解决技术冲突的原理和方法

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：技术冲突表现为一个系统中两个子系统之间的冲突。

1.技术冲突的概念

技术冲突指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统变坏。技术冲突表现为一个系统中两个子系统之间的冲突。技术冲突产生的情况有以下几种：

（1）一个子系统中引入一种有用的功能后，导致另一个子系统产生有害功能，或加强了已存在的一种有害功能。

（2）一个子系统有害功能的减少导致另一个子系统有用功能的减少。

（3）有用功能的加强或有害功能的减少使另一个子系统或系统变得更加复杂。

2.技术冲突的一般化处理

TRIZ理论提出用39个通用工程参数描述冲突。实际应用中，首先把组成冲突的双方内部性能用该39个工程参数中的某两个表示。目的是把实际工程设计中的冲突转化为一般的或类似标准的技术冲突。

通用工程参数分为如下三类：

（1）通用物理及几何参数：运动物体的质量、静止物体的质量、运动物体的长度、静止物体的长度、运动物体的面积、静止物体的面积、运动物体的体积、静止物体的体积、速度、力、应力或压力、形状、温度、光照度、功率。

（2）通用技术负向参数：运动物体作用时间、静止物体作用时间、运动物体的能量、静止物体的能量、能量损失、物质损失、信息损失、时间损失、物质或事物的数量、物体外部有害因素作用的敏感性、物体产生的有害因素、装置的复杂性、监控与测试的困难程度。

（3）通用技术正向参数：结构的稳定性、强度、可靠性、测试精度、制造精度、可制造性、可操作性、可维修性、适应性及多用性、自动化程度、生产率。

负向参数指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变差。

正向参数指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变好。

3.技术冲突的解决原理

（1）分割原理：将物体分成相互独立的部分；使物体分成容易组装及拆卸的部分；增加物体相互独立部分的程度。

（2）分离（分开）原理：将一个物体中的“干扰”部分分离出去；将物体中的关键部分挑选或分离出来。

（3）局部质量原理：将物体或环境的均匀结构变成不均匀结构；使组成物体的不同部分完成不同的功能；使组成物体的每一部分都最大限度地发挥作用。

（4）不对称原理：将物体形状由对称变为不对称；如果物体是不对称的，增加其不对称的程度。

（5）合并原理：在空间上将相似的物体连接在一起，使其完成并行的操作；在时间上合并相似或相连的操作。

（6）多用性原理：使物体能完成多项功能，可以减少原设计中完成这些功能多个物体的数量。

（7）嵌套原理：将一个物体放在第二个物体中，将第二个物体放在第三个物体中，这样进行下去；使一个物体穿过另一个物体的空腔。

（8）质量补偿原理：用另一个能产生提升力的物体补偿第一个物体的质量；通过与环境相互作用产生空气动力或液体动力的方法补偿第一个物体的质量。

（9）预加反作用原理：预先施加反作用；如果一物体处于或将处于受拉伸状态，预先施加压力。

（10）预操作原理：在操作开始前，使物体局部或全部产生所需的变化；预先对物体进行特殊安排，使其在时间上有准备，或已处于易操作的位置。

（11）预补偿原理：采用预先准备好的应急措施补偿物体相对较低的可靠性。

（12）等势性原理：改变工作条件，使物体不需要被提升或降低。

（13）反向原理：将一个问题中所规定的操作改为相反的操作；使物体中的运动部分静止，静止部分运动；使一个物体的位置倒置。

（14）曲面化原理：将直线或平面部分用曲线或曲面代替，立方体用球体代替；采用辊、球和螺旋；用旋转运动代替直线运动，采用离心力。

（15）动态化原理：使一个物体和其环境在操作的每一个阶段自动调整，以达到优化的性能；把一个物体划分成具有相互关系的元件，元件之间可以改变相对位置；如果一个物体是静止的，则使之变为运动的或可改变的。

