科技创新课件_八大技术系统进化法则
技术系统进化法则PPT幻灯片
原件 子系统1
子系统n
内蒙古科技大学： 闫炳文 2020/4/2
操作 系统
超系统
5
技术系统的概念
（2）系统有一定的结构（层次）。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 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 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 成钟表。
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2020/4/2
能量传递法则 实例：
• 收音机在金属屏蔽的环境（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。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/4/2
• 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。
TRIZ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。
内蒙古科技大学： 闫炳文
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2020/4/2
技术系统进化的S曲线
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S－曲 线所示的四个阶段：婴儿期－成长期－成熟期－ 退出期
• 引导人们在各个领域预见并解决新的任务。
S曲线 进化法则
发展方向
解决方案
内蒙古科技大学： 闫炳文 2020/4/2
TRIZ理论：技术系统进化法则
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S曲线的跃迁－S曲线族
主要 参数
研发极限
最低成本
8技术进化法则
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
⑪ ⑫ ⑬ ⑭
表面的几何进化 线性组件的几何进化 体组件的几何进化 点-线-面-体跃迁 提高频率匹配性 提高可控性 向柔性系统或可移动系统跃迁 简化 不同组件的单-双-多 类似组件的单-双-多 扩展-简化 内部结构进化 表面属性进化 通过分割向微观进化
进化法则分析Βιβλιοθήκη • 问题类型对应的进化路线
10. 削减财政成本
① ② ③ ④ ⑤ 提高频率匹配性 提高可控性 简化 扩展-简化 通过分割向微观进化
进化法则分析
• 问题类型对应的进化路线
11. 削减能源消耗、物质消耗和人力消耗
① ② ③ ④ ⑤ 提高频率匹配性 提高可控性 简化 扩展-简化 通过分割向微观进化
进化法则分析
• 问题类型对应的进化路线
1. 改善可控性
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 提高频率匹配性 提高可控性 向柔性系统或可移动系统跃迁 简化 扩展-简化 内部结构进化 表面属性进化
进化法则分析
• 问题类型对应的进化路线
2. 改善有用性
2. 3. 4. 提高频率匹配性 提高可控性 扩展-简化
进化法则分析
进化法则分析
• 问题类型对应的进化路线
12. 增强外界抗干扰能力
① ② ③ ④ ⑤ 表面的几何进化 线性组件的几何进化 体组件的几何进化 内部结构进化 通过分割向微观进化
进化法则分析
• 问题类型对应的进化路线
13. 增强可靠性
① ② ③ ④ 简化 不同组件的单-双-多 类似组件的单-双-多 通过分割向微观进化
7. 内部结构进化
进化法则分析
• 进化路线
8. 点-线-面-体跃迁
简述技术系统的八大进化法则
简述技术系统的八大进化法则技术系统演化是技术进步和技术发展的有机统一，它是技术系统从一个时期到另一个时期之间的变化过程。
研究人员Harold A. Innis称之为技术系统的“八大进化法则”，它充分表明了技术进化的方式，也被认为是技术系统优化开发的主要原则。
第一，自我复制的法则。
自我复制的法则是指一个旧的技术系统会原封不动的复制一份新的系统，即从旧的系统来复制新的系统，以此来提高工作效率。
第二，反作用力法则。
反作用力法则是指，系统会根据外部环境的变化和挑战进行改变，从而使技术系统自我适应新的环境。
第三，協作法则。
協作法则是指，不同系统之间相互采用相同的设备、设置和功能，彼此之间可以促进其合作，从而达到更佳的工作效果。
第四，复合法则。
复合法则是指技术系统可以将前面的多个系统和功能组合在一起，实现不同类型的功能综合，形成一个新的设备或功能或业务。
第五，分布法则。
