技术系统是功能的实现,同一功能存在多种技术实现方式,任何系统在完成人们所需的功能时,都会产生有害功能。为了对系统的理想化程度进行评价,可采用如下公式:
式中 I——理想化水平;
∑UF——有用功能之和;
∑HF——有害功能之和。
由式(3-1)可知:技术系统的理想化水平与有用功能之和成正比,与有害功能之和成反比。当改变系统时,如果公式中的分子增加,分母减小,系统的理想化水平提高,产品的竞争能力增强。
根据上式,增加理想化水平可用以下4种方法:
(1)分子增加的速度高于分母增加的速度。即有用功能和有害功能都增加,而有用功能增加得快一些。
(2)分子增加,分母减少。即有用功能增加,有害功能减少。
(3)分子不变,分母减少。即有用功能不变,而有害功能减少。
(4)分子增加,分母不变。即有用功能增加,有害功能不变。
为了在实际工作中对理想化水平的分析更加方便,可将式(3-1)中的有害功能分解为代价与危害,将有用功能之和用效益之和来代替,于是理想化水平衡量公式变为:
式中 I——理想化水平;(www.daowen.com)
∑B——效益之和;
∑E——代价之和(包括原料的成本、系统所占用的空间、所消耗的能量及所产生的噪声等);
∑H——危害之和(包括废弃物及污染等)。
由式(3-2)可知:产品或系统的理想化水平与其效益之和成正比,与所有代价及所有危害之和成反比。不断增加产品的理想化水平是创新设计的目标。
根据上式,增加理想化水平可以有以下6种方法:
(1)通过增加新的功能,或从超系统获得功能,增加有用功能的数量。
(2)传输尽可能多的功能到工作元件上,提升有用功能的等级。
(3)利用内部或外部已存在的可用资源,尤其是超系统中的免费资源,以降低成本。
(4)通过剔除无效或低效率的功能,减少有害功能的数量。
(5)预防有害功能,将有害功能转化为中性的功能,减轻有害功能的等级。
(6)将有害功能移到超系统中去,不再成为系统的有害功能。
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