《TRIZ創(chuàng)新方法》課件-第3章

第3章TRIZ復(fù)雜問(wèn)題分析方法3.1系統(tǒng)功能分析方法3.2因果鏈分析方法

3.1系統(tǒng)功能分析方法

TRIZ理論認(rèn)為技術(shù)系統(tǒng)的作用就是為了執(zhí)行功能，產(chǎn)品是功能的體現(xiàn)。系統(tǒng)功能可以層層分解為子系統(tǒng)功能，直至最底層子系統(tǒng)功能為止。系統(tǒng)功能分析方法是識(shí)別系統(tǒng)或超系統(tǒng)組件的功能、特點(diǎn)和成本的分析工具。

系統(tǒng)功能分析方法的目的如下：

(1)明確工程系統(tǒng)各功能之間的關(guān)系，合理匹配功能。

(2)降低成本，提高價(jià)值。

(3)使工程系統(tǒng)具有合理的功能結(jié)構(gòu)，滿足功能需求。

(4)確定必要功能，發(fā)現(xiàn)不必要功能和過(guò)剩功能。

(5)彌補(bǔ)不足功能，去掉不合理功能。

3.1.1系統(tǒng)功能分析概念

1．系統(tǒng)分析

系統(tǒng)分析是從技術(shù)系統(tǒng)抽象的功能角度來(lái)分析系統(tǒng)的，分析系統(tǒng)執(zhí)行或完成其功能的狀況。

2．技術(shù)系統(tǒng)、組件

技術(shù)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)中至少有一個(gè)組件是人工制造的。組件是工程系統(tǒng)或超系統(tǒng)的組成對(duì)象。

3．技術(shù)系統(tǒng)的級(jí)別

技術(shù)系統(tǒng)分為超系統(tǒng)、系統(tǒng)和子系統(tǒng)三個(gè)級(jí)別。超系統(tǒng)由系統(tǒng)組件和其他系統(tǒng)組件組成。系統(tǒng)是指能執(zhí)行一定功能的系統(tǒng)，一般指我們整體的研究對(duì)象，由多個(gè)子系統(tǒng)組件組成。

系統(tǒng)作用對(duì)象是系統(tǒng)功能的接受體，屬于超系統(tǒng)的一部分。

4．功能

1)功能的定義

功能是一個(gè)組件改變或保持另一個(gè)組件某個(gè)參數(shù)的行為，是組件能夠滿足某種需求的一種屬性。

組件功能是其作用于其他對(duì)象上的動(dòng)作和行為；功能描述了組件是用來(lái)做什么的；功能表現(xiàn)了組件改變其他對(duì)象的能力。

功能是抽象概念，功能在物理上并不存在，也沒(méi)有物理屬性(溫度、重量……)。

2)功能的分類與級(jí)別

根據(jù)與主要功能的關(guān)系可將功能分為有用功能和有害功能。有用功能又分為正常功能、不足功能和過(guò)量功能。

功能的級(jí)別分為基本功能、附加功能和輔助功能。

(1)基本功能：功能載體是系統(tǒng)中與系統(tǒng)作用對(duì)象直接作用的組件，功能對(duì)象為系統(tǒng)目標(biāo)，最高優(yōu)先級(jí)。

(2)附加功能：功能對(duì)象為超系統(tǒng)組件。

(3)輔助功能：保證完成基本功能的功能，功能對(duì)象是系統(tǒng)其他組件。

3)功能存在的條件

(1)功能載體和對(duì)象都是組件(物質(zhì)和/或場(chǎng))。

(2)功能載體和對(duì)象之間相互作用。

(3)功能對(duì)象的參數(shù)由于相互作用導(dǎo)致了改變(或保持)。

功能定義必須滿足功能存在的三個(gè)條件。

3.1.2系統(tǒng)功能分析方法的流程和基本步驟

系統(tǒng)功能分析方法分為三個(gè)步驟：組件分析、相互作用分析和功能建模。

(1)組件分析：識(shí)別系統(tǒng)和超系統(tǒng)組件。

(2)相互作用分析：識(shí)別組件兩兩之間的相互作用。

(3)功能建模：識(shí)別組件之間功能，識(shí)別功能級(jí)別與狀態(tài)，得到功能模型圖。

1．組件分析

組件分析用于識(shí)別工程系統(tǒng)的組件以及超系統(tǒng)中與工程系統(tǒng)有相互作用或者共存的組件。具體步驟如下：

(1)根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)和條件選擇合適的組件分析層級(jí)，拆解到把問(wèn)題暴露出來(lái)為止。選擇較低層級(jí)會(huì)增加分析工作量，而選擇較高層級(jí)會(huì)使信息不充分。

