創(chuàng)新方法TRIZ理論課件第2章工程系統(tǒng)進(jìn)化趨勢(shì)-兩份資料

第2章工程系統(tǒng)進(jìn)化趨勢(shì)2.1經(jīng)典TRIZ進(jìn)化法則2.2現(xiàn)代TRIZ工程系統(tǒng)進(jìn)貨趨勢(shì)2.3動(dòng)態(tài)進(jìn)化趨勢(shì)2.1經(jīng)典TRIZ進(jìn)化法則阿奇舒勒通過(guò)對(duì)大量的發(fā)明專利的分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的進(jìn)化規(guī)律滿足一條S形的曲線。S曲線描述了一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的完整生命周期，橫軸代表時(shí)間；縱軸代表技術(shù)系統(tǒng)的某個(gè)重要的性能參數(shù)。2.1.1S曲線進(jìn)化法則2.1.1S曲線進(jìn)化法則

一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化一般經(jīng)歷4個(gè)階段：1）嬰兒期2）成長(zhǎng)期3）成熟期

4）衰退期2.1.1S曲線進(jìn)化法則例：汽車的發(fā)明和使用；從最初的嬰兒期（即最初的蒸汽機(jī)車）到成長(zhǎng)期（即內(nèi)燃機(jī)車）再到成熟期（現(xiàn)代型汽車）最后到衰退期。S曲線各階段的特點(diǎn)：1．技術(shù)系統(tǒng)的嬰兒期

這一階段技術(shù)系統(tǒng)所呈現(xiàn)的特征是：發(fā)展非常緩慢；產(chǎn)生的專利級(jí)別很高，但專利數(shù)量較少；所以經(jīng)濟(jì)收益為負(fù)值。S曲線各階段的特點(diǎn)：2．技術(shù)系統(tǒng)的成長(zhǎng)期

這一階段技術(shù)系統(tǒng)所呈現(xiàn)的特征是：性能得到急速提升，專利級(jí)別開始下降，但專利數(shù)量上升，經(jīng)濟(jì)收益明顯上升。S曲線各階段的特點(diǎn)：3．技術(shù)系統(tǒng)的成熟期這一階段技術(shù)系統(tǒng)所呈現(xiàn)的特征是：仍會(huì)產(chǎn)生大量的專利，但專利級(jí)別會(huì)更低，此時(shí)需要警惕垃圾專利的大量產(chǎn)生，經(jīng)濟(jì)收益巨大。S曲線各階段的特點(diǎn)：4．技術(shù)系統(tǒng)的衰退期這一階段技術(shù)系統(tǒng)所呈現(xiàn)的特征是：性能參數(shù)、專利等級(jí)、專利數(shù)量、經(jīng)濟(jì)收益均呈現(xiàn)快速的下降趨勢(shì)。2.1.2八大進(jìn)化法則1.完備性進(jìn)化法則

完備性進(jìn)化法則是指一個(gè)完整的技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)包含動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置、執(zhí)行裝置及控制裝置等四部分。2.1.2八大進(jìn)化法則1.完備性進(jìn)化法則電動(dòng)機(jī)——?jiǎng)恿ρb置：波輪——執(zhí)行裝置帶傳動(dòng)和減速器（齒輪傳動(dòng)）——傳動(dòng)裝置控制面板——控制裝置。自動(dòng)洗衣機(jī)的組成2.1.2八大進(jìn)化法則2.提高理想度法則

提高理想度法則是指任何技術(shù)系統(tǒng)，在其生命周期之中，是沿著提高其理想度向最理想系統(tǒng)的方向進(jìn)化的，提高理想度法則代表著所有技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的最終方向。

簡(jiǎn)單說(shuō)，就是“功能俱全，結(jié)構(gòu)消失”的系統(tǒng)為最理想的技術(shù)系統(tǒng)。2.1.2八大進(jìn)化法則3.

