该法则旨在从结构上沿着增加柔性、增强可移动性和可控性的方向发展，以使系统能够适应变化的性能、变化的环境条件以及功能的多样性需求，具体有以下三个子法则。

（1）增加系统柔性子法则

增加系统柔性的进化路径大致是：刚体→单铰接→多铰接→柔性体→液体→气体→场，如图3-8所示。

图3-8 增加系统柔性的进化路径

以汽车方向盘转动轴的进化为例，驾驶员使用刚性杆连接的方向盘，路面颠簸直接反应到方向盘上，不易通过刚性轴来调整车轮的转向。汽车方向盘转动轴的进化路径如图3-9所示。

图3-9 汽车方向盘转动轴的进化路径

•单铰接杆连接的方向盘位置可以调整，容易控制车的转向；多铰接的方向盘分成几个部分，用铰链连接，驾驶员能容易地调整车轮的方位，且发动机与其他零部件可以安装得更加紧凑，但是这种轴的制造相当复杂。

•柔性方向盘的转动轴中间有一个弹性嵌入物，连接轴的两部分，轴的设计有所简化，驾驶员可以控制车轮随意转动，方向盘具有一定的弹性，可以减缓碰撞时的冲击。

•液压助力方向盘使用液压装置转动车轮，转向力通过液压传递，车轮可以安装在车的任意位置，车轮的可控性大大提高。

•电动助力转向机构则将转向动作转化为电信号，通过电动机实现转向动作。

韩国科学技术院（KAIST）发明了一款超小型可折叠电动汽车，其折叠式的停放方式可以节省停车面积，如3-10所示。

图3-10 可折叠电动汽车节省停车面积

要点小结

增加铰链关节，提高系统柔性，结构灵活变形，适应外部环境。

（2）增强系统可移动性子法则

该法则也叫作增强系统可分性子法则。其进化路径是：固定的系统（单态系统）→可移动的系统（多态系统）→可任意移动（连续状态变化）的系统。

早期的汽车发动机与驱动轮是刚性连接的，汽车运动速度通过调节发动机的转速调节，这种调节系统是单级系统；以后增加了齿轮变速箱，应用手动有级变速的系统是多级系统；当前使用的自动调速器，实现了无级调节，该系统进化为连续状态变化系统。(www.daowen.com)

有一种轿厢长度可变汽车可以在数秒钟内从3.7米长的四人座轿厢到3米长的两人座轿厢之间迅速切换，既方便多坐乘客，也节省停车面积，如图3-11所示。

电话的诞生有130多年了。从最初的一个方盒子，演化出了有线式话筒与听筒结构（话筒、听筒与机身分离）、有线电话（手持机与座机有连线）、无绳电话（手持机与座机分离）、模拟制式无线电话（大哥大）、数字式手机等。现在的智能手机已经可以实现全球漫游，高度移动化，内置App可随时安装或卸载，如图3-12所示。

工业4.0的核心是广泛应用CPS，即通过赛博空间与现实物理空间的融合，构建智能化工厂，实现智能生产。在智能生产模式下，生产制造过程中的虚拟世界与现实世界之间顺畅交互，机器、装置、工件及其他元件将能实时交换数据及信息，实现“状态感知-实时分析-自主决策-精准执行”。这标志着从传统的集中式工厂到分散式智能工厂的转变，体现出高度的系统可移动性和可分性。未来，工人未必在车间现场工作，可以在家中或某个旅游地上班，通过智能手持设备来操控车间里的任何一台设备。

图3-11 轿厢长度可变的汽车

图3-12 电话不断增强自身的可移动性

要点小结

从两个方面来增强系统移动性，一是系统本身增强可移动，二是系统中的子系统之间增强可移动性或彼此分得更开，同时增强系统之间的场（如电磁波、信息流等）的连接与动态呼应，由此增强系统功能。

（3）增强系统可控性子法则

技术系统中的“控制装置”有着自己的进化路径，其方向是增强系统的可控性——由被动适应系统向分级适应系统，进而再向自动适应环境变化的系统控制发展演变。具体可以细分为：无控制→直接控制→间接控制→反馈控制→智能化自我调节控制等，如图3-13所示。例如空调通风系统，最早用开关控制，后来按温度进行控制，现在已进化到按照环境的变化，随室内人员或发热设备的多少，自动调节空调系统的运行工况。

图3-13 增强系统可控性的进化路径

被动适应系统是在无需设置动力驱动或伺服控制机构的条件下，系统能够适应环境的变化；分级适应系统是指操作人员通过传感器获得的信号，下达指令改变系统的构型，从而改变系统的运行状态，但这种系统改变是分级的，而不是连续的；智能化自适应系统是装有传感器的系统，传感器自动检测环境的变化，并将这种变化传递给控制机构，从而实施控制，改变系统的运行状态。

例如早期的针孔照相机没有对焦；20世纪10年代的老式照相机采用框式取景的直接手动对焦；50年代的照相机采用了光学式取景的间接对焦；70年代采用了联动式测距的反馈式自动对焦技术；前几年出现的光场相机已经无需对焦，它实现了先拍照，后对焦，一次拍照可以记录整个所拍摄范围内的任意方向的光束，后期经过电脑处理，一定可以找出清晰满意的照片。

再例如，工业4.0让CPS逐渐融入技术系统的动力、传动、执行、控制四个子系统，控制装置的形态将发生巨大变化，可以更好地控制整个技术系统，直至完全实现自我调节。

要点小结

增强系统可控性，是让系统向自我调节、智能控制的方向发展。