分布法则是指技术彼此分布式存在，并使各部分之间以分布式的架构和数据交互形式，能实现高效的服务，充分利用各部分计算资源和数据交换资源。
第六，融合法则，该法则是指技术发展导致不同类别的技术融合在一起，从而实现了融合的、弹性的、多元化的系统结构，使系统更加可靠、有效。
第七，护城河法则，该法则是指将自身的技术和开发过程比作护城河，严密守护自身，保护公司的核心技术，降低市场竞争者对自身的影响，使公司在技术竞争中有着更多优势。
第八，内在引力法则，该法则指出，技术系统拥有一种自成一体的能力，在不断发展过程中，技术会有自我吸引的力量，促使技术向新领域发展，实现更有效的结果。
以上便是技术系统进化的八大法则，这八大进化法则普适于任何类型的技术系统，不仅适用于物理系统，而且也适用于虚拟技术系统。
为了使技术系统不断演化进步，它们都在遵循这八大进化法则。
01_TRIZ的技术系统八大进化法则
01_TRIZ的技术系统⼋⼤进化法则（⼀）TRIZ的技术系统⼋⼤进化法则阿奇舒勒的技术系统进化论可以与⾃然科学中的达尔⽂⽣物进化论和斯宾塞的社会达尔⽂主义齐肩，被称为“三⼤进化论”。
TRIZ的技术系统⼋⼤进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提⾼理想度法则；3、⼦系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进⾏简化法则；6、⼦系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应⽤进化法则；8、减少⼈⼯进⼊的进化法则。
技术系统的这⼋⼤进化法则可以应⽤于产⽣市场需求、定性技术预测、产⽣新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。
它可以⽤来解决难题，预测技术系统，产⽣并加强创造性问题的解决⼯具。
⼋⼤技术系统进化法则1.技术系统的S曲线进化法则1）婴⼉期2）成长期3）成熟期4）衰退期各阶段的特点。
S曲线族2.提⾼理想度法则1）⼀个系统在实现功能的同时，必然有2个⽅⾯的作⽤：有⽤功能和有害功能；2）理想度是指有⽤作⽤和有害作⽤的⽐值3）系统改进的⼀般⽅向是最⼤化理想度⽐值4）在建⽴和选择发明解法的同时，需要努⼒提升理想度⽔平提⾼理想度可以从以下4个⽅向予以考虑：1）增加系统的功能2）传输尽可能多的功能到⼯作元件上3）将⼀些系统功能转移到超系统和外部环境中4）利⽤内部或外部已经存在的可利⽤资源。
3.⼦系统的不均衡进化法则1）每个⼦系统都是沿着⾃⼰的S曲线进化的2）不同的⼦系统将依据⾃⼰的时间进度进化3）不同的⼦系统在不同的时间点到达⾃⼰的极限，这将导致⼦系统间⽭盾的出现4）系统中最先到达其极限的⼦系统将抑制整个系统的进化，系统的进化⽔平取决于此系统5）需要考虑系统的持续改进来消除⽭盾4.动态性和可控性进化法则1)增加系统的动态性,以更⼤的柔性和可移动性来获得功能的实现2)增加系统的动态性要求增加可控性5.增加集成度再进⾏简化法则1.增加集成度的路径2简化路径3单--双---多--路径4⼦系统分离路径6.⼦系统协调性进化法则1.匹配和不匹配元件的路径2调节的匹配和不匹配的路径3⼯具和⼯件匹配的路径4匹配制造⼯程中加⼯动作节拍的路径7.向微观级和场的应⽤进化法则1.向微观级转化的路径2转化到⾼效场的路径3增加场效率的路径4分割的路径8.减少⼈⼯介⼊的进化法则（1）减少⼈⼯介⼊的⼀般路径本路径的技术进化阶段：包括⼈⼯动作的系统→替代⼈⼯但仍保留⼈⼯动作的⽅法→⽤机器动作完全代替⼈⼯。
01 TRIZ的技术系统八大进化法则
（一）TRIZ的技术系统八大进化法则阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，被称为“三大进化论”。
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。
技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。
它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。
八大技术系统进化法则1.技术系统的S曲线进化法则1）婴儿期2）成长期3）成熟期4）衰退期各阶段的特点。
S曲线族2.提高理想度法则1）一个系统在实现功能的同时，必然有2个方面的作用：有用功能和有害功能；2）理想度是指有用作用和有害作用的比值3）系统改进的一般方向是最大化理想度比值4）在建立和选择发明解法的同时，需要努力提升理想度水平提高理想度可以从以下4个方向予以考虑：1）增加系统的功能2）传输尽可能多的功能到工作元件上3）将一些系统功能转移到超系统和外部环境中4）利用内部或外部已经存在的可利用资源。