子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則

子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則是指組成系統(tǒng)的子系統(tǒng)發(fā)展不均衡，系統(tǒng)越復(fù)雜，不均衡的程度越高。例：音樂(lè)手機(jī)，不均衡發(fā)展其音樂(lè)播放功能。木桶原理2.1.2八大進(jìn)化法則4.動(dòng)態(tài)性和可控性進(jìn)化法則——組成技術(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加柔性化、可移動(dòng)性和可控性增加的方向發(fā)展，以適應(yīng)變化的性能要求、變化的環(huán)境條件、及功能的多樣性。

圖2-8雨傘進(jìn)化（可折疊）

圖2-9自行車的進(jìn)化（可折疊）2.1.2八大進(jìn)化法則5.子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則——指組成系統(tǒng)的子系統(tǒng)發(fā)展向著其子系統(tǒng)各參數(shù)協(xié)調(diào)、系統(tǒng)參數(shù)與超系統(tǒng)各參數(shù)協(xié)調(diào)的方向發(fā)展。包括形狀協(xié)調(diào)、頻率協(xié)調(diào)、材料協(xié)調(diào)等。

電腦主機(jī)，散熱風(fēng)扇和主機(jī)功率相協(xié)調(diào)；新能源汽車使用輕質(zhì)材料。2.1.2八大進(jìn)化法則6.增加集成度再進(jìn)行簡(jiǎn)化的法則——增加集成度再進(jìn)行簡(jiǎn)化的法則是指技術(shù)系統(tǒng)由單系統(tǒng)向雙系統(tǒng)及多系統(tǒng)進(jìn)化，技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展到極限時(shí)，實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能的子系統(tǒng)會(huì)從系統(tǒng)中剝離，轉(zhuǎn)移到超系統(tǒng)中，作為超系統(tǒng)的一部分。

例：手機(jī)移動(dòng)電源，將手機(jī)電池單獨(dú)做成移動(dòng)電源供手機(jī)使用。2.1.2八大進(jìn)化法則7.向微觀級(jí)和增加場(chǎng)應(yīng)用的進(jìn)化法則——向微觀級(jí)和增加場(chǎng)應(yīng)用的進(jìn)化法則是指系統(tǒng)沿著減小其元件尺寸的方向發(fā)展，從最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸進(jìn)化，同時(shí)能夠更好的實(shí)現(xiàn)相同的功能。

例：體積大的集成電器集中成小小的電子芯片；從最初的大型計(jì)算機(jī)（數(shù)噸）到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（微機(jī)、手提電腦）。2.1.2八大進(jìn)化法則8.能量傳遞法則——能量傳遞法則是指能量必需能從能量源流向技術(shù)系統(tǒng)的所有元件，是技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的必要條件，技術(shù)系統(tǒng)向著減少能量流經(jīng)系統(tǒng)的路徑長(zhǎng)度的方向發(fā)展。

例：車載電話代替手持電話；用手搖絞肉機(jī)代替菜刀剁肉餡；用刀片旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替刀的垂直運(yùn)動(dòng)。2.2現(xiàn)代TRIZ工程系統(tǒng)進(jìn)化趨勢(shì)S曲線進(jìn)化趨勢(shì)增加理想度趨勢(shì)向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)化趨勢(shì)增加協(xié)調(diào)性趨勢(shì)增加系統(tǒng)完備性趨勢(shì)增加剪裁度趨勢(shì)流增強(qiáng)趨勢(shì)減少人工介入趨勢(shì)增加可控性趨勢(shì)部件的不均衡發(fā)展趨勢(shì)增加動(dòng)態(tài)性趨勢(shì)2.2.1S曲線進(jìn)化趨勢(shì)——S曲線進(jìn)化趨勢(shì)處于整個(gè)進(jìn)化趨熱的最上端，也就是說(shuō)任何工程系統(tǒng)都遵守S曲線進(jìn)化趨勢(shì)。與經(jīng)典TRIZ理論不同的是，對(duì)于S曲線的研究，現(xiàn)代TRIZ理論中的進(jìn)化趨勢(shì)更加詳細(xì)、清晰和實(shí)用。

2.2.2增加理想度趨勢(shì)——增加理想度趨勢(shì)是S曲線進(jìn)化趨勢(shì)的子趨勢(shì)。現(xiàn)代TRIZ理念的理想度用V＝（總功能）/（總成本）來(lái)衡量

2.2.3向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)化趨勢(shì)——隨著工程系統(tǒng)進(jìn)化，系統(tǒng)將逐漸消除冗余的資源，逐漸與超系統(tǒng)的組件集成。

“桌子+椅子的進(jìn)化2.2.4增加系統(tǒng)完備性趨勢(shì)——工程系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中，將逐漸包含執(zhí)行功能、傳動(dòng)功能、能源功能和控制功能等四大功能。

