《創(chuàng)新設(shè)計(jì)-TRIZ系統(tǒng)化創(chuàng)新教程》課件 第16章 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律和路線

第16章技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線TRIZ系統(tǒng)化創(chuàng)新主要內(nèi)容概述技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的四個(gè)階段技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論的應(yīng)用案例16-1概述根據(jù)大量專(zhuān)利的分析，1975年，Altshuller首次提出八條技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律，并分為三組：進(jìn)化的靜力學(xué)完整性定律能量傳導(dǎo)定律（縮短能量流路徑長(zhǎng)度定律）增加協(xié)調(diào)性定律進(jìn)化的運(yùn)動(dòng)學(xué)提高理想化水平定律子系統(tǒng)進(jìn)化不均衡定律向復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)化定律（向超系統(tǒng)進(jìn)化定律）進(jìn)化的動(dòng)力學(xué)從宏觀向微觀系統(tǒng)進(jìn)化提高動(dòng)態(tài)性定律增加物質(zhì)-場(chǎng)作用定律（提高可控性定律）16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線1.完整性定律該定律是指一個(gè)完整系統(tǒng)至少包含執(zhí)行、傳動(dòng)、能源和操作控制四個(gè)部分。能源能源裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置產(chǎn)品控制裝置16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線2.縮短能量流路徑長(zhǎng)度定律（1）減少能量傳遞的級(jí)數(shù)：①減少不同能量形式間的轉(zhuǎn)換次數(shù)。②減少同種能量參數(shù)的轉(zhuǎn)換次數(shù)。（2）增加能量的可控性。能量可控性從低到高：萬(wàn)有引力形成的勢(shì)能、機(jī)械能、熱能、電磁能。（a）蒸汽機(jī)車(chē)的效率5%-15%化學(xué)能→熱能→壓力能→機(jī)械能（b）內(nèi)燃機(jī)車(chē)的效率30%-50%化學(xué)能→壓力能→機(jī)械能（c）電力機(jī)車(chē)的效率65%-80%電能→機(jī)械能16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線3.增加和諧性定律實(shí)際運(yùn)行中的系統(tǒng)的主要部件或子系統(tǒng)都要互相配合、和諧工作，這是系統(tǒng)產(chǎn)生規(guī)定運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作基本保證。功能、結(jié)構(gòu)、參數(shù)、材料、形狀、尺寸、表面特性、節(jié)拍、頻率、執(zhí)行順序子系統(tǒng)（元件）系統(tǒng)其它子系統(tǒng)（元件）環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)性的涉及的內(nèi)容16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線進(jìn)化路線3-1:頻率協(xié)調(diào)進(jìn)化路線

16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線進(jìn)化路線3-2:形狀協(xié)調(diào)進(jìn)化路線（1）表面形態(tài)復(fù)雜化進(jìn)化路線

16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線（2）幾何形狀復(fù)雜化進(jìn)化路線16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線（3）內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜化進(jìn)化路線16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線4.增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)性定律進(jìn)化路線4-1:

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)柔性化進(jìn)化路線剛性系統(tǒng)單鉸鏈系統(tǒng)多鉸鏈系統(tǒng)柔性系統(tǒng)流體連接系統(tǒng)場(chǎng)連接系統(tǒng)（a）（b）（c）單扇雙扇折疊卷簾氣簾光鎖剛性鉸接的桿多鉸接的換向器柔性換向器液力助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)電動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線4.增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)性定律進(jìn)化路線4-2:增加系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)化路線進(jìn)化路線4-3:增加系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)化路線單態(tài)系統(tǒng)多態(tài)系統(tǒng)連續(xù)狀態(tài)變化系統(tǒng)被動(dòng)適應(yīng)系統(tǒng)分級(jí)適應(yīng)系統(tǒng)自適應(yīng)系統(tǒng)（a）（b）車(chē)身質(zhì)量m2懸架質(zhì)量m1kc車(chē)身質(zhì)量m2車(chē)身質(zhì)量m2懸架質(zhì)量m1懸架質(zhì)量m1kcckF(I,V)x2x1qktktktqqx1x1x2x2被動(dòng)懸架半主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架螺旋彈簧液壓減震器輪胎16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線進(jìn)化路線4-4:增強(qiáng)系統(tǒng)可移動(dòng)性進(jìn)化路線（a）（b）不可動(dòng)系統(tǒng)部分可動(dòng)系統(tǒng)高度可動(dòng)系統(tǒng)整體可動(dòng)系統(tǒng)16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線5.增加可控性定律進(jìn)化路線5-1：增加物質(zhì)-場(chǎng)的作用普通制劑溶解過(guò)程貯庫(kù)型緩釋片、控釋片結(jié)構(gòu)（1）（2）藥物緩釋劑與控釋劑的進(jìn)化藥物水?dāng)U散溶解貯庫(kù)型緩釋劑和控釋劑溶解過(guò)程藥物半透膜水小孔控制通過(guò)阻止容納滲透連通16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線進(jìn)化路線5-2：向自適應(yīng)控制進(jìn)化（a）（b）直接控制間接控制反饋控制自適應(yīng)控制老式路燈開(kāi)關(guān)控制聲控、光控光感調(diào)節(jié)亮度手動(dòng)控制半自動(dòng)控制自動(dòng)控制進(jìn)化路線5-3：向自動(dòng)控制進(jìn)化

