triz发明专利分级与系统进化S曲线

1第2章专利分级与系统进化S曲线

理论根底冲突分析40条创造创新原理建议方案物质–场分析ARIZ算法分析76个标准解需求功能分析效应知识库

技术系统进化模式问题分析分析工具基于知识的工具结论矛盾矩阵2回忆：TRIZ法体系结构2.1专利的等级划分 2.2技术系统进化S曲线 2.2.1技术系统介绍 2.2.2系统进化S曲线2.2.3技术进化S曲线的运用2.2.4系统进化多维S曲线2.2.5系统进化多维S曲线的运用3第2章专利分级与系统进化S曲线42.1专利的等级划分专利状况专利差异巨大：每项专利对应解决现有状况存在的特定问题：不同问题的难易程度不同、专利解决问题的方式不同，问题得到改善的情况不同，对社会进步开展的促进程度不同。一是专利的社会认可度不同，使用度和商业价值不同；二是专利的技术地位不同，核心产品及锦上添花如：爱迪生创造电灯，解决了从电能转会为照明光能的难题，能量转换的跨越，对社会有巨大的促进作用，专利价值无法用金钱估量；〔原创〕后面关于灯泡的创造，材料、形状、气体等，解决问题的难度下降，影响程度减低，价值低其他发光原理：化学能、电子跃迁发光据统计，目前全世界有效专利约有350万项，每年新的创造创造约50万项，已经失效的专利有2650万项52.1专利的等级划分根据专利的科技奉献和应用范围，专利或创造创新分为5个等级灯丝：偶然发现半导体非职务创造：可户外使用的燃气灶职务创造：新的药品核聚变、核裂变试错法试错法是指人们通过反复尝试运用各种各样的理论或方法，使错误〔或不可行的方案〕逐渐减少，最终获得能够正确解决问题的一种创新方法。这是一种随机寻找解决方案的方法。千百年来，人们常用试错法解决创造问题。当一个人尝试利用一种方法、物质、工艺或装置求解某一问题时，如果找不到解决方案，就进行第二个方案，……如：1909年，欧立研制的第606号药剂，能够消灭能够传播疾病的细菌；爱迪生灯丝：1600多种金属材料、6000多种非金属材料多少年来我们采用的是“试错法〞，只有少数聪明人经过艰苦不懈的努力取得成功，这种成功没什么规律可言，也无法传授。创造创造有没有规律可言？如果有规律，那么人们掌握规律后，就能够运用规律去指导自己的创造创造，从而走出创造创造“试错法〞的迷宫，进入到能够自主地、系统地进行创造创造的新天地。技术系统进化理论是构成TRIZ理论的核心内容之一。所谓技术系统的进化，就是不断地用新技术替代老技术，用新产品替代旧产品，即实现技术系统功能的各项内容从低级到高级变化的过程。TRIZ强调技术系统一直处于进化之中，也就是在不断更新，不断开展。认识和掌握系统的进化规律，有利于设计者开发出更先进的产品，从而提升产品的竞争力。同样地，对于一个具体的技术系统来说，人们对其子系统或元件不断地进行改进，以提高整个系统的性能，这个不断改进的过程，也属于技术系统的进化过程。2.2技术系统进化S曲线三大进化论达尔文的生物进化论是人们所熟知的生物科学核心理论。除此之外，还存在着社会进化论和技术系统进化论，它们一起被称为“三大进化论〞。生物进化是指生物在变异、遗传与自然选择作用下的演变开展，物种淘汰和物种产生的过程。地球上原来无生命，大约在30多亿年前，在一定的条件下，形成了原始生命，之后，生物不断地进化，直至今天世界上存在着170多万个物种。生物进化论是作为神创论的对立面出现的，最早由达尔文提出。一、生物进化论《物种起源》是达尔文进化论的代表作，是“起源于共同祖先的演化〞成为对自然界多样性的一项重要科学解释，标志着进化论的正式确立。达尔文提出了进化论的思想，说明物种处在不断的变化之中，这种变化是由低级到高级、由简单到复杂的演化过程。达尔文进化论主要包括4个子学说：〔1〕一般进化论。物种是可变的，现有的物种是从别的物种变来的，一个物种可以变成新的物种。〔2〕共同祖先学说。所有的生物都来自共同的祖先。〔3〕自然选择学说。自然选择是进化的主要机制。自然选择决定生物进化的方向，自然选择的存在，是已被无数观察和实验所证实的，所以这也是一个科学事实。但是现在学术界一般认为，自然选择的使用范围并不像达尔文设想的那么广泛。自然选择是适应性进化〔生物体对环境的适应〕的机制，对于非适应性的进化，有基因漂移等其他机制，所以不能用自然选择来解释所有的进化现象。〔4〕渐变论。生物进化的步调是渐变式的，而不是跃变式的。这是达尔文进化论中较有争议的局部。大局部生物学家，特别是古生物学家都相信生物进化是能够出现跃变的，认为新的形态和器官是源自大的跃变，而不是微小的变异在自然选择的作用下缓慢地逐渐地累积下来的。二、社会进化论社会进化论是符合规律的，是由“由简单到复杂、由低级到高级开展的前进运动〞解释社会变迁的一种社会学理论。它将变异、自然选择和遗传等生物学概念用于社会学研究。马克思说明人类社会的开展是一个自然历史过程，社会的开展总趋势是由低级向高级开展，进化是一个迂回的、曲折的、辨证的、永无止境的过程。