理论教育 理解技术系统进化的定律:第二节

理解技术系统进化的定律:第二节

时间:2023-07-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:技术系统的进化是遵循某些客观规律的,通过对大量专利的分析和研究,阿奇舒勒发现产品通过不同的技术路线向理想解方向进化,并提出了8条产品进化定律。定律1:组成系统的完整性定律。技术系统向增加其理想化水平的方向进化。该定律是技术系统发展进化的主要定律,其他的进化定律为本定律提供具体的实现方法。该定律与其他技术系统进化定律结合起来,可以预测技术系统的进化趋势。

理解技术系统进化的定律:第二节

技术系统的进化是遵循某些客观规律的,通过对大量专利的分析和研究,阿奇舒勒发现产品通过不同的技术路线向理想解方向进化,并提出了8条产品进化定律。利用这些定律,可以判断出当前研发的产品处于技术系统进化模式中的哪个位置,以便更好地预测技术系统未来的发展方向。因此,这些定律既可用于发明新的技术系统,也可以用来系统化地改善现有系统,对产品创新具有重要的指导作用。

定律1:组成系统的完整性定律。要实现某项功能,一个完整的技术系统必须包含4个相互关联的基本子系统:动力子系统、传输子系统、执行子系统和控制子系统,如图2-5所示。其中,动力子系统负责将能量源提供的能量转化为技术系统能够使用的能量形式,以便为整个技术系统提供能量;传输子系统负责将动力子系统输出的能量传递到系统的各个组成部分;执行子系统负责完成具体技术系统的功能,对系统作用对象实施预定的作用;控制子系统负责对整个技术系统进行控制,以协调其工作。

定律2:系统能量传递定律。技术系统实现其基本功能的必要条件是:能量要从能量源传递到系统的各个组成部分。同时,能量从能量源到执行子系统传递的效率向逐渐提高的方向进化。由此可知,技术系统中的某个部分能够被控制的条件是:在该部分与控制子系统之间必须存在能量传递,如图2-6所示。如果技术系统的某个部分接收不到能量,它就不能产生效用,那么整个技术系统就不能执行其有用功能,或者所实现的有用功能不足。因此,在设计技术系统时,首先要确保能量可以传递到系统的各个组成部分,然后通过缩短能量传递路径,以提高能量的传递效率。

图2-5 组成技术系统的4个基本子系统

图2-6 技术系统中能量的基本传递路径(www.daowen.com)

定律3:技术系统协调性进化定律。技术系统向着其子系统各参数协调、系统参数与超系统各参数相协调的方向进化。进化到高级阶段时技术系统的特征是:子系统为充分发挥其功能,各参数之间要有目的地相互协调或反协调,能够实现动态调整和配合。子系统各参数之间的协调,包括材料性质、几何结构和尺寸、质量上的相互协调等。

定律4:增加系统理想化水平定律。技术系统向增加其理想化水平的方向进化。该定律是技术系统发展进化的主要定律,其他的进化定律为本定律提供具体的实现方法。

定律5:零部件的不均衡发展定律。虽然系统作为一个整体在不断地改进,但零部件的改进是单独进行的,而且是不同步的。

定律6:向超系统传递的定律。当一个系统自身发展到极限时,它向着变成一个超系统的子系统方向进化,通过这种进化,原系统升级到一种更高水平。该定律与其他技术系统进化定律结合起来,可以预测技术系统的进化趋势。

定律7:由宏观向微观的传递定律。即产品所占空间向较小的方向进化。在电子领域,先是应用真空管,之后是电子管,再后来是大规模集成电路,就是典型的例子。

定律8:增加物质-场的完整性定律。对于存在不完整物质-场的系统,向增加其完整性方向进化。物质-场中的场从机械或热能向电子或电磁的方向进化。

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