知识管理第6章矛盾与矛盾的解决-技术矛盾解决

2019/7/311第4章技术矛盾及其解决方法第4章技术矛盾及其解决方法通过本章学习可以掌握以下内容：1、什么是技术矛盾？2、39个技术参数是什么？3、什么是矛盾矩阵表？4、应用矛盾矩阵表解决技术矛盾的方法。4.1技术矛盾概述4.1.1矛盾的分类１、工程矛盾、社会矛盾及自然矛盾２、TRIZ理论将矛盾分为三类，物理矛盾、技术矛盾和管理矛盾。矛盾工程矛盾社会矛盾自然矛盾物理矛盾管理矛盾技术矛盾个性矛盾社会矛盾组织矛盾自然定律矛盾宇宙定律矛盾物理矛盾：系统中的问题是由1个参数导致的技术矛盾：系统中的问题是由2个参数导致的，互相制约管理矛盾：子系统之间产生的相互影响，例如，提高计算机性能，增加企业收入，提高投资效率，投入增加等等4.1技术矛盾概述4.1.2什么是技术矛盾？为了改善技术系统的某个参数，导致该技术系统的另一个参数发生恶化。这种由两个参数构成的矛盾叫技术矛盾。其特点是:有两个不同参数。4.1技术矛盾概述技术矛盾举例1、慢工出细活想让任务做得细致，干活速度就得慢；改善的参数：产品的质量（加工精度）恶化的参数：时间损失反之，干活速度快，任务完成的就不细致。改善的参数：时间损失恶化的参数：产品的质量（加工精度）通常采用折衷的办法，速度不快不慢，精度不高不低，回避，掩盖并保留基本矛盾，没有真正解决矛盾。4.1技术矛盾概述4.1.339个技术参数1、阿奇舒勒分析大量的技术文献总结出来的。2、可以用来描述技术系统中出现的绝大部分技术矛盾。39个通用工程参数1.运动物体的重量14.强度27.可靠性2.静止物体的重量15.运动物体的作用时间28.测量精度3.运动物体的长度16.静止物体的作用时间29.制造精度4.静止物体的长度17.温度30.作用于物体的有害因素5.运动物体的面积18.照度31.物体产生的有害因素6.静止物体的面积19.运动物体的能量消耗32.可制造性7.运动物体的体积20.静止物体的能量消耗33.操作流程的方便性8.静止物体的体积21.功率34.可维修性9.速度22.能量损失35.适应性及通用性10.力23.物质损失36.系统的复杂性11.应力或压强24.信息损失37.控制和测量的复杂性12.形状25.时间损失38.自动化程度13.稳定性26.物质的量39.生产率工程参数的意义1．运动物体的重量重力场中运动物体，作用在防止其自由滑落的悬挂或水平支架上的力，常表示为物体的质量。2．静止物体的重量重力场中静止物体，作用在防止其自由滑落的悬挂、水平支架上的力，常表示为物体的质量。3．运动物体的长度运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的长度。不仅可以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线的长度或封闭环的周长。4．静止物体的长度静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的长度。不仅可以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线的长度或封闭环的周长。工程参数的意义5．运动物体的面积运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。6．静止物体的面积静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。7．运动物体的体积运动物体所占有的空间体积。8．静止物体的体积静止物体所占有的空间体积。9．速度物体的速度或者效率，或者过程或活动与时间之比。10．力力是两个系统之间的相互作用。对于牛顿力学，力等于质量与加速度之积，在triz中，力是试图改变物体状态的任何作用。工程参数的意义11．应力或压强单位面积上的作用力，也包括张力。例如，房屋作用于地面上的力，液体作用于容器壁上的力，气体作用于汽缸活塞上的力，压强也可理解为无压强（真空）。12．形状物体的轮廓或外观。形状的变化可能表示物体的方向性变化或者物体在平面和空间两方面的形变。13．结构的稳定性物体的组成和性质不随时间而变化的性质。系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。