈輪及鏈條傳

2、動(dòng)的自行車設(shè)計(jì)成功，該類車的速度可以達(dá)到很高，但該類自行車沒有車閘，因此高速騎車時(shí)很危險(xiǎn)。 自行車的進(jìn)化自行車的進(jìn)化v 1888年，車閘設(shè)計(jì)成功，前輪直徑已經(jīng)變大，但零部件材料不過關(guān)，影響了自行車的速度。 自行車的進(jìn)化自行車的進(jìn)化v 20世紀(jì)，各種新材料用于自行車零件。并且有了折疊自行車，變速自行車。后變速器前后變速器 自行車的進(jìn)化自行車的進(jìn)化v21世紀(jì)的自行車 自行車的進(jìn)化自行車的進(jìn)化v21世紀(jì)的電動(dòng)自行車 這款電動(dòng)力自行車外形如同一個(gè)平板，它采用汽車用鋰電池供電。自行車上的車把、車座和腳蹬等部件都可以折疊起來，只需要一個(gè)平板大小的空間就可以存放它。這款車為騎車者提供了許多便利設(shè)計(jì)：當(dāng)它使用

3、電力前進(jìn)時(shí)，兩個(gè)腳蹬可以同時(shí)降低到最底端。在車的平板內(nèi)部還設(shè)計(jì)了一個(gè)儲(chǔ)存空間，您可以將筆記本電腦、手機(jī)、iPod等隨身物品放入其中。它還可以利用您放在存儲(chǔ)空間中的筆記本登錄到互聯(lián)網(wǎng)上，并通過前端內(nèi)置的屏幕為您提供道路導(dǎo)航。 自行車的進(jìn)化自行車的進(jìn)化下一代是什么樣的呢？下一代是什么樣的呢？下下一代是什么樣的呢？下下一代是什么樣的呢？下下下下下一代呢？下一代呢？ 技術(shù)預(yù)測(cè)技術(shù)預(yù)測(cè)-企業(yè)在新產(chǎn)品研發(fā)決策過程中，要企業(yè)在新產(chǎn)品研發(fā)決策過程中，要預(yù)測(cè)當(dāng)前產(chǎn)品的技術(shù)水平及新一代產(chǎn)品可能的進(jìn)預(yù)測(cè)當(dāng)前產(chǎn)品的技術(shù)水平及新一代產(chǎn)品可能的進(jìn)化方向，這種預(yù)測(cè)的過程稱為技術(shù)預(yù)測(cè)化方向，這種預(yù)測(cè)的過程稱為技術(shù)預(yù)測(cè)。 S曲

4、線曲線 1854年，電話原理就已由法國(guó)人鮑薩爾設(shè)想出來了，6年之后德國(guó)人賴伊斯又重復(fù)了這個(gè)設(shè)想。原理是：將兩塊薄金屬片用電線相連，一方發(fā)出聲音時(shí)，金屬片振動(dòng)，變成電，傳給對(duì)方。 問題是送話器和受話器的構(gòu)造，怎樣才能把聲音這種機(jī)械能問題是送話器和受話器的構(gòu)造，怎樣才能把聲音這種機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，并進(jìn)行傳送。轉(zhuǎn)換成電能，并進(jìn)行傳送。 1875年6月2日，貝爾在一次試驗(yàn)中，他把金屬片連接在電磁開關(guān)上，沒想到在這種狀態(tài)下，聲音奇妙地變成了電流。 S曲線嬰兒期曲線嬰兒期 v當(dāng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的原理出現(xiàn)后，系統(tǒng)也隨之產(chǎn)生；v新系統(tǒng)的各組成部分通常是從其它已有的系統(tǒng)中“借”來的，并不適應(yīng)新系統(tǒng)的要求。 時(shí)間時(shí)間

5、性能參數(shù)性能參數(shù)嬰兒期嬰兒期成長(zhǎng)期成長(zhǎng)期成熟期成熟期衰退期衰退期嬰兒期的特征嬰兒期的特征: 對(duì)嬰兒期的建議對(duì)嬰兒期的建議1. 充分利用已有技術(shù)系統(tǒng)中部件和資源第一代modem是和已有的電話線相匹配，協(xié)調(diào)發(fā)展的。2. 與已有的其他先進(jìn)系統(tǒng)或部件相結(jié)合modem與3G的結(jié)合3. 重點(diǎn)解決阻礙產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的瓶頸問題調(diào)制解調(diào)技術(shù)的“瓶頸”帶寬問題主要問題：l 缺乏資源l 新系統(tǒng)中存在一系列“瓶頸”問題l 新系統(tǒng)的性能通常不如舊系統(tǒng) 練習(xí)練習(xí)v舉出一個(gè)當(dāng)前處于嬰兒期的技術(shù)系統(tǒng)。v你認(rèn)為當(dāng)前該技術(shù)系統(tǒng)面臨的最迫切的問題是什么？ 當(dāng)前處于嬰兒期的產(chǎn)品當(dāng)前處于嬰兒期的產(chǎn)品動(dòng)力電池組動(dòng)力電池組 電話發(fā)明后的幾十

6、年里，圍繞著電話的經(jīng)營(yíng)、技術(shù)等問題，大量的電話發(fā)明后的幾十年里，圍繞著電話的經(jīng)營(yíng)、技術(shù)等問題，大量的專利被申請(qǐng)。專利被申請(qǐng)。StrowgerStrowger的的“自動(dòng)撥號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)撥號(hào)系統(tǒng)”減少了人工接線帶來的種種問題。減少了人工接線帶來的種種問題。干電池的應(yīng)用縮小了電話的體積，干電池的應(yīng)用縮小了電話的體積，裝載線圈的應(yīng)用減少了長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)損失。裝載線圈的應(yīng)用減少了長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)損失。19061906年，年，Lee DeLee De發(fā)明了電子試管，它的擴(kuò)音功能領(lǐng)導(dǎo)了電話服務(wù)的發(fā)明了電子試管，它的擴(kuò)音功能領(lǐng)導(dǎo)了電話服務(wù)的方向。方向。后來貝爾電話實(shí)驗(yàn)室制成了電子三極管。后來貝爾電話實(shí)驗(yàn)室制成了

7、電子三極管。S S曲線成長(zhǎng)期曲線成長(zhǎng)期 成長(zhǎng)期的特征：成長(zhǎng)期的特征：v制約系統(tǒng)的主要“瓶頸”問題得到解決，系統(tǒng)的主要性能參數(shù)快速提升，產(chǎn)量迅速增加，成本降低；v隨著收益率的提高，投資額大幅增長(zhǎng)；v特定資源的引入使系統(tǒng)變得更有效。 時(shí)間時(shí)間性能參數(shù)性能參數(shù)嬰兒期嬰兒期成長(zhǎng)期成長(zhǎng)期成熟期成熟期衰退期衰退期 成長(zhǎng)期特點(diǎn)成長(zhǎng)期特點(diǎn)1. 開始獲利2. 進(jìn)入不同的細(xì)分市場(chǎng)3. 系統(tǒng)及其部件會(huì)有些適度的改變4. 是產(chǎn)品生命周期中最好的階段 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)入不同的細(xì)分市場(chǎng)專用化技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)入不同的細(xì)分市場(chǎng)專用化各種類型的各種類型的GPS 對(duì)成長(zhǎng)期的建議對(duì)成長(zhǎng)期的建議 首先將新產(chǎn)品推向市場(chǎng)，搶首先將新產(chǎn)品推向市場(chǎng)，搶

8、占先發(fā)優(yōu)勢(shì)；占先發(fā)優(yōu)勢(shì)； 然后不斷對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，然后不斷對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，不斷推出基于該核心技術(shù)的性能不斷推出基于該核心技術(shù)的性能更好的產(chǎn)品；更好的產(chǎn)品； 到成長(zhǎng)期結(jié)束要使其主要性能到成長(zhǎng)期結(jié)束要使其主要性能指標(biāo)（性能參數(shù)、效率、可靠性指標(biāo)（性能參數(shù)、效率、可靠性等）基本達(dá)到最優(yōu)。等）基本達(dá)到最優(yōu)。 練習(xí)練習(xí)v舉出一個(gè)當(dāng)前處于成長(zhǎng)期的技術(shù)系統(tǒng)。v你認(rèn)為當(dāng)前該技術(shù)系統(tǒng)面臨的最迫切的問題是什么？ S曲線成熟期曲線成熟期 時(shí)間時(shí)間性能參數(shù)性能參數(shù)嬰兒期嬰兒期成長(zhǎng)期成長(zhǎng)期成熟期成熟期衰退期衰退期成熟期的特征成熟期的特征v系統(tǒng)發(fā)展趨于緩慢v生產(chǎn)量趨于穩(wěn)定v新出現(xiàn)的矛盾會(huì)阻礙系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展 系統(tǒng)發(fā)展

