第二节TRIZ技术进化理论.

④ 将加工动作与输送动作独立开来。
8.子系统协调性进化法则
5.系统元件可采用匹配也可不匹配来改善系统功能，消除负面效应。 • 如匹配： – 一辆车上安装四个相同的车轮； – 机械系统中的主要元件的应有相同的寿命设计
• 不匹配：
– 赛车的前轮小后轮大，便于加速。 – 机械系统中的安全销钉，电气装置中的保险装置等。这种不匹配使机电
4.动态性和可控性进化法则
该进化法则是指：
①增加系统动态性，以更大的柔性和可移动性来实现功能；
② 增加系统的动态性要求增加可控性。 增加系统的动态性和可控性的路径很多，主要从 4个方面考虑： 向移动性增强的方向转化的路径 固定的—移动的—随意移动的 如电话：固定电话—子母机—手机 如板凳——转椅——滚轮椅。 如固定式民居——车载式民居——房车
1. 技术系统的S曲线进化法则 系统进化多维S曲线——通讯工具
• 下图表示交通工具随着时代进步在运输速度和技术综合水平方面的变化
速度
第三轮S曲线
技术综合水平
第三轮S曲线
第二轮S曲线 第一轮S曲线
第一轮S曲线
第二轮S曲线
（a）速度随时间变化s的曲线
时间
（b）技术综合水平随时间变 化的S曲线
时间
1. 技术系统的S曲线进化法则 技术进化S的运用
• 1.企业战略的选择：不论是二维还是多维的S曲线，其最大的一个作用就是 反应技术和产品所处的生命周期，从而为企业战略的选择提供参考。 • 2.技术方向的选择：多维S曲线最利于技术方向的选择。通过分析S曲线族的 走势，同时配合曲线族对应的市场反应，可以找准此技术的核心发展路线， 同时也可以找到一定时期内消费者最认同的技术方向。
轨迹。只是发展的速度和在同一时刻满足 人类需要的程度不同。
1 参数2 A 2 3 时间
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1. 技术系统的S曲线进化法则 系统进化多维S曲线——通讯工具
• 下图分别表示了BP机和手机、电话随时代进步在通信及时性和市场大小 方面的变化
通讯及时性 手机、电话
市场大小
BP机
手机
固定电话
BP机 时间
时间
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TRIZ技术系统进化法则 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。
技术系统进化法则:
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的法则 6. 子系统协调性进化法则 7. 向微观级和增加场应用的进化法则 8. 减少人工介入的进化法则
法则3实例——电脑键盘的进化轨迹
5.提高理想度法则
一个系统实现功能时，必然有两方面：有用功能和有害功能；
理想度是指有用作用和有害作用的比值；
系统改进的一般方向是最大化理想度比值； 在建立和选择发明解法的同时，需要努力提升理想度水平。
任何技术系统，在其生命周期之中，是沿着提高其理想度向最 理想系统的方向进化的，提高理想度法则代表着所有技术系统进 化法则的最终方向。理想化是推动系统进化的主要动力。
8.子系统协调性进化法则
3.工具与工件匹配的路径 本路径的技术进化阶段：点作用—线作用—面作用—体作用
4.匹配制造过程中加工动作节拍的路径
本路径反映了下面的技术进化阶段： ① 工序中输送和加工动作的不协调； ② 工序中输送和加工动作的协调，速度的匹配； ③ 工序中输送和加工动作的协调，速度的轮流匹配；
系统运行更安全。
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9.增加集成度再进行简化的法则
技术系统趋向于首先向集成度增加的方向，紧接着再进行简化。比如先 集成系统功能的数量和质量，然后再用更简单的系统提供相同或更好的 性能来进行替代。 增加集成度主要从4个方面考虑： 1.增加集成度的路径 本路径的技术进化阶段：创建功能中心—附加或辅助子系统加入—通过 分割、向超系统转化或向复杂系统的转化来加强易于分解的程度。
例2—纺织引纬工作的理想化
• 背景：有梭织机结构简单、造价便宜，但梭子从运动耗能太大，能占到整台 织机能量消耗的60%。 • • 结论：织机引纬理想化的目标是尽可能降低梭子的质量，甚至不要梭子。 理想化进步：首先出现了剑杆或片梭代替传统梭子，大大降低了质量。进而
