系统功能分析
TRIZ培训讲义系统功能分析Note s系统功能分析主题大纲Note s概述 系统分析 总结A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析产品开发流程Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题系统分析Note s系统分析概述 系统分析基本概念 系统功能分析的流 程和方法A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析什么是系统分析系统分析是从技术系统抽象的“功能”角度来分析系 统,分析系统执行或完成其功能的状况 2种工程设计过程涉及的功能分析:1)开发新技术系统时,首先需确定系统完成或实现的主要功能,然 后将主要功能分解为子功能,即功能分解 2)改进已有技术系统时,是理清技术系统的主要功能以及其辅助功 能,以便理解系统,找出系统的问题所在Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题系统分析模型系统分析是一个对系统功能建模的过程,分析的 结果是建立功能模型用矩形框表示系统组件 用箭头表示组件之间的作用关系Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析目的与假设实践证明,功能分析是非常有效的分析方法 功能分析的目的:优化技术系统功能并减少实现功能的 消耗,使技术系统以很小的代价获得更大的价值,从而 提高系统的理想度 功能分析的主要假设:技术系统或其组件的价值是由其功能所体现的 客户需要的是功能,而不是提供功能的系统/产品Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题系统分析Note s系统分析概述 系统分析基本概念 系统功能分析的流 程和方法A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析基本概念技术系统及其级别 功能及其分类Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题概念1.1——技术系统技术系统由物质组件组成,为满足人们(社会)的需求而实现某种 功能的系统,该系统必须有一个功能是其子系统共同完成 的Note s子系统技术系统的组成部分超系统包含技术系统和与它有关的其它系统的系统超系统 系统 子系统A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析概念1.2——组件组件是技术系统的组成部分组件执行一定的功能组件可以等同为系统的子系统Note s系统作用对象系统作用对象是系统功能的承受体 属于特殊的超系统组件A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题概念1.2——技术系统的级别技术系统(近视眼镜)的系统级别图系统作用对象 超系统 超系统组件 技术系统组件 技术系统子系统Note s子系统组件A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析概念1.2——技术系统的级别符号超系统Note s超系统技术系统 镜片 镜框手 眼睛 光线技术系统子系统镜腿 金属杆 塑料套系统组件:矩形框 超系统组件:六菱形 系统作用对象:圆角矩形A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题概念2.1——功能功能的定义功能是物体作用于其他物体、并改变其参数的行为Note s功能描述了系统或组件是用来做什么的功能描述了组件改变其它对象的能力功能是一个抽象概念,功能在物理上并不存在,也没有物理属 性(温度、重量…)。眼镜折射光线A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析概念2.1——功能功能的图形化描述方式:常用箭头和矩形框来表示 (动宾结构)箭头代表动词(动作) 矩形框代表名词(组件)Note s组件 AA 对 B的动作 (动词)组件 B 功能受体功能载体 功能 = 动作+对象A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题概念2.2——功能描述的原则功能=动作+对象(V+O)电线的功能=传输电流 活塞的功能=挤压气体 房子的功能=保持温度Note s功能受体至少要有一个参数受到影响,发生改变传输电流-电流位置的改变 挤压气体-气体体积/密度的改变 保持温度-空气的温度保持A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析概念2.2——功能描述的原则原则:禁止使用“不”替代否定动词陶瓷不能传导电流 ——陶瓷阻碍电流 河堤缺口不能阻止河水 ——河堤缺口引导河水Note s功能受体必须是组件,不能是组件参数需针对特定条件下的具体技术系统进行功能陈述A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题概念2.2——功能描述的原则功能分析的图示作用将组件与其功能分离,分别进行考虑Note s将功能与组件分离开 A 对 B的作用组件 A组件 B我们不需要组件 A我们需要组件 A 的功能A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析概念2.3——功能分类根据与主要功能的关系分为以下几类:有用功能 • 充分的功能 • 不足的功能 • 过度的功能 有害功能 中性的功能例: 镜片度数合适 镜片度数小 镜片度数大 镜架压迫鼻梁 桌子上的纸巾Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题系统分析Note s系统分析概述 系统分析基本概念 系统功能分析的流 程和方法A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析功能思维模式Note s年轻的工程师总是关注系统 中的组件有丰富经验的工程师关注系 统中的功能A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题系统功能分析的步骤建立组件模型:描述系统组成及各组件的层次Note s建立结构模型:描述组件之间的相互作用关系建立功能模型:用规范化的功能描述,揭示整个技术系统所有组件之间的 相互作用关系,以及如何实现系统功能A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析步骤1——建立组件模型描述技术系统的组成和各系统组件的层次回答了技术系统是由哪些组件组成的 包括系统作用对象、技术系统组件、子系统组件,以及和系统组 件发生相互作用的超系统组件 建议将技术系统至少分为两个组件级别 (系统级别和子系统级别)Note s超系统系统作用对象超系统 组件超系统级别 系统级别技术系统组件系统组件 子系统组件系统组件 子系统组件 子系统级别A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题建立组件模型的原则1. 