产品技术进化潜力预测研究_cai_产品创新数字化(plm)_2111

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1、产品技术进化潜力预测研究_CAI_产品创新数字化(PLM)   快速制定正确的产品发展战略，且有效地开发新一代新产品，是企业增强产品市场竞争力的关键．G．S．Ahshuller建立的TRIZ理论能够预测产品技术的未来发展方向，从而为决策者制定产品发展战略决策提供指导．TRIZ能够进行技术预测的理论基础是经过分析大量的世界专利而总结出的技术进化模式和进化路线，其中技术进化路线定性地指出了技术系统进化的具体阶段．该理论认为任何产品都是由其核心技术支撑的技术系统，并且技术系统沿着不同的技术进化模式和进化路线进化．如果某一

2、产品沿着某一技术进化路线还没有进化到最高阶段，就认为该产品沿此技术进化路线还具有"进化潜力"．应用技术进化模式和进化路线对现有产品进行分析就能对产品的技术进化潜力进行预测．产品技术进化潜力预测(evolutionarypotentialmapping，EPM)是制定产品开发战略的重要参考依据，能够使设计者更好地了解技术系统的进化过程及进化程度，从而科学地进行技术研发立项．如不能对现有产品进行产品技术进化潜力预测，可能会导致错失对新技术进行研发投资，获取大额利润的机会，而企图继续从本来已达到进化极限的旧技术获取利润．

3、      产品技术进化潜力预测目前在国内还没有相应软件支持，国外也仅有CREAXInnovationSuite具有进化潜力预测的功能模块．本文研究技术进化潜力预测的方法，依据该方法开发了专用软件，使得技术进化潜力预测技术变得易操作、规范，并且用于蝶阀密封技术的进化潜力预测．      1TRIZ技术系统的进化模式及进化路线      从制造业的发展历史来看，产品作为一个技术系统有着自己的演化规律．TRIZ创始人G.S.Altshuller及研究人员经过分析世界专利库中的大量发明专利，发现不同领域中技术进化过程具有

4、相同的规律，即产生、成长、成熟、衰老和灭亡．如果掌握了这些规律，就能主动预测未来技术的发展趋势．TRIZ中的技术进化模式及进化路线正是这些客观规律的一种总结，而且在一个工程领域中总结出来的进化模式和进化路线可在另一个工程领域实现，即技术进化模式和进化路线具有传递性，因此能用于不同领域的技术预测．      TRIZ的技术进化理论目前有几种版本：技术进化理论(ET)、技术进化引导理论(GTE)和直接进化理论(DE)等．如系统性较强的DE有8种进化模式：技术系统按生命周期进化、增加理想化水平、系统零部件的非均衡发展、增

5、加系统的动态性与可控性、通过集成增加系统功能、零件之间的匹配与不匹配交替出现、微观化和减少人的介入．每种模式下又有若干条技术进化路线．按文献1-63的介绍，DE中已确定了300多条进化路线．      进化模式定义了技术进化的大致方向，并没有涉及具体的进化细节．进化路线定性地指出了技术系统沿每一进化方向的具体进化阶段，从结构进化的特点描述产品技术所处的状态序列．其实质是产品如何从一种核心技术移动到另一新的核心技术，可以根据进化路线确定新一代产品的创新设想．因此，进化路线具有更强的技术预测能力．图1中所示为进化模式"

6、由宏观向微观系统进化"下的一条进化路线--"空间分割"，该路线描述的是在系统中增加空洞或材料达到有效利用空间的目的，共有5个进化阶段状态．      2技术进化潜力      2．1技术进化潜力的定义      图1所示的进化路线开始状态是"实心物体"，最高状态是"活性毛细孔结构"．按照"空间分割"进化路线分析产品的技术进化水平，如果技术水平处于"多孔结构"的进化状态，则此进化状态称为当前进化状态．进化状态"毛细孑L结构"和"活性毛细孔结构"还没有达到，也就是产品的当前技术水平还没有达到的进化状态，这两个进化状态称

7、为具有潜力的进化状态．"进化潜力"就存在于当前进化状态和最高进化状态之间．MannDarrell将其定义为技术系统的目前技术水平与技术系统能够达到的进化极限之间的差距．      每一个潜力状态都暗含着具有战略决策的潜在技术，对其进行分析，就可产生关于新一代产品的创新设想，从而制定产品发展战略．因为进化路线是从其他成功产品总结归纳出来的技术规律，所以分析进化潜力所产生的新技术战略的创新性、可靠性高，能够成功引导待研究技术系统的发展方向．      2．2具有进化潜力的进化路线搜索方法      通常产品的技术系统沿

8、多条进化路线进化，进化潜力可以从不同的与产品技术进化相关的进化模式和进化路线中进行搜索，图2所示为一种搜索具有进化潜力路线的方法．首先，选择一个相关的进化模式，进化模式下的相关进化路线也被选择；然后确定产品沿被选择的进化路线进化的当前进化状态．则当前进化状态与最高进化状态之间就存在进化潜力，具有进化潜力的状态应该有一个或多个，即从比当前进化状态高一级的进化状