3.子系统的不均衡进化法则1）每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的2）不同的子系统将依据自己的时间进度进化3）不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限，这将导致子系统间矛盾的出现4）系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化，系统的进化水平取决于此系统5）需要考虑系统的持续改进来消除矛盾4.动态性和可控性进化法则1)增加系统的动态性,以更大的柔性和可移动性来获得功能的实现2)增加系统的动态性要求增加可控性5.增加集成度再进行简化法则1.增加集成度的路径2简化路径3单--双---多--路径4子系统分离路径6.子系统协调性进化法则1.匹配和不匹配元件的路径2调节的匹配和不匹配的路径3工具和工件匹配的路径4匹配制造工程中加工动作节拍的路径7.向微观级和场的应用进化法则1.向微观级转化的路径2转化到高效场的路径3增加场效率的路径4分割的路径8.减少人工介入的进化法则（1）减少人工介入的一般路径本路径的技术进化阶段：包括人工动作的系统→替代人工但仍保留人工动作的方法→用机器动作完全代替人工。
最新TRIZ-八大进化法则讲解学习
法则八—向超系统跃迁法则
• 在系统自身进化资源消失时，系统转向超 系统，也就是说同其它系统联合使资源进 一步发展。主要有两种方式：
• ①使技术系统和超系统的资源结合 • ②让系统的某子系统容纳到超系统中（数
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• ①提高柔性法则：有刚性结构向更具有适 应性及灵活性的柔性结构发展（车床到数 控加工中心的进化）②提高可移动性法则 （固话→手机）③提高可控性法则（洗衣 机→智能洗衣机）
法则六—子系统不均衡进化法则
• 技术系统的每个子系统具有不同的生命周 期，沿自身的s曲线进化。
• ①任何技术系统所包含的各个子系统都不 是同步、均衡进化的（卡盘的自动加紧）
• ②不均衡的进化经常会导致子系统之间的 矛盾出现，解决矛盾会使整个系统得到突 破性的进化（机床控制系统的进化（数控 化））
子系统不均衡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化法则
• ③整个系统的进化速度取决于系统中发展 最慢的子系统。
• ④改进进化最慢的子系统，就能提高整个 系统的性能。
法则七—向微观级进化法则
• 技术系统及其子系统在进化发展过程中， 向着减少他们尺寸的方向进化。
法则三：协调性进化法则
• 技术系统的各个子系统、各参数之间以及系统参 数与超系统各参数之间要相互协调是系统实现其 功能的基本条件
• 协调性法则表现在： ①形状与结构上的协调（早期的自行车轮子一大一
小）； ②各性能参数的协调（高速主轴、皮带轮动平衡参
数的不协调）； ③工作节奏和频率上的协调（收音机）。
法则四：提高理想度法则
技术创新方法之二TRIZ的八大进化法则
二、TRIZ的技术系统的八大进化法则＋S曲线
பைடு நூலகம்
针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结 提炼出八个基本进化法则。
利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来 发展趋势，开发富有竞争力的新产品。
可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和
统的组成和进化的趋势。
技术系统法则2：能量传递法则
技术系统实现功能的必要条件：能量必须能够从能量源流向技术 系统的所有元件；
技术系统应该沿着使能量流动路径缩短的方向进化，以减少能量 损失；
如果某个元件接收不到能量，就不能发挥作用，这会影响到技术 系统的整体功能。
实例：手摇绞肉机替代菜刀 用刀片旋转运动代替刀的垂直运
衰退期的特征： 相同功能的新技术系统开始排挤老系统； 系统带来的收益下降；
衰退期出现的原因： 新系统已经发展到第二阶段迫使现在系统退出市场； 超系统的改变导致对系统需求的降低； 超系统的改变导致系统生存困难。
对衰退期的建议： 寻找新的民展领域； 重点投入资金寻找、选择和研究能够进一步提高产品性能的替代技术。
成熟期的特征： 系统发展趋于缓慢； 生产量趋于稳定； 新出现的矛盾会阻碍系统的进一步发展。
成熟期的特点： 系统消耗大量的特定资源； 系统被附加一些与其主要功能完全不相关的附加功能； 系统的发展寄希望于新的材料和技术； 系统的改变主要是外在的变化。
对成熟期的建议： 下一步的努力方向是：降低成本，改善外观； 增强系统服务功能的可能性； 简化系统，和其它系统或技术相结合
第一部手机：1973年诞生，重800g，功能仅为电话通信； 现代手机：重仅数十克，功能可超过100种，包括通话、游戏、 MP3、照相等。
TRIZ八大进化法则