縫紉設(shè)備的發(fā)展2.2.5增加協(xié)調(diào)性趨勢(shì)——指系統(tǒng)在進(jìn)化過(guò)程中，其組件沿著與其他組件和超系統(tǒng)更協(xié)調(diào)的方向發(fā)展。

包括形狀的協(xié)調(diào)、韻律的協(xié)調(diào)、材料的協(xié)調(diào)和動(dòng)作的協(xié)調(diào)四個(gè)子趨勢(shì)。協(xié)調(diào)參數(shù)的選擇可提前設(shè)計(jì)或在操作中控制。2.2.6增加剪裁度趨勢(shì)——隨著工程系統(tǒng)的發(fā)展，系統(tǒng)元素（組件或子系統(tǒng)）逐漸被剪裁，而不影響系統(tǒng)的功能，甚至還有所改善。

剪裁筆帽2.2.7流增強(qiáng)進(jìn)化趨勢(shì)能量流動(dòng)到系統(tǒng)中的所有元素是工程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的必要條件。隨著工程系統(tǒng)的發(fā)展，能量流的流動(dòng)路徑向縮短的方向進(jìn)化，以減少能量損失；能量流的形式向統(tǒng)一化的方向進(jìn)化，以減少能量轉(zhuǎn)換損失；能量流的形式逐漸優(yōu)化，以增強(qiáng)可控性。

2.2.8減少人工介入進(jìn)化趨勢(shì)——減少人工介入進(jìn)化趨勢(shì)是指系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中，由人力執(zhí)行的系統(tǒng)功能數(shù)量減少。在工和工程系統(tǒng)出現(xiàn)前，人工執(zhí)行全部各種功能。

滅火系統(tǒng)的進(jìn)化2.2.9增加可控性進(jìn)化趨勢(shì)——可控性進(jìn)化趨勢(shì)指的是系統(tǒng)向著增加控制程度的方向進(jìn)化的趨勢(shì)。

交通系統(tǒng)自動(dòng)控制的進(jìn)化2.2.10部件的不均衡進(jìn)化趨勢(shì)由于材料成本、技術(shù)水平等因素的影響，各部件之間的發(fā)展并不是均衡的。這種不均衡往往會(huì)引起物理與技術(shù)之間的矛盾，而消除這種矛盾恰恰是系統(tǒng)發(fā)明創(chuàng)新的任務(wù)所在。部件的不均衡進(jìn)化趨勢(shì)分析類似于水桶原理分析，即一個(gè)系統(tǒng)的短板往往是進(jìn)化得最落后的部件，找出短板部件，就可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的改進(jìn)目標(biāo)。

2.2.11動(dòng)態(tài)性進(jìn)化趨勢(shì)——?jiǎng)討B(tài)性進(jìn)化趨勢(shì)是指在進(jìn)化過(guò)程中，系統(tǒng)及其部件變得更“動(dòng)態(tài)”。

激光尺的進(jìn)化2.3動(dòng)態(tài)進(jìn)化趨勢(shì)2.3.1經(jīng)典TRIZ動(dòng)態(tài)化法則——經(jīng)典TRIZ理論中的動(dòng)態(tài)化進(jìn)化法則是指工程系統(tǒng)的物質(zhì)組件獲得了越來(lái)越多的自由度，先后可能呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)。

2.3.1經(jīng)典TRIZ動(dòng)態(tài)化法則

（a）剛體（b）多個(gè)鉸鏈（c）柔性體（d）液體/氣體（e）場(chǎng)鍵盤的進(jìn)化軌跡2.3.2現(xiàn)代TRIZ理論動(dòng)態(tài)化法則1.設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)化趨勢(shì)包括物質(zhì)的動(dòng)態(tài)化和場(chǎng)的動(dòng)態(tài)化兩個(gè)子趨勢(shì)。

圖2－20場(chǎng)動(dòng)態(tài)化2.3.2現(xiàn)代TRIZ理論動(dòng)態(tài)化法則1.設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)化如下圖照明燈的進(jìn)化，脈沖燈（如警車燈）即經(jīng)歷了如下場(chǎng)的動(dòng)態(tài)化進(jìn)化：恒定的光場(chǎng)（裸燈泡）—梯度上不均勻的光場(chǎng)（帶有燈罩的燈）—時(shí)間上可以變化的光場(chǎng)（帶調(diào)光器的燈）—脈沖式光場(chǎng)（脈沖燈）。

