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文檔簡介

阿奇舒勒矛盾矩陣演示文稿1現(xiàn)在是1頁\一共有40頁\編輯于星期五5.139個(gè)通用工程參數(shù)5.2通用工程參數(shù)分類5.3阿奇舒勒矛盾矩陣的組成5.4查找阿奇舒勒矛盾矩陣5.5應(yīng)用阿奇舒勒矛盾矩陣的步驟5.6綜合應(yīng)用實(shí)例

第5章阿奇舒勒矛盾矩陣創(chuàng)新思維方法2現(xiàn)在是2頁\一共有40頁\編輯于星期五5.139個(gè)通用工程參數(shù)3現(xiàn)在是3頁\一共有40頁\編輯于星期五1、TRIZ方法論的主要思想對于一個(gè)具體問題,無法直接找到對應(yīng)解,那么,先將此問題轉(zhuǎn)換并表達(dá)為一個(gè)TRIZ的問題,然后利用TRIZ體系中的理論和工具方法獲得TRIZ通用解,最后將TRIZ通用解轉(zhuǎn)化為具體問題的解,并在實(shí)際問題中加以實(shí)現(xiàn),最終獲得問題的解決。

第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法4現(xiàn)在是4頁\一共有40頁\編輯于星期五2、如何將具體的問題轉(zhuǎn)化并表達(dá)為TRIZ問題呢?TRIZ理論中的一個(gè)方法是使用通用工程參數(shù)來進(jìn)行問題的表達(dá),通用工程參數(shù)是連接具體問題與TRIZ理論的橋梁,是開啟問題之門的第一把“金鑰匙”。阿奇舒勒通過對大量專利的詳細(xì)研究,總結(jié)提煉出工程領(lǐng)域內(nèi)常用的表述系統(tǒng)性能的39個(gè)通用工程參數(shù),通用工程參數(shù)是一些物理、幾何和技術(shù)性能的參數(shù)。在問題的定義、分析過程中,選擇39個(gè)工程參數(shù)中相適應(yīng)的參數(shù)來表述系統(tǒng)的性能,這樣就將一個(gè)具體的問題用TRIZ的通用語言表述了出來。這是TRIZ解決問題中的路徑之一。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法5現(xiàn)在是5頁\一共有40頁\編輯于星期五序號名稱序號名稱序號名稱1運(yùn)動物體的重量14強(qiáng)度27可靠性2靜止物體的重量15運(yùn)動物體作用時(shí)間28測試精度3運(yùn)動物體的長度16靜止物體作用時(shí)間29制造精度4靜止物體的長度17溫度30物體外部有害因素作用的敏感性5運(yùn)動物體的面積18光照度31物體產(chǎn)生的有害因素

6靜止物體的面積19運(yùn)動物體的能量32可制造性7運(yùn)動物體的體積20靜止物體的能量33可操作性

8靜止物體的體積21功率34可維修性9速度22能量損失35適應(yīng)性及多用性10力23物質(zhì)損失36裝置的復(fù)雜性11應(yīng)力或壓力24信息損失37監(jiān)控與測試的困難程度12形狀25時(shí)間損失38自動化程度13結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性26物質(zhì)或事物的數(shù)量39生產(chǎn)率第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法6現(xiàn)在是6頁\一共有40頁\編輯于星期五3、39個(gè)通用工程參數(shù)的含義1)運(yùn)動物體的重量在重力場中運(yùn)動物體所受到的重力。如運(yùn)動物體作用于其支撐或懸掛裝置上的力。2)靜止物體的重量

在重力場中靜止物體所受到的重力。如靜止物體作用于其支撐或懸掛裝置上的力。3)運(yùn)動物體的長度

運(yùn)動物體的任意線性尺寸,不一定是最長的,都認(rèn)為是其長度。4)靜止物體的長度

靜止物體的任意線性尺寸,不一定是最長的,都認(rèn)為是其長度。5)運(yùn)動物體的面積

運(yùn)動物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積。6)靜止物體的面積

靜止物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法7現(xiàn)在是7頁\一共有40頁\編輯于星期五7)運(yùn)動物體的體積

運(yùn)動物體所占有的空間體積。8)靜止物體的體積

靜止物體所占有的空間體積。9)速度

物體的運(yùn)動速度、過程或活動與時(shí)間之比。10)力

力是兩個(gè)系統(tǒng)之間的相互作用。對于牛頓力學(xué),力等于質(zhì)量與加速度之積;在TRIZ中,力是試圖改變物體狀態(tài)的任何作用。11)應(yīng)力或壓力