摈弃了梭子，发明了喷气和喷水引纬技术，利用气流和水流携带纬纱通过整
法则6实例——自行车的进化
起先、脚蹬子直接安装在前轮上，自行车速度与前轮直径成正比，为
提高速度人们着眼与增加前轮直径。 随着前后轮尺寸差异加大，自行车的稳定性变得很差，于是人们转向
对自行车传动系统的研究，在自行车上装上了链条和链轮。
7.向微观级和场的应用进化法则
技术系统沿着减小其元件尺寸的方向发展，从最初的尺寸向原子、
• 一个技术系统的进化一般经历4个
性 能 参 数 专 利 级 别 专 利 数 量 成长期 婴儿期
成熟期 衰退期
阶段，典型的S曲线是描述一个技术
系统的完整生命周期。
性能
成长期 成熟期 衰退期
婴儿期
经 济 收 益
S曲线与各阶段特点
时间
1. 技术系统的S曲线进化法则
尽可能保持技术系统在第二阶段发展 ,因 此需要缩短第一阶段和第三阶段 如果技术系统发展到达第四个阶段，我 们需要发展具备新的工作原理的新系统
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1. 技术系统的S曲线进化法则 技术进化S的运用
• 3.专利的布局：对于已经拥有技术实力的企业，可以通过对S曲线图的分析， 预测未来技术的发展方向以及技术发展的扩展领域，从而不仅可以让自己的 研发紧跟技术的发展方向，还能够分配余力进行扩展领域的研究。 • 4.消费者习惯的培养：为了消除人们对新事物新产品的接受的滞后时间差，
• •
技术进化 S的运用 S曲线表示出系统或产品的发展阶段。
1.当产品处于婴儿期时，企业应该权衡一下自身的实力和产品的发展潜力以 及婴儿期企业为之丧失的其他机会。
•
2.进入成长期阶段时，企业应加大产品的投入，为产品赢得尽可能多的技术 支持、法律支持、客户支持，使其尽快进入成熟期，更远的摆脱竞争对手， 确定时机上的优势，以便获得最大的经济效益。
2.简化路径 本路径反映了下面的进化阶段：
① 通过选择实现辅助功能的最简单途径来进行初级简化；
② 通过组合实现相同或相近功能的元件来进行部分简化；
③ 通过应用自然现象或“智能”物替代专用设备来进行整体的简化。
9.增加集成度再进行简化的法则
4.子系统分离路径 当技术系统简化到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离出来，进 入超系统，这样在此子系统功能得到加强的同时，也简化了原来的系统。 法则10实例——飞机空中加油系统 飞机在长距离飞行时，需要在飞行中加油。 最初：燃油箱是飞机的一个子系统；进化 后：燃油箱脱离了飞机，进化至超系统， 以空中加油机的形式给飞机加油。飞机由
于不必再随身携带庞大的燃油箱，既简化
了飞机系统，同时也提高了飞行速度等飞 机性能。
10.提高自动化程度和智能化程度的法则
系统的发展用来实现那些枯燥的功能，以解放人们去完成更具有智力性的工作。 1.减少人工介入的一般路径 本路径的技术进化阶段：包含人工动作的系统—替代人工但仍保留人工动作的 方法—用机器动作完成替代人工。 2.在同一水平上减少人工介入的路径 本路径的技术进化阶段：包含人工作用的系统 —用执行机构替代人工 —用能量 传输机构替代人工—用能量源替代人工。
个布面，不仅节省了能量、减少了噪声，还大大提高了入纬率。如喷水织机 入纬率可高达1300m/min，而有梭织机最高也仅能达到600 m/min。
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有梭织机
剑杆或片梭
喷气和喷水引纬技术
6.子系统的不均衡进化法则
技术系统由多个实现各自功能的子系统（元件）组成，每个子系统及子
系统间的进化都存在着不均衡。
基本粒子的尺寸进化，同时能够更好的实现相同的甚至更好的功能。 1.向微观级转化的路径 本路径反映了下面的技术进化阶段： ① 宏观级的系统； ② 通常形状的多系统平面圆或薄片，条或杆，球体或球； ③ 来自高度分离成分的多系统如粉末，颗粒等，次分子系统（泡沫、 凝胶体等）—化学相互作用下的分子系统—原子系统； ④ 具有场的系统。 2.转化到高效场的路径 本路径的技术进化阶段：应用机械交互作用 —应用热交互作用 —应用 分子交互作用 —应用化学交互作用 —应用电子交互作用 —应用磁交互作 用—应用电磁交互作用和辐射。
• 必须使能量流动的路径向尽可能短方向发展，减少能量损失。
