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深入理解组合与集成法则介绍

时间:2023-07-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:组合是指将同一种或不同种性能要素结合成一个整体;集成是指采取某种方式改变一些独立要素原有的分散状态,并使之重构成相互联系、有机结合的整体。如计算机中并行处理数据的多个微处理集成中央处理器,如图2-18所示。图2-18中央处理器图2-19伸缩变焦镜头6)预先反作用①事先施加反作用以消除事后可能出现的不利因素,如在溶液中加入缓冲剂以防止pH值过高带来的危害。图2-23可食用餐具图2-24深海潜水器推力器

深入理解组合与集成法则介绍

组合是指将同一种或不同种性能要素结合成一个整体;集成是指采取某种方式改变一些独立要素原有的分散状态,并使之重构成相互联系、有机结合的整体。组合与集成法则不仅包括维度要素的重构,而且包括创新要素与其他创新法则耦合后的重构(如任务统筹、功能复合、属性依附、物质组合和功能组合、嵌套、预先反作用、预先作用、事先防范、利用中介物、材料多孔化、同质性和复合材料等)。

组合与集成法则覆盖了USIT第4法的方案组合法,与功能维耦合覆盖了SIT第4法的任务统筹及USIT第3法的功能配置法,与机理维耦合覆盖了USIT第2法的属性多维化法和SIT第5法的属性依附法;同时覆盖了TRIZ的第5组合、第6功能复合、第7嵌套、第9预先反作用、第10预先作用、第11事先防范、第17物体多维化、第24中介物、第31多孔材料、第33同质性、第34抛弃与再生、第39惰性环境和第40复合材料等13个发明原理。

1)任务统筹

任务统筹是指在进行产品或服务创新时,为达到既定目标将某些产品的性能整合在一起。如Odor-Eaters除臭袜不仅保暖而且除臭;一些面霜不仅保湿而且兼具防晒功能;广告商除了在报纸、电视上宣传其产品,还将广告刊登在了可移动物体上,如出租车地铁甚至校车上。以上均是任务统筹策略的具体体现。

2)功能复合

功能复合是指使一物具有多用途的复合功能,如多功能螺丝刀,如图2-16所示。

3)属性依附

属性依附是指使两种特性之间发生关联。如使牛奶温度与奶嘴颜色发生关联,可以利用奶嘴的颜色判断牛奶的温度。因为用奶瓶喂食婴儿前,传统的做法通常需要大人用嘴尝试冲制的奶粉温度,或是将冲制的奶粉倒在大人手背感觉温度,这样存在诸多健康隐患。而奶嘴采用热敏变聚丙烯塑料则可使其根据不同温度变色,以帮助大人判断适宜婴儿饮用的温度,如图2-17所示。

图2-16 多功能螺丝刀

图2-17 利用奶嘴的颜色判断牛奶的温度

另外,相当多的产品和服务具备看似存在毫不相关的两种或两种以上属性,然而一旦这些属性发生关联可能会引发创新奇迹,汽车制造企业尤其擅长使用这种策略。如当车前灯感应到迎面驶来的汽车时会自动变暗,挡风玻璃上的雨刷器可随雨量大小调整速度,车内的广播可根据车速调节音量等;又如智能手机之所以能为使用者提供周边的餐饮、酒店等各类服务信息并与朋友分享自己的位置,皆依赖于地理定位技术。

4)物质组合和功能组合

①在空间上将相同或相近的物体或操作加以组合。如计算机中并行处理数据的多个微处理集成中央处理器,如图2-18所示。

②在时间上将物体或操作(工序)连续化或并列进行。如同时分析多项血液指标的多功能医疗血液诊断仪。

5)嵌套

①将一个物体嵌入第二个中空物体,然后再将前两个物体嵌入第三个中空体,如此顺延,如俄罗斯套娃。

②让某物体穿过另一物体的空腔,如伸缩变焦镜头,如图2-19所示。

图2-18 中央处理器

图2-19 伸缩变焦镜头

6)预先反作用

①事先施加反作用以消除事后可能出现的不利因素,如在溶液中加入缓冲剂以防止pH值过高带来的危害。

②如果一个物体处于或将处于受拉伸状态,则为其预先施加压力,如在浇筑混凝土前对钢筋进行预压处理。(www.xing528.com)

7)预先作用

①预置必要的动作和功能等。如在食品包装袋上预留豁口以方便食用。

②在合适的位置预先安置物体,使其在最适宜的时机发挥作用而不浪费时间。如机械制造中的柔性制造系统

8)事先防范

事先防范指针对物体低可靠性部位(如薄弱环节)采取相应措施以利于在紧急状态下采取补救措施,如为手机屏幕贴钢化膜以降低碎屏的概率。

9)利用中介物

①使用中介物实现所需操作,如维修汽车时经常用到的千斤顶,如图2-20所示。

化学反应中的催化剂。使用催化剂可使化学反应速率显著改变而不改变化学平衡

图2-20 汽车维修使用的千斤顶

10)材料多孔化

①使物体变为多孔或加入多孔性物体(嵌入其中或涂覆于表面等)。如采用网状护栏代替传统的围墙可以有效保护景观,如图2-21所示。

②如果物体已是多孔结构,可事先在孔中填入有用的物料。如具有保温效果好、能耗低、耐久力强、收缩变形小、节土利废、外观规整等特点的混凝土多孔砖,如图2-22所示。

图2-21 网状护栏代替围墙保护景观

图2-22 混凝土多孔砖

11)同质性

把主要物体及与其相互作用的其他物体用同一材料或特性相近的材料制成,如由高粱粉、小麦粉和玉米面粉等配制而成的可食用餐具,如图2-23所示。

12)复合材料

用复合材料取代均质材料。如玻璃钢管路替代钢管、自润滑耐磨复合材料、深海潜水器推力器采用碳纤维制作,如图2-24所示。

图2-23 可食用餐具

图2-24 深海潜水器推力器

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