9、趨于緩慢的原因：系統(tǒng)發(fā)展趨于緩慢的原因：1. 系統(tǒng)性能已接近自然極限，發(fā)展趨于緩慢2. 回報(bào)率/有害作用的比值快速增長(zhǎng)3. 經(jīng)濟(jì)和法律的限制4. 超系統(tǒng)發(fā)生改變 5. 新出現(xiàn)的矛盾阻礙系統(tǒng)的發(fā)展v實(shí)例：芯片的運(yùn)算速度受電子移動(dòng)速度所限 v實(shí)例：和汽車相關(guān)的問題 交通堵塞交通堵塞 停車停車 空氣污染空氣污染 廢舊汽車廢舊汽車v實(shí)例：汽車速度受規(guī)定所限 成熟期的主要特征成熟期的主要特征1.系統(tǒng)消耗大量的特定資源2.系統(tǒng)被附加一些與其主要功能完全不相關(guān)的附加功能3.系統(tǒng)發(fā)展寄希望于新的材料和技術(shù)_如： 納米材料4.系統(tǒng)的改變主要是外在的變化 對(duì)成熟期的建議對(duì)成熟期的建議1.下一步的努力方向是：降低成

10、本，改善外觀2.增添系統(tǒng)服務(wù)功能的可能性 3.簡(jiǎn)化系統(tǒng)，和其他系統(tǒng)或技術(shù)相結(jié)合 v實(shí)例：一體打印機(jī) 向系統(tǒng)中引入輔助性新功能向系統(tǒng)中引入輔助性新功能手機(jī)的發(fā)展手機(jī)的發(fā)展GPSGPS功能功能照相功能照相功能電視、指紋加密、藍(lán)牙、雙卡單待電視、指紋加密、藍(lán)牙、雙卡單待 練習(xí)練習(xí)v舉出一個(gè)當(dāng)前處于成熟期的技術(shù)系統(tǒng)。v你認(rèn)為當(dāng)前該技術(shù)系統(tǒng)面臨的最迫切的問題是什么？ S曲線衰退期曲線衰退期 時(shí)間時(shí)間性能參數(shù)性能參數(shù)嬰兒期嬰兒期成長(zhǎng)期成長(zhǎng)期成熟期成熟期衰退期衰退期v相同功能的新技術(shù)系統(tǒng)開始排擠老系統(tǒng)相同功能的新技術(shù)系統(tǒng)開始排擠老系統(tǒng)v系統(tǒng)帶來的收益在下降系統(tǒng)帶來的收益在下降 衰退期出現(xiàn)的原因衰退期出現(xiàn)的原

11、因1.新系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第二階段，迫使現(xiàn)有系統(tǒng)退出市場(chǎng)2.超系統(tǒng)的改變導(dǎo)致對(duì)系統(tǒng)需求的降低3.超系統(tǒng)的改變導(dǎo)致系統(tǒng)生存困難v實(shí)例：計(jì)算尺、膠片單反機(jī)計(jì)算尺計(jì)算尺膠片機(jī)膠片機(jī) v存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 對(duì)衰退期的建議對(duì)衰退期的建議: :老式明輪船老式明輪船現(xiàn)代娛樂用的明輪船現(xiàn)代娛樂用的明輪船武器武器比賽項(xiàng)目比賽項(xiàng)目l 尋找新的領(lǐng)域：如體育、尋找新的領(lǐng)域：如體育、娛樂等娛樂等l 重點(diǎn)投入資金尋找、選重點(diǎn)投入資金尋找、選擇和研究能夠進(jìn)一步提擇和研究能夠進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能的替代技術(shù)。高產(chǎn)品性能的替代技術(shù)。 當(dāng)前處于衰退期的產(chǎn)品當(dāng)前處于衰退期的產(chǎn)品 S-Curve的相關(guān)性四參數(shù)法：PERFORMANCEPERFOR

12、MANCEINDEXINDEXNUMBER OFNUMBER OFINVENTORSINVENTORSLEVELS OFLEVELS OFINVENTIONINVENTIONDEGREE OFDEGREE OFPROFITALLITYPROFITALLITYTIMETIME性能參數(shù)性能參數(shù)發(fā)明發(fā)明數(shù)量數(shù)量發(fā)明發(fā)明等級(jí)等級(jí)利潤(rùn)程度利潤(rùn)程度InfancyInfancyRapid GrowthRapid GrowthMaturityMaturityBefore MaturityBefore Maturity 發(fā)明級(jí)別發(fā)明級(jí)別發(fā)明專利數(shù)量發(fā)明專利數(shù)量參數(shù)性能參數(shù)性能利潤(rùn)利潤(rùn)t2t3t2t3t3t2t1

13、時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間t1t1t1t1t2t3IIIIVIII發(fā)明級(jí)別發(fā)明級(jí)別發(fā)明專利數(shù)量發(fā)明專利數(shù)量參數(shù)性能參數(shù)性能利潤(rùn)利潤(rùn)t2t3t2t3t3t2t1時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間t1t1t1t1t2t3IIIIVIII嬰兒期嬰兒期成長(zhǎng)期 發(fā)明級(jí)別發(fā)明級(jí)別發(fā)明專利數(shù)量發(fā)明專利數(shù)量參數(shù)性能參數(shù)性能利潤(rùn)利潤(rùn)t2t3t2t3t3t2t1時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間t1t1t1t1t2t3IIIIVIII發(fā)明級(jí)別發(fā)明級(jí)別發(fā)明專利數(shù)量發(fā)明專利數(shù)量參數(shù)性能參數(shù)性能利潤(rùn)利潤(rùn)t2t3t2t3t3t2t1時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間IIIIVIIIt1t1t1t1t2t 3成熟期成熟期衰

14、退期 提高運(yùn)輸速度的各類技術(shù)系統(tǒng)的提高運(yùn)輸速度的各類技術(shù)系統(tǒng)的S S曲線曲線1 1- -馬車的進(jìn)化馬車的進(jìn)化S S曲線曲線2 2- -滑軌裝置車進(jìn)化滑軌裝置車進(jìn)化S S曲線曲線3 3- -發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車進(jìn)化發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車進(jìn)化S S曲線曲線4 4- -螺旋槳飛機(jī)進(jìn)化螺旋槳飛機(jī)進(jìn)化S S曲線曲線5 5- -噴氣式飛機(jī)進(jìn)化噴氣式飛機(jī)進(jìn)化S S曲線曲線6 6- -化學(xué)燃料火箭進(jìn)化化學(xué)燃料火箭進(jìn)化S S曲線曲線7 7- -核燃料火箭和利用太陽(yáng)能驅(qū)核燃料火箭和利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的固體燃料火箭進(jìn)化動(dòng)的固體燃料火箭進(jìn)化S S曲線曲線8 8- -總體的總體的S S曲線曲線 S S曲線理論曲線理論是企業(yè)制定戰(zhàn)略的重要參考

15、尺度是企業(yè)制定戰(zhàn)略的重要參考尺度產(chǎn)品技術(shù)產(chǎn)品技術(shù)成熟度成熟度 企業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略企業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略 創(chuàng)新戰(zhàn)略創(chuàng)新戰(zhàn)略 嬰兒期嬰兒期評(píng)估該技術(shù)的功能能力，如果優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，分析技術(shù)轉(zhuǎn)評(píng)估該技術(shù)的功能能力，如果優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，分析技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的主要障礙，投入資金進(jìn)行攻關(guān)，盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)化為產(chǎn)品的主要障礙，投入資金進(jìn)行攻關(guān)，盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品化，爭(zhēng)取盡快推向市場(chǎng)，搶占技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品化，爭(zhēng)取盡快推向市場(chǎng)，搶占技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。 局部局部創(chuàng)新創(chuàng)新成長(zhǎng)期成長(zhǎng)期首先將新產(chǎn)品推向市場(chǎng)，搶占先發(fā)優(yōu)勢(shì)，然后不斷對(duì)新產(chǎn)首先將新產(chǎn)品推向市場(chǎng)，搶占先發(fā)優(yōu)勢(shì)，然后不斷對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，不斷推出基于該核心技術(shù)的性能更好的產(chǎn)品，品進(jìn)行改進(jìn)，