照明燈的進(jìn)化2.3.2現(xiàn)代TRIZ理論動(dòng)態(tài)化法則2.分割的動(dòng)態(tài)化——是指隨著工程系統(tǒng)的進(jìn)化，組件被分割的程度越來(lái)越深。

隨著工程系統(tǒng)的進(jìn)化，其組件可能出現(xiàn)以下狀態(tài)：?jiǎn)误w：即工程系統(tǒng)的組件由一個(gè)剛體組成。板狀多體系統(tǒng)：即工程系統(tǒng)的組件由剛體變成諸多板狀物質(zhì)組成的系統(tǒng)。毛須狀系統(tǒng)：即工程系統(tǒng)的組件由一組很細(xì)的絲組成。可移動(dòng)的針或者球組成的系統(tǒng)：即組成工程系統(tǒng)的細(xì)絲或者很小的球可以移動(dòng)。海棉、多孔系統(tǒng)：即工程系統(tǒng)的組件或者表面有眾多的孔道。

2.3.2現(xiàn)代TRIZ理論動(dòng)態(tài)化法則2.分割的動(dòng)態(tài)化

單體

——板狀多體系——毛須狀系統(tǒng)——可移動(dòng)的針或球組成——海綿、多孔結(jié)構(gòu)散熱器的進(jìn)化2.3.2現(xiàn)代TRIZ理論動(dòng)態(tài)化法則3.功能的動(dòng)態(tài)化——指工程系統(tǒng)的功能由單一功能向多功能方向進(jìn)化。如：手機(jī)，從單一的語(yǔ)音通話功能進(jìn)化到通話、短信、上網(wǎng)、拍照、錄像等多種功能；打印機(jī)，從單一的打印機(jī)功能進(jìn)化到打印、復(fù)印、傳真、掃描等多種功能。

小結(jié)（1）經(jīng)典TRIZ進(jìn)化法則：S曲線、八大進(jìn)化法則。（2）現(xiàn)代TRIZ工程系統(tǒng)進(jìn)化趨勢(shì)：與經(jīng)典TRIZ的進(jìn)化法則相比，代TRIZ理論中的工程系統(tǒng)更加具體，深層次地提示了工程系統(tǒng)進(jìn)貨的本質(zhì)與驅(qū)動(dòng)力。（3）以動(dòng)態(tài)化進(jìn)化趨勢(shì)為例，對(duì)比了經(jīng)典TRIZ理論中的動(dòng)態(tài)進(jìn)化法則和現(xiàn)代TRIZ理論中的進(jìn)化趨勢(shì)。（4）要開發(fā)新產(chǎn)品，就要首先了解該產(chǎn)品未來(lái)的市場(chǎng)、發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展方向，要做到有目的地開發(fā)，避開開發(fā)過(guò)程中的盲目性，能夠?yàn)樯形从忻魑l(fā)展前景的技術(shù)提供史無(wú)前例的預(yù)測(cè)視角，從而降低風(fēng)險(xiǎn)，提前布局，領(lǐng)先對(duì)手。

第3章功能分析3.1功能分析3.2功能分析流程3.3功能分析實(shí)例3.1功能分析現(xiàn)代TRIZ理論體系分為問(wèn)題識(shí)別、問(wèn)題解決和概念驗(yàn)證三大模塊，而功能分析是問(wèn)題識(shí)別的重要一環(huán)。功能分析是一種分析問(wèn)題的工具，也是因果分析、裁剪、功能導(dǎo)向搜索等工具的基礎(chǔ)。功能分析的目的，是通過(guò)分析產(chǎn)品的功能找到技術(shù)系統(tǒng)中功能的缺點(diǎn)或存在問(wèn)題的組件。功能分析是從功能角度而不是從技術(shù)角度來(lái)分析系統(tǒng)。它將抽象的技術(shù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為具體的圖表，通過(guò)理清系統(tǒng)中各組件之間或與外部環(huán)境的相互關(guān)系，減化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，凸顯產(chǎn)品特征，從而進(jìn)行合理的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。1．技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)又稱工程系統(tǒng)，指正在發(fā)生問(wèn)題的當(dāng)前系統(tǒng)，由組件組成，通過(guò)組件之間的相互作用實(shí)現(xiàn)一定的功能。技術(shù)系統(tǒng)中要求至少含有一個(gè)組件。2．子系統(tǒng)子系統(tǒng)是構(gòu)成技術(shù)系統(tǒng)的低一層級(jí)的系統(tǒng)，可從微觀上來(lái)思考構(gòu)成技術(shù)系統(tǒng)的組件。3.1.1功能分析相關(guān)的概念3．超系統(tǒng)超系統(tǒng)是技術(shù)系統(tǒng)之外的高層級(jí)系統(tǒng)。亦即指從宏觀上思考系統(tǒng)使用的環(huán)境（或資源）。

