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1、第4部分 技术系统进化与技术预测,4.1 概述 4.2 技术进化过程实例分析 4.3 技术系统进化模式 4.4 技术成熟度预测方法 4.5 工程实例分析,1,4.1 概述,从历史的观点研究一类产品，会发现这些产品今天的实现形式与其刚诞生时相比已有很大或根本性的变化。但这些产品的主要功能并没有变化。 如：汽车与自行车的主要功能是“运送货物与人” 计算机的主要功能是“代替人进行计算” 机床的主要功能是“加工零件”。 既从历史的观点看，产品处于进化之中。,2,技术性能随时间变化的规律,S曲线 分段S曲线,3,4.2 技术进化过程实例分析,自行车实例分析 自行车是1817年发明的。称为“木房子”的第一
2、辆自行车由机架及木制的轮子组成，没有手把，骑车人的脚是驱动动力。从工程的观点看，该车不舒适、不能转向等。 1861年，基于“木房子”的新一代自形车设计成功，该车是现在所说的“早期脚踏车”，“木房子”的缺点依然存在。 1870年，被称为“Ariel”的自行车车设计成功，该车前轮安装在一个垂直的轴上，使转向成为可能，但依然不安全、不舒适、驱动困难。,4,自行车实例分析,1879年，脚登驱动、链轮及链条传动的自行车设计成功，该类车的速度可以达到很高，但该类自行车没有车闸，因此高速骑车时很危险。 1888年，车闸设计成功，前轮直径已变大，但零部件材料不过关，影响了自行车的速度。 20世纪，各种新材料用
3、于自行车零件。 在自行车进化的过程中，全世界申请了相关专利1万件。,5,6,电话形态演进分析,7,8,电话形态演进分析,9,产品或技术S曲线族,技 术 性 能,10,提高运输速度的技术系统S曲线,1-马车的进化S曲线 2-滑轨装置车进化S曲线 3-发动机驱动车进化S曲线 4-螺旋桨飞机进化S曲线 5-喷气式飞机进化S曲线 6-化学燃料火箭进化S曲线 7-核燃料火箭和利用太阳能驱 动的固体燃料火箭进化S曲线 8-总体的S曲线,4.3 技术系统进化模式,11种技术系统进化模式,11,进化模式1,技术系统的生命周期为出生，成长，成熟，退出 1848年发明了滑翔机 1903莱特兄弟的动力飞机, 48k
4、m/h-80km/h 1914到1918短短四年时间,80km/h-160km/h,12,飞机进化的分阶段S曲线,进化模式2：增加理想化水平,理想化（度）= 所有有用效应 / 所有有害效应 例:熨斗对于健忘的人来说是一件危险的物品。可能经常由于沉浸于幻想或者忙于去接电话而忘记将熨斗从衣物上拿开，心爱的衣物就因此留下了一个大洞!在这种情况下，如果熨斗能自己立起来该多好。,13,不倒翁熨斗,14,15,自修复油漆 Self-repairing paint,大连橡塑 09.08.28 赵新军,15,“擦伤保护膜”包含有一种新开发的高弹性树脂，从而可以有效防止擦伤，以免影响汽车内层的表面。 这种“自动
5、修复油漆”使刮伤的汽车表面从一天到一个星期返回其原始状态，这取决于温度和划痕深度。,世界首款能自动恒温的咖啡杯,16,每个SawStop锯都配备了安全系统，当检测到有人不小心接触到转动的锯条时就会在几毫秒之内停止刀片，在大多数情况下，这样的事故只是会在SawStop锯产生一个小小的刻痕，而不是像普通的锯一样会有毁灭性的损伤。 SawStop的安全保护系统包括一个电子检测系统，当一个人接触了刀锋，就会被这个系统发现，这个系统产生一个电信号到叶片上，然后监控那个信号的变化。人体有比较大的固有电容和传导性，这与电容和传导性较低的木头不同，当一个人接触了刀锋时就会使信号停止。,17,接触皮肤就会停止的
6、锯 （Saw that stops when it touches skin）,增加系统理想化的七种方法,18,1.去除双重元件,将冷却系统和呼吸系统合并后的工作制服,19,2.采用更综合的子系统,一体化汽车发动机,20,使用冰球处理刚体表面,21,使用无壳子弹的自动步枪,22,4自服务,鸡蛋上印字或日期,23,进化模式5：通过集成以增加系统的功能，然后再逐渐简化系统,24,雾气的消除,25,新型橡皮,26,减弱高层建筑物的摇摆程度,27,水的质量应该是楼房质量的百分之一。 水面的波浪可以有效减弱楼房的摇摆。 通过这种方法，高40米的塔其摇摆程度可以被减少一半。,可视钓鱼杆,28,进化模式5：通过集成以增加系统的功能，然后再逐渐简化系统,29,促使秧苗快速生长的三根系统,30,多色铅笔,31,彩色铅笔有一个缺点就是只能画出一种颜色。 现在出现了一种不止一种颜色的彩色铅笔，而是多色铅笔。 在绘画的时候稍稍转动铅笔你就可以得到一会黄线，一会红线，一会蓝线，以会绿线。 特别漂亮的是两种颜色重叠在一起的线黄线中带有绿色，反之亦然。 另外在绘画时他也可以起到很好的调和作用，是一个颜色平滑的过渡到另外一个颜色。,32,进化模式7：由宏观系统向微观系统进化,光学清晰液体代替传统固体镜头,33,