16、不斷推出基于該核心技術(shù)的性能更好的產(chǎn)品，到成長(zhǎng)期結(jié)束要使其主要性能指標(biāo)（性能參數(shù)、效率、可到成長(zhǎng)期結(jié)束要使其主要性能指標(biāo)（性能參數(shù)、效率、可靠性等）基本達(dá)到最優(yōu)?？啃缘龋┗具_(dá)到最優(yōu)。 局部局部創(chuàng)新創(chuàng)新成熟期成熟期改進(jìn)工藝、材料和外觀，盡快使成本降到最低，這個(gè)時(shí)期改進(jìn)工藝、材料和外觀，盡快使成本降到最低，這個(gè)時(shí)期的利潤(rùn)主要靠市場(chǎng)營(yíng)銷手段來獲取。同時(shí)必須投入資金跟的利潤(rùn)主要靠市場(chǎng)營(yíng)銷手段來獲取。同時(shí)必須投入資金跟蹤或探索可能的替代技術(shù)，判斷新技術(shù)的技術(shù)成熟度，采蹤或探索可能的替代技術(shù)，判斷新技術(shù)的技術(shù)成熟度，采取相應(yīng)對(duì)策。取相應(yīng)對(duì)策。 局部創(chuàng)局部創(chuàng)新和系新和系統(tǒng)創(chuàng)新統(tǒng)創(chuàng)新退出期退出期重點(diǎn)投入資金

17、尋找、選擇和研究能夠進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能重點(diǎn)投入資金尋找、選擇和研究能夠進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能的替代技術(shù)。的替代技術(shù)。 系統(tǒng)創(chuàng)系統(tǒng)創(chuàng)新新 S曲線預(yù)測(cè)案例：曲線預(yù)測(cè)案例：v運(yùn)用羅吉斯曲線(Logistic Model) 計(jì)算產(chǎn)品的技術(shù)生命周期，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)。 LogisticModel預(yù)測(cè)模型：()( )1tkP teP(t)為專利累積個(gè)數(shù)； 為S曲線斜率, 也就是S曲線的成長(zhǎng)率；為成長(zhǎng)曲線中之轉(zhuǎn)折點(diǎn)(Midpoint) 的時(shí)間點(diǎn)。k則代表成長(zhǎng)的飽和水平, 即飽和點(diǎn)( Saturation) , 其定義為 k 10% , k 90% , 也是成長(zhǎng)期與成熟期所需的時(shí)間長(zhǎng)度t。 人造板技術(shù)專利分析與趨勢(shì)

18、預(yù)測(cè)軟件將上述羅吉斯曲線的數(shù)學(xué)式轉(zhuǎn)換成3項(xiàng)參數(shù), 即飽和點(diǎn)、成長(zhǎng)時(shí)間(Growth time)和轉(zhuǎn)折點(diǎn), 為操作者自行判斷提供參考。專利檢索地區(qū)為國(guó)內(nèi)專利數(shù)據(jù)庫(kù), 對(duì)有關(guān)人造板加工的專利進(jìn)行檢索, 檢索出1985年到2007年與人造板有關(guān)的發(fā)明專利共計(jì)403份, 實(shí)用新型專利3940份 由圖可知, 人造板技術(shù)發(fā)展飽和點(diǎn)的專利數(shù)量為1191件, 整個(gè)曲線的成長(zhǎng)時(shí)間為33714個(gè)。整個(gè)曲線的成長(zhǎng)時(shí)間為33714個(gè)月, 即經(jīng)歷33714 個(gè)月專利數(shù)量會(huì)達(dá)到飽和點(diǎn)。將計(jì)算得到的S曲線加以歸納, 可以得出國(guó)內(nèi)人造板技術(shù)的生命周期。在嬰兒期部分, 以專利庫(kù)的第一筆資料即1988年8月算起, 成長(zhǎng)期轉(zhuǎn)為成熟

19、期的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為313個(gè)月。 結(jié)論：目前國(guó)內(nèi)的人造板技術(shù)正處于成長(zhǎng)期, 由TRIZ理論的S曲線進(jìn)化法則可知, 處于成長(zhǎng)期的人造板技術(shù)需要降低支出,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其組成部分需要改善, 系統(tǒng)還擁有取之不盡的可以利用的內(nèi)部和外部資源, 通常在這個(gè)階段, 系統(tǒng)與不理想因素相關(guān)的矛盾還不很尖銳, 允許折中和暫緩解決。 技術(shù)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則系統(tǒng)進(jìn)化法則達(dá)爾文達(dá)爾文阿奇舒勒阿奇舒勒18591859年出版了震動(dòng)當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界的年出版了震動(dòng)當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界的物種起源物種起源 技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化遵循一定的模式和規(guī)律。技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化遵循一定的模式和規(guī)律。技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展（在一定限度內(nèi)）是可預(yù)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展（在一定限度內(nèi)）是可預(yù)測(cè)的的。

20、1 1、技術(shù)系統(tǒng)概念技術(shù)系統(tǒng)概念2 2、系統(tǒng)、子系統(tǒng)、超系統(tǒng)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)、超系統(tǒng)3 3、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 系統(tǒng)系統(tǒng)由若干相互聯(lián)系、相互作用的部分組成的，在一定環(huán)境中具有特定功能的有機(jī)整體。技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng) 設(shè)計(jì)人員所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，是以一定的技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)社會(huì)特定需求的人造系統(tǒng)。是一種系統(tǒng)至少有一個(gè)部分是人造的符合完備性法則的要求什么是技術(shù)系統(tǒng)？什么是技術(shù)系統(tǒng)？ 系統(tǒng)的本質(zhì)屬性：系統(tǒng)的本質(zhì)屬性： 1 1）系統(tǒng)特征）系統(tǒng)特征：飛機(jī)是飛行，縫紉機(jī)是縫制衣服：飛機(jī)是飛行，縫紉機(jī)是縫制衣服 2 2）作用客體）作用客體： 空氣，縫制的衣服空氣，縫制的衣服 3 3）主要有效

21、功能）主要有效功能：飛機(jī)運(yùn)送貨物，縫紉機(jī)縫制衣服：飛機(jī)運(yùn)送貨物，縫紉機(jī)縫制衣服例：例：電冰箱的系統(tǒng)特性、作用客體和系統(tǒng)屬性電冰箱的系統(tǒng)特性、作用客體和系統(tǒng)屬性系統(tǒng)特性：制冷系統(tǒng)特性：制冷作用客體：空氣作用客體：空氣系統(tǒng)屬性：冷藏食物系統(tǒng)屬性：冷藏食物 系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：結(jié)構(gòu)圖：環(huán)境環(huán)境輸入輸入輸入輸入輸出輸出系統(tǒng)系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng) 系統(tǒng)、子系統(tǒng)、超系統(tǒng)系統(tǒng)、子系統(tǒng)、超系統(tǒng)v 以以汽車為例，汽車為例，輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)、方向盤等是汽車的子系統(tǒng)；交輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)、方向盤等是汽車的子系統(tǒng)；交通系統(tǒng)就是汽車的一個(gè)超系統(tǒng)，因?yàn)槊枯v汽車都是整個(gè)交通通系統(tǒng)就是汽車的一個(gè)超系統(tǒng)，因?yàn)槊?/p>