子系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)超系統(tǒng)超系統(tǒng)不能刪除或重新設(shè)計(jì)。超系統(tǒng)可能使工程系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題。超系統(tǒng)可以作為工程系統(tǒng)的資源，也可以作為解決問(wèn)題的工具。超系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)有影響時(shí)才列入。超系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)4．組件組件是技術(shù)系統(tǒng)的組成部分，它執(zhí)行一定的功能。組件至少有一個(gè)元件組成；組件也可以是一個(gè)包含有多個(gè)元件組成的子系統(tǒng)。系統(tǒng)層級(jí)的劃分沒(méi)有明確的界定，要根據(jù)具體的功能分析目標(biāo)和限制來(lái)選擇合適的層級(jí)。無(wú)論是系統(tǒng)、子系統(tǒng)或者超系統(tǒng)，從廣義來(lái)說(shuō)，它們都是指“某種物質(zhì)”或“某種實(shí)體”。超系統(tǒng)經(jīng)常從宏觀上思考技術(shù)系統(tǒng)所在的外部環(huán)境及提供實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的各種資源。5．功能功能的概念最早是由美國(guó)通用電氣的工程師邁爾斯在19世紀(jì)40年代提出的，他認(rèn)為功能就是“起作用的特性”。功能體現(xiàn)的是產(chǎn)品具有某種具體效用并滿足顧客的某種需求，所以顧客之所以購(gòu)買產(chǎn)品，追求的是產(chǎn)品的功能價(jià)值。研究產(chǎn)品的功能，是技術(shù)開發(fā)的首要任務(wù)。功能是產(chǎn)品存在的目的，產(chǎn)品是功能實(shí)現(xiàn)所需的載體。一個(gè)功能如果存在，必須滿足以下三個(gè)條件技術(shù)系統(tǒng)的層級(jí)關(guān)系生產(chǎn)階段－設(shè)備、原料、生產(chǎn)場(chǎng)地等等。使用階段－功能對(duì)象（產(chǎn)品）、消費(fèi)者、能量源、與對(duì)象相互作用的其它系統(tǒng)。儲(chǔ)存和運(yùn)輸階段－交通手段、包裝、倉(cāng)庫(kù)、儲(chǔ)存手段等等。與技術(shù)系統(tǒng)作用的外界環(huán)境－空氣、水、灰塵、熱場(chǎng)、重力場(chǎng)等等。典型的超系統(tǒng)組件練習(xí)：眼鏡系統(tǒng)的級(jí)別功能是系統(tǒng)滿足使用者需求（現(xiàn)實(shí)需求和潛在需求）的任何屬性。3.1.2功能的描述功能描述的表達(dá)盡量抽象，避免使用專業(yè)術(shù)語(yǔ)。功能描述得越抽象，引發(fā)的構(gòu)想就越豐富。功能的描述通常用“動(dòng)詞+名詞”來(lái)完成。這兩個(gè)詞要能描述出產(chǎn)品的某種性能或效用。動(dòng)詞部分描述實(shí)現(xiàn)功能的方法和手段，名詞部分則描述該功能的屬性。如：傳遞能量、分離枝葉、調(diào)節(jié)電能、儲(chǔ)存食物、保持水溫、產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩、顯示時(shí)間、利用杠桿。如果“動(dòng)詞+名詞”的形式不足以表達(dá)清楚功能,此時(shí)可適當(dāng)?shù)卦黾右粋€(gè)形容詞來(lái)修飾名詞。例如收音機(jī)的功能描述：提供信息，這樣的描述并不能明確表明其功能，即可增加一個(gè)形容詞，將其功能描述為提供廣播信息。功能的載體必須是物質(zhì)，且必須與功能分離；功能受體必須是物質(zhì)，不能是物質(zhì)的參數(shù)。功能受體至少要有一個(gè)參數(shù)受到影響，比如傳輸電流是電荷位置改變；去除牙垢是牙垢空間位置改變；控制房間溫度是房間溫度發(fā)生改變；折射光線是光線長(zhǎng)度發(fā)生改變；擠壓氣體是氣體密度（體積）發(fā)生改變；輸送液體是液體位置發(fā)生改變。