單位面積上的力。12)形狀

物體外部輪廓,或系統(tǒng)的外貌。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法8現(xiàn)在是8頁\一共有40頁\編輯于星期五13)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

系統(tǒng)的完整性及系統(tǒng)組成部分之間的關(guān)系。磨損、化學(xué)分解及拆卸都降低穩(wěn)定性。14)強(qiáng)度

強(qiáng)度是指物體抵抗外力作用使之變化的能力。15)運(yùn)動物體作用時(shí)間

運(yùn)動物體完成規(guī)定動作的時(shí)間、服務(wù)期。兩次誤動作之間的時(shí)間也是作用時(shí)間的一種度量。16)靜止物體作用時(shí)間

靜止物體完成規(guī)定動作的時(shí)間、服務(wù)期。兩次誤動作之間的時(shí)間也是作用時(shí)間的一種度量。17)溫度

物體或系統(tǒng)所處的熱狀態(tài),包括其他熱參數(shù),如影響改變溫度變化速度的熱容量。18)光照度

單位面積上的光通量,系統(tǒng)的光照特性,如亮度,光線質(zhì)量。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法9現(xiàn)在是9頁\一共有40頁\編輯于星期五19)運(yùn)動物體的能量

能量是物體做功的一種度量。在經(jīng)典力學(xué)中,能量等于力與距離的乘積。能量也包括電能、熱能及核能等。20)靜止物體的能量

能量是物體做功的一種度量。在經(jīng)典力學(xué)中,能量等于力與距離的乘積。能量也包括電能、熱能及核能等。21)功率

單位時(shí)間內(nèi)所作的功,即利用能量的速度。22)能量損失作無用功的能量。為了減少能量損失,需要不同的技術(shù)來改善能量的利用。23)物質(zhì)損失

部分或全部、永久或臨時(shí)的材料、部件或子系統(tǒng)等物質(zhì)的損失。

,24)信息損失

部分或全部、永久或臨時(shí)的數(shù)據(jù)損失。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法10現(xiàn)在是10頁\一共有40頁\編輯于星期五25)時(shí)間損失

時(shí)間是指一項(xiàng)活動所延續(xù)的時(shí)間間隔。改進(jìn)時(shí)間的損失指減少一項(xiàng)活動所花費(fèi)的時(shí)間。26)物質(zhì)或事物的數(shù)量

材料、部件及子系統(tǒng)等的數(shù)量,它們可以被部分或全部、臨時(shí)或永久的被改變。27)可靠性

系統(tǒng)在規(guī)定的方法及狀態(tài)下完成規(guī)定功能的能力。28)測試精度

系統(tǒng)特征的實(shí)測值與實(shí)際值之間的誤差。減少誤差將提高測試精度。29)制造精度

系統(tǒng)或物體的實(shí)際性能與所需性能之間的誤差。30)物體外部有害因素作用的敏感性

物體對受外部或環(huán)境中的有害因素作用的敏感程度。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法11現(xiàn)在是11頁\一共有40頁\編輯于星期五31)物體產(chǎn)生的有害因素

有害因素將降低物體或系統(tǒng)的效率,或完成功能的質(zhì)量。這些有害因素是由物體或系統(tǒng)操作的一部分而產(chǎn)生的。32)可制造性

物體或系統(tǒng)制造過程中簡單、方便的程度。33)可操作性

要完成的操作應(yīng)需要較少的操作者、較少的步驟以及使用盡可能簡單的工具。一個(gè)操作的產(chǎn)出要盡可能多。34)可維修性

對于系統(tǒng)可能出現(xiàn)失誤所進(jìn)行的維修要時(shí)間短、方便和簡單。35)適應(yīng)性及多用性

物體或系統(tǒng)響應(yīng)外部變化的能力,或應(yīng)用于不同條件下的能力。36)裝置的復(fù)雜性

系統(tǒng)中元件數(shù)目及多樣性,如果用戶也是系統(tǒng)中的元素將增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。掌握系統(tǒng)的難易程度是其復(fù)雜性的一種度量。

第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法12現(xiàn)在是12頁\一共有40頁\編輯于星期五37)監(jiān)控與測試的困難程度

如果一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、需要較長的時(shí)間建造及使用,或部件與部件之間關(guān)系復(fù)雜,都使得系統(tǒng)的監(jiān)控與測試?yán)щy。測試精度高,增加了測試的成本也是測試?yán)щy的一種標(biāo)志。38)自動化程度

指系統(tǒng)或物體在無人操作的情況下完成任務(wù)的能力。自動化程度的最低級別是完全人工操作。最高級別是機(jī)器能自動感知所需的操作、自動編程和對操作自動監(jiān)控。中等級別的需要人工編程、人工觀察正在進(jìn)行的操作、改變正在進(jìn)行的操作及重新編程。39)生產(chǎn)率

