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技术系统
JSPC
系统的定义：一个产品或物品都可以看做 是一个技术系统，技术系统可以简称为系 统 系统是具有系统特征的部件和联系的总和， 这里的特征是系统个别部件所没有的。
系统特性：飞机飞行，缝纫机缝制衣服 作用客体：飞机作用于空气，缝制的衣服 主要有效功能：飞机运送货物，缝纫机缝制
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系统、子系统、超系统
技术系统进化法则
进化法则的作用和意义
JSPC
1、预测新产品的方向与特征 2、对于现有产品的改进方向给予建议 3、产品专利规避的分析工具
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技术系统进化法则
JSPC
1、技术系统完备性法则 2、技术系统能量传递性法则 3、技术系统的S曲线进化法则 4、提高理想化法则； 5、子系统不均衡进化法则； 6、动态性进化法则； 7、向超系统进化法则； 8、子系统协调性法则； 9、向微观级和场的应用进化法则； 10、向减少人工介入和自动化方向进化法则。
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六、动态性进化法则—可移动性 JSPC
固定电话
子母机
手机
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六、动态性进化法则—柔性化 JSPC
刚体
单铰链
多铰链
柔性体
液体/气体
场
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六、动态性进化法则—柔性化 JSPC
测量距离的案例
直尺
折尺
卷尺
声波测量器
激光测量仪
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六、动态性进化法则—柔性化 JSPC
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六、动态性进化法则—柔性化 JSPC
• 技术系统是沿着提高其理想度，向最理想 系统的方向进化
• 提高理想度法则是所有进化法则的基础。
移动投影机
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四、提高理想度法则
JSPC
提高理想度途径 М尺, Г寸, Э.质量
А
2
1，硬盘 2，计算器、电脑 3，汽车，手机
第一，提高有益的参数 第二，降低有害的参数 第三，提高有益参数的同时 降低有害参数
• ...............................................................
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增加理想化水平
JSPC
• 增加新的有效功能，从超系统中获取功能
• 传输尽量多的外部已存在的可利用资源，尤其是利用免费 资源，以降低成本
• 利用内部及外部已存在的可利用资源，尤其是利用免费资 源，以降低成本
1
容量9G 转速10000转/分钟
3 Ф功能
容量40G
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什么是理想度？
JSPC
• 定量描述：理想度＝ 有用功能之和
有害作用之和＋成本
• 最终理想解：按照理想度的概念，最理想的产品应该 是这样的：该产品作为实体并不存在，但是有用功能 仍然能够实现。即是最终理想解。
• 最理想的状况： 有用功能 ∝ 资源的消耗 0
Dual telescopic lens
Dual telescopic lens with laser rangefinder
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二、技术系统能量传递法则
JSPC
技术系统的 进化应该沿着能量流动路径缩短的方向发展，以减少能量的损失。
several energy
Reduced energy One energy conversion No energy conversion
Steam Trian - Chemical to heat to pressure to mechanical
• 有利于更彻底的解决矛盾，得到最理想的 解决问题方案。
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五、子系统不均衡进化法则
JSPC
技术系统由多个实现各自不同功能的子系统组成。 子系统不均衡进化法则包含着： • 任何技术系统中的每一个子系统都是沿着各自的
S曲线进化的； • 组成技术系统所包含的各个子系统都是不同步、
不均衡进化的； • 整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢
的即最不理想的子系统 利用这一法则的知识，可以帮助创造者及时发现并
改进最不理想的子系统．
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五、子系统不均衡进化法则
JSPC
自行车的不均衡进化
自行车的进化
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JSPC
31
六、动态性进化法则
JSPC
水切割
激光切割
• 沿着增加系统可移动性的方向发展
• 沿着增加系统的柔性方向发展
• 沿着增加系统可控性方向发展
• 删除低效或无效功能，减少有害功能数量
• 预防有害功能的产生，将有害功能消除或转化为中性功能， 减轻有害功能等级
• 将有害功能转到超系统去