技术系统的子系统也是一个系统，系统的更高一级可以成为超系统（例如汽车可以看做一个技术系统，发动机、变速箱、转向系统等 为汽车的子系统，而众多的汽车可构成交通系统这个超系统） ④改进进化最慢的子系统，就能提高整个系统的性能。 法则三：协调性进化法则 传输装置：传动机构，执行装置：波轮； 无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式
• ②不均衡的进化经常会导致子系统之间的 矛盾出现，解决矛盾会使整个系统得到突 破性的进化（机床控制系统的进化（数控 化））
Байду номын сангаас
每一种系统的功能在产生有用效应的同时都会不可避免的产生有害效应，在设计中应以最终理想解为指导，尽可能提高系统的理想度 。
技术系统的子系统也是一个系统，系统的更高一级可以成为超系统（例如汽车可以看做一个技术系统，发动机、变速箱、转向系统等
一、技术系统
• 技术系统由多个子系统构成，并通过各个子系统 间的相互作用实现某一特定的功能。
• 技术系统的子系统也是一个系统，系统的更高一 级可以成为超系统（例如汽车可以看做一个技术 系统，发动机、变速箱、转向系统等为汽车的子 系统，而众多的汽车可构成交通系统这个超系统）
• 技术系统的构成可以这样表述
一、技术系统
• 对于具体的一个技术系统来说，对于子系统或者 其组成元件进行不断的改进优化，以提高整个技 术系统地性能，子系统地改进优化的过程就可以 称为技术系统地的进化过程。
TRIZ-八大进化法则
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子系统不均衡进化法则
• ③整个系统的进化速度取决于系统中发展 最慢的子系统。
• ④改进进化最慢的子系统，就能提高整个 系统的性能。
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法则七—向微观级进化法则
triztriz八大进化法则八大进化法则一技术系统技术系统的子系统也是一个系统系统的更高一级可以成为超系统例如汽车可以看做一个技术系统发动机变速箱转向系统等为汽车的子系统而众多的汽车可构成交通系统这个超系统对于具体的一个技术系统来说对于子系统戒者其组成元件迚行丌断的改迚优化以提高整个技术系统地性能子系统地改迚优化的过程就可以称为技术系统地的迚化过程
• ①提高柔性法则：有刚性结构向更具有适 应性及灵活性的柔性结构发展（车床到数 控加工中心的进化）②提高可移动性法则 （固话→手机）③提高可控性法则（洗衣 机→智能洗衣机）
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法则六—子系统不均衡进化法则
• 技术系统的每个子系统具有不同的生命周 期，沿自身的s曲线进化。
• ①任何技术系统所包含的各个子系统都不 是同步、均衡进化的（卡盘的自动加紧）
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法则三：协调性进化法则
• 技术系统的各个子系统、各参数之间以及系统参 数与超系统各参数之间要相互协调是系统实现其 功能的基本条件
• 协调性法则表现在：
①形状与结构上的协调（早期的自行车轮子一大一 小）；
②各性能参数的协调（高速主轴、皮带轮动平衡参 数的不协调）；
③工作节奏和频率上的协调（收音机）。
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技术系统的八大进化法则
技术系统的八大进化法则随着科技的不断发展，技术系统也在不断进化，从而推动着人类社会的发展。
在这个过程中，我们可以总结出技术系统的八大进化法则。
一、自我变革。
任何一个技术系统都会不断自我变革，以适应不断变化的环境和需求。
例如，随着人工智能的发展，计算机系统也在不断升级，以适应新的应用场景和用户需求。
二、融合与协同。
技术系统之间的融合与协同也是一个重要的进化法则。
例如，互联网技术和移动通信技术的融合，使得人们可以随时随地获取信息和进行交流。
三、可持续发展。
技术系统的进化必须是可持续的，即保证资源的充分利用和环境的保护。
例如，新能源技术的发展，可以有效减少对化石能源的依赖，实现能源的可持续发展。
四、开放和共享。
技术系统的进化需要开放和共享，以促进技术的创新和应用。
例如，开放源代码的软件，可以让更多的人参与到软件开发和改进中来。
五、迭代和优化。
技术系统的进化是一个不断迭代和优化的过程。
例如，软件的迭代和更新，可以不断优化产品的功能和性能，以提高用户的体验。
六、标准化和规范化。
技术系统的进化需要进行标准化和规范化，以保证技术的互操作性和可靠性。
例如，HTML语言的标准化，使得不同的浏览器可以正确地解析和显示网页内容。
七、人机一体化。
技术系统的进化也需要实现人机一体化，使得人和机器之间的交互更加自然和高效。
例如，语音识别和自然语言处理技术的发展，可以实现人机之间的自然交互。