指單位時(shí)間內(nèi)所完成的功能或操作數(shù)。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法13現(xiàn)在是13頁\一共有40頁\編輯于星期五兩個(gè)術(shù)語

39個(gè)工程參數(shù)中常用到運(yùn)動物體(Movingobjects)與靜止物體(Stationaryobjects)

運(yùn)動物體是指自身或借助于外力可在—定的空間內(nèi)運(yùn)動的物體。靜止物體是指自身或借助于外力都不能使其在空間內(nèi)運(yùn)動的物體。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——39個(gè)通用工程參數(shù)

創(chuàng)新思維方法14現(xiàn)在是14頁\一共有40頁\編輯于星期五5.2通用工程參數(shù)分類15現(xiàn)在是15頁\一共有40頁\編輯于星期五1、根據(jù)39個(gè)通用工程參數(shù)的特點(diǎn)分類1)物理及幾何參數(shù)(共15個(gè))運(yùn)動物體的重量,靜止物體的重量,運(yùn)動物體的長度,靜止物體的長度,運(yùn)動物體的面積,靜止物體的面積,運(yùn)動物體的體積,靜止物體的體積,速度,力,應(yīng)力或壓力,形狀,溫度,光照度,功率。2)技術(shù)負(fù)向參數(shù)(指這些參數(shù)提高時(shí),系統(tǒng)的性能變差,共11個(gè))運(yùn)動物體作用時(shí)間,靜止物體作用時(shí)間,運(yùn)動物體的能量,靜止物體的能量,能量損失,物質(zhì)損失,信息損失,時(shí)間損失,物質(zhì)或事物的數(shù)量,物體外部有害因素作用的敏感性,物體產(chǎn)生的有害因素。3)技術(shù)正向參數(shù)(指這些參數(shù)提高時(shí),系統(tǒng)的性能變好,共13個(gè))結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,強(qiáng)度,可靠性,測試精度,制造精度,可制造性,可操作性,可維修性,適應(yīng)性及多用性,裝置的復(fù)雜性,監(jiān)控與測試的困難程度,自動化程度,生產(chǎn)率。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——通用工程參數(shù)分類創(chuàng)新思維方法16現(xiàn)在是16頁\一共有40頁\編輯于星期五2、根據(jù)系統(tǒng)改進(jìn)時(shí)工程參數(shù)的變化分類1)欲改善的參數(shù)系統(tǒng)改進(jìn)中將提升和加強(qiáng)的特性所對應(yīng)的工程參數(shù)。2)欲惡化的參數(shù)根據(jù)矛盾論,在某個(gè)工程參數(shù)獲得提升的同時(shí),必然會導(dǎo)致其他一個(gè)或多個(gè)工程參數(shù)變差了,這些變差的工程參數(shù)稱為惡化的參數(shù)。欲改善的參數(shù)與欲惡化的參數(shù)就構(gòu)成了技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)部的矛盾,TRIZ理論就是克服這些矛盾,從而推進(jìn)系統(tǒng)向理想化進(jìn)化的。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——通用工程參數(shù)分類創(chuàng)新思維方法17現(xiàn)在是17頁\一共有40頁\編輯于星期五例5-1法蘭連接的工程參數(shù)確定兩段管道的接口處,經(jīng)常會用到法蘭連接。因?yàn)榫S修時(shí)法蘭連接需要拆開,所以希望螺釘數(shù)量少些,以便快速完成拆卸工作,同時(shí),系統(tǒng)的重量可以輕些。但從密封的角度講,又要求螺釘數(shù)量盡可能的多,以得到均勻的密封壓力,尤其在輸送一些高溫高壓氣體時(shí),對螺釘數(shù)的要求更多。本例的問題是:如果保證密封性好,則維修時(shí)需要耗費(fèi)較長時(shí)間來拆卸,效率低,系統(tǒng)重量大。對照39個(gè)工程參數(shù)來進(jìn)行描述,欲改善的工程參數(shù)是:

1)靜止物體的重量;

2)可操作性;

3)系統(tǒng)的復(fù)雜性。而隨之欲惡化的參數(shù)是:

1)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;