尽管收音机内各子系统工作都正常，但收音机 在汽车中（金属屏 蔽 的环境）电台传导的能量源受阻，致使不能正常收听广播。在汽车外加 一根天线，问题就解决了。 绞肉机替代菜刀，用旋转运动代替刀的垂直运动，力的传递路径缩短， 能量损失减少，同时提高了工作效率
Parameter (Ideality)
具有资源
3
4
缺乏资源
1 2
1
Time
性能
第三轮S曲线 第二轮S曲线 第一轮S曲线 衰退期 成熟期
注意：如果在第三阶段有资源可以 提高改善技术系统，可以尝试返回 第二阶段。如果我们没有资源可以 利用，这时就发展新的S曲线。
成长期 婴儿期
时间
1. 技术系统的S曲线进化法则
达到最佳的经济效益，企业可以根据S曲线图，预测技术的发展方向，结合企
业战略，在现阶段就开始设计将来某个时间段的产品。
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2.完备性法则 一个完整的技术系统包含动力装置、传输装置、执行装 置和控制装置四个部件。
控制装置
完整的技术系统
能量源
动力装置
传输装置
Baidu Nhomakorabea
执行装置
产
品
3.能量传递法则
• 必须确保能量从能量源流向技术系统的所有元件；
利润的吸血鬼，应尽快淘汰。
8
1. 技术系统的S曲线进化法则 技术进化S的运用
• 图中的曲线表示为空间曲线，1、2、3分别
代表不同发展轨迹的曲线族。点A为系统初
始状态，点B为系统目标状态。 • 从图中可以看到，通过1、2、3等多条途径 均可以从A点到达B点。每一条途径都代表
参数1
B
了某个技术路线，都有其自己的S曲线发展
1. 技术系统的S曲线进化法则

所有实现某个功能的事物可称为技术系统。 一个技术系统可以包含一个或多个执行自身功能的子系统，子系统又可以分 为更小的子系统，一直到分解为由元件和操作构成。


一个整体技术系统，由于研究的需要也可以视为更大环境下的子系统，系统 的更高级系统称为超系统。
4
1. 技术系统的S曲线进化法则
•
技术系统总是趋于从宏观向微观进化。如： 1. 2. 3. 灶具初始烧木材，然后变为烧煤、烧气，后来出现电加热灶具、电磁炉、微波炉。 电子元器件从最初的真空管到晶体管到集成电路。 播放器从开始的庞大体积的录音机到后来巴掌大小的随身听、便携 CD机到手指大小 MP3，到可以放在耳朵旁的耳环播放器。
法则8实例——从宏观进化到微观通信产品的波长 102 101 100 10－1 10－2 10－3 10－4 10－5 10－6 10-7 10－8 10－9
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1. 技术系统的S曲线进化法则
•
技术进化 S的运用 3.当产品处于成熟期阶段，产品的边际收益已经下滑，此时将会依靠规模来
得到更高的收益，此时的市场一般会被几家企业所垄断，新企业只有另辟蹊 径才能打入市场。处于此状况下的企业应该居安思危，进行产品关键替代技 术的研究，以应对未来市场的竞争。
• 4.处于退出期的产品，很快就会被新产品超越，被旧客户抛弃，它们是企业
每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的； 不同的子系统将依据自己的时间进度进化；
不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限，这将导致子系统间的
矛盾的出现； 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
水平取决于此子系统；
需要考虑系统的持续改进来消除矛盾。 例：飞机的设计中，常常着重研究发动机的改进而忽视了空气动力学的 研究，因而影响了飞机的性能提升。
波长约300-3米
波长约1-0.1米
波长约0.1米-3纳米
8.子系统协调性进化法则
在技术系统的进化中，子系统的匹配和不匹配交替出现，以改 善性能或补偿不理想的作用。也就是说技术系统的进化是沿着各 个子系统相互之间更协调的方向发展，即系统的各个部件在保持 协调的前提下，充分发挥各自的功能。表现在：结构上的协调； 各性能参数的协调；工作节奏/频率上的协调。 1.匹配和不匹配元件的路径 本路径的技术进化阶段：不匹配元件的系统—匹配元件的系 统—失谐元件的系统—动态匹配/失谐系统。 2.调节的匹配和不匹配的路径 本路径的技术进化阶段：最小匹配/不匹配的系统—强制匹配/ 不匹配的系统—缓冲匹配/不匹配系统—自匹配/不匹配的系统。