14．强度强度是指物体在外力作用下抵制使之变化的能力。工程参数的意义15．运动物体作用时间运动物体具备其性能或者完成规定动作的时间、服务时间以及耐久力。两次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量。16．静止物体作用时间运动物体具备其性能或者完成规定动作的时间、服务时间以及耐久力。两次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量。17．温度物体或系统所处的热状态，代表宏观系统热动力平衡的状态特征。还包括其他热学参数，如如影响改变温度变化速度的热容量。18．照度照射到某一表面上的光通量与该表面面积的比值，也可以理解为物体的光照特性，如亮度，反光性和色彩等光线质量。19．运动物体的能量消耗运动物体执行给定功能所需的能量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。包括消耗超系统提供的能量。工程参数的意义20．静止物体的能量消耗静止物体执行给定功能所需的能量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。包括消耗超系统提供的能量。21．功率单位时间内完成的工作量或消耗的能量。22．能量损失做无用功消耗的能量。为了减少能量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。23．物质损失部分或全部、永久或临时的材料、部件或子系统等物质的损失。24．信息损失部分或全部、永久或临时的数据损失。25．时间损失时间是指一项活动所延续的时间间隔。改进时间的损失指减少一项活动所花费的时间。工程参数的意义26．物质的量材料、部件及子系统等的数量，它们可以被部分或全部、临时或永久的被改变。27．可靠性系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。常常可以理解为无故障操作概率或无故障运行时间。28．测试精度系统特征的实测值与实际值之间的误差。减少误差将提高测试精度。29．制造精度系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差，与图纸技术规范和标准所预定参数的一致性。30．作用于物体的有害因素外部环境或系统的其他部分对物体的有害作用，使物体的功能退化。31．物体产生的有害因素有害因素将降低物体或系统的效率，或完成功能的质量。这些有害因素来自于物体或作为其操作过程一部分的系统。工程参数的意义32．可制造性物体或系统制造过程中简单、方便的程度。33．操作流程的方便性要完成的操作应需要较少的操作者、较少的步骤以及使用尽可能简单的工具。一个操作的产出要尽可能多。34．可维修性对于系统可能出现失误所进行的维修要时间短、方便和简单。35．适应性及多用性物体或系统响应外部变化的能力，或应用于不同条件下的能力。36．系统的复杂性系统中元件数目及多样性，如果用户也是系统中的元素将增加系统的复杂性。掌握系统的难易程度是其复杂性的一种度量。工程参数的意义37．控制和测量的复杂度如果一个系统复杂、成本高、需要较长的时间建造及使用，或部件与部件之间关系复杂，都使得系统的监控与测试困难。测试精度高，增加了测试的成本也是测试困难的一种标志。38．自动化程度是指系统或物体在无人操作的情况下完成任务的能力。自动化程度的最低级别是完全人工操作。最高级别是机器能自动感知所需的操作、自动编程和对操作自动监控。中等级别的需要人工编程、人工观察正在进行的操作、改变正在进行的操作及重新编程。39．生产率是指单位时间内所完成的功能或操作数，或者完成一个功能或操作所需时间以及单位时间的输出，或单位输出的成本等。通用工程参数分类为了应用方便，上述39个通用工程参数可分为如下三类：1)通用物理及几何参数：2)负向参数(Negativeparameters)指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变差。如子系统为完成特定的功能所消耗的能量(No．19—20)越大，则设计越不合理。