-問題分析方法教學(xué)文稿

第三章問題分析方法趙亞鳳東北林業(yè)大學(xué)triz理論教研室創(chuàng)新問題解決流程工程問題系統(tǒng)功能分析根本原因分析技術(shù)矛盾創(chuàng)新原理物理矛盾分離方法Howto模型知識(shí)庫物場(chǎng)模型標(biāo)準(zhǔn)解法概念方案實(shí)際方案專利分析問題解決問題問題分析方法主要內(nèi)容12系統(tǒng)功能分析根本原因分析系統(tǒng)功能分析123系統(tǒng)分析概述系統(tǒng)分析基本概念系統(tǒng)功能分析的流程和方法系統(tǒng)分析模型系統(tǒng)分析是一個(gè)對(duì)系統(tǒng)功能建模的過程，分析的結(jié)果是建立功能模型。用矩形框表示系統(tǒng)組件用箭頭表示組件之間的作用關(guān)系2.基本概念技術(shù)系統(tǒng)及其級(jí)別功能及其分類概念2.1.1——技術(shù)系統(tǒng)、組件技術(shù)系統(tǒng)：由組件組成，通過組件之間的相互作用實(shí)現(xiàn)一定的功能。

技術(shù)系統(tǒng)中至少一個(gè)組件是由人工制造的。組件是技術(shù)系統(tǒng)的組成部分。

組件執(zhí)行一定的功能；組件也可以是一個(gè)包含有子組件的子系統(tǒng)。技術(shù)系統(tǒng)子系統(tǒng)(組件)子組件子組件組件組件組件組件一般用方框表示概念2.1.2——技術(shù)系統(tǒng)的級(jí)別技術(shù)系統(tǒng)（眼鏡）的系統(tǒng)級(jí)別圖系統(tǒng)作用對(duì)象超系統(tǒng)組件技術(shù)系統(tǒng)組件子系統(tǒng)組件系統(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。概念2.1.2——技術(shù)系統(tǒng)的級(jí)別系統(tǒng)組件：矩形框超系統(tǒng)組件：六菱形系統(tǒng)作用對(duì)象：圓角矩形鏡片托葉鏡架螺絲基架技術(shù)系統(tǒng)手眼睛光線超系統(tǒng)概念2.2.1——功能功能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它對(duì)象上的動(dòng)作和行為功能描述了組件是用來做什么的功能表現(xiàn)了組件改變其它對(duì)象的能力

功能是一個(gè)抽象概念，功能在物理上并不存在，也沒有物理屬性（溫度、重量…）。折射眼鏡光線概念2.2.1——功能功能的圖形化描述方式：常用箭頭和矩形框來表示（動(dòng)賓結(jié)構(gòu)）箭頭代表動(dòng)詞（動(dòng)作）矩形框代表名詞（系統(tǒng)組件）系統(tǒng)組件A系統(tǒng)組件B(名詞)A對(duì)B的動(dòng)作(動(dòng)詞)功能載體功能=動(dòng)作+對(duì)象功能受體概念2.2.2——功能分類根據(jù)與主要功能的關(guān)系分為以下幾類：有用功能充分的功能鏡片度數(shù)合適不足的功能鏡片度數(shù)小過度的功能鏡片度數(shù)大有害功能眼鏡架壓迫鼻梁概念2.2.3——功能的級(jí)別主要功能反映系統(tǒng)的主要有用功能系統(tǒng)創(chuàng)建或設(shè)計(jì)的目的和目標(biāo)功能載體是技術(shù)系統(tǒng)本身基本功能保證完成主要功能的功能功能載體是系統(tǒng)中與系統(tǒng)作用對(duì)象直接作用的組件輔助功能保證完成基本功能的功能功能載體是系統(tǒng)或超系統(tǒng)中的組件功能級(jí)別舉例主要功能：（眼鏡）折射光線基本功能：（鏡片）折射光線輔助功能：（眼鏡架）支撐鏡片（耳朵）支撐眼鏡架3.系統(tǒng)功能分析的流程和方法建立組件模型：揭示了系統(tǒng)組成及各組件的層次建立結(jié)構(gòu)模型：揭示了組件之間的相互作用關(guān)系建立功能模型：用規(guī)范化的功能描述，揭示了整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)所有組件之間的相互作用關(guān)系步驟1——建立組件模型組件分析：把每一個(gè)物體都看成是一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，都包含有子系統(tǒng)和高一級(jí)的超系統(tǒng)。組件模型的模板技術(shù)系統(tǒng)功能：超系統(tǒng)級(jí)別技術(shù)系統(tǒng)級(jí)別子系統(tǒng)級(jí)別子子系統(tǒng)級(jí)別人外部環(huán)境組件模型舉例組件模型的作用和構(gòu)建模型的原則揭示了技術(shù)系統(tǒng)組成和各系統(tǒng)組件的層次回答了技術(shù)系統(tǒng)是由哪些組件組成的包括系統(tǒng)作用對(duì)象、技術(shù)系統(tǒng)組件、子系統(tǒng)組件，以及和系統(tǒng)組件發(fā)生相互作用的超系統(tǒng)組件建議將技術(shù)系統(tǒng)至少分為兩個(gè)組件級(jí)別(系統(tǒng)級(jí)別和子系統(tǒng)級(jí)別).在特定的條件下對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行分析實(shí)例:裝有可口可樂的瓶子實(shí)例:錘子步驟2——建立結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型基于組件模型，揭示了組件模型中各組件之間的相互作用關(guān)系結(jié)構(gòu)模型的建立模板包括結(jié)構(gòu)表格和結(jié)構(gòu)矩陣表格：詳細(xì)描述這對(duì)組件之間的相互作用關(guān)系矩陣：檢查每對(duì)組件之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)模型模板結(jié)構(gòu)模型模板結(jié)構(gòu)模型舉例步驟3——建立功能模型功能分析：從完成功能的角度分析系統(tǒng).功能模型基于結(jié)構(gòu)模型采用規(guī)范化的功能描述方式表述組件對(duì)之間的相互作用關(guān)系將各組件間的所有功能關(guān)系全部展示，形成系統(tǒng)功能模型圖功能陳述結(jié)構(gòu)功能陳述原則1.針對(duì)特定條件下的具體物體進(jìn)行功能陳述.2.只有在作用中才能體現(xiàn)功能，所以在功能描述中必須有動(dòng)詞部分反映該功能，不能采用“不”體現(xiàn)作用的動(dòng)詞.3.功能存在的條件是對(duì)物體的參數(shù)有所改變.4.功能陳述包括作用、動(dòng)詞（無確定形式的動(dòng)詞，能表明功能載體要做什么）、功能對(duì)象（是物體，不能是參數(shù)）5.陳述功能時(shí)必須有補(bǔ)充部分，指明功能的作用區(qū)域、作用時(shí)間、作用方向等等.功能陳述結(jié)構(gòu)功能陳述結(jié)構(gòu)功能陳述結(jié)構(gòu)功能陳述結(jié)構(gòu)功能模型實(shí)例