功能描述時(shí)禁止使用“不”來(lái)代替具有否定意義的動(dòng)詞，比如橡膠不能傳導(dǎo)電流是不正確的，應(yīng)該表達(dá)成橡膠阻礙電流傳導(dǎo)。頭盔不讓子彈擊穿也是錯(cuò)的，正確的說(shuō)法是頭盔阻擋子彈擊穿。功能的圖形化描述

為了更方便進(jìn)行功能分析，除了可用文字的方式進(jìn)行功能定義外，還常常用圖形的方式來(lái)形象地描述功能，即功能的圖形化描述方法。

功能的圖形化描述常用箭頭和矩形框來(lái)表示(動(dòng)賓結(jié)構(gòu))，其中：箭頭代表動(dòng)詞（動(dòng)作）矩形框代表名詞（組件）

功能的圖形化描述是將功能載體和功能受體相分離，也即將組件與其功能相分離，從而更好地反映功能的本質(zhì)。常用來(lái)描述功能的動(dòng)詞有吸收、分解、加熱、阻止、聚集、沉淀、支撐、加工、裝配、破壞、告知、保護(hù)、彎曲、檢測(cè)、連接、移除、拆解、干燥、定位、旋轉(zhuǎn)、相變、嵌插、混合、分離、清潔、浸蝕、移動(dòng)、振動(dòng)、凝結(jié)、蒸發(fā)、定向、固定、冷卻、析取、擦亮、傳遞、腐蝕、煮沸、防護(hù)、轉(zhuǎn)動(dòng) 1．按功能的主次順序分類（1）主要功能

主要功能是用戶要求的必需功能，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)功能，必須得到充分實(shí)現(xiàn)的功能。（2）次要功能

次要功能是為了更好地實(shí)現(xiàn)主要功能而添加上去的功能。次要功能是為實(shí)現(xiàn)主要功能服務(wù)的。

主要功能才是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品目的所必需的，而次要功能是非必需的，有時(shí)可有可無(wú)。3.1.3功能的分類2．按功能的性能分類（1）有用功能

作用并有利于對(duì)象，有利于系統(tǒng)預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)功能。有用功能根據(jù)作用水平又分為充分功能、不足功能和過(guò)度功能三類。（2）有害功能

作用并有害于對(duì)象，不利于系統(tǒng)預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的功能，一般用波浪箭頭表示。（3）中性功能

作用于對(duì)象但對(duì)系統(tǒng)預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)沒(méi)有影響的功能。例如：作為臺(tái)燈的白熾燈泡除了有用功能“發(fā)光”外，還有有害功能“發(fā)熱”。而在孵化箱中，同樣的燈泡“發(fā)熱”的功能是有用的，“發(fā)光”則是中性的。功能的分類及圖形化表示3．按有用功能的對(duì)象分類（1）基本功能

