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最终理想解与技术系统进化法则 宁波埃科思注塑科技有限公司 汇报人：欧俊宏 TRIZ 有没有更理想化的除草机......？ 除草机最终将被一种永远不会长高的草彻底淘汰 费时费力、 危险、 噪音..... 除草机的根本功能是什么......？ 获得美观、高度适中的草坪 理想化情况？ 自动工作， 耗电少、 安全、 无噪音....? (5~8cm短草：马尼拉草、剪股颖、天堂草) 技术系统总是不断地朝向理想化的方向进化 理想化的概念 什么是技术系统？ 技术系统由多个子系统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定的功能，简称为系统。 子系统本身也是系统，是由元件(组件)和操作(作用)构成的。 系统的更高级系统称为超系统。 技术系统的构成关系可以用下图描述： 什么是技术系统？ 汽车作为一个技术系统，轮胎、发动机、方向盘等是汽车的子系统。 而每辆汽车都是整个交通系统的组成部分，因此对于汽车而言，交通系统就是汽车的超系统。 实例：汽车 分析电冰箱这一技术系统，压缩机、散热板、拉门等是电冰箱的子系统。 而电冰箱所处的环境，如：房间，就可以称为电冰箱这一技术系统的超系统。 实例：电冰箱 什么是技术系统？ 实例：眼镜 理想化模型: 所涉及的要素包括理想系统、理想过程、理想资源，理想方法，理想机器，理想物质等等。 理想系统：没有实体，没有物质，也不消耗资源，但能实现所需要的功能。 理想过程：只有过程的结果，而没有过程本身，突然获得所需要的结果。 理想资源：存在无穷无尽的资源，供随意使用，而且不必受其他条件约束。 理想方法：不消耗能量和时间，只是通过自身调节，获得所需的功能。 理想机器：没有质量、体积，但能完成所需要的工作。 理想物质：没有物质，但功能却得以实现。 理想化的概念 孙子说：不战而屈人之兵！ 理想度的基本概念 技术系统是人类为了实现某种功能而设计、制造出来的一种人造系统，在技术系统使用和改进的过程中，其优劣需要进行评价和比较。 例如，买笔记本电脑，评估性价比。 技术系统能够提供一个或多个有用功能，也会附带若干我们不希望出现的副作用，称为有害功能。同时，实现技术系统必须要付出一定的时间、空间、材料、能量等成本。（好东西什么都好，唯一的缺点就是贵！） 因此，评价技术系统的优劣可以用系统实现的有用功能/（ 有害功能+成本） 的比值进行衡量， 称为技术系统的理想度。 提高系统的理想度： 1. 增加有用功能的数量，或者提升现有有用功能的质量。 2. 减少有害功能的数量，或者减低现有有害功能的危害。 3. 减小系统的体积和重量，降低系统实现功能所需的时间、能量，以及充分利用系统内可用资源，利用自然界已有的资源、现象以及科学效应。 极简主义！利用现有资源，使结构越简单、成本越低、效率越高。 最终理想解的基本概念 随着技术系统的不断进化， 其理想度会不断提高， 极限的情况是系统的有用功能趋向于无穷大（实际上会增加成本），有害功能和成本则趋近于零（实际上不可能达到），二者的比值（即理想度）为无穷大（权衡利弊博弈）。 理想系统：既没有实体和物质，也不消耗任何的资源，但是却能够实现所有需要的功能，而且不传递、不产生有害的作用。 基于理想系统的概念而得到的针对一个特定技术问题的理想化解决方案的过程，称为最终理想解（ Ideal Final Result， IFR）。 IFR的表述需包含以下两个基本点： 1. 系统自己实现这个功能（自服务） 2. 没有利用额外的资源，实现了所需的功能。 高层建筑上大量使用玻璃幕墙，积灰后影响美观，人工清理不但费时、费钱还非常危险，如何改进？ IFR期望达到的状态： （没有实体和物质，也不消耗任何的资源，但是却能够实现所有需要的功能，而且不传递、不产生有害的作用） 玻璃能够自主清洁表面，保持洁净，不再需要人为擦拭。 已有哪些资源？ （人、窗、玻璃、空气、光线、重力等） IFR：表面涂覆TiO2，光触媒纳米自洁净玻璃 提高理想度方法之一是： 使用现有的资源来加以执行。 超疏水性 IFR实例： 摩天大楼玻璃清洁的问题 IFR的意义： 保证在问题解决过程中沿着理想化的方向前进，从而避免了传统创新方法中缺乏目标引导，以及囿于客观条件限制而被迫做出折中妥协的弊端，避免了心理惯性，提高了创新设计的效率。 理想解 最终理想解的意义 寻求最终理想解的基本流程 (Moehrle 2005) 7. 是否已有其他产业或研究解决此问题？ 寻求最终理想解的基本流程 例题1： 在一个实验室里，实验者在研究热酸对多种金属的腐蚀作用，他们把各种金属实验块，摆放在容器底部，然后泼上酸液，关上容器的门并开始加热。实验持续约2周后，打开容器，取出金属实验块在显微镜下观察表面的腐蚀程度。 实验室主任说：“真糟糕，酸把容器壁给腐蚀了。” 一位实验员说：“我们应该在容器壁上加