22、輛汽車都是整個(gè)交通系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。當(dāng)然，氣候，車庫(kù)等也是汽車的超系系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。當(dāng)然，氣候，車庫(kù)等也是汽車的超系統(tǒng)。統(tǒng)。當(dāng)前系統(tǒng)當(dāng)前系統(tǒng) 課堂練習(xí)課堂練習(xí)2 2v請(qǐng)說明電冰箱的子系統(tǒng)和超系統(tǒng)請(qǐng)說明電冰箱的子系統(tǒng)和超系統(tǒng) 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則為提高自身有用功能，技術(shù)為提高自身有用功能，技術(shù)系統(tǒng)從一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部系統(tǒng)從一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部組件之間、系統(tǒng)組件與外界環(huán)境間本質(zhì)關(guān)系的體組件之間、系統(tǒng)組件與外界環(huán)境間本質(zhì)關(guān)系的體現(xiàn)現(xiàn)薩拉馬托夫薩拉馬托夫技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論基礎(chǔ)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論基礎(chǔ)19961996年年指出了技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)化的方向和宏觀模式

23、指出了技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)化的方向和宏觀模式技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則1 1、技術(shù)系統(tǒng)完備性法則技術(shù)系統(tǒng)完備性法則2 2、技術(shù)系統(tǒng)能量傳遞性法則、技術(shù)系統(tǒng)能量傳遞性法則3 3、協(xié)調(diào)性法則、協(xié)調(diào)性法則4 4、提高理想度法則提高理想度法則5 5、動(dòng)態(tài)性和可控性進(jìn)化法則、動(dòng)態(tài)性和可控性進(jìn)化法則6 6、子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則、子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則7 7、向微觀級(jí)進(jìn)化法則、向微觀級(jí)進(jìn)化法則8 8、向超系統(tǒng)進(jìn)化法則、向超系統(tǒng)進(jìn)化法則 進(jìn)化法則之間的層次關(guān)系進(jìn)化法則之間的層次關(guān)系提高理想度法則提高理想度法則完備性法則完備性法則能量傳遞法則能量傳遞法則協(xié)調(diào)性法則協(xié)調(diào)性法則動(dòng)態(tài)性

24、進(jìn)化法則動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則向微觀級(jí)進(jìn)化法則向微觀級(jí)進(jìn)化法則向超系統(tǒng)進(jìn)化法則向超系統(tǒng)進(jìn)化法則生存法則生存法則發(fā)展法則發(fā)展法則 這款打印機(jī)不僅身形小巧，能夠裝入這款打印機(jī)不僅身形小巧，能夠裝入手提袋，而且還裝備了手提袋，而且還裝備了OLEDOLED背光顯示背光顯示設(shè)備。這款袖珍打印機(jī)長(zhǎng)為設(shè)備。這款袖珍打印機(jī)長(zhǎng)為2323厘米，厘米，寬為寬為6 6厘米，它的厘米，它的OLEDOLED屏防水防塵，屏防水防塵，還能顯示打印狀態(tài)。通過暗藏的還能顯示打印狀態(tài)。通過暗藏的USBUSB接口，您可以讓它連接電腦充電。此接口，您可以讓它連接電腦充電。此外，您只要將這個(gè)接口與電腦或者

25、其外，您只要將這個(gè)接口與電腦或者其它設(shè)備相接，再放入它設(shè)備相接，再放入A4A4紙，打印機(jī)就紙，打印機(jī)就能工作了，使用簡(jiǎn)單、方便。能工作了，使用簡(jiǎn)單、方便。便攜打印機(jī)便攜打印機(jī) 最終理想解最終理想解(Ideal Final Result)(Ideal Final Result)理想解理想解產(chǎn)品進(jìn)化產(chǎn)品進(jìn)化 成本有害作用有用功能理想度火柴硬盤火柴硬盤 提高理想度法則提高理想度法則v最理想的技術(shù)系統(tǒng)：作為物理實(shí)體它并不存在，但卻能最理想的技術(shù)系統(tǒng)：作為物理實(shí)體它并不存在，但卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能。夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能。v技術(shù)系統(tǒng)是沿著提高其理想度，向最理想系統(tǒng)的方向進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)是沿著提高其理想度，向

26、最理想系統(tǒng)的方向進(jìn)化化v提高理想度法則是所有進(jìn)化法則的方向提高理想度法則是所有進(jìn)化法則的方向 無鍵鍵盤無鍵鍵盤明亮玻璃鍵盤上蝕刻明亮玻璃鍵盤上蝕刻鍵的方框，使其與動(dòng)鍵的方框，使其與動(dòng)作捕捉照相機(jī)結(jié)合，作捕捉照相機(jī)結(jié)合，跟蹤你手指的位置。跟蹤你手指的位置。 提高理想提高理想度途徑：度途徑：容量9G 轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分鐘容量40G功能尺寸.質(zhì)量1、硬盤、硬盤2、計(jì)算器、電腦、計(jì)算器、電腦3、汽車，手機(jī)、汽車，手機(jī)1、提高有益的參數(shù)、提高有益的參數(shù)2、降低有害的參數(shù)、降低有害的參數(shù)3、提高有益參數(shù)的同時(shí)、提高有益參數(shù)的同時(shí)降低有害參數(shù)降低有害參數(shù) 提高有益參數(shù)（增加有用功能）提高有益參數(shù)（增加有用

27、功能） 無論白天黑夜，無論白天黑夜，TriWave能在沒有任何人工照明的情況下拍攝清晰入微能在沒有任何人工照明的情況下拍攝清晰入微的圖片。主要技術(shù)是在照相機(jī)的硅傳感器外包裹有一層晶鍺。晶鍺能接收的圖片。主要技術(shù)是在照相機(jī)的硅傳感器外包裹有一層晶鍺。晶鍺能接收多種波長(zhǎng)的光波，因此，在白天多種波長(zhǎng)的光波，因此，在白天TriWave能能“看見看見”可見光；在夜晚，則可見光；在夜晚，則依靠紅外光波拍攝。依靠紅外光波拍攝。2008年最佳發(fā)明年最佳發(fā)明 完備性法則完備性法則能源動(dòng)力裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置對(duì)象控制裝置外部控制系統(tǒng)主要部分系統(tǒng)主要部分 執(zhí)行裝置、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力裝置、控制執(zhí)行裝置、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力裝

28、置、控制裝置裝置技術(shù)系統(tǒng)從能量源處獲得能量，并將能量轉(zhuǎn)換、作用到對(duì)象上技術(shù)系統(tǒng)從能量源處獲得能量，并將能量轉(zhuǎn)換、作用到對(duì)象上 v一個(gè)完整的技術(shù)系統(tǒng)必須包括四個(gè)部分：一個(gè)完整的技術(shù)系統(tǒng)必須包括四個(gè)部分： 動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置 傳輸裝置傳輸裝置 執(zhí)行裝置執(zhí)行裝置 控制裝置控制裝置v判斷現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)是否完整判斷現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)是否完整v技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化方向：系統(tǒng)不斷由不完備向完備發(fā)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化方向：系統(tǒng)不斷由不完備向完備發(fā)展，逐步減少人的參與，以便提高系統(tǒng)效率展，逐步減少人的參與，以便提高系統(tǒng)效率 實(shí)例實(shí)例v鋤頭犁專用農(nóng)業(yè)機(jī)械v標(biāo)槍弓箭槍 v帆船運(yùn)輸系統(tǒng)帆船運(yùn)輸系統(tǒng)能源風(fēng)能動(dòng)力裝置帆傳動(dòng)裝置桅桿執(zhí)行裝置船體控制

29、裝置對(duì)象 水外部控制 水手舵 v 請(qǐng)分析臺(tái)式風(fēng)扇的系統(tǒng)主要部分請(qǐng)分析臺(tái)式風(fēng)扇的系統(tǒng)主要部分能源動(dòng)力裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置對(duì)象控制裝置外部控制 v答案：臺(tái)式風(fēng)扇的系統(tǒng)的主要部分答案：臺(tái)式風(fēng)扇的系統(tǒng)的主要部分能源動(dòng)力裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置對(duì)象控制裝置外部控制電電開關(guān)開關(guān)扇葉扇葉傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸電機(jī)電機(jī)空氣空氣人人 練習(xí)練習(xí)v以切割工具為例，按照完備性法則分析系統(tǒng)的組成和進(jìn)化趨勢(shì)。 能量傳遞法則能量傳遞法則v技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的必要條件：能量必須能夠從技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的必要條件：能量必須能夠從能量源流向技術(shù)系統(tǒng)中的所有元素能量源流向技術(shù)系統(tǒng)中的所有元素v技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該沿著使能量流動(dòng)路徑縮短的方向進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該沿