（16）未达到或超过的作用原理：要想100%达到所希望的效果是困难的，而稍微未达到或稍微超过预期的效果将大大简化问题。

（17）维数变化原理：将一维空间中运动的或静止的物体变成二维空间中运动或静止的物体，将二维空间中的物体变成三维空间中的物体；将物体用多层排列代替单层排列；使物体倾斜或改变其方向；使用给定表面的反面。

（18）振动原理：使物体处于振动状态；如果振动存在，增加其频率，甚至可以增加到超声；使用共振频率；使用电振动代替机械振动；使用超声波与电磁场耦合。

（19）周期性作用原理：用周期性运动或脉动运动代替连续运动；对周期性的运动改变其运动频率；在两个无脉动的运动之间增加脉动。

（20）有效作用的连续性原理：不停顿地工作，物体的所有部件都应满负荷地工作；消除运动过程中的中间间歇；用旋转运动代替往复运动。

（21）紧急行动原理：以最快的速度完成有害的操作。

（22）变有害为有益原理：利用有害因素，特别是对环境有害的因素，获得有益的结果；通过与另一种有害因素结合消除一种有害因素；加大一种有害因素的程度使其不再有害。

（23）反馈原理：引入反馈以改善过程或动作；如果反馈已经存在，改变反馈控制信号的大小或灵敏度。

（24）中介物原理：使用中介物传送某一物体或某一种中间物体；将一容易移动的物体与另一物体暂时结合。

（25）自服务原理：使一物体通过附加功能产生自己服务自己的功能；利用废物的材料、能量与物质。

（26）复制原理：用简单的、低廉的复制品代替复杂的、昂贵的、易碎的或不易操作的物体；用光学复制或图像代替物体本身，可以放大或缩小图像；如果已经使用了可见光复制，那么可用红外线或紫外线代替。

（27）低成本、不耐用的物体替代贵重、耐用物体原理：用一些低成本物体代替昂贵物体，用一些不耐用物体代替耐用物体。

（28）机械系统的替代原理：用视觉、听觉、嗅觉系统代替部分机械系统；用电场、磁场及电磁场完成物体间的相互作用；将固定场变为移动场，将静态场变为动态场，将随机场变为确定场；将铁磁粒子用于场的作用之中。

（29）气动与液压结构原理：物体的固体零部件可以用气动或液压零部件代替，将气体或液压用于膨胀或减振。

（30）柔性壳体或薄膜原理：用柔性壳体或薄膜代替传统结构；使用柔性壳体或薄膜将物体与环境隔离。

（31）多孔材料原理：使物体多孔或通过插入、涂层等增加多孔元素；如果物体已是多孔的，用这些孔引入有用的物质或功能。

（32）改变颜色原理：改变物体或环境的颜色；改变一个物体的透明度，或改变某一过程的可视性；采用有颜色的添加剂，使不易被观察到的物体或过程被观察到；如果已增加了颜色添加剂，则采用发光的轨迹。

（33）同质性原理：采用相同或相似的物体制造与某物体相互作用的物体。

（34）抛弃与修复原理：当一个物体完成了其功能或变得无用时，抛弃或修复该物体中的一个元件；立即修复一个物体中所损耗的部分。

（35）参数变化原理：改变物体的物理状态；改变物体的浓度和黏度；改变物体的柔性；改变温度。

（36）状态变化原理：在物质状态变化过程中实现某种效应。

（37）热膨胀原理：利用材料的热膨胀或热收缩性质；使用具有不同热膨胀系数的材料。

（38）加速强氧化原理：使氧化从一个级别转变到另一个级别，如从环境气体到充满氧气，从充满氧气到纯氧气，从纯氧气到离子态氧。

（39）惰性环境原理：用惰性环境代替通常环境；让一个过程在真空中发生。

（40）复合材料原理：将材质单一的材料改为复合材料。

解决技术冲突的原理和方法

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