在特定的条件下分析具体的技术系统 2. 根据技术系统组件的层次建立组件模型 3. 根据层次等级建立初始的组件模型,然后进 一步分析完善组件模型 4. 组件模型包含了超系统的某些组件,该组件 需与系统组件有相互作用关系 5. 技术系统生命周期的不同阶段具有不同的超系统针对技术系统的各个生命周期阶段,可建立独立的不同的 组件模型Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析典型的超系统组件A) 生产阶段-设备、原料、生产场地等等 B) 使用阶段-功能对象(产品)、消费者、能量源、与 对象相互作用的其它系统 C) 储存和运输阶段-交通手段、包装、仓库、储存手段 等等 D) 与技术系统作用的外界环境-空气、水、灰尘、热 场、重力场等等Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题组件模型的模板Note s组件模型模板A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析步骤2——建立结构模型结构模型基于组件模型 描述组件模型中各组件之间的相互作用关系 结构模型的建立模板包括结构矩阵和结构表格矩阵:检查每对组件之间的关系 表格:详细描述这对组件之间的相互作用关系Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题建立结构模型的原则1. 基于组件模型画出系统组件之间、组件与超系统 组件间的相互关系,进而建立结构模型 2. 结构模型用矩阵和表格依次建立,基于组件模型 标明组件间的相互关系 3. 在技术系统生命周期的各个阶段,都可建立独立 的、不同的组件模型、结构模型在技术系统发展的整个生命周期中,通过分析系统组件之 间、组件与超系统组件间的相互作用,发现技术系统的新 功能Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析建立结构模型的原则4. 填写结构模型表时,需对组件之间的相互作用做 出评价:有用作用?有害作用?中性作用?Note s5. 结构模型中组件间的作用可以有多 6. 若结构模型中的某个组件只与一个组件有直接联 系,要从结构模型中将该组件去掉,可把它作为与 其有关系的组件的子系统 7. 若初始的组件模型中存在这样的组件——它与系 统中其它的任何一个组件都没有关系,要从结构模型 中将该组件去掉A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题结构模型模板Note s结构模型模板A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析结构模型模板Note s结构模型模板A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题结构模型模板Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析步骤3——建立功能模型功能模型基于结构模型 采用规范化的功能描述方式表述组件对之间的相互 作用关系 用以下图示表示各功能的类型箭头表示方向 直线表示充分(或用黑色) 虚线表示不足(或用绿色) +号线表示过度(或用蓝色) 波浪线表示有害(或用红色)Note s将各组件间的所有功能关系全部展示,形成系统功 能模型图A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题规范化的功能陈述原则1. 针对特定条件下的具体技术系统进行功能陈述 2.只有在作用中才能体现功能,所以在功能描述中必 须有动词反映该功能不能采用不体现作用的动词,也不能采用否定动词Note s3. 功能存在的条件是作用改变了功能受体的参数 4. 功能陈述包括作用与功能受体体现作用的动词,能表明功能载体要做什么 功能受体是物质,不能是参数5. 在陈述功能时可以增添补充部分,指明功能的作 用区域、作用时间、作用方向等等A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析功能模型模板功能模型模板Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题功能的级别主要功能反映系统的主要有用功能(系统功能) 系统创建或设计的目的和目标 功能载体是技术系统本身Note s基本功能保证完成主要功能的组件功能 技术系统组件的功能级别最高为基本功能 功能载体是与系统作用对象直接作用的系统组件辅助功能保证完成基本功能的组件功能 功能载体是系统或超系统中的组件A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析功能的级别功能级别图示技术系统 基本功能 系统组件系统作用对象Note s系统组件系统组件超系统组件辅助功能基本功能主要功能A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题功能级别举例Note s主要功能:(眼镜)折射光线辅助功能:(镜框)支撑镜片 (镜腿)支撑镜框 (鼻子)支撑镜框 (耳朵)支撑镜腿基本功能:(镜片)折射光线A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析系统功能分析的步骤建立组件模型 建立结构模型 建立功能模型Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题主题大纲Note s概述 系统分析 总结A Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题IWINTTRIZ培训讲义系统功能分析总结系统功能分析组件模型-系统及超系统包含哪些组件 结构模型-组件之间的作用关系 功能模型-用规范化的语言描述系统所有组件之间的作用 关系Note sA Pera Global Company 2008 IWINT,INC 分析问题Note swww.iwint.com.cnTel: 010-65388988 E-mail: [email protected]