30、著使能量流動(dòng)路徑縮短的方向進(jìn)化，以減少能量損失化，以減少能量損失能源能源動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置執(zhí)行裝置對(duì)象對(duì)象控制裝置控制裝置外部控制外部控制 v如果某個(gè)元件接收不到能量，就不能發(fā)揮作用，這會(huì)影響到技術(shù)系統(tǒng)的整體功能v實(shí)例：多米諾骨牌能量傳遞法則能量傳遞法則 減少能量損失的途徑減少能量損失的途徑1.縮短能量傳遞路徑，減少傳遞過程中的損失縮短能量傳遞路徑，減少傳遞過程中的損失2.減少能量形式的轉(zhuǎn)換，最好用一種能量形式貫穿減少能量形式的轉(zhuǎn)換，最好用一種能量形式貫穿系統(tǒng)的整個(gè)工作過程，從而減少能量在轉(zhuǎn)換過程系統(tǒng)的整個(gè)工作過程，從而減少能量在轉(zhuǎn)換過程中的損失中的損失3.用可控性好的能

31、量形式代替可控性差的能量形式用可控性好的能量形式代替可控性差的能量形式 機(jī)械場(chǎng)聲場(chǎng)熱場(chǎng)化學(xué)場(chǎng)電場(chǎng)磁場(chǎng)機(jī)械場(chǎng)聲場(chǎng)熱場(chǎng)化學(xué)場(chǎng)電場(chǎng)磁場(chǎng) 縮短縮短能量傳遞路徑能量傳遞路徑 減少減少能量形式的轉(zhuǎn)換能量形式的轉(zhuǎn)換蒸汽機(jī)車蒸汽機(jī)車能量利用率：能量利用率：515%內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車能量利用率：能量利用率：3050%電力機(jī)車電力機(jī)車能量利用率：能量利用率：6585%化學(xué)能化學(xué)能熱能熱能壓力能壓力能機(jī)械能機(jī)械能化學(xué)能化學(xué)能壓力能壓力能機(jī)械能機(jī)械能電能電能機(jī)械能機(jī)械能 熱力驅(qū)動(dòng)的鼠標(biāo)熱力驅(qū)動(dòng)的鼠標(biāo) 協(xié)調(diào)性法則協(xié)調(diào)性法則v技術(shù)系統(tǒng)是沿著各個(gè)子系統(tǒng)之間更協(xié)調(diào)的方向進(jìn)化。技術(shù)系統(tǒng)是沿著各個(gè)子系統(tǒng)之間更協(xié)調(diào)的方向進(jìn)化。這也是

32、整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)能發(fā)揮其功能的必要條件。這也是整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)能發(fā)揮其功能的必要條件。v子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)性主要表現(xiàn)在：子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)性主要表現(xiàn)在： 結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào) 各性能參數(shù)之間的協(xié)調(diào)各性能參數(shù)之間的協(xié)調(diào) 工作節(jié)奏工作節(jié)奏/ /頻率上的協(xié)調(diào)頻率上的協(xié)調(diào) 協(xié)調(diào)性法則協(xié)調(diào)性法則v結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào) 如：早期如：早期積木積木只能摞、搭；只能摞、搭；現(xiàn)代積木現(xiàn)代積木可自由組合、隨意插合可自由組合、隨意插合成不同的形狀。成不同的形狀。 協(xié)調(diào)性法則協(xié)調(diào)性法則v各性能參數(shù)之間的協(xié)調(diào)各性能參數(shù)之間的協(xié)調(diào) 比如：網(wǎng)球拍需要考慮兩個(gè)性能參數(shù)的協(xié)調(diào)：一方面要將比如：網(wǎng)球拍需要考慮兩個(gè)性能參數(shù)的協(xié)調(diào)：一方面要將

33、球拍整體重量降低，以提高其靈活性；同時(shí)要增加球拍頭部球拍整體重量降低，以提高其靈活性；同時(shí)要增加球拍頭部重量，以保證產(chǎn)生更大的揮拍力量。重量，以保證產(chǎn)生更大的揮拍力量。 協(xié)調(diào)性法則協(xié)調(diào)性法則v工作節(jié)奏/頻率上的協(xié)調(diào)板材生產(chǎn)線板材生產(chǎn)線洗瓶作業(yè)洗瓶作業(yè) 實(shí)例實(shí)例有有880880個(gè)輪子的巨型車個(gè)輪子的巨型車 F1F1賽車賽車 v 系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)不是“獨(dú)自”工作的，必須相互協(xié)調(diào)；v 良好的協(xié)調(diào)性是整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)發(fā)揮其功能的必要條件。 動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則v技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該沿著結(jié)構(gòu)柔性、可移動(dòng)性、可控制技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該沿著結(jié)構(gòu)柔性、可移動(dòng)性、可控制性增加的方向進(jìn)化。性增加的方向進(jìn)化。1.提高柔性子法

34、則提高柔性子法則2.提高可移動(dòng)性子法則提高可移動(dòng)性子法則3.提高可控性子法則提高可控性子法則 1. 提高柔性子法則提高柔性子法則單鉸鏈多鉸鏈剛體柔性體氣體液體場(chǎng)粉末有兩種特性的剛體 實(shí)例實(shí)例v動(dòng)態(tài)性進(jìn)化路線v實(shí)例：三星顯示器不可移動(dòng)可移動(dòng)單圓柱鉸接雙圓柱鉸接球鉸接可分離 實(shí)例實(shí)例 實(shí)例：實(shí)例：NEC P-ISMA Pen-style Personal Networking Gadget Package 提高可移動(dòng)性子法則提高可移動(dòng)性子法則l技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該沿著系統(tǒng)整體可移動(dòng)性增強(qiáng)的方向進(jìn)化。不可動(dòng)部分可動(dòng)高度可動(dòng)整體可動(dòng)l可移動(dòng)性進(jìn)化路線 提高可控性子法則提高可控性子法則l技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該沿著系統(tǒng)整體

35、可控制性增強(qiáng)的方向進(jìn)化。（利用中介物）（引入反饋機(jī)制）（智能反饋）直接控制間接控制反饋控制自我控制老式路燈開關(guān)控制聲控、光控光感調(diào)節(jié)亮度 提高可控性子法則提高可控性子法則 摧毀建筑物造成的灰塵總是摧毀建筑物造成的灰塵總是讓鄰居苦不堪言。因此，日本建讓鄰居苦不堪言。因此，日本建筑公司筑公司KajimaKajima開發(fā)了一種更干開發(fā)了一種更干凈凈的破壞技術(shù)。此技術(shù)的破壞技術(shù)。此技術(shù)20082008年年春天春天被首次采用，干被首次采用，干凈凈利落地摧毀了利落地摧毀了一幢一幢1717層樓的辦公樓。具體操作層樓的辦公樓。具體操作是：首先破壞掉大樓的第一層，是：首先破壞掉大樓的第一層，用計(jì)算機(jī)控制的水壓千

36、斤頂支撐用計(jì)算機(jī)控制的水壓千斤頂支撐大樓，然后重復(fù)前面步驟。這種大樓，然后重復(fù)前面步驟。這種有序的拆卸過程便于控制石棉和有序的拆卸過程便于控制石棉和其他有毒材料，也安全。舊大樓其他有毒材料，也安全。舊大樓99%99%的鋼材的鋼材、水泥水泥和和92%92%的內(nèi)部材的內(nèi)部材料得以循環(huán)使用料得以循環(huán)使用（通常的材料回通常的材料回收率只有收率只有55%55%），），并且摧毀大樓所并且摧毀大樓所用的時(shí)間比傳統(tǒng)方法減少用的時(shí)間比傳統(tǒng)方法減少1/51/5。 子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則v任何技術(shù)系統(tǒng)所包含的各個(gè)子系統(tǒng)都不是同步、均衡進(jìn)化的，每個(gè)子系統(tǒng)都是沿著自己的S曲線發(fā)展；v這種不均衡的進(jìn)化常