八、全球化和本土化。
技术系统的进化既需要面向全球市场，也需要考虑本土需求和文化。
例如，智能手机的设计和应用需要同时考虑全球市场和本土文化的差异。
总之，技术系统的进化是一个不断演化的过程，需要不断地适应和创新，以推动人类社会的发展。
只有保持创新和合作，才能让技术系统不断地进化，为人类社会的进步和发展贡献更多的力量。
01-TRIZ的技术系统八大进化法则
（一）TRIZ的技术系统八大进化法则阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，被称为“三大进化论”。
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。
技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。
它可以用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。
八大技术系统进化法则1.技术系统的S曲线进化法则1）婴儿期2）成长期3）成熟期4）衰退期各阶段的特点。
S曲线族2.提高理想度法则1）一个系统在实现功能的同时，必然有2个方面的作用：有用功能和有害功能；2）理想度是指有用作用和有害作用的比值3）系统改进的一般方向是最大化理想度比值4）在建立和选择发明解法的同时，需要努力提升理想度水平提高理想度可以从以下4个方向予以考虑：1）增加系统的功能2）传输尽可能多的功能到工作元件上3）将一些系统功能转移到超系统和外部环境中4）利用内部或外部已经存在的可利用资源。
3.子系统的不均衡进化法则1）每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的2）不同的子系统将依据自己的时间进度进化3）不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限，这将导致子系统间矛盾的出现4）系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化，系统的进化水平取决于此系统5）需要考虑系统的持续改进来消除矛盾4.动态性和可控性进化法则1)增加系统的动态性,以更大的柔性和可移动性来获得功能的实现2)增加系统的动态性要求增加可控性5.增加集成度再进行简化法则1.增加集成度的路径2简化路径3单--双---多--路径4子系统分离路径6.子系统协调性进化法则1.匹配和不匹配元件的路径2调节的匹配和不匹配的路径3工具和工件匹配的路径4匹配制造工程中加工动作节拍的路径7.向微观级和场的应用进化法则1.向微观级转化的路径2转化到高效场的路径3增加场效率的路径4分割的路径8.减少人工介入的进化法则（1）减少人工介入的一般路径本路径的技术进化阶段：包括人工动作的系统→替代人工但仍保留人工动作的方法→用机器动作完全代替人工。
TRIZ的技术系统八大进化法则
1.一个产品或物体都可以看做是一个技术系统，技术系统可以简称为系统。
系统是由多个子系统组成的，并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能，子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。
系统是处于超系统之中的，超系统是系统所在的环境，环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。
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，进化是客观进行着的，不管人们是认识了它还是没有认识它。
如果认识和掌握了系统的进化规律，有利于设计者开发出更先进的产品，从而提升产品的竞争力。
1.八大技术系统进化法则TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1）技术系统的S曲线进化法则；2）提高理想度法则；3）子系统的不均衡进化法则；4）动态性和可控性进化法则；5）增加集成度再进行简化法则；6）子系统协调性进化法则；7）向微观级和场的应用进化法则；8）减少人工进入的进化法则 1.1技术系统的S曲线进化法则图1-1是一条典型的S曲线。
S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，图中的横轴代表时间；纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数，比如飞机这个技术系统，飞行速度、可靠性就是其重要性能参数，性能参数随时间的延续呈现S形曲线。
一个技术系统的进化一般经历4个阶段，分别是：1）婴儿期2）成长期3）成熟期4）衰退2.发明问题解决理论TRIZ［3-9］被认为是目前最全面系统地论述发明创造、实现技术创新的新理论。
