机械创新设计课程论文

(TIZE理论的八大技术系统进化法则)

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2013年 5月 23日

TRIZ理论的八大技术系统进化法则

姚巧珍

(10机自职1班，学号：1010113126)

[摘要] 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。 TRIZ理论的八大技术系统进化法则，这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律，每条法则又包含多种具体的进化路线和模式。它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念，实现产品的快速创新。

[关键词] 技术系统，进化法则，子系统，S曲线。

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引言

TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：

技术系统的S曲线进化法则；

提高理想度法则；

子系统的不均衡进化法则；

动态性和可控性进化法则；

增加集成度再进行简化法则；

子系统协调性进化法则；

向微观级和场的应用进化法则；

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：

婴儿期

成长期

成熟期

衰退

图1-1 S 曲线

每个阶段都会呈现出不同的特点。如图1-2所示。

图1-2 各阶段的特点

1.2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：

增加系统的功能；

传输尽可能多的功能到工作元件上；

将一些系统功能转移到超系统和外部环境中；

利用内部或外部已经存在的可利用资源

最理想的技术系统应该是：并不存在物理实体，也不消耗任何的资源，但是却能够实现所有必要的功能，即物理实体趋于零，功能无穷大，简单说，就是“功能俱全，结构消失”。

1.3 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。

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子系统；

5)需要考虑系统的持续改进来消除矛盾。

1.4 动态性和可控性进化法则

动态性和可控性进化法则是指：

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。

增加系统的动态性和可挖性的路径很多，下面从4个方面进行陈述。

1.向移动性增强的方向转化的路径

本路径反映了下面的技术进化过程：固定的系统→可移动的系统→随意移动的系统。比如电话的进化：固定电话→子母机→手机。

2.增加自由度的路径

本路径的技术进化过程：元动态的系统→结构上的系统可变性→微观级别的系统可变性。即：刚性体→单镀链→多镀链→柔性体→气体/液体→场。比如，飞机的进化：直板机→翻盖机；门锁的进化：挂锁→链条锁→密码锁→指纹锁。

3.增加可控性的路径

本路径的技术进化过程：无控制的系统→直接控制→间接控制→反馈控制→自我调节控制的系统。比如城市街灯，为增加其控制，经历了以下进化路径：专人开关→定时控制→感光控制→光度分级调节控制。

4.改变稳定度的路径

本路径的技术进化阶段：静态固定的系统→有多个固定状态的系统→动态固定系统→多变系统。

1.5 增加集成度再进行简化法则

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，然后用更简单的系统提供相同或更好的性能来进行替代。

1.增加集成度的路径

本路径的技术进化阶段：→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。

简化路径

本路径反映了下面的技术进化阶段：

1 )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)"智能"物替代专用设备来进行整体的简化。

3.单一双一多路径

本路径的技术进化阶段：→双系统→多系统。

子系统分离路径

当技术系统进化到极限时，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