功能裁剪的方法

二 功能裁剪的方法

功能裁剪的主要原则如下:

(1)如果分析该系统的专家有足够的经验,可以通过对具体问题的具体分析选择出需要裁剪的组件。

(2)提供辅助功能组件的价值小于提供基本功能组件的价值,可以优先考虑被裁剪掉。

(3)如果希望降低技术系统的成本,可以考虑裁剪系统中成本最高的组件;如果希望降低系统的复杂度,则可以考虑裁剪系统中复杂度最高的组件。

找到希望裁剪的组件A后,在裁剪实施时可采取策略依顺序进行判断,找到适合该系统的裁剪方式和方法。裁剪法的实施策略步骤:

第一步(策略1):若组件B不存在了,组件B也就不需要组件A的作用,那么组件A就可以被裁剪掉。如果组件B是该系统的系统作用对象,那么此条不适用,进入第二步实施策略。

第二步(策略2):若组件B能自我完成组件A的功能,那么组件A可以被裁减掉,其功能由组件B自行完成。如果不存在策略2的条件,可采用策略3。

第三步(策略3):若该技术系统或超系统中其他的组件可以完成组件A的功能,那么组件A可以被裁剪掉,其功能由其他组件C完成。如果不存在策略3的条件,可采用策略4。

第四步(策略4):若技术系统的新添组件可以完成组件A的功能,那么组件A可以被裁剪掉,其功能由新添组件C完成。

裁剪方式的优先级:1→2→3→4,可以选择多种裁剪方式得到不同的解决方案。

经过裁剪将存在问题的功能元件删除后,其功能可以通过TRIZ理论提供的方法实现,主要有以下几种方法:

(1)依据TRIZ创新原理的多用性,原来元件实现的功能由其他元件或超系统实现;

(2)依据TRIZ创新原理的自服务,原来元件实现的功能由受作用元件自身来实现;

(3)如果功能不是必要,则删除原来元件功能和功能的作用物;

(4)应用TRIZ理论解决物理矛盾的分离方法来解决既需要功能又不需要此功能的物理矛盾问题。

应用功能裁剪的方法进行产品的创新设计主要是针对现有产品,裁剪问题功能元件,对于产生的新问题,可以应用TRIZ理论的发明原理、效应知识库、标准解等工具来解决。归纳其主要步骤如下:

第一步:确定研究对象。

第二步:对研究对象系统进行功能分析,建立功能模型。

第三步:确定功能模型中存在的有害功能、过剩功能和不足功能,进行功能裁剪。

第四步:分析裁剪后出现的问题,应用TRIZ理论的解决发明问题工具来解决问题。

第五步:裁剪后系统功能建模。

第六步:产生新的创新设计方案。

以近视眼镜的功能裁剪为例。根据裁剪法实施的指导原则,系统中提供最低价值辅助功能的组件是镜腿,因此从镜腿开始裁剪。镜腿的功能为支撑镜框。根据裁剪法的实施策略,逐一寻求裁剪镜腿的解决方案。策略一:没有镜框(不需要支撑作用);策略二:镜框自我支撑;策略三:技术系统中其他组件完成支撑镜框作用(如镜片),超系统组件完成支撑镜框作用(如手、鼻子、眼睛等)。最后,选择实施策略三,用超系统组件中的鼻子或手,来完成支撑镜框的作用。其实,很早的时候就存在这种无腿近视眼镜,使用时用鼻子或手来支撑。

再继续裁剪,我们发现,眼镜系统中剩余的组件中,镜框和镜片相比,镜框的功能是辅助的,相对价值较低,故裁减镜框。镜框的功能为支撑镜片。根据裁剪法的实施策略,逐一寻求裁剪镜框的解决方案。策略一:没有镜片(不需要支撑作用);策略二:镜片自我支撑;策略三:技术系统中其他组件完成支撑镜片作用(无),超系统组件完成支撑镜片作用(如手、鼻子、眼睛等)。最后实施策略三,很容易想到,这种眼镜就是隐形眼镜。

再继续裁剪,系统中还剩下一个组件,即镜片,那么镜片可以被裁剪掉吗?镜片的功能为改变光线的方向,使其进入眼睛。根据裁剪法的实施策略,逐一寻求裁剪镜片的解决方案。策略一:没有光线(光线为系统作用对象,因此实施策略一不可用);策略二:光线自我完成改变其方向的作用;策略三:技术系统中其他组件完成改变光线方向的作用(无),超系统组件完成改变光线方向的作用(如眼睛)。实施策略三,可以设想,整个眼镜系统已被裁剪,眼镜不存在了。通过人的眼睛自身来改变光线的方向,完成调整视力的功能。其实这就是现在的医疗技术——近视眼手术。