运用这一理论，可大大加快人们创造发明的进程，而且能得到高质量的创新产品。
TRIZ是一种建立在技术系统演变规律基础上的问题解决系统。
技术系统演变的8个模式9个通用工程参数、40条发原理、39×39冲突解决矩阵、76个标准解、发明问题解决算法(ARIZ)以及工程知识效应库等一同构成了TRIZ的理论与方法体系［5］。
TRIZ认为，产品进化过程就是不断解决产品所存在冲突的过程，设计人员在设计过程中不断地发现并解决冲突，是推动其向理想化方向进化的动力。
技术系统进化法则
法则4实例
第一台计算机 重量：数吨 功能: 计算 现代计算机 重量：1000克 功能：上千种。包括计算、绘图、通信、多媒体等
32 2020/8/13
下面是该路线所包含的几个状，为了增加理想化 水平，最初采用实体的系统增加一个空洞及几个空 洞，之后采用毛细孔实体及多孔实体，最后采用多 微孔洞实体。空心砖、空心楼板、保温杯等均是按 该路线进化的实例
2 2020/8/13
发明等级及其特征
3 2020/8/13
技术系统的概念
技术系统（系统）概念的定义和其特征的描述， 目前尚无统一规范的定论。
系统是由一些相互联系、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 （集合）。我们可以从三个方面理解系统的概 念：
（1）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； （3）系统有一定的功能，或者说系统要有一定的
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
40 2020/8/13
法则7：技术系统向微观级进化法则
• 技术系统： 宏观 • 元件： 最初的尺寸
微观 原子、基本粒子尺寸
•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。
30 2020/8/13
法则4：技术系统提高理想度法则
技术系统沿着提高理想度，向最理想系 统的方向进化，代表着所有技术系统进化 法则的最终方向。 理想化意味着： 系统的质量、尺寸、能量消耗 0 实现的功能数量 ∞
31 2020/8/13
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技术系统的八大进化法则
技术系统的八大进化法则
技术系统的八大进化法则是一系列指导原则，用于提示建立、保持和改进技术系统。
这些原则有助于分析和改善系统的性能，并为系统的可持续发展提供基础。
这八大进化法则如下：
1. 责任：确保每个部分的责任，以强调任务的重要性和系统的可持续性。
2. 集成：以一致的接口及相关联的功能组件，以实现系统的整合。
3. 伸缩性：允许系统在需求和能力增长的条件下保持稳定性。
4. 灵活性：使系统能够应对变化，及时适应新的需求或技术。
5. 冗余：以备用系统方式来提高可用性和可靠性。
6. 分次设计：将系统分解为可处理的子系统，以实现尽可能快的部署和运行。
7. 标准化：采用标准化的方法，以简化和加快系统安装和维护过程。
8. 分工：实行分工机制，以提高系统的安全性和可靠性。
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技术系统进化八大模式与八大法则
技术系统进化八大模式与八大法则下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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技术系统
JSPC
系统的定义：一个产品或物品都可以看做 是一个技术系统，技术系统可以简称为系 统 系统是具有系统特征的部件和联系的总和， 这里的特征是系统个别部件所没有的。
系统特性：飞机飞行，缝纫机缝制衣服 作用客体：飞机作用于空气，缝制的衣服 主要有效功能：飞机运送货物，缝纫机缝制
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系统、子系统、超系统
技术系统进化法则
进化法则的作用和意义
JSPC
1、预测新产品的方向与特征 2、对于现有产品的改进方向给予建议 3、产品专利规避的分析工具
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技术系统进化法则
JSPC
1、技术系统完备性法则 2、技术系统能量传递性法则 3、技术系统的S曲线进化法则 4、提高理想化法则； 5、子系统不均衡进化法则； 6、动态性进化法则； 7、向超系统进化法则； 8、子系统协调性法则； 9、向微观级和场的应用进化法则； 10、向减少人工介入和自动化方向进化法则。
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六、动态性进化法则—可移动性 JSPC
固定电话
