第九章 技术方法.ppt

1、第九章,技术方法,第一节 技术方法的一般研究,一、技术认识的方法论基础 我们如何把握技术认识？ 杜威对人类的认识模式作了总结： 我们的一切生活就是解决问题，生活本身就表现为一系列问题。,技术认识过程分析： 1.技术认识过程中的问题阶段： 明确困难所在，界定问题的范围。 技术问题从根本来说，是技术目的和技术手段的矛盾。,2.技术认识过程中的设想阶段： 为解决技术问题，提出各种试探性方案和构想。 运用推理对各种设想的意义与蕴涵做出发挥。 一方面通过思维飞跃，提出设计方案，另一方面对方案加以论证和辩护。,3.技术认识过程的检验阶段 对技术方案反复验证。 经过多次的检验评价修正方案再检测再评价的循环，

2、最后导致技术方案的选择和实施。,科学方法和技术方法比较,二、技术方法的一般过程,技术认识程序的六个步骤： （1）确定问题； （2）目标选择； （3）系统综合； （4）系统分析； （5）最优系统选择； （6）计划实施。,1.确定问题 包括两个方面： 查明一种需要，即展开需要研究（needs research）。 市场需要、社会政治经济需要等 查明达到这种需要的环境条件或可行条件，即环境研究（environmental research）。 环境研究包括技术环境、自然环境以及经济政治环境等。,2、目标选择与评价标准的确定 目标选择与确定是工程决策的关键一环。它能够引导工程师寻找替代性方案，并为优化

3、、评价和选择替代性方案制定标准。 以下指标是目标评价中不可忽视的重要因素： （1）效能，（2）费用，（3）时间（研制周期）。,3、系统综合 系统综合就是根据系统的目标和标准形成可能的方案。,4、系统分析 系统分析是依照目标和标准对各种替代性方案进行分析。 从每个方案中推演出种种推理和结论，并将这些推理和结果与工程目标进行比较，看它们在什么程度上实现这些目标，同时在各方案的结果之间进行比较，为下阶段最优系统的选择打下基础。,5、最优系统选择 定量目标和定性目标 6、实施计划,第二节 常规技术设计,一、技术问题 两大类技术问题： 1.存在已知的解决方案； 2.没有已知的解决方案，这类问题又称为发明

4、性问题或创造性问题 。,关于发明性问题的定义认为，此类问题中至少包含一对冲突或矛盾，这一冲突被称为技术矛盾。 技术矛盾或冲突来源于技术客体系统的功能矛盾，即当改进人工客体系统的一个功能参数时，可能会引起另一个功能参数的变化，甚至恶化，产生负面效果。,从内部来看，技术设计的问题可以理解为技术客体系统功能的冲突，以及功能要求与实现这一功能的物理结构属性之间的冲突 。 考虑到环境的因素，技术问题除了自身的技术冲突与物理冲突之外，还需要识别系统问题、理想状态、系统环境,二、解决发明问题的一般方法（TRIZ） （一）TRIZ的基本理论 技术系统的演变遵循一些重要的规律，大量发明面临的基本问题和矛盾是相同

5、的，只是技术领域不同而已。 同样的技术发明和相应的解决方案一次次地在后来的发明中被重新使用。换言之，解决同一类问题的方法原则可以应用于不同行业中的创造性问题的解决。 将这些有关的知识进行提炼和重新组织，就形成了一套系统化的理论知识，可以用来指导后来者的发明创造、创新和开发。,TRIZ理论的核心思想： 其一，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着一定规律发展演变的，即技术发展的演化规律； 其二，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。 其三，技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽可能多的功能。,Altshuller提出了消除冲突的发明创造原理，

6、建立了消除冲突的基于知识的逻辑方法，这些方法包括： 发明创造原理（Inventive Principles） 发明问题解决算法(ARIZ, Algorithm for Inventive Problem Solving) 标准解(TRIZ Standard Techniques)。,（二） TRIZ的方法体系,三、技术常规设计中的知识 工程活动在知识积累中，已经形成了一个技术常规设计的传统。 技术常规设计包含以下几个方面： 1、基本概念（basic concepts）： (1) 运行原理（operational principle），说明“这个装置是怎样工作的”。 (2) 常规型构(norma

7、l configuration)，是最好地实现运行原理的装置的一般形状与布局。,2、设计标准与说明书（criteria and specifications） 设计标准与说明书是对操作原理与常规构型的具体化。 例如，在建筑设计中，通过对建筑主朝向、建筑的体形系数、窗墙比例以及围护结构的热工性能等标准的说明，可以表明该建筑是符合节能要求的。 3、理论工具（theoretical tools）,4、数量资料（quantitative data） 5、实践考虑（practical considerations） 6、设计手段（design instrumentalities）,四、技术规则的评价 1.技术规则 技术规则是达到某个特定的目标的某种普遍性的技术行