理论教育 TRIZ进阶及实战:理想化与技术系统的发展

TRIZ进阶及实战:理想化与技术系统的发展

时间:2023-08-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:以下就技术系统的理想化以及所有相关的概念做几点讨论:1)理想化不是空泛的、难以实现的概念。2)把所研究的对象理想化是自然科学的基本方法之一。理想化是对客观世界中所存在事物的一种抽象,这种抽象在客观世界中既不存在,又不能通过试验验证。3)理想化是技术系统进化的终极方向。4)基于理想化概念衍生出来若干相关词汇。这个发展过程就是技术系统逐步趋于理想化的过程。

TRIZ进阶及实战:理想化与技术系统的发展

理想化是阿奇舒勒一直在其著作中予以特别强调的重要概念。原因在于,理想化是一个顶级的、抽象的、一般化的形容词,用这样一个术语,就把诸如“新颖”、“漂亮”、“美好”、“酷”、“高质量”、“低成本”、“无害”、“节能”、“环保”、“轻便”等描述一个优秀产品的词汇“一网打尽”了。

•理想化关乎过程:理想化是在一个漫长的进化过程中逐步达到的,不可一蹴而就。

•理想化关乎目标:理想化既是过程也是结果,理想化的终极目标就是实现理想系统。

•理想化关乎极限:理想化就是要把技术系统及其组件的属性做极大化、极小化处理。

•理想化关乎价值:提高产品的理想化程度,就是提高产品(技术系统)价值的同义语。

•理想化关乎自然:理想化的最高标准,就是任何产品的功能都自然实现。顺应自然,无为而治,天人合一(即自然系统与人工系统和谐一体,共生共赢),是本书所追求的价值观

我们经常遇到这样的情况:面对具体问题,复杂而效率不高的解决方案可以很简单地思考出来,而简单有效的解决方案思考出来的过程却很复杂!问题在哪里?问题在于我们对技术系统的“理想化”这个极其重要的概念的理解和实践。

在对理想化的认识上,根据作者多年的研究,U-TRIZ已经对其形成了较为结构化的、独特的认识。理想化的技术系统并非是简单地描述为“质量和成本为零,无害,功能要什么有什么”——这个描述是正确的,但是是不完整、不系统的。理想化是一个漫长的进化过程,几乎在所有的情况下,技术系统都是“不理想”的。因此在不理想和理想的技术系统之间,有着巨大的时空跨度。TRIZ的研究者有责任和义务让TRIZ初学者清晰地认识到,从不理想到比较理想、到更理想,乃至到最理想的阶段性目标和实现途径。作者认为理想化应该有以下几个逐步延伸的阶段性目标和不断深化的含义:

•时空恰当:初级理想的系统是在适当的时刻、适当的位置来执行系统功能。

•系统简约:比较理想的系统是用最少的组件实现了同样的系统预设功能。

自我实现:理想的系统是在没有人工干预的情况下,能够自我执行所有的功能。

•消除系统:一个更理想的系统是该系统不存在,但是照样执行它的功能。

•消除功能:最理想的系统是功能不再需要,一切自我实现,自然实现。

以下就技术系统的理想化以及所有相关的概念做几点讨论:(www.daowen.com)

1)理想化不是空泛的、难以实现的概念。在现实的世界中,几乎所有的技术系统都是不理想的——占空间、有质量、耗能、有成本,更让人不得不面对的客观事实是:任何一个技术系统都是兼具有用功能和有害功能的,即产品在实现系统的预设功能的同时,兼有某种意义上的有害功能。物理上不存在没有有害功能的技术系统。

2)把所研究的对象理想化是自然科学的基本方法之一。理想化是对客观世界中所存在事物的一种抽象,这种抽象在客观世界中既不存在,又不能通过试验验证。理想化的事物是真实存在的一种极限状态,对于某些研究起着重要的作用,如几何学中的没有大小的点、没有粗细的线和没有薄厚的面,恒星学中定义恒星的理想形状是圆球状,物理学中的理想气体、理想液体、理想固体(刚体)、质点、理想状态等。理想化是TRIZ的一个强有力的工具,把问题理想化,有助于我们在解决问题之初,抛开各种客观限制条件,通过理想化来定义问题的“理想化最终结果(IFR)”,目的在于追求卓越,强化价值。

3)理想化是技术系统进化的终极方向。从TRIZ的观点来看,产品研发、工艺改进或技术创新的所有努力,就是让技术系统尽可能地向理想化方向迈进,尽可能地接近“理想化最终结果(IFR,Ideal Final Result)”——在某种给定客观条件下,找到该系统中的自服务,以最小的代价而获得最大的系统改进的结果。TRIZ倡导用最简约结构(因而可靠)、最低成本、没有毒副作用的方式来实现更多的功能,来倡导调整和优化现有设备而不是引入新设备以实现某个新功能,倡导尽量用理想资源有效地解决问题。这打破了传统的设计观点——实现新功能就必须引入或开发新设备的“惯例”。在第五章第四节中,将对最简约的概念进一步研讨。

4)基于理想化概念衍生出来若干相关词汇。在TRIZ中与理想化有关的概念包含:理想系统、理想过程、理想资源、理想方法、理想机器和理想物质等:

•理想机器:没有质量、没有体积,但能完成所需要的工作。

•理想方法:不消耗能量和时间,但通过系统自身调节,能够获得所需的功能。

•理想过程:只有过程结果,无需过程本身,在提出需求后的一瞬间就获得了所需结果。

•理想物质:没有物质,功能得以实现。

•理想资源:存在无穷无尽的资源,无处不在,无时不有,取之不尽,用之不竭,随意使用,不必付费(如空气、重力、阳光、风、泥土、地热、地磁潮汐等)。

•理想系统:既没有实体和物质,也不消耗能源,但是能实现所有需要的功能,而且不传递、不产生有害的作用(如废弃物、噪声、光污染等)。

理想化的技术系统(即理想系统),作为物理实体并不存在,然而这个进化趋势是客观存在的,即系统在其整个发展历程中,总是趋于变得更加智能、小巧、简单、可靠、有效、完善,当系统或产品越理想化时,它花的成本也越少,也越简单、越有效率。因此,理想化始终是所有技术系统的发展方向。巧妙应用发明方法,可以加速这个发展进程。

工业4.0所描述的四次工业革命的发展进程,其核心标识是从机械化、电气化、信息化逐步发展到智能化。这个发展过程就是技术系统逐步趋于理想化的过程。

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