第3章-triz发明技术系统进化及其模式分析.ppt

电视机的进化 电视机经历了从黑白到彩色，从电子管、晶体管电视迅速发展到集成电路电视的过程，目前，电视正在向智能化、数字化和多用途化迈进。 例如，网络电视功能可以实现电视机与互联网直接链接，用遥控器上网浏览和欣赏网络电视、网络图片以及互联网信息。 内置的无线功能可以将用户计算机通过无线连接，从电视上调阅计算机资料和播放多媒体。 汽车的轮胎 传统的汽车轮胎在外胎的里面还有一个充有压缩空气的内胎。 这种轮胎的特点是行驶温度高，不适应高速行驶，使用时内胎在轮胎中处于伸张状态，略受穿刺便形成小孔，使得轮胎迅速降压，因而不能充分保证行驶的安全性。 为了弥补这些缺陷，当前汽车轮胎的内外胎合并成一个系统，轮胎不再使用内胎，空气直接充入外胎内腔。这样消除了内外胎之间的摩擦，并使热量直接从轮辋散出，比普通轮胎降温20％以上。 无内胎轮胎提高了行驶安全性，在穿孔较小时能够继续行驶，中途修理比有内胎轮胎容易，无须拆卸轮辋，而且因为有较好的柔软性，所以可改善轮胎的缓冲性能，提高轮胎的使用寿命。 4、提高稳定度 本路径的技术进化过程： 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) 增加集成度的路径 增加集成度的路径经历了以下阶段：创建功能中心→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。 (2) 简化路径 本路径反映了下面的技术进化阶段， 第一，通过选择实现辅助功能的最简单途径来进行初级简化； 第二，通过组合实现相同或相近功能的元件来进行部分简化； 第三，通过应用自然现象或“智能”物替代专用设备来进行整体的简化。 (3）单-双-多路径 本路径的技术进化阶段：单系统→双系统→多系统。 双系统又分为单功能双系统、多功能双系统、局部简化双系统和完整简化双系统； 多系统包括单功能多系统、多功能多系统、局部简化多系统和完整简化多系统。 技术系统依靠子系统的逐一加入使系统向更多功能的方向发展。 洗衣机的进化 进化路径是：单功能单桶洗衣机→洗、甩双功能双桶洗衣机→洗、甩双功能的单桶洗衣机→洗、甩、烘干等多功能单桶洗衣机。 （2）工作节奏和频率上的协调 【例】没有噪声的电扇 英国研制出了一种没有噪声的电扇，里面安装有麦克风和扩音器。麦克风捕获电机和叶片的噪声，通过电子组件转换成相反相位的声音并被扩音器再次播放出来，噪声就被彻底消除了。 （3）性能参数的协调 [例] 汽车车轮定位参数的协调 车轮定位参数是存在于悬架系统和各活动机件间的相对角度。保持车轮定位参数正确的协调可确保车辆直线行驶，改善车辆的转向性能，确保转向系统自动回正，避免轴承因受力不当而受损失去精度，还可以保证轮胎与地面紧密接合，减少轮胎磨损、悬架系统磨损以及降低油耗等。 汽车车轮的定位参数，不仅能够影响汽车的行驶性能，还能够影响行车的安全性。因此，经常进行汽车车轮定位参数的检查和调整，能够减少轮胎和悬架系统的磨损，降低油耗，是安全行车的重要保证。 （1）向微观级转化的路径 技术系统向微观级转化主要体现在以下3个方面： 第一，宏观级的系统向微观级转化； 第二，由通常形状的平面系统向立体系统转化； 第三，高度集成系统向高度分离的子系统(如粉末、颗粒等)、次分子系统(泡沫、凝胶体等)、化学相互作用下的分子系统、原子系统转化。 （2）向具有高效场的路径转化 突破机械场，向热场、磁场、电场、化学场和生物场等复合场作用的路径转化。本路径的技术进化阶段可表示为：应用机械交互作用→应用热交互作用→应用分子交互作用→应用化学交互作用→应用电子交互作用→应用磁交互作用→应用电磁交互作用和辐射。可以看出，动态性进化法则中，在向增加系统柔性的方向发展里面指出的技术系统进化阶段也是符合向高效场路径转化的。 （3）向增加场效率的路径转化 本路径的技术进化阶段：应用直接的场→应用有反方向的场→应用有相反方向的场的合成→应用交替场／振动／共振／驻波等→应用脉冲场→应用带梯度的场→应用不同场的组合作用。 （4）向系统分割的路径转化 本路径的技术进化阶段：固体或连续的物体→有局部内势垒的物体→有完整势垒的物体→有部分间隔分割的物体→有长而窄连接的物体→用场连接零件的物体→零件间用结构连接的物体→零件间用程序连接的物体→零件间没有连接的物体。 [例] 立铣刀的空间分割进化 为了改善精密切削中的振动，沿此进化路线的进化过程为：装配式硬质合金铣刀→在刀片上采用特殊形状的三维断屑槽→刀槽采用不同螺旋角度交替的槽→带油孔喷雾冷却球头铣刀。从目前切削技术沿空间分割这条进化趋势看，前两个进化阶段已完成，但后两个进化阶段还没有实施。 [例4-12] 汽车变速器的进化 减少人的参与在汽车变速器的演化中主要表现在能量资源、操作系统和控制系统等子系统中。 在沿着减少人参与的进化路线中，变速器换