社会进化是人们由盲目地改造社会走向自觉地改造社会的结果，它只是社会开展的一种形式，而不是唯一的形式。三、技术系统进化论技术系统进化论是TRIZ的重要理论之一，由前苏联创造家阿奇舒勒提出。阿奇舒勒在分析大量专利的过程中发现技术系统总是遵循一定的客观规律在不断开展变化的，而且同一规律往往在不同的技术领域被反复应用。即任何领域产品的改进、技术的变革过程，都是有规律可循的。阿奇舒勒指出：“技术系统的进化不是随机的，而是遵循一定客观规律的，同生物系统的进化类似，技术系统也面临着自然选择、优胜劣汰。阿奇舒勒技术系统进化论的主要观点是技术系统的进化并非随机的，而是遵循着一定的客观的进化模式，所有的系统都是向“最终理想化〞进化的。系统进化的模式可以在过去的专利创造中发现，并可以应用于新系统的开发，从而防止盲目的尝试和浪费时间。2.2.1技术系统介绍所有实现某个功能的事物可称为技术系统。〔汽车〕一个技术系统可以包含一个或多个执行自身功能的子系统，子系统又可以分为更小的子系统，一直到分解为由元件和操作构成。〔汽车发动机、底盘、车身、电气设备〕一个整体技术系统，由于研究的需要也可以视为更大环境下的子系统，系统的更高级系统称为超系统。〔交通工具〕132.2技术系统进化S曲线阿奇舒勒通过对大量的创造专利进行分析，发现所有产品向最先进功能进化时，都有一条“小路〞引领着它前进。这条“小路〞就是进化过程中的规律，即所谓的S曲线。任何一种产品、工艺或技术都在随着时间向着更高级的方向开展和进化，并且它们的进化过程都会经历相同的几个阶段，其规律满足一条S形的曲线，S曲线完整地描述了一个产品从孕育、成长、成熟到衰退的变化规律。技术系统的s曲线性能：技术系统的某个重要的性能参数〔39个工程参数〕录像机15系统进化S曲线内燃汽车16产品进化S曲线技术系统各个阶段特点17产品进化曲线簇计算技术：算盘计算器〔尺〕计算机照相机：感光成像数码成像交通工具：汽车混合动力燃料电池移动通信的S曲线簇20世纪80年代中期是数字移动通信系统开展和成熟时期。2G技术主要有GSM和CDMA两种体制。2G一出现就产生以美国的技术为代表的一个利益集团和以欧洲的技术为代表的另一个集团的竞争。当时中国移动和联通的大局部网络都采用的是欧洲的GSM标准。由于采用了TDMA，大大地提高了系统的容量，同时，由于数字技术的开展，2G全都采用数字通信，大大地提高了通信质量。2023年工业和信息化部位中国移动、中国电信和中国联通发放3张第三代移动通信〔3G〕牌照，此举标志着我国正式进入3G时代。3G未完全铺开，4G已在测试。在上海长宁地区落成了世界上第一个4G移动信息系统，该4G系统可以提供速度为100Mbit/s的无线传输功能。虽然目前没有成熟的4G营运模式，但随着应用的推广与普及，辅以政府的支持，市场自然会找到规律、当4G的运营模式确立之后，也就预示着无线宽带环境的到来，由于低廉的4G建设本钱，必将使4G通信消费的大幅下降。S曲线表示出系统或产品的开展阶段。当产品处于婴儿期时，企业应该权衡一下自身的实力和产品的开展潜力以及婴儿期企业为之丧失的其他时机。进入成长期阶段时，企业应加大产品的投入，为产品赢得尽可能多的技术支持、法律支持、客户支持，使其尽快进入成熟期，更远的摆脱竞争对手，确定时机上的优势，以便获得最大的经济效益。3.当产品处于成熟期阶段，产品的边际收益已经下滑，此时将会依靠规模来得到更高的收益，此时的市场一般会被几家企业所垄断，新企业只有另辟蹊径才能打入市场。处于此状况下的企业应该居安思危，进行产品关键替代技术的研究，以应对未来市场的竞争。4.处于退出期的产品，很快就会被新产品超越，被旧客户抛弃，它们是企业利润的吸血鬼，应尽快淘汰。192.2.3技术进化S曲线的运用对于同一个需要解决的问题，常常有不同的解决方法。图中的曲线表示为空间曲线，1、2、3分别代表不同开展轨迹的曲线族。点A为系统初始状态，点B为系统目标状态。从图中可以看到，通过1、2、3等多条途径均可以从A点到达B点。每一条途径都代表了某个技术路线，都有其自己的S曲线开展轨迹。只是开展的速度和在同一时刻满足人类需要的程度不同。202.2.4系统进化多维S曲线交通工具以下图分别表示了BP机和、随时代进步在通信及时性和市场大小方面的变化。212.2.5系统进化多维S曲线——通讯工具以下图表示交通工具随着时代进步在运输速度和技术综合水平方面的变化222.2.5系统进化多维S曲线——交通工具人力能源工具1.企业战略的选择不管是二维还是多维的S曲线，其最大的一个作用就是反响技术和产品所处的生命周期，从而为企业战略的选择提供参考。2.技术方向的选择多维S曲线最利于技术方向的选择。通过分析S曲线族的走势，同时配合曲线族对应的市场反响，可以找准此技术的核心开展路线，同时也可以找到一定时期内消费者最认同的技术方向。232.2.5系统进化