㈠ 物理矛盾实例和解决方法
我们首先来看阿奇舒勒的矛盾矩阵。
阿奇舒勒矛盾矩阵由39个通用工程参数和40个创新原理构成,矛盾矩阵第一列表示改进的参数,第一行表示恶化的参数,共有39*39个小格子,每一个小格子代表一个工程矛盾(具体说明),非对角线上小格子所表达的矛盾为技术矛盾。该矛盾由对应小格子里所提供的创新原理解决(具体说明)。
需要说明:
1、不同的矛盾提供原理数不一样(1、
2、
3、4),尽可能应用所提供的创新原理解决问题,否则你定义的矛盾有问题;
2、如果非对角线上小格子里面没有数字,表明该矛盾在实际工程中不存在;
3、对角线上小格子里面没有数字,并不表示不存在矛盾,而是另一类矛盾。
我们知道,技术矛盾是两个参数之间形成的矛盾,即当一个参数改进时,引起另一个参数的恶化;当我们用同样的方式描述对角线上小格子所表达的矛盾时,应该是“当一个参数改进时,又引起该参数的恶化”,也就是说,对角线上小格子对应的正反两个参数是一个参数,说明这些参数自身产生了矛盾,这样的矛盾称物理矛盾。例如,笔记本携带时应该小点,使用时应该大点,对笔记本的尺寸相反的要求就构成了物理矛盾。本章研究物理矛盾及其解决方法。
幻灯片2
§1 物理矛盾的定义
•物理矛盾的定义:
•当一个技术系统中对同一个参数具有相互
排斥(相反的或是不同的)需求时,所产生的
矛盾称为物理矛盾。
对于技术系统的元素,物理矛盾有以下三种情况:
第一种情况,这个元素是通用工程参数,不同的设计条件对它提出了完全相反的要求,例如:对于建筑领域,墙体的设计应该有足够的厚度以使其坚固,同时墙体又要尽量薄以使建筑进程加快并且总重比较轻。建筑结构的材料密度应接近零以使其轻便,同时材料密度也应该足够高以使其具有一定的承重能力。另外还有:温度既要高又要低;尺寸既要长又要短;材质既要软又要硬等等。
第二种情况,这个元素是通用工程参数,不同的工况条件对它有着不同(并非完全相反)的要求,例如:灯泡的功率既要是25瓦,又要是100瓦;一个工件的形状,既要是直的,又要是弯的等等。
第三种情况,这个元素是非工程参数,不同的工况条件对它有着不同的要求,例如:冰箱的门既要经常打开,又要经常保持关闭;道路上既要有十字路口,又要没有十字路口。
㈡ 物理矛盾可以通过分离矛盾的方法解决,有几种分离原则
解决物理矛盾的分离原则
1、空间分离:将矛盾双方在不同的空间分离以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一空间出现一方时、空间分离是可能的。
2、时间分离:将矛盾双方在不同的时间分离、以降低解决问题的难度。当系统 矛盾双方在某一时空中只出现一方时时间分离是可能的。
3、条件分离:将矛盾双方在不同的条件下分离、以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一条件下只出现一方时、条件分离是可能的。
4、整体与部分分离:将矛盾双方在不同的层次分离、以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在系统层次只出现一方时整体与部分分离是可能的。
㈢ 物理矛盾及其解决原理
物理矛盾是当一个技术系统的工程参数具有相反的需求,就出现了物理矛盾。比如说,要求系统的某个参数既要出现又不存在,或既要高又要低,或既要大又要小等等。相对于技术矛盾,物理矛盾是一种更尖锐的矛盾,创新中需要加以解决。具体来讲,物理矛盾表现在:
1)系统或关键子系统必须存在,又不能存在;)系统或关键子系统具有性能“F”,同时应具有性能“-F”,“F”与“-F”是相反的性能;3)系统或关键子系统必须处于状态“S”及状态“-S”,“S”与“-S”是不同的状态;
4)系统或关键子系统不能随时间变化,随时间变化。从功能实现的角度,物理矛盾可表现在:
1)为了实现关键功能,系统或子系统需要具有有用的一个功能,但为了避免出现有害的另一个功能,系统或子系统又不能具有上述有用功能;2)关键子系统的特性必须是取大值,以取得有用功能,但又必须是小值以避免出现有害功能)系统或关键子系统必须出现以获得一个有用功能,但系统或子系统又不能出现,以避免出现有害功能物理矛盾可以根据系统所存在的具体问题,选择具体的描述方式来进行表达。总结归纳物理学中的常用参数,主要有3大类:几何类、材料及能量类、功能类。