技术系统的生命周期演化.ppt
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1、TRIZ(发明问题解决理论),技术系统的进化,主讲人:李小海电话:0454-8791979,1、无论是一个简单产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式;2、各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力;3、技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能。,TRIZ理论三个核心思想,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。,电冰箱,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
2、,如:房间,就可以称为电冰箱这一技术系统的超系统。,汽车,技术系统的进化,系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体。,什么是系统?,技术系统,所有运行某个功能的事物可称为技术系统。,什么是技术系统?,技术系统,什么是子系统?,系统是由多个子系统组成的,并通过子系统间的相互作用来实现一定得功能,子系统可以是零件或是看不见的物质,甚至于构成元素。,技术系统,任何技术系统均包括一个或多个子系统,每个子系统执行自身功能,它又可分为更小的子系统。,技术系统,什么是超系统?,超系统是系统所在的环境,环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。,技术系统,技术系统的构成
3、关系图,技术系统的进化,技术系统的进化,技术系统进化论 技术系统进化论的主要观点是:产品的进化并不是随意的,也同样遵循着一定的客观规律和模式。所有技术的创造与升级都是向最强大的功能发展的。,技术系统进化的过程,技术系统进化就是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程。,对于一个具体的技术系统来说,对其子系统或元件进行不断地改进,以提高整个系统的性能,就是技术系统的进化过程。,技术系统的进化,木船向轮船的进化,手工操作向机器自动化的进化,黑白电视机向彩色电视机的进化,技术系统的进化,任何一种产品、工艺或技术都在随着时间向着更高级的方向发展和进化,并且它们的进化过程都会经历相同的几个阶段。,技术
4、系统的进化,每个技术系统的进化一般都要经历如S-曲线所示的四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期、衰退期。S-曲线描述了技术技术系统完整的生命周期。其横轴表示时间,纵轴表示系统的性能参数。如:在飞机这一技术系统中,飞机的速度、安全性等都是其重要的性能参数。,S-曲线,当有一个新需求、而且满足这个需求是有意义的两个条件同时出现时,一个新的技术系统就会诞生。新的技术系统一定会以一个更高水平的发明结果来呈现。,1、技术系统的诞生和婴儿期,S-曲线,处于婴儿期的系统尽管能够提供新的功能,但该阶段的系统明显地处于初级,存在着效率低、可靠性差或一些尚未解决的问题。由于人们对它的未来比较难以把握,而且风险较大,因
5、此只有少数眼光独到者才会进行投资,处于此阶段的系统所能获得的人力、物力上的投入是非常有限的。,S-曲线,性能的完善非常缓慢,此阶段产生的专利级别很高,但专利数量较少,系统在此阶段的经济收益为负。,处于婴儿期的系统的特征,S-曲线,进入发展期的技术系统,系统中原来存在的各种问题逐步得到解决,效率和产品可靠性得到较大程度的提升,其价值开始获得社会的广泛认可,发展潜力也开始显现,从而吸引了大量的人力、财力,大量资金的投入会推进技术系统获得高速发展。,2、技术系统的成长期(快速发展期),S-曲线,性能得到急速提升,此阶段产生的专利级别开始下降,但专利数量出现上升。系统在此阶段的经济收益快速上升凸显出来
6、,这时候投资者会蜂拥而至,促进技术系统的快速完善。,处于成长期的系统的特征,S-曲线,在获得大量资源的情况下,系统从成长期会快速进入第3个阶段:成熟期,这时技术系统已经趋于完善,所进行的大部分工作只是系统的局部改进和完善。,3、技术系统的成熟期,S-曲线,性能水平达到最佳。这时仍会产生大量的专利,但专利级别会更低,此时需要警惕垃圾专利的大量产生,以有效使用专利费用。处于此阶段的产品已进入大批量生产,并获得巨额的财务收益,此时,需要知道系统将很快进入下一个阶段衰退期,需要着手布局下一代的产品,制定相应的企业发展战略,以保证本代产品淡出市场时,有新的产品来承担起企业发展的重担。否则,企业将面临较大
7、的风险,业绩会出现大幅回落。,处于成熟期的系统的特征,S-曲线,成熟期后系统面临的是衰退期。此时技术系统已达到极限,不会再有新的突破,该系统因不再有需求的支撑而面临市场的淘汰。从图中可以看到处于第4阶段的系统,其性能参数、专利等级、专利数量、经济收益4方面均呈现快速的下降趋势。,4、技术系统的衰退期,S-曲线,TRIZ从性能参数、专利级别、专利数量、经济收益4个方面来描述技术系统在各个阶段所表现出来的特点,以帮助人们有效了解和判断一个产品或行业所处的阶段,从而制定有效的产品策略和企业发展战略。,S-曲线,TRIZ从性能参数、专利级别、专利数量、经济收益4个方面来描述技术系统在各个阶段所表现出来
8、的特点,以帮助人们有效了解和判断一个产品或行业所处的阶段,从而制定有效的产品策略和企业发展战略。,S-曲线,成长期,婴儿期,成熟期,衰退期,当一个技术系统的进化完成4个阶段以后,必然会出现一个新的技术系统来替代它(比如图中的系统B、C),如此不断的替代,就形成了S形曲线族。,S-曲线,S曲线的跃迁,S-曲线,评估系统现有技术的成熟度,分析当前所处阶段有利于资源分配,帮助我们做出正确的研发决策。帮助我们思考如何进行下一代技术和产品的开发。,S曲线的作用,S-曲线,产品进化过程与技术预测,技术预测:通过分析当前产品的核心技术在技术进化过程中的状态(S曲线),预测产品的技术水平通过分析产品今后可能的
9、进化方向和可能进化的新状态,形成产品创新设想,预测新一代产品掌握产品当前技术水平,优化现有产品预测未来发展方向,开发更具竞争力新产品,S-曲线,八大技术系统进化法则,八大技术系统进化法则,1、提高理想度法则2、完备性法则3、能量传递法则4、协调性法则5、子系统不均衡进化法则6、向超系统进化法则7、向微观级进化法则8、动态性进化法则,多用于技术系统产生初期,用于技术发展中期,用于技术发展后期,其他7个法则都是围绕提高理想度法则进行的,Ideality,=,有害的功能花费有用的功能数量,什么是理想度?,0,0,1、提高理想度法则,提高理想度法则,1、一个系统在实现功能的同时,必然有2方面的作用:有
10、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。,技术系统的理想度法则包括以下四方面含义,提高理想度法则,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。比如手机的进化、计算机的进化。,提高理想度法则,1)理想系统只工作在需要的地方,在需要的时候做需要的事。,2)理想系统不会浪费时间(系统可在瞬间做一切),物资、能源等。,两个基本的途径可以扩大系统的理想程度,提高理想度法则,1
11、、系统的主要目的是提供一定功能。传统思想认为,为了实现系统的某种功能,必须建立相应的装置或设备;而TRIZ则认为,为了实现系统的某种功能不必引入新的装置和设备,而只需对实现该功能的方法和手段进行调整和优化。,技术系统理想状态包括3个方面内容:,提高理想度法则,2、任何系统都是朝着理想化方向发展的,也就是向着更可靠、简单有效的方向发展。系统的理想状态一般是不存在的,但当系统越接近理想状态,结构就越简单、成本就越低、效率就越高。3、理想化意味着系统或子系统中现有资源的最优利用。,提高理想度法则,手机的进化,1973年诞生,重800克。仅能电话通信,重仅数十克;超过100种。包括通话、闹钟、短信、游
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