《TRIZ創(chuàng)新方法》課件-第3章

第3章TRIZ復雜問題分析方法3.1系統(tǒng)功能分析方法3.2因果鏈分析方法

3.1系統(tǒng)功能分析方法

TRIZ理論認為技術系統(tǒng)的作用就是為了執(zhí)行功能，產品是功能的體現(xiàn)。系統(tǒng)功能可以層層分解為子系統(tǒng)功能，直至最底層子系統(tǒng)功能為止。系統(tǒng)功能分析方法是識別系統(tǒng)或超系統(tǒng)組件的功能、特點和成本的分析工具。

系統(tǒng)功能分析方法的目的如下：

(1)明確工程系統(tǒng)各功能之間的關系，合理匹配功能。

(2)降低成本，提高價值。

(3)使工程系統(tǒng)具有合理的功能結構，滿足功能需求。

(4)確定必要功能，發(fā)現(xiàn)不必要功能和過剩功能。

(5)彌補不足功能，去掉不合理功能。

3.1.1系統(tǒng)功能分析概念

1．系統(tǒng)分析

系統(tǒng)分析是從技術系統(tǒng)抽象的功能角度來分析系統(tǒng)的，分析系統(tǒng)執(zhí)行或完成其功能的狀況。

2．技術系統(tǒng)、組件

技術系統(tǒng)由組件組成，通過組件之間的相互作用實現(xiàn)一定的功能。技術系統(tǒng)中至少有一個組件是人工制造的。組件是工程系統(tǒng)或超系統(tǒng)的組成對象。

3．技術系統(tǒng)的級別

技術系統(tǒng)分為超系統(tǒng)、系統(tǒng)和子系統(tǒng)三個級別。超系統(tǒng)由系統(tǒng)組件和其他系統(tǒng)組件組成。系統(tǒng)是指能執(zhí)行一定功能的系統(tǒng)，一般指我們整體的研究對象，由多個子系統(tǒng)組件組成。