2)可靠性。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——通用工程參數(shù)分類創(chuàng)新思維方法18現(xiàn)在是18頁\一共有40頁\編輯于星期五5.3阿奇舒勒矛盾矩陣的組成19現(xiàn)在是19頁\一共有40頁\編輯于星期五1、阿奇舒勒矛盾矩陣阿奇舒勒通過對大量專利的研究、分析、比較、統(tǒng)計(jì),歸納出了當(dāng)39個(gè)工程參數(shù)中的任意2個(gè)參數(shù)產(chǎn)生矛盾時(shí),化解該矛盾所使用的發(fā)明原理,這些發(fā)明原理就是前面所介紹的40個(gè)發(fā)明原理,阿奇舒勒還將工程參數(shù)的矛盾與發(fā)明原理建立了對應(yīng)關(guān)系,整理成一個(gè)39×39的矩陣,以便使用者查找。這個(gè)矩陣稱為阿奇舒勒矛盾矩陣。阿奇舒勒矛盾矩陣是濃縮了對巨量專利研究所取得的成果,矩陣的構(gòu)成非常緊密而且自成體系。阿奇舒勒矛盾矩陣使問題解決者可以根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的2個(gè)工程參數(shù),從矩陣表中直接查找化解該矛盾的發(fā)明原理,并使用這些原理來解決問題。該矩陣將工程參數(shù)的矛盾和40條發(fā)明原理有機(jī)地聯(lián)系起來。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——阿奇舒勒矛盾矩陣的組成創(chuàng)新思維方法20現(xiàn)在是20頁\一共有40頁\編輯于星期五第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——阿奇舒勒矛盾矩陣的組成創(chuàng)新思維方法21現(xiàn)在是21頁\一共有40頁\編輯于星期五2、阿奇舒勒矛盾矩陣解釋矛盾矩陣的第1,2列和第2,1行分別為39個(gè)通用工程參數(shù)的序號和名稱。第2列是欲改善的參數(shù)。第1行是惡化的參數(shù)。39×39的工程參數(shù)從行、列2個(gè)維度構(gòu)成矩陣的方格共1521個(gè),其中1263個(gè)方格中,每個(gè)方格中有幾個(gè)數(shù)字,這幾個(gè)數(shù)字就是TRIZ所推薦的解決對應(yīng)工程矛盾的發(fā)明原理的號碼。45度對角線的方格,是同一名稱工程參數(shù)所對應(yīng)的方格(黑色帶“+”的方格),表示產(chǎn)生的矛盾是物理矛盾而不是工程矛盾。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——阿奇舒勒矛盾矩陣的組成創(chuàng)新思維方法22現(xiàn)在是22頁\一共有40頁\編輯于星期五5.4查找阿奇舒勒矛盾矩陣23現(xiàn)在是23頁\一共有40頁\編輯于星期五根據(jù)問題分析所確定的工程參數(shù),包括欲“改善的參數(shù)”和欲“惡化的參數(shù)”,查找阿奇舒勒矛盾矩陣。假設(shè)現(xiàn)在:欲改善的工程參數(shù)是加大“運(yùn)動物體的重量”,隨之惡化的工程參數(shù)是“速度”的損失,見表5-3。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——查找阿奇舒勒矛盾矩陣創(chuàng)新思維方法24現(xiàn)在是24頁\一共有40頁\編輯于星期五首先沿“改善的參數(shù)”箭頭方向,從矩陣的第2列向下查找欲“改善的參數(shù)”所在的位置,得到“1運(yùn)動物體的重量”;然后沿“惡化的參數(shù)”箭頭方向,從矩陣的第1行向右查找被“惡化的參數(shù)”所在的位置,得到“9速度”;最后,以改善的工程參數(shù)所在的行和惡化的工程參數(shù)所在的列,對應(yīng)到矩陣表中的方格中,方格中有系列數(shù)字,這些數(shù)字就是建議解決此對工程矛盾的發(fā)明原理的序號,這4個(gè)號碼分別是:2,8,15,38。這些號碼就是40個(gè)發(fā)明原理的序號,對應(yīng)可得到發(fā)明原理:2——抽取。8——配重。15——?jiǎng)討B(tài)化。8——加速氧化第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——查找阿奇舒勒矛盾矩陣創(chuàng)新思維方法25現(xiàn)在是25頁\一共有40頁\編輯于星期五5.5應(yīng)用阿奇舒勒矛盾矩陣的步驟26現(xiàn)在是26頁\一共有40頁\編輯于星期五1、應(yīng)用阿奇舒勒矛盾矩陣的步驟1)確定技術(shù)系統(tǒng)的名稱。2)確定技術(shù)系統(tǒng)的主要功能。3)對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分解。劃分系統(tǒng)的級別,列出超系統(tǒng)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)各級別的零部件,各種輔助功能。4)對技術(shù)系統(tǒng),關(guān)鍵子系統(tǒng),零部件之間的相互依賴關(guān)系和作用進(jìn)行描述。