(2)將組件按照系統(tǒng)組件和超系統(tǒng)組件分類，把同類的匯總在一起。

組件分析結(jié)果用表格形式表示，如表3.1所示。

2．相互作用分析

做完組件分析之后，再進(jìn)行相互作用分析。

相互作用分析是識(shí)別工程系統(tǒng)以及超系統(tǒng)組件之間的相互作用。

相互作用是指兩個(gè)組件之間發(fā)生了相互接觸，兩個(gè)組件之間必須發(fā)生實(shí)體接觸(包括通過(guò)場(chǎng)產(chǎn)生的接觸)，才有相互作用。兩個(gè)組件之間必須有相互作用，才可能存在功能。也就是說(shuō)兩個(gè)組件之間必須有相互作用，其中一個(gè)組件對(duì)另一個(gè)組件才可能有某種功能。但是兩個(gè)組件之間有相互作用，他們之間也不一定有功能。也就是說(shuō)兩個(gè)組件之間必須有相互作用是兩個(gè)組件之間有功能的必要不充分條件。

相互作用分析沒(méi)有間接接觸，必須直接接觸。做相互作用分析是為了找到更多的解決途徑。具體步驟如下：

(1)列出組件矩陣表格，如表3.2所示。橫排、縱列列出組件分析中所有系統(tǒng)組件和超系統(tǒng)組件。

(2)兩兩分析組件，看兩者有無(wú)相互作用，即有無(wú)互相接觸。有相互作用標(biāo)注“+”，無(wú)相互作用標(biāo)注“-”，得到相互作用矩陣。

如果某個(gè)組件和其他組件無(wú)相互作用，說(shuō)明此部件無(wú)功能，可刪除。

3．功能建模

完成相互作用分析后進(jìn)行功能建模，即建立工程系統(tǒng)功能模型。描述工程系統(tǒng)和超系統(tǒng)組件的功能，以及有用功能、性能水平和成本。具體步驟如下：

(1)列出相互作用組件的所有功能。

(2)功能評(píng)級(jí)。

(3)確定功能性能水平(不足、過(guò)量、正常)。

(4)表格形式或圖形形式的功能模型。

使用功能表或功能模型圖建立系統(tǒng)功能模型。功能表模板如表3.3所示，功能模型圖模板如圖3.1所示。

(5)整理功能缺點(diǎn)。

有害功能、不足功能、過(guò)量功能是功能分析中識(shí)別出的功能缺點(diǎn)，整理功能缺點(diǎn)，完成系統(tǒng)功能分析。

圖3.1功能模型圖模板(以椅子為例)

3.2因果鏈分析方法

3.2.1因果鏈分析方法的概念因果鏈分析法從系統(tǒng)存在的問(wèn)題入手，層層分析形成此現(xiàn)象的原因，直至分析到最后不可分解為止。在分析的過(guò)程中，可以向原因方向分析，也可以向結(jié)果方向分析。解決的方案可以從分析出的各層原因中進(jìn)行選擇。

因果鏈分析的方法就是一層一層地追究下去，直至分析到最終及原因?yàn)橹埂?/p>

因果鏈分析的目的是不斷尋找問(wèn)題發(fā)生的原因，構(gòu)成原因鏈，進(jìn)而找到根本原因或容易解決的原因，尋找解決問(wèn)題的“薄弱點(diǎn)”，分析解題資源，降低問(wèn)題解決的成本。

因果鏈分析的結(jié)束條件是：

①?當(dāng)不能繼續(xù)找到下一層的原因時(shí)；

②?當(dāng)達(dá)到自然現(xiàn)象時(shí)；

③?當(dāng)達(dá)到制度/法規(guī)/權(quán)利/成本等極限時(shí)。

3.2.2因果鏈分析方法的流程和基本步驟

1．因果鏈分析方法

使用5why方法進(jìn)行因果鏈分析，至少問(wèn)五個(gè)層次以上的為什么，用來(lái)識(shí)別和說(shuō)明因果分析鏈，從而恰當(dāng)定義問(wèn)題。

這樣我們可以轉(zhuǎn)換問(wèn)題，不用解決最開(kāi)始的初始問(wèn)題，而是利用分析問(wèn)題工具找到隱藏深層次的問(wèn)題，找到深層次的關(guān)鍵問(wèn)題，可以更容易地解決問(wèn)題。

2．因果鏈分析流程與步驟

利用因果鏈分析的步驟如下：

(1)列出需要解決的初始缺點(diǎn)(目標(biāo)反面或根據(jù)實(shí)際情況)；

(2)逐