3)正向参数(Positiveparameters)指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变好。如子系统可制造性(No．32)指标越高，子系统制造成本就越底。通用物理和几何参数通用技术消极参数通用技术积极参数排序通用工程参数名称排序通用工程参数名称排序通用工程参数名称1运动物体的重量15运动物体作用时间13稳定性2静止物体的重量16静止物体作用时间14强度3运动物体的尺寸19运动物体消耗能量27可靠性4静止物体的尺寸20静止物体消耗能量28测量精度5运动物体的面积22能量损失29制造精度6静止物体的面积23物质损失32可制造性7运动物体的体积24信息损失33操作流程的方便性8静止物体的体积25时间损失34可维修性9速度26物质或事物的数量35适应性，通用性10力30作用于物体的有害因素38自动化程度11应力，压强3l物体产生的有害因素39生产率12形状36系统的复杂性17温度37控制与测试的复杂性18照度21功率通用工程参数的改善与恶化39个通用工程参数又可以分为“改善的参数”和“恶化的参数”两大类：(1)改善的参数：系统改进中将提升或加强的特性所对应的通用工程参数。当这个参数提高时，系统的性能会变好。(2)恶化的参数：在某个工程参数得以改善的同时，将会导致其他一个或多个工程参数变差，这些变差的通用工程参数称为恶化的参数。改善的参数和恶化的参数组成了技术系统内部的技术矛盾。创新的过程就是消除这些矛盾，让相互矛盾的两个通用工程参数不再相互制约，能同时改善，实现“双赢”，从而推动产品向提高理想度方向发展。4.1技术矛盾概述如何提取技术矛盾１、问题是什么？２、39个技术参数的熟练掌握3、将问题中的具体参数归结为39个技术参数４、技术矛盾的两个参数（改善和恶化了什么）改善的参数恶化的参数提取技术矛盾实例例１：为了用一只手能倒出饮料塑料瓶中的饮料。需要改善的通用工程参数是：减小塑料瓶的直径(4静止物体的长度)，恶化的通用工程参数是：降低塑料瓶的稳定性(13稳定性)。因此本例子的技术矛盾是“静止物体的长度Vs稳定性”。例２提取技术矛盾实例思考题1：每分钟都有几十块陨石撞击到地球上。由于对陨石成分和结构的分析能提供更多关于太阳系的信息，所以科学家需要获得更多的陨石。但区分陨石和普通岩石是很困难的，必须耗费大量的时间在地球表面上将陨石挑拣出来，但往往仅能得到约百万分之一。这就产生了技术矛盾，即必须寻找大量陨石，但会大大增加寻找的时间。提取技术矛盾实例思考题2：在射击运动员的训练中需要有飞行中的靶标，当运动员击中靶标后靶标破裂成大量的碎片落到地面上，难以打扫。这个问题的技术矛盾初始可表述为：具有一定体积的飞行靶标对射击运动员的训练是必要的，但靶标碎片叉将地面弄脏乱。提取技术矛盾实例思考题1：改善的通用工程参数是：为了获得大量陨石，必须对地面上所有的石块进行分析(37控制和测量的复杂度)；恶化的通用工程参数是：这将耗费大量时间(25时间损失)。因此本例子的技术矛盾是“控制和测量的复杂性VS时间损失”。提取技术矛盾实例思考题2：改善的通用工程参数是：希望增大靶标体积(7运动物体的体积)，恶化的通用工程参数是：靶标碎片对地面产生作用(31物体产生的有害因素)的矛盾。因此本例子的技术矛盾是“运动物体的体积VS物体产生的有害因素”。4.3矛盾矩阵表4.3矛盾矩阵表为40行40列的一个矩阵，其中第一行或第一列为按顺序排列的39个描述冲突的通用工程参数序号。第1列所代表的工程参数是需改善的一方，第1行所描述的工程参数为冲突中可能引起恶化的一方。除了第一行与第一列外，其余39行39列形成一个矩阵，矩阵元素中或空、或有几个数字，这些数字表示40条发明原理中推荐采用原理序号；对角线的格表示物理矛盾。4.3矛盾矩阵表查找矛盾矩阵表4.3矛盾矩阵表矛盾矩阵表的作用：便于找到创新原理，提高解决技术矛盾问题的效率矛盾矩阵表的说明：1.格中的数字表示常用的创新原理，顺序的先后表示应用频率的高低；2.对角线的格表示物理矛盾；3.其他无数字的格表示无常用的创新原理。应用创新原理解决技术矛盾的步骤１、问题描述２、系统分析３、定义技术矛盾１）问题是什么？２）现在有什么解决方案？３）这个解决方案有什么问题？４）技术矛盾的两个参数改善的参数恶化的参数４、利用矛盾矩阵查找５、推荐的创新原理６、最终的解决方案例1:开口扳手的设计扳手在