功能模型是反映技術(shù)系統(tǒng)及其組件功能的模型，完成功能陳述后，可建立功能模型，用圖示的方式表示。

例：裝有可口可樂的瓶子的功能模型實(shí)例分析:閥門

系統(tǒng)功能分析小結(jié)功能=動(dòng)作（v）+對(duì)象(o)過程：組件模型分析：羅列技術(shù)系統(tǒng)、超系統(tǒng)、子系統(tǒng)組件結(jié)構(gòu)模型分析：結(jié)構(gòu)矩陣、結(jié)構(gòu)表功能模型分析：系統(tǒng)存在的各種功能

功能有用功能有害功能充分功能不足功能過度功能2.根本原因分析什么叫根本原因分析從系統(tǒng)存在的問題入手，層層分析形成此現(xiàn)象的原因，直到分析到最后不可分解為止。在分析的過程中，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。根本原因分析實(shí)例大廈外墻面會(huì)腐蝕外墻面的瓷磚易腐蝕用酸性溶液擦洗大廈表面瓷磚臟有鳥糞小鳥在大廈附近飛翔大廈外墻面有小蟲大廈外墻面比較溫暖大廈對(duì)面的窗戶反射陽光根本原因分析的原則根本原因分析的目的：不斷尋找問題發(fā)生的原因，構(gòu)成原因鏈，目的是為了找到根本原因或容易解決的原因。根本原因分析的結(jié)束條件：當(dāng)不能繼續(xù)找到下一層的原因時(shí)當(dāng)達(dá)到自然現(xiàn)象時(shí)當(dāng)達(dá)到制度/法規(guī)/權(quán)利/成本等極限時(shí)根本原因分析步驟通過組件價(jià)值分析，找出理想度指標(biāo)最低的系統(tǒng)組件，進(jìn)行根本原因分析。建立步驟

標(biāo)記存在問題的組件判斷可能導(dǎo)致問題的功能根據(jù)功能判別存在問題的參數(shù)依次繼續(xù)查找原因和結(jié)果，分析根本原因工具：根本原因分析模板根本原因分析模型對(duì)象參數(shù)狀態(tài)對(duì)象參數(shù)狀態(tài)對(duì)象參數(shù)狀態(tài)舉例：瓶中水為什么冷卻水溫度很低對(duì)象參數(shù)狀態(tài)對(duì)象參數(shù)狀態(tài)空氣空氣空氣空氣瓶子瓶蓋溫度傳導(dǎo)傳導(dǎo)距離流動(dòng)溫度很低很強(qiáng)很近很強(qiáng)很強(qiáng)很低瓶子內(nèi)部空氣溫度距離很低近很近距離