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4.1 常见的资源类型

资源最初的涵义更多的是指金属、木材、煤炭、石油等自然资源。在TRIZ理论中,资源是一切可被人类开发和利用的物质、能量和信息的总称。这个概念强调的是“可开发和利用”。例如大量的档案信息,在没有互联网的时代无法利用,就不是资源;在互联网时代可以深度开发和利用,就是资源了。

对资源进行合理分类,并以此为基础加以分析和理解是解决创新问题的必经之路。根据资源来源的不同,可分为来自系统内部的资源和来自外部环境(超系统)的资源。根据资源的不同类型,可分为物质资源、能量资源、信息资源、时间资源、空间资源和功能资源。

4.1.1 物质资源

物质资源指用于实现有用功能的一切物质。例如:高跟鞋是物质资源,它可以用来增加高度;雪是物质资源,北方用雪作为过滤填料净化空气。金属、塑料、煤炭、石油等是比较常见的物质资源。实际上,系统或环境中任何种类的材料或物质都可看作是可用物质资源。例如:废弃物、原材料、产品、系统组件、廉价物质、水等。在问题的分析和解决过程中,建议尽量应用系统中已有的物质资源。例如:阿坝县的藏居位于海拔3600m以上,处于高原河谷地区,藏居材料就地取泥。解放初期,当地政府曾经推行过砖房,但适应不了当地的巨大温差,所以还是保留了现有土夯建筑,这种建筑内部保温效果极好,冬暖夏凉,一般一年维护一次即可,主要是修补自然裂缝。

4.1.2 能量资源

能量资源指系统中存在或能产生的场或能量流。一般能够提供某种形式能量的物质或物质的转换运动过程都可以称为能源。能源主要分为三类:一是来自太阳的能量,除辐射能外,还有经其转化的多种形式的能源;二是来自地球本身的能量,例如热能和原子能;三是来自地球与其他天体相互作用所引起的能量,例如潮汐能。

应用建议:考虑使用过剩能量,系统中或系统周围可用作其他用途的任何可用能量,都可看做是一种资源,如机械资源(旋转、压强、气压、水压等)、热力资源(蒸汽能、加热、冷却等)、化学资源(化学反应、化学能)、电力资源、磁力资源、电磁资源。建议在使用过程中减少用能,避免损失,变害为利。例如:利用汽车的废气来升高温度;汽车发动机既驱动后轮或前轮,又驱动液压泵使液压系统工作;用发电厂余热供工厂生产或居民取暖。

4.1.3 信息资源

信息资源指系统中存在或能产生的信息。信息作为反映客观世界各种事物的特征和变化结合的新知识已成为一种重要资源。与其他种类的资源相比,信息资源更加抽象,但是却具有非常重要的意义。信息正逐渐成为决定生产及发展规模、速度和方向的重要力量。在信息理论、信息处理、信息传递、信息储存、信息检索、信息整理、信息管理等许多领域中都发挥着越来越大的作用。信息资源的使用应着重于提高个体信息感知的能力。例如:通过汽车发动机传出的声音或汽车尾气中的某些物质含量来判断发动机的运行情况;中医通过望闻问切来估计患者的病情;人们通过一个人的脸色来判断其健康状况;根据钢水颜色判断钢水的温度等。这其中发动机的声音、患者的脉搏、人的脸色、钢水的颜色都是信息,能够被人们获取并加以有效利用。

4.1.4 时间资源

时间资源指系统启动之前、工作中、工作后以及动作周期中的可利用时间。时间资源的应用要考虑充分利用空闲时刻或时间周期,以及部分或全部未使用的各种停顿和空闲,包括运行前、运行中和运行后的时间。也可以通过同时进行两种或多种操作达到利用时间资源的目的。

应用时间资源具体有以下方法:

(1)利用作用之间的停顿时间,进行清洁、改造、测量、调整、重置等工作。

(2)利用同时作用,在动作的进行过程中同时完成其他功能,以提高时间资源的利用率。例如:利用运输过程进行机械加工;利用制造过程进行精加工;利用制造动作防止破坏;同时应用两种或多种张力;利用预作业时间做下一步工作;同时执行几种相似的作用;结合两种方向作用;同时应用不同的操作;利用开发时间进行冷却;利用开发时间进行维修;同时测量等。

(3)利用预先作用,事先采取行动可以轻易地解决很多问题。采取预先作用可以达到以下目的:产生预张力,在安全区域中进行缓冲,预加固,引入保护层,引入附加功能单元,引入必要材料,引入一种介质,产生隔离,作出标记,安装传感器,赋予必要的性质,创造一种材料的特殊结构,创造异质性,创造必要的速度,创造一种作用程序等。

(4)利用作用之后的时间。在动作结束之后进行相应的补偿或者辅助工作,如拆除模具功能单元,排除固定功能单元,移除媒介载体,去除耗尽功用的物质,进行产品精加工,制造产品,损坏后自修,测量等。

4.1.5 空间资源

空间资源指系统本身及超系统的可利用空间。在应用空间资源时,要充分考虑节省空间或者当空间有限时,任何系统中或周围的空闲空间都可用于放置额外的作用对象,特别是某个表面的背面、未占据空间、表面上的未占用部分、其他作用对象之间的空间、作用对象的背面、作用对象外面的空间、作用对象初始位置附近的空间、活动盖下面的空间、其他对象各组成部分之间的空间、另一个作用对象上的空间、另一个作用对象内的空间、另一个作用对象占用的空间、环境中的空间等。例如采用嵌套式结构的俄罗斯套娃、采用层叠式结构的组合衣柜等,都是充分利用空间资源的典型实例。

4.1.6 功能资源

功能资源指利用系统的已有组件,挖掘系统的隐性功能。功能(效应)资源是一种特殊的资源,其源自于某一物质自身的特性,或者两个物质之间的相互作用,这种功能(效应)能够被利用,故称之为资源。功能资源的分析要着重考虑挖掘系统组件的多用性,例如:飞机舱门也可用作舷梯;劈木材时沿着木材本身的纹路劈最省力,这是木材本身所体现的特性,能够被人们利用;一个零件内部结构的不同,会表现为对声波不同的反射性能,这使得超声探伤成为可能;不同类型的血液相遇会发生凝血效应,将吸有不同血型的医用棉覆盖在伤者的出血部位,可以实现快速止血。这些都是应用功能(效应)资源解决问题的实例。

在设计中,认真考虑各种资源有助于开阔设计者的眼界,使他们能够打破问题的框架,获得创造性的解决方案。TRIZ在运用资源的概念时,更多地是与其他的内容相结合,包括资源与理想度的提升,资源与技术系统的进化方向,资源与矛盾分析、功能分析的结合,具体内容本书将后续章节加以介绍。 nWmoyaKKgn8hM9XimJEE1VFfp6wWSbUiBRwYLK0AIXwM6jUl1iSNCm6G8ehqjI7d

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