系統(tǒng)作用對象是系統(tǒng)功能的接受體，屬于超系統(tǒng)的一部分。

4．功能

1)功能的定義

功能是一個組件改變或保持另一個組件某個參數(shù)的行為，是組件能夠滿足某種需求的一種屬性。

組件功能是其作用于其他對象上的動作和行為；功能描述了組件是用來做什么的；功能表現(xiàn)了組件改變其他對象的能力。

功能是抽象概念，功能在物理上并不存在，也沒有物理屬性(溫度、重量……)。

2)功能的分類與級別

根據(jù)與主要功能的關系可將功能分為有用功能和有害功能。有用功能又分為正常功能、不足功能和過量功能。

功能的級別分為基本功能、附加功能和輔助功能。

(1)基本功能：功能載體是系統(tǒng)中與系統(tǒng)作用對象直接作用的組件，功能對象為系統(tǒng)目標，最高優(yōu)先級。

(2)附加功能：功能對象為超系統(tǒng)組件。

(3)輔助功能：保證完成基本功能的功能，功能對象是系統(tǒng)其他組件。

3)功能存在的條件

(1)功能載體和對象都是組件(物質和/或場)。

(2)功能載體和對象之間相互作用。

(3)功能對象的參數(shù)由于相互作用導致了改變(或保持)。

功能定義必須滿足功能存在的三個條件。

3.1.2系統(tǒng)功能分析方法的流程和基本步驟

系統(tǒng)功能分析方法分為三個步驟：組件分析、相互作用分析和功能建模。

(1)組件分析：識別系統(tǒng)和超系統(tǒng)組件。

(2)相互作用分析：識別組件兩兩之間的相互作用。

(3)功能建模：識別組件之間功能，識別功能級別與狀態(tài)，得到功能模型圖。

1．組件分析

組件分析用于識別工程系統(tǒng)的組件以及超系統(tǒng)中與工程系統(tǒng)有相互作用或者共存的組件。具體步驟如下：

(1)根據(jù)系統(tǒng)目標和條件選擇合適的組件分析層級，拆解到把問題暴露出來為止。選擇較低層級會增加分析工作量，而選擇較高層級會使信息不充分。

(2)將組件按照系統(tǒng)組件和超系統(tǒng)組件分類，把同類的匯總在一起。

組件分析結果用表格形式表示，如表3.1所示。

2．相互作用分析

做完組件分析之后，再進行相互作用分析。

相互作用分析是識別工程系統(tǒng)以及超系統(tǒng)組件之間的相互作用。

相互作用是指兩個組件之間發(fā)生了相互接觸，兩個組件之間必須發(fā)生實體接觸(包括通過場產生的接觸)，才有相互作用。兩個組件之間必須有相互作用，才可能存在功能。也就是說兩個組件之間必須有相互作用，其中一個組件對另一個組件才可能有某種功能。但是兩個組件之間有相互作用，他們之間也不一定有功能。也就是說兩個組件之間必須有相互作用是兩個組件之間有功能的必要不充分條件。

相互作用分析沒有間接接觸，必須直接接觸。做相互作用分析是為了找到更多的解決途徑。具體步驟如下：

(1)列出組件矩陣表格，如表3.2所示。橫排、縱列列出組件分析中所有系統(tǒng)組件和超系統(tǒng)組件。

(2)兩兩分析組件，看兩者有無相互作用，即有無互相接觸。有相互作用標注“+”，無相互作用標注“-”，得到相互作用矩陣。

如果某個組件和其他組件無相互作用，說明此部件無功能，可刪除。

3．功能建模

完成相互作用分析后進行功能建模，即建立工程系統(tǒng)功能模型。描述工程系統(tǒng)和超系統(tǒng)組件的功能，以及有用功能、性能水平和成本。具體步驟如下：

(1)列出相互作用組件的所有功能。

(2)功能評級。

(3)確定功能性能水平(不足、過量、正常)。

(4)表格形式或圖形形式的功能模型。

使用功能表或功能模型圖建立系統(tǒng)功能模型。功能表模板如表3.3所示，功能模型圖模板如圖3.1所示。

(5)整理功能缺點。

有害功能、不足功能、過量功能是功能分析中識別出的功能缺點，整理功能缺點，完成系統(tǒng)功能分析。

圖3.1功能模型圖模板(以椅子為例)

3.2因果鏈分析方法

3.2.1因果鏈分析方法的概念因果鏈分析法從系統(tǒng)存在的問題入手，層層分析形成此現(xiàn)象的原因，直至分析到最后不可分解為止。在分析的過程中，可以向原因方向分析，也可以向結果方向分析。解決的方案可以從分析出的各層原因中進行選擇。

因果鏈分析的方法就是一層一層地追究下去，直至分析到最終及原因為止。

因果鏈分析的目的是不斷尋找問題發(fā)生的原因，構成原因鏈，進而找到根本原因或容易解決的原因，尋找解決問題的“薄弱點”，分析解題資源，降低問題解決的成本。

因果鏈分析的結束條件是：

①?當不能繼續(xù)找到下一層的原因時；

②?當達到自然現(xiàn)象時；

③?當達到制度/法規(guī)/權利/成本等極限時。

3.2.2因果鏈分析方法的流程和基本步驟

1．因果鏈分析方法

使用5why方法進行因果鏈分析，至少問五個層次以上的為什么，用來識別和說明因果分析鏈，從而恰當定義問題。

這樣我們可以轉換問題，不用解決最開始的初始問題，而是利用分析問題工具找到隱藏深層次的問題，找到深層次的關鍵問題，可以更容易地解決問題。

2．因果鏈分析流程與步驟

利用因果鏈分析的步驟如下：

(1)列出需要解決的初始缺點(目標反面或根據(jù)實際情況)；

(2)逐