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理想化方法
JSPC
• 部分理想化
a)加强有用功能 b)降低有害功能
c)功能通用化
d)增加集成度
e)功能专用化
f)增加柔性
• 全部理想化
a)功能剪切 简化系统
七、向超系统进化法则
JSPC
Flat head screwdriver Twin head screwdriver
单头螺丝刀
双头螺丝刀
Multi head screwdriver Multi changeable screwdriver h
更多种类的螺丝刀
换头螺丝刀
Single lens
Dual lens
液晶0.44英寸
等离子150英寸
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农场养兔子的难题
JSPC
• 方式：放养 • 难题：农场主不希望
兔子走得太远农场主 不愿意也不可能花费 大量的资源割草运回 来喂兔子
应用上面的5步骤，分析并提出最终理想解
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农场养兔子的难题
JSPC
• 设计的最终目的是什么？ 兔子能够吃到新鲜的青草
• 理想解是什么？ 兔子永远自己吃到青草
Different heat/ventilation programmes depending on greenhouse contents
根据花房的需求设置不同的程序控制
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七、向超系统进化法则
JSPC
• 技术系统首先向系统的合成方向发展
单系统
双系统
多系统
单系统
• 技术系统的简化
子系统
超系统
此时，子系统功能得到加强的同时， 也简化了原有的系统。
b)系统剪切，去除多余子系统
c)原理改变，获得全新的系统 d)系统换代
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最终理想解
• 保持原系统所有的优点 • 消除原系统所有缺点 • 没有增加系统的复杂度 • 没有产生新的缺陷
JSPC
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最终理想解确定的步骤
JSPC
• 设计的最终目的是什么？ • 理想解是什么？ • 达成理想解的障碍是什么？ • 出现这个障碍的后果是什么？ • 避免出现这个障碍的条件是什么？ • 要制造这些条件存在的可用资源是什么？
JSPC
• 一个技术系统的进化一般经历4个阶段，典型的S曲 线是描述一个技术系统的完整生命周期。
• 当一个图 4技-11 术系统的进化完成4个阶段后，必然会出 现一个新的技术系统来替代它，如此不断的替代。
性
衰退期
能
成熟期
成长期
婴儿期
发展时期
产品进化s形曲线
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三、S曲线进化法则
JSPC
1
性能参数
专利数量 发明级别
利润
3 2
4
通过性能参
数随时间变
化的规律，
t 可以准确地
予测产品和
t 技术所处的
生命周期阶
t 段。
t
婴儿期 成长期 成熟期 衰退期
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三、S曲线进化法则
JSPC
s曲线族图
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四、提高理想度法则
JSPC
• 最理想的技术系统：“它既不消耗任何资 源，但却能够实现所有必要的功能”（作 为物理实体它并不存在）
Press a button to focus
Focusing happens
(Mechanism)
according to light reading
增加按钮（机械调焦）
通过光的强度调焦
Automatic focusing 自动调焦 38
六、动态性进化法则—增加可控性 JSPC
花房自动调节环境案例
“当前系统”是一个相对的 概念。如果我们以轮胎作为“当 前系统”来研究的话，那么轮胎 中的橡胶、子午线、充气嘴等就 是轮胎的子系统，而汽车、驾驶 员、气候、车库、交通系统等就 都是汽车的超系统。
JSPC
6
十大技术系统进化法则
JSPC
S曲线法则
能量传递法则
完备性法则
动态性进化 法则
子系统不均 衡进化法则
产品
控制装置
外部控制
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一、技术系统完备性法则
JSPC
测量工作系统
能源
动力装置 转换器
传输装置 控制装置
执行装置 传感器
产品
外部控制
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一、技术系统完备性法则
JSPC
帆船运输系统
能源 风能
动力装置 帆
传动装置 桅杆
执行装置 船体
控制装置
产品 货物
外部控制 水手
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二、技术系统能量传递法则
JSPC
技术系统实现其基本功能的必要条件之一： 能量能够从能量源流向技术系统的所有元件
例如，收音机在金属 屏蔽的汽车中就不能 收听高质量的广播， 就因为电台传递的能 量源受阻。如果在汽 车外加天线，问题即 可得到解决。
另外注意的一点：要使技术系统的某元件具有可控性，必须在该元 件和控制装置之间提供能量传递通路。
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理想化的要素
JSPC
• 理想系统：没有实体，没有物质，不消耗能源，但能实现 一切需要的功能。