37、常導(dǎo)致子系統(tǒng)之間出現(xiàn)矛盾；v整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化速度取決于系統(tǒng)中最“慢”的那個(gè)子系統(tǒng)的進(jìn)化速度； 實(shí)例實(shí)例v實(shí)例：自行車的速度受傳動(dòng)裝置限制 子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則一只木桶，最短的一片決定其容量！ 向微觀級(jí)進(jìn)化法則向微觀級(jí)進(jìn)化法則v技術(shù)系統(tǒng)是沿著減小其元件尺寸的方向進(jìn)化的。電子管晶體管集成電路大規(guī)模集成電路ENIACTX-0IBM 5150筆記本電腦 迷你數(shù)碼相機(jī)迷你數(shù)碼相機(jī) 植入式血糖測(cè)量?jī)x植入式血糖測(cè)量?jī)x 向微觀級(jí)進(jìn)化法則向微觀級(jí)進(jìn)化法則v最初，技術(shù)系統(tǒng)是在宏觀級(jí)別上進(jìn)化的；當(dāng)資源耗盡時(shí)，就開始在微觀級(jí)別上進(jìn)化。v進(jìn)化路徑：1.提高物質(zhì)的可分性和分散物質(zhì)的組合性提高物質(zhì)的可

38、分性和分散物質(zhì)的組合性2.提高混合物質(zhì)（空隙物質(zhì)）的可分性，運(yùn)用毛細(xì)現(xiàn)象提高混合物質(zhì)（空隙物質(zhì)）的可分性，運(yùn)用毛細(xì)現(xiàn)象和多孔材料和多孔材料3.用場(chǎng)代替物質(zhì)，向用場(chǎng)代替物質(zhì)，向“場(chǎng)物質(zhì)場(chǎng)物質(zhì)”或場(chǎng)轉(zhuǎn)變或場(chǎng)轉(zhuǎn)變 提高物質(zhì)的可分性提高物質(zhì)的可分性Solid rubber soleSimple air cavitySeparate cavitiesGel filled linked voids 向微觀級(jí)進(jìn)化法則向微觀級(jí)進(jìn)化法則 向超系統(tǒng)進(jìn)化法則向超系統(tǒng)進(jìn)化法則1.1.技術(shù)系統(tǒng)沿著以下路線進(jìn)化：技術(shù)系統(tǒng)沿著以下路線進(jìn)化：?jiǎn)蜗到y(tǒng)單系統(tǒng) 雙系統(tǒng)雙系統(tǒng)多系統(tǒng)多系統(tǒng)2.2.當(dāng)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化到極限的時(shí)候，系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)

39、某項(xiàng)當(dāng)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化到極限的時(shí)候，系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能的子系統(tǒng)會(huì)從系統(tǒng)中被剝離出來，轉(zhuǎn)移到超功能的子系統(tǒng)會(huì)從系統(tǒng)中被剝離出來，轉(zhuǎn)移到超系統(tǒng)中，成為超系統(tǒng)的一部分。系統(tǒng)中，成為超系統(tǒng)的一部分。在該子系統(tǒng)的功能得到增強(qiáng)的同時(shí)，也簡(jiǎn)化了原有的技術(shù)系在該子系統(tǒng)的功能得到增強(qiáng)的同時(shí)，也簡(jiǎn)化了原有的技術(shù)系統(tǒng)。統(tǒng)。 單單系統(tǒng)系統(tǒng) 雙系統(tǒng)雙系統(tǒng)多系統(tǒng)多系統(tǒng)v單雙多（增加相同對(duì)象）v單雙多（增加不同對(duì)象） 向向超系統(tǒng)躍遷超系統(tǒng)躍遷v實(shí)例：飛機(jī)的航程受載油量的限制 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則1. 完備性法則2. 能量傳遞法則3. 協(xié)調(diào)性法則4. 提高理想度法則5. 動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則6. 子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則7.

40、向微觀級(jí)進(jìn)化法則8. 向超系統(tǒng)進(jìn)化法則 進(jìn)化法則的作用進(jìn)化法則的作用v預(yù)測(cè)產(chǎn)品未來的發(fā)展方向，做出前檐決策；v通過產(chǎn)品發(fā)展方向的預(yù)測(cè)，解決實(shí)際問題；v進(jìn)行專利規(guī)避，超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。v對(duì)設(shè)計(jì)活動(dòng)的指導(dǎo)作用： 新產(chǎn)品設(shè)計(jì)：確定符合進(jìn)化規(guī)律的設(shè)計(jì)方向新產(chǎn)品設(shè)計(jì)：確定符合進(jìn)化規(guī)律的設(shè)計(jì)方向 現(xiàn)有產(chǎn)品改進(jìn)：選擇符合進(jìn)化規(guī)律的解決方案現(xiàn)有產(chǎn)品改進(jìn)：選擇符合進(jìn)化規(guī)律的解決方案 舉例一個(gè)你熟悉的技術(shù)系統(tǒng)舉例一個(gè)你熟悉的技術(shù)系統(tǒng)1、請(qǐng)用S S曲線法則曲線法則分析該系統(tǒng)處于那個(gè)階段2、請(qǐng)用提高理想度法則提高理想度法則確定系統(tǒng)的最終理想解3、請(qǐng)用子系統(tǒng)不均衡法則子系統(tǒng)不均衡法則找出最不理想的子系統(tǒng) 這款概念雨傘采用壓

41、縮空氣作為遮雨部件。通過調(diào)整傘柄的控制按鈕，您可以自如控制、調(diào)整雨傘的空氣傘直徑。這樣一來，傘的部件便只剩下一支傘柄，而您也不用再為雨天撐傘進(jìn)入室內(nèi)，弄濕地板而發(fā)愁了 S曲線與進(jìn)化法則之間的關(guān)系曲線與進(jìn)化法則之間的關(guān)系嬰兒期成長(zhǎng)期成熟期衰退期時(shí)間時(shí)間性性能能參參數(shù)數(shù)完備性法則能量傳遞法則協(xié)調(diào)性法則提 高 理 想 度 法 則動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化向微觀級(jí)進(jìn)化向超系統(tǒng)進(jìn)化 多維進(jìn)化空間多維進(jìn)化空間系統(tǒng)進(jìn)化的系統(tǒng)進(jìn)化的組合軌跡組合軌跡l任何技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化都是在多個(gè)進(jìn)化法則的共同作用下進(jìn)行的。CAB 遵從進(jìn)化的規(guī)律遵從進(jìn)化的規(guī)律 進(jìn)化模式和進(jìn)化路線進(jìn)化模式和進(jìn)化路線v技術(shù)進(jìn)化模式-給出了技術(shù)進(jìn)

42、化的一般方向，每條模式之下有多條技術(shù)進(jìn)化路線組成。v技術(shù)進(jìn)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(jìn)化由低級(jí)向高級(jí)進(jìn)化的過程，提供了技術(shù)預(yù)測(cè)的功能。 Mann DarrellMann Darrell的的1111種進(jìn)化模式種進(jìn)化模式v 系統(tǒng)向理想化方向進(jìn)化系統(tǒng)向理想化方向進(jìn)化; ;v 向增加系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性方向進(jìn)化向增加系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性方向進(jìn)化; ;v 向增加系統(tǒng)分割的方向進(jìn)化向增加系統(tǒng)分割的方向進(jìn)化; ;v 向增加空間分割的方向進(jìn)化向增加空間分割的方向進(jìn)化; ;v 向增加表面分割的方向進(jìn)化向增加表面分割的方向進(jìn)化; ;v 向增加可控性方向進(jìn)化向增加可控性方向進(jìn)化; ;v 向超系統(tǒng)方向進(jìn)化，即先增加