5)定位問題所在的系統(tǒng)和子系統(tǒng),對問題進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。避免對整個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)籠統(tǒng)的描述,以具體到零部件級為佳,建議使用“主語+謂語+賓語”的工程描述方式,定語修飾詞盡可能少。6)確定技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)改善的特性。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——應(yīng)用步驟創(chuàng)新思維方法27現(xiàn)在是27頁\一共有40頁\編輯于星期五7)確定并篩選待設(shè)計(jì)系統(tǒng)被惡化的特性。因?yàn)?,提升欲改善的特性的同時(shí),必然會帶來其他一個(gè)或多個(gè)特性的惡化,對應(yīng)篩選并確定這些惡化的特性。由于惡化的參數(shù)屬于尚未發(fā)生的,所有確定起來需要“大膽設(shè)想,小心求證”。8)將以上2步所確定的參數(shù),對應(yīng)39個(gè)通用工程參數(shù)進(jìn)行重新描述。工程參數(shù)的定義描述是一項(xiàng)難度頗大的工作,不僅需要對39個(gè)工程參數(shù)的充分理解,更需要豐富的專業(yè)技術(shù)知識。9)對工程參數(shù)的矛盾進(jìn)行描述。欲改善的工程參數(shù)、與隨之被惡化的工程參數(shù)之間存在的就是矛盾。如果所確定的矛盾的工程參數(shù)是同一參數(shù),則屬于物理矛盾,將在第6章中詳細(xì)進(jìn)行解讀。10)對矛盾進(jìn)行反向描述。假如降低一個(gè)被惡化的參數(shù)的程度,欲改善的參數(shù)將被削弱,或另一個(gè)惡化的參數(shù)被改善。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——應(yīng)用步驟創(chuàng)新思維方法28現(xiàn)在是28頁\一共有40頁\編輯于星期五11)查找阿奇舒勒矛盾矩陣表,得到阿奇舒勒矛盾矩陣所推薦的發(fā)明原理序號。12)按照序號查找發(fā)明原理匯總表,得到發(fā)明原理的名稱。13)按照發(fā)明原理的名稱,對應(yīng)查找發(fā)明原理的詳解。14)將所推薦的發(fā)明原理逐個(gè)應(yīng)用到具體的問題上,探討每個(gè)原理在具體問題上如何應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)。15)如果所查找到的發(fā)明原理都不適用于具體的問題,需要重新定義工程參數(shù)和矛盾,再次應(yīng)用和查找矛盾矩陣。16)篩選出最理想的解決方案,進(jìn)入產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)階段。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——應(yīng)用步驟創(chuàng)新思維方法29現(xiàn)在是29頁\一共有40頁\編輯于星期五5.6綜合應(yīng)用實(shí)例30現(xiàn)在是30頁\一共有40頁\編輯于星期五綜合應(yīng)用實(shí)例下面以開口扳手(美國專利5406868)舉例說明通用工程參數(shù)、阿奇舒勒矛盾矩陣、40個(gè)發(fā)明原理的綜合應(yīng)用。例5-2專利開口扳手開口扳手見圖5-2。當(dāng)我們使用開口扳手?jǐn)Q開六角螺栓時(shí),扳手受力集中在螺栓的2條棱邊,棱邊容易變形而造成扳手打滑。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——綜合應(yīng)用實(shí)例創(chuàng)新思維方法31現(xiàn)在是31頁\一共有40頁\編輯于星期五阿奇舒勒矛盾矩陣和發(fā)明原理的應(yīng)用1、確定工程參數(shù)現(xiàn)在存在的主要問題是:扳手受力集中在螺栓的2條棱邊,被邊容易變形而造成扳手打滑,這是欲改善的特性。對應(yīng)到通用工程參數(shù)中選擇“31物體產(chǎn)生的有害因素”,以此作為改善的參數(shù)。欲避免打滑,扳手的開口尺寸需要做到合適,在確??煽ㄈ肼菟^的前提下,扳手開口與螺栓頭之間的間隙盡可能的小。因此,在扳手的制造過程中,對開口尺寸需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。保證尺寸精度,這就是被惡化的特性。對應(yīng)到通用工程參數(shù)中選擇“29制造精度”,作為被惡化的參數(shù)。第5章阿奇舒勒矛盾矩陣——綜合應(yīng)用實(shí)例創(chuàng)新思維方法32現(xiàn)在是32頁\一共有40頁\編輯于星期五2、查找阿奇舒勒矛盾矩陣欲改善的參數(shù):31物體產(chǎn)生的有害因素被惡化的參數(shù):29制造

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