如果功能的對(duì)象是系統(tǒng)的目標(biāo),則這個(gè)功能是基本功能。（2）輔助功能

如果功能的對(duì)象是系統(tǒng)中的其他組件,則我們稱這個(gè)功能是輔助功能。功能按對(duì)象分類3.2功能分析流程

功能分析的過(guò)程分為三個(gè)步，即組件拆分、相互作用分析和功能模型建立。01組件拆分是指將系統(tǒng)和超系統(tǒng)的組件加以區(qū)分，并分類依次列出來(lái)。02相互作用分析是辨別組件兩兩之間的相互作用，為后續(xù)的功能模型建立打下基礎(chǔ)。03功能模型建立是指識(shí)別組件之間的具體功能,并根據(jù)它們執(zhí)行功能的性能加以評(píng)估，最后形成功能模型圖。組件拆分時(shí)，要選擇合理的分析層級(jí)。比如，我們的研究對(duì)象是電腦主機(jī)箱時(shí)，那么分析到的組件層級(jí)可能是硬盤、光驅(qū)、電源、主板、內(nèi)存條等。而如果研究等對(duì)象是主板，則分析到的組件層級(jí)可能是南橋、北橋、I/O插槽等。如再往下層級(jí)分析，可能涉及到的對(duì)象就是電阻、電容、電感、運(yùn)放芯片等具體的電子元器件。選擇的層級(jí)越高，可能會(huì)忽略某些細(xì)節(jié)，導(dǎo)致找不到問(wèn)題的根源，但如果選擇的層級(jí)過(guò)低，又將會(huì)出現(xiàn)很多過(guò)細(xì)的組件，導(dǎo)致系統(tǒng)分析復(fù)雜化。所以，選擇合理的層級(jí)來(lái)拆分組件顯得尤為關(guān)鍵。3.2.1組件拆分組件拆分注意事項(xiàng)盡量在同一層級(jí)上選擇的組件,不要混雜01如果有多個(gè)相同的組件,可以將它們看作一個(gè)組件02如果發(fā)現(xiàn)在一個(gè)組件需要更加詳細(xì)的分析,則可將這個(gè)組件列到低一層級(jí)進(jìn)行組件的重新拆分03超系統(tǒng)組件是指超系統(tǒng)中的組件,它不是被研究技術(shù)系統(tǒng)的一部分,卻與技術(shù)系統(tǒng)相互影響04在進(jìn)行功能分析時(shí),拆分出來(lái)的組件數(shù)量控制在10個(gè)以內(nèi),否則將給功能分析帶來(lái)極大的困難。05技術(shù)系統(tǒng)組件超系統(tǒng)組件電腦主機(jī)硬盤主板內(nèi)存顯卡電源機(jī)箱……空氣人電力網(wǎng)絡(luò)……【例】電腦主機(jī)的組件分析

組件拆分完成后，需要對(duì)組件之間或與超系統(tǒng)組件之間進(jìn)行兩兩辨別并判斷是否存在相互作用。相互作用不僅僅指組件間相互接觸，它應(yīng)該被理解成一個(gè)組件對(duì)另一個(gè)組件有著某種作用或者功能。

因此，即使沒(méi)有相互直接接觸，但通過(guò)某種作用場(chǎng)，比如磁場(chǎng)、電場(chǎng)、聲場(chǎng)、光場(chǎng)等，使組件間產(chǎn)生某種效應(yīng)或者影響，也算是組件之間有相互作用。3.2.2相互作用分析組件相互作用矩陣表組件組件a組件b組件c……組件a

組件b

組件c

……

分析過(guò)程中，如果兩個(gè)組件之間存在相互作用，則在矩陣表中用“+”標(biāo)記。如果沒(méi)有相互作用，則以“-”表示。依次逐個(gè)分析組件兩兩之間的相互作用情況，直至矩陣表的所有項(xiàng)均被填滿，同一組件間的矩陣單元格無(wú)需填寫，用斜線劃除。

分析過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)組件與其它任何組件都沒(méi)有相互作用。此時(shí)需要認(rèn)真復(fù)核，確實(shí)存在此情況的，則說(shuō)明該組件在當(dāng)前技術(shù)系統(tǒng)中不存在功能，那么可以將該組件直接裁剪掉，不再參與下一步分析。組件組件a組件b組件c……組件a

+-+組件b+

+-組件c-+

+……+-+

兩兩組件分析3.2.3功能模型建立1．組件功能模型列表

功能模型是功能分析的輸出。通過(guò)組件拆分、組件相互作用分析，可列出技術(shù)系統(tǒng)組件功能模型列表。

表中根據(jù)不同組件列出功能、功能等級(jí)、性能水平三項(xiàng)指標(biāo)。

功能等級(jí)分為基本功能、輔助功能和有害功能三項(xiàng)。

性能水平則分充分功能、不足功能和過(guò)量功能三項(xiàng)。技術(shù)系統(tǒng)組件功能模型列表功能功能等級(jí)(分類)性能水平組件a動(dòng)詞-對(duì)象1基本功能/輔助功能/有害功能充分/不足/過(guò)量動(dòng)詞-對(duì)象2基本功能/輔助功能充分/不足/過(guò)量組件b動(dòng)詞-對(duì)象3基本功能/輔助功能充分/不足/過(guò)量動(dòng)詞-對(duì)象4基本功能/輔助功能充分/不足/過(guò)量2．功能模型的圖形化表達(dá)

系統(tǒng)組件用直角矩形框表示，超系統(tǒng)組件用六角邊框表示，系統(tǒng)作用對(duì)象用圓角矩形表示，上圖所示的功能模型中，組件2對(duì)組