43、系統(tǒng)的集成性再簡(jiǎn)化向超系統(tǒng)方向進(jìn)化，即先增加系統(tǒng)的集成性再簡(jiǎn)化; ;v 向增加幾何體復(fù)雜性的方向進(jìn)化向增加幾何體復(fù)雜性的方向進(jìn)化; ;v 向能量轉(zhuǎn)換路徑最短的方向進(jìn)化向能量轉(zhuǎn)換路徑最短的方向進(jìn)化; ;v 向增加系統(tǒng)動(dòng)作協(xié)調(diào)性的方向進(jìn)化向增加系統(tǒng)動(dòng)作協(xié)調(diào)性的方向進(jìn)化; ;v 向增加系統(tǒng)節(jié)奏和諧性的方向進(jìn)化。向增加系統(tǒng)節(jié)奏和諧性的方向進(jìn)化。 進(jìn)化模式和進(jìn)化路線的關(guān)系進(jìn)化模式和進(jìn)化路線的關(guān)系模式_1模式_2模式_11路 線_1,1路 線_1,2路 線_1,m1路 線_11,1路 線_11,2路線_11,m11 每種進(jìn)化模式都有多條進(jìn)化路線，每條進(jìn)化路線是每種進(jìn)化模式都有多條進(jìn)化路線，每條進(jìn)化路線是從

44、結(jié)構(gòu)進(jìn)化的特點(diǎn)描述產(chǎn)品核心技術(shù)所處的狀態(tài)。從結(jié)構(gòu)進(jìn)化的特點(diǎn)描述產(chǎn)品核心技術(shù)所處的狀態(tài)。 進(jìn)化路線的方向進(jìn)化路線的方向v通過對(duì)大量專利的分析，通過對(duì)大量專利的分析，AltshullerAltshuller發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品通過發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品通過不同的技術(shù)路線向理想解方向進(jìn)化不同的技術(shù)路線向理想解方向進(jìn)化理想解理想解產(chǎn)品進(jìn)化路線產(chǎn)品進(jìn)化路線 依依時(shí)間、空間、界面分類有時(shí)間、空間、界面分類有3535種種進(jìn)化路線進(jìn)化路線1. 1.動(dòng)作協(xié)調(diào)動(dòng)作協(xié)調(diào)2.2.節(jié)奏協(xié)調(diào)節(jié)奏協(xié)調(diào)3.3.非線性非線性4.4.單單- -雙雙- -多（增加相同對(duì)象）多（增加相同對(duì)象）5.5.單單- -雙雙- -多（增加不同對(duì)象）多（增加不同對(duì)象）6

45、.6.最小的趨勢(shì)最小的趨勢(shì) 時(shí)間時(shí)間1. 1.單單- -雙雙- -多多（增加相同對(duì)象）（增加相同對(duì)象）2.2.單單- -雙雙- -多多（增加不同對(duì)象）（增加不同對(duì)象）3.3.單單- -雙雙- -多（增加差異程度）多（增加差異程度）4.4.減少制動(dòng)（阻尼）減少制動(dòng)（阻尼）5.5.增加感官的使用增加感官的使用6.6.增加色彩的利用增加色彩的利用7.7.增加透明度增加透明度8.8.消費(fèi)者購(gòu)買焦點(diǎn)消費(fèi)者購(gòu)買焦點(diǎn)9.9.市場(chǎng)趨勢(shì)市場(chǎng)趨勢(shì)10.10.設(shè)計(jì)點(diǎn)設(shè)計(jì)點(diǎn)11.11.自由度自由度12.12.打破邊界打破邊界13.13.降低系統(tǒng)復(fù)雜度（簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)）降低系統(tǒng)復(fù)雜度（簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)）14.14.控制性控制性15.

46、15.降低人為參與降低人為參與16.16.設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法17.17.降低能源轉(zhuǎn)換次數(shù)降低能源轉(zhuǎn)換次數(shù) 界面界面 空間空間1. 1.智能性材料智能性材料2.2.空間分割空間分割3.3.表面分割表面分割4.4.物體分割物體分割5.5.最小的趨勢(shì)最小的趨勢(shì)6.6.網(wǎng)狀與纖維網(wǎng)狀與纖維7.7.降低密度降低密度8.8.增加不對(duì)稱增加不對(duì)稱9.9.打破邊界打破邊界10.10.幾何的進(jìn)化（線性）幾何的進(jìn)化（線性）11.11.幾何的進(jìn)化（體積）幾何的進(jìn)化（體積）12.12.動(dòng)態(tài)程度動(dòng)態(tài)程度 基于空間分類的進(jìn)化路線基于空間分類的進(jìn)化路線vSpace SegmentationSpace Segmentation

47、空間分割空間分割 由左至右演化由左至右演化 由專利及知識(shí)庫(kù)萃取而來由專利及知識(shí)庫(kù)萃取而來 每一個(gè)演化轉(zhuǎn)變均存在有好處每一個(gè)演化轉(zhuǎn)變均存在有好處(benefits)(benefits) 理想性增加的相關(guān)聯(lián)性理想性增加的相關(guān)聯(lián)性 BenefitsBenefits增加，增加，costcost也可能增加，但大多數(shù)或長(zhǎng)期的觀點(diǎn)，其凈也可能增加，但大多數(shù)或長(zhǎng)期的觀點(diǎn)，其凈利益利益(net benefit)(net benefit)是增加的是增加的活性毛細(xì)孔活性毛細(xì)孔孔結(jié)構(gòu)孔結(jié)構(gòu)活性元素巧活性元素巧克力克力毛細(xì)管毛細(xì)管/ /多多孔結(jié)構(gòu)孔結(jié)構(gòu)泡沫巧克力泡沫巧克力多重中空結(jié)多重中空結(jié)構(gòu)構(gòu)多孔巧克力多孔巧克力中空

48、結(jié)構(gòu)中空結(jié)構(gòu)酒心巧克力酒心巧克力整塊實(shí)體整塊實(shí)體純巧克力純巧克力 基于空間分類的進(jìn)化路線基于空間分類的進(jìn)化路線v 此概念在此概念在3535個(gè)進(jìn)化路線中，除了單個(gè)進(jìn)化路線中，除了單- -雙雙- -多多(Mono-Bi-Poly)(Mono-Bi-Poly)與簡(jiǎn)約與簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(Trimming)(Trimming)之外，其之外，其它它均適用均適用活性毛細(xì)孔活性毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)毛細(xì)毛細(xì)孔孔/ /多多孔結(jié)構(gòu)孔結(jié)構(gòu)多重中空結(jié)多重中空結(jié)構(gòu)構(gòu)中空結(jié)構(gòu)中空結(jié)構(gòu)整塊實(shí)體整塊實(shí)體利益逐漸增加利益逐漸增加技術(shù)挑戰(zhàn)技術(shù)挑戰(zhàn)( (或許成本或許成本) )、風(fēng)險(xiǎn)等逐漸增加、風(fēng)險(xiǎn)等逐漸增加時(shí)間時(shí)間 基于界面分類的進(jìn)化路線基于

49、界面分類的進(jìn)化路線v 簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)(Trimming)(Trimming) 設(shè)計(jì)者更聰明地善用資源而減少子系統(tǒng)使達(dá)到相同(更佳)功能 從左至右利益增加，成本增加？ 系統(tǒng)復(fù)雜度進(jìn)化的曲線簡(jiǎn)約后系統(tǒng)簡(jiǎn)約后系統(tǒng)去除非主要去除非主要子系統(tǒng)子系統(tǒng)去除非主要去除非主要功能功能復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng)寶麗來公司寶麗來公司的的PoGoPoGo無墨無墨口袋照片打口袋照片打印機(jī)印機(jī) IFR and Evolutionary Limit 現(xiàn)有系統(tǒng)存在有進(jìn)化的極限 進(jìn)化的極限與IFR有段差距 尋求現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)化的潛力 進(jìn)化潛力的定義進(jìn)化潛力的定義v技術(shù)系統(tǒng)的目前技術(shù)水平與技術(shù)系統(tǒng)能夠達(dá)到的進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)的目前技術(shù)水平與技術(shù)系統(tǒng)