子母机
手机
33
六、动态性进化法则—柔性化 JSPC
刚体
单铰链
多铰链
柔性体
液体/气体
场
34
六、动态性进化法则—柔性化 JSPC
测量距离的案例
直尺
折尺
卷尺
声波测量器
激光测量仪
35
六、动态性进化法则—柔性化 JSPC
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六、动态性进化法则—柔性化 JSPC
• 技术系统是沿着提高其理想度，向最理想 系统的方向进化
• 提高理想度法则是所有进化法则的基础。
移动投影机
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四、提高理想度法则
JSPC
提高理想度途径 М尺, Г寸, Э.质量
А
2
1，硬盘 2，计算器、电脑 3，汽车，手机
第一，提高有益的参数 第二，降低有害的参数 第三，提高有益参数的同时 降低有害参数
• ...............................................................
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增加理想化水平
JSPC
• 增加新的有效功能，从超系统中获取功能
• 传输尽量多的外部已存在的可利用资源，尤其是利用免费 资源，以降低成本
• 利用内部及外部已存在的可利用资源，尤其是利用免费资 源，以降低成本
1
容量9G 转速10000转/分钟
3 Ф功能
容量40G
18
什么是理想度？
JSPC
• 定量描述：理想度＝ 有用功能之和
有害作用之和＋成本
• 最终理想解：按照理想度的概念，最理想的产品应该 是这样的：该产品作为实体并不存在，但是有用功能 仍然能够实现。即是最终理想解。
• 最理想的状况： 有用功能 ∝ 资源的消耗 0
Dual telescopic lens
Dual telescopic lens with laser rangefinder
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二、技术系统能量传递法则
JSPC
技术系统的 进化应该沿着能量流动路径缩短的方向发展，以减少能量的损失。
several energy
Reduced energy One energy conversion No energy conversion
Steam Trian - Chemical to heat to pressure to mechanical
• 有利于更彻底的解决矛盾，得到最理想的 解决问题方案。
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五、子系统不均衡进化法则
JSPC
技术系统由多个实现各自不同功能的子系统组成。 子系统不均衡进化法则包含着： • 任何技术系统中的每一个子系统都是沿着各自的
S曲线进化的； • 组成技术系统所包含的各个子系统都是不同步、
不均衡进化的； • 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 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．
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五、子系统不均衡进化法则
JSPC
自行车的不均衡进化
自行车的进化
30
JSPC
31
六、动态性进化法则
JSPC
水切割
激光切割
• 沿着增加系统可移动性的方向发展
• 沿着增加系统的柔性方向发展
• 沿着增加系统可控性方向发展
• 删除低效或无效功能，减少有害功能数量
• 预防有害功能的产生，将有害功能消除或转化为中性功能， 减轻有害功能等级
• 将有害功能转到超系统去
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理想化方法
JSPC
• 部分理想化
a)加强有用功能 b)降低有害功能
c)功能通用化
d)增加集成度
e)功能专用化
f)增加柔性
• 全部理想化
a)功能剪切 简化系统
七、向超系统进化法则
JSPC
Flat head screwdriver Twin head screwdriver
单头螺丝刀
双头螺丝刀
Multi head screwdriver Multi changeable screwdriver h
更多种类的螺丝刀
换头螺丝刀
Single lens
Dual lens
液晶0.44英寸
等离子150英寸
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农场养兔子的难题
JSPC
• 方式：放养 • 难题：农场主不希望
兔子走得太远农场主 不愿意也不可能花费 大量的资源割草运回 来喂兔子