16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線6.向微觀系統(tǒng)進(jìn)化定律目前微觀系統(tǒng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩方面：（1）微觀系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)宏觀結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)所完成的功能。如電化學(xué)加工是采用分子之間的相互作用完成加工，即用分子加工代替在力的作用下傳統(tǒng)刀具直接加工工件。（2）微觀結(jié)構(gòu)控制宏觀結(jié)構(gòu)的特性及行為。如變色鏡的原理：光線與鹵化銀的離子相互作用產(chǎn)生鹵化物原子與電子，電子與銀的離子結(jié)合產(chǎn)生銀原子。銀原子積聚阻礙光線的穿透，使鏡片變黑。16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線進(jìn)化路線6-1:物體分割路線16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線7.提高理想化水平定律進(jìn)化路線7-1:裁剪子系統(tǒng)路線裁剪傳輸裝置裁剪動(dòng)力裝置裁剪控制裝置裁剪執(zhí)行裝置16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線8.子系統(tǒng)的非均衡發(fā)展應(yīng)用“子系統(tǒng)非均衡發(fā)展”定律的建議步驟如下：確定系統(tǒng)中的不同子系統(tǒng)及其功能；選擇與改進(jìn)目標(biāo)相關(guān)的子系統(tǒng)，提出改進(jìn)該子系統(tǒng)的初始方案；分析初始方案對(duì)其它子系統(tǒng)所產(chǎn)生的副作用或不利影響，明確沖突；解決沖突；重復(fù)（1）-（4）。16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線9.向復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)化定律技術(shù)路線9-1：?jiǎn)巍p—多進(jìn)化路線

16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線技術(shù)路線9-2增加部件多樣性進(jìn)化路線同質(zhì)性性能改變非同質(zhì)反向特性16-2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律與進(jìn)化路線10.技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律之間的關(guān)系

提高理想化水平定律向復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)化定律系統(tǒng)完整性定律增加協(xié)調(diào)性定律縮短能量流路徑長(zhǎng)度定律子系統(tǒng)非均衡發(fā)展定律提高可控性定律提高動(dòng)態(tài)性定律向微觀系統(tǒng)進(jìn)化定律16-3技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的四個(gè)階段從歷史的觀點(diǎn)看，實(shí)現(xiàn)某一主要功能的技術(shù)系統(tǒng)，在其進(jìn)化過(guò)程中，按照面臨的主要問(wèn)題不同可以分為四個(gè)進(jìn)化階段：選擇零部件改善零部件系統(tǒng)動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)自控制16-3技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的四個(gè)階段汽車(chē)進(jìn)化的四個(gè)階段：16-4技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論的應(yīng)用1.技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化潛力16-4技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論的應(yīng)用2.應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)預(yù)測(cè)的步驟16-4技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論的應(yīng)用3.技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論的應(yīng)用領(lǐng)域（1）定性技術(shù)預(yù)測(cè)用于預(yù)測(cè)未來(lái)技術(shù)系統(tǒng)可能的狀態(tài)。（2）專(zhuān)利規(guī)避應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律和進(jìn)化路線，可以對(duì)已有專(zhuān)利進(jìn)行專(zhuān)利規(guī)避。根據(jù)專(zhuān)利描述的特征，提取專(zhuān)利描述的系統(tǒng)的構(gòu)成，確定專(zhuān)利指向的系統(tǒng)和重要子系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展方向，用進(jìn)化后的技術(shù)替代專(zhuān)利基于的技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)專(zhuān)利規(guī)避。（3）市場(chǎng)創(chuàng)新用戶(hù)從可能的進(jìn)化趨勢(shì)中選擇最有希望的進(jìn)化路線，之后經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研人員及設(shè)計(jì)人員等的加工形成新的概念產(chǎn)品，結(jié)果將成為市場(chǎng)創(chuàng)