50、能夠達(dá)到的進(jìn)化極限之間的差距化極限之間的差距Mann Darrellv“進(jìn)化潛力進(jìn)化潛力”就存在于當(dāng)前進(jìn)化狀態(tài)和最高進(jìn)化狀態(tài)就存在于當(dāng)前進(jìn)化狀態(tài)和最高進(jìn)化狀態(tài)之間之間 進(jìn)化路線進(jìn)化路線 空間分割空間分割 實(shí)體實(shí)體中空中空多孔多孔毛細(xì)毛細(xì)孔孔/ /多孔多孔活性毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)活性毛細(xì)孔結(jié)構(gòu) 技術(shù)進(jìn)化路線的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)化路線的應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)品概念概念形成形成模型模型 技術(shù)進(jìn)化路線的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)化路線的應(yīng)用 Mann DarrellMann Darrell的進(jìn)化潛力雷達(dá)圖的進(jìn)化潛力雷達(dá)圖 產(chǎn)品進(jìn)化位置的量化產(chǎn)品進(jìn)化位置的量化v利用模糊集0，1，2，3，4，5來度量產(chǎn)品的相對(duì)進(jìn)化位置，下圖為產(chǎn)品相對(duì)每一進(jìn)化模式位置

51、的確定過程。沿第沿第n條進(jìn)化路條進(jìn)化路線的進(jìn)化位置線的進(jìn)化位置第第n條進(jìn)化路線條進(jìn)化路線 1，Space Segmentation（空間） 1/5實(shí)體中空多孔毛細(xì)孔/多孔活性毛細(xì)孔結(jié)構(gòu) 實(shí)體滾子結(jié)構(gòu)(solid roller structures) 增加的(強(qiáng)度/重量)比值，增加的潤(rùn)滑負(fù)載能力2，Geometric Evolution Trend 3/4點(diǎn)一維線性二維平面三維表面 對(duì)稱的設(shè)計(jì)，其第三維度并未完全運(yùn)用如內(nèi)環(huán)如內(nèi)環(huán)(inner race)(inner race)與外環(huán)與外環(huán)(outer race)(outer race)的輪廓、的輪廓、軸承端面等軸承端面等舉例：軸承系統(tǒng)舉例：軸承系

52、統(tǒng)( (球面滾子軸承球面滾子軸承) ) 3.Surface Segmentation (表面分割) 1/4 光滑表面肋狀表面立體粗糙面作用孔面4.Controllability Trend(控制度) 1/4 直接控制 加入中介 反饋智能反饋 無任何反饋裝置，或可考慮增加來監(jiān)控軸承的狀況如磨損、負(fù)載等，以優(yōu)化軸承作業(yè)情況。舉例：軸承系統(tǒng)舉例：軸承系統(tǒng)( (球面滾子軸承球面滾子軸承) ) 舉例：軸承系統(tǒng)舉例：軸承系統(tǒng)( (球面滾子軸承球面滾子軸承) ) 階層雷達(dá)圖階層雷達(dá)圖 由零組件展開 有利于辨識(shí)出研發(fā)焦點(diǎn) 進(jìn)化項(xiàng)目可以不同 (動(dòng)作協(xié)調(diào))與個(gè)別滾子較無關(guān)，但是與所有滾子在整個(gè)系統(tǒng)里互動(dòng)就有關(guān)。

53、如何進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)化潛力的預(yù)測(cè)？如何進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)化潛力的預(yù)測(cè)？1 1、分析產(chǎn)品的關(guān)鍵專利數(shù)據(jù)、分析產(chǎn)品的關(guān)鍵專利數(shù)據(jù)2 2、選擇相關(guān)的、選擇相關(guān)的TRIZTRIZ技術(shù)進(jìn)化路線技術(shù)進(jìn)化路線3 3、構(gòu)建產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)化潛力雷達(dá)圖、構(gòu)建產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)化潛力雷達(dá)圖4 4、產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)化潛力預(yù)測(cè)、產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)化潛力預(yù)測(cè)5 5、評(píng)估預(yù)測(cè)結(jié)果、評(píng)估預(yù)測(cè)結(jié)果 用用下面三條進(jìn)化路線下面三條進(jìn)化路線分析你選定的系統(tǒng)，然后進(jìn)行技術(shù)進(jìn)化分析你選定的系統(tǒng)，然后進(jìn)行技術(shù)進(jìn)化潛力預(yù)測(cè)并提出系統(tǒng)未來發(fā)展的方向。潛力預(yù)測(cè)并提出系統(tǒng)未來發(fā)展的方向。加入加入中介中介反饋反饋直接控制直接控制智能反饋智能反饋雙系統(tǒng)雙系統(tǒng)多系統(tǒng)多系統(tǒng)單系統(tǒng)單系統(tǒng)

54、單系統(tǒng)單系統(tǒng)2、可控性進(jìn)化路線、可控性進(jìn)化路線3、增加系統(tǒng)集成路線、增加系統(tǒng)集成路線1、動(dòng)態(tài)程度進(jìn)化路線、動(dòng)態(tài)程度進(jìn)化路線練習(xí)練習(xí) 工程實(shí)例：點(diǎn)膠機(jī)的進(jìn)化工程實(shí)例：點(diǎn)膠機(jī)的進(jìn)化v為了預(yù)測(cè)點(diǎn)膠機(jī)的開發(fā)方向以適應(yīng)現(xiàn)代封裝要求，為了預(yù)測(cè)點(diǎn)膠機(jī)的開發(fā)方向以適應(yīng)現(xiàn)代封裝要求，將將TRIZTRIZ理論中的技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)與技術(shù)系統(tǒng)子系統(tǒng)相理論中的技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)與技術(shù)系統(tǒng)子系統(tǒng)相結(jié)合，根據(jù)點(diǎn)膠機(jī)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了點(diǎn)膠裝結(jié)合，根據(jù)點(diǎn)膠機(jī)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了點(diǎn)膠裝置子系統(tǒng)沿不同進(jìn)化趨勢(shì)進(jìn)化的規(guī)律；確定了點(diǎn)膠置子系統(tǒng)沿不同進(jìn)化趨勢(shì)進(jìn)化的規(guī)律；確定了點(diǎn)膠機(jī)子系統(tǒng)目前所處進(jìn)化路線的位置，最后根據(jù)目前機(jī)子系統(tǒng)目前所處進(jìn)

55、化路線的位置，最后根據(jù)目前位置得出點(diǎn)膠機(jī)將來可能的開發(fā)方向位置得出點(diǎn)膠機(jī)將來可能的開發(fā)方向 半自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)半自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)全自動(dòng)三維點(diǎn)膠機(jī)全自動(dòng)三維點(diǎn)膠機(jī)手動(dòng)膠槍手動(dòng)膠槍氣動(dòng)膠槍氣動(dòng)膠槍自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)膠水膠水點(diǎn)膠機(jī)的進(jìn)化 點(diǎn)膠機(jī)的技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)點(diǎn)膠機(jī)的技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)v以自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)為例：以自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)為例：能量資源動(dòng)力系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)象膠水控制系統(tǒng)外部控制絲杠絲杠電機(jī)電機(jī)微處理器微處理器噴頭噴頭電能電能人人 點(diǎn)膠機(jī)的進(jìn)化趨勢(shì)點(diǎn)膠機(jī)的進(jìn)化趨勢(shì)v 1、減少人的參與：、減少人的參與： 人人+工具人+動(dòng)力工具人+半自動(dòng)工具人+自動(dòng)工具全自動(dòng)工具v 2、動(dòng)態(tài)性、動(dòng)態(tài)性可控性可控性 直接控制中介控制添加反饋

56、智能反饋v 3、線性幾何進(jìn)化（空間）：、線性幾何進(jìn)化（空間）： 點(diǎn)線平面曲線軸對(duì)稱三維曲線v4、由單一到雙向再到多樣（增加相同對(duì)象）：由單一到雙向再到多樣（增加相同對(duì)象）： 單系統(tǒng)雙系統(tǒng)三系統(tǒng)多系統(tǒng)集成的多系統(tǒng)v 5、由單一到雙向再到多樣（增加差異性）：、由單一到雙向再到多樣（增加差異性）： 相似部件不同特征的部件相反部件不同部件v 6、自由度進(jìn)化路線：、自由度進(jìn)化路線： 單自由度系統(tǒng)雙自由度系統(tǒng)三自由度系統(tǒng)四，五，六自由度系統(tǒng) 1、減少人的參與、減少人的參與 1.人人直接利用膠水瓶進(jìn)行粘接直接利用膠水瓶進(jìn)行粘接，點(diǎn)膠的操作和控制都需要人的參與來實(shí)現(xiàn)；點(diǎn)膠的操作和控制都需要人的參與來實(shí)現(xiàn)；2.機(jī)械式膠槍更加便于