应用上面的5步骤，分析并提出最终理想解
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农场养兔子的难题
JSPC
• 设计的最终目的是什么？ 兔子能够吃到新鲜的青草
• 理想解是什么？ 兔子永远自己吃到青草
Different heat/ventilation programmes depending on greenhouse contents
根据花房的需求设置不同的程序控制
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七、向超系统进化法则
JSPC
• 技术系统首先向系统的合成方向发展
单系统
双系统
多系统
单系统
• 技术系统的简化
子系统
超系统
此时，子系统功能得到加强的同时， 也简化了原有的系统。
b)系统剪切，去除多余子系统
c)原理改变，获得全新的系统 d)系统换代
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最终理想解
• 保持原系统所有的优点 • 消除原系统所有缺点 • 没有增加系统的复杂度 • 没有产生新的缺陷
JSPC
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最终理想解确定的步骤
JSPC
• 设计的最终目的是什么？ • 理想解是什么？ • 达成理想解的障碍是什么？ • 出现这个障碍的后果是什么？ • 避免出现这个障碍的条件是什么？ • 要制造这些条件存在的可用资源是什么？
JSPC
• 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。
• 当一个图 4技-11 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。
性
衰退期
能
成熟期
成长期
婴儿期
发展时期
产品进化s形曲线
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三、S曲线进化法则
JSPC
1
性能参数
专利数量 发明级别
利润
3 2
4
通过性能参
数随时间变
化的规律，
t 可以准确地
予测产品和
t 技术所处的
生命周期阶
t 段。
t
婴儿期 成长期 成熟期 衰退期
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三、S曲线进化法则
JSPC
s曲线族图
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四、提高理想度法则
JSPC
• 最理想的技术系统：“它既不消耗任何资 源，但却能够实现所有必要的功能”（作 为物理实体它并不存在）
Press a button to focus
Focusing happens
(Mechanism)
according to light reading
增加按钮（机械调焦）
通过光的强度调焦
Automatic focusing 自动调焦 38
六、动态性进化法则—增加可控性 JSPC
花房自动调节环境案例
“当前系统”是一个相对的 概念。如果我们以轮胎作为“当 前系统”来研究的话，那么轮胎 中的橡胶、子午线、充气嘴等就 是轮胎的子系统，而汽车、驾驶 员、气候、车库、交通系统等就 都是汽车的超系统。
JSPC
6
十大技术系统进化法则
JSPC
S曲线法则
能量传递法则
完备性法则
动态性进化 法则
子系统不均 衡进化法则
产品
控制装置
外部控制
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一、技术系统完备性法则
JSPC
测量工作系统
能源
动力装置 转换器
传输装置 控制装置
执行装置 传感器
产品
外部控制
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一、技术系统完备性法则
JSPC
帆船运输系统
能源 风能
动力装置 帆
传动装置 桅杆
执行装置 船体
控制装置
产品 货物
外部控制 水手
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二、技术系统能量传递法则
JSPC
技术系统实现其基本功能的必要条件之一： 能量能够从能量源流向技术系统的所有元件
例如，收音机在金属 屏蔽的汽车中就不能 收听高质量的广播， 就因为电台传递的能 量源受阻。如果在汽 车外加天线，问题即 可得到解决。
另外注意的一点：要使技术系统的某元件具有可控性，必须在该元 件和控制装置之间提供能量传递通路。
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理想化的要素
JSPC
• 理想系统：没有实体，没有物质，不消耗能源，但能实现 一切需要的功能。