技术人工物的结构与功能之间的关系

发布时间：2020-06-22 02:40

【摘要】： 本研究是以问题为导向的技术哲学研究。本研究的基本问题是:技术人工物的结构与功能之间是什么关系?换句话说,技术人工物的结构与功能是如何关联在一起,从而形成一个独立且完整的技术人工物的?这个问题自1998年技术哲学经验转向以来,一直到2007年都是荷兰学派(主要是代尔夫特理工大学和埃因霍恩理工大学)技术哲学研究的核心问题。然而,这个问题到现在为止都没有得到完整地解答。因此,本研究的目标就是:基于工程师视角,提供一个关于技术人工物的结构与功能之间关系的系统理论;该理论能够完整地解释各种情境中技术人工物的结构与功能之间的关系,如技术人工物的使用情景和设计(包括常规设计与创造性设计)情景。本研究基于工程师视角,从技术内部审视基本问题,以发明问题解决理论(TRIZ)的思想和方法为指导,采用逐步缩小问题解的可能范围:首先确定研究进路,其次确定研究方法论,接着确定具体的研究方法,然后再进行案例研究寻找解释模型。本研究继承了荷兰学派领军人物Peter Kroes教授提出来的实用进路,但在研究方法论上选择了非还原性质的工程方法(如面向对象方法)作为工具来分析技术人工物的结构-功能的关系问题。本研究基于面向对象方法的思想和“空间分离,时间同步”的第三方描述策略,在使用情境和设计情境中分别同时得到关于技术功能的类函数与关于结构的类函数,并在统一辅助平面上建立了类函数模型。类函数模型能够解释技术人工物在所有情景(即使用情景、常规设计情境和创造性设计情景)中的结构与功能之间的肯定性关系,并且能够解释普遍存在的非充分决定性(UD)现象、实现限制(RC)现象,以及功能失灵(MF)现象。本研究最大的创新点在于:类函数模型是一个关于技术人工物的结构与功能之间关系的普遍的系统性解决方案,解答了荷兰学派在技术人工物双重属性研究方面未能完整解答的问题。本研究的第二个创新点在于:在方法论上,本研究提出荷兰学派忽略了反还原论是技术哲学经验转向的一个潜在前提。因此,具有还原性质的方法虽然有助于快速理解技术人工物的结构与功能之间的复杂关系,但不适用于最终求解技术人工物双重属性之间的关系问题;而非还原性质的方法则是能够完整解答这一问题的一种途径。本研究的第三个创新点是:以工程师的方式研究哲学问题,即将技术创新方法论——发明问题解决理论(TRIZ)成功应用于哲学研究。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：N02
【图文】：

功能目标,子功能,误差,模块

步形成圆形，且各个方向上的直径与标准圆周的直径之间的误差不超过0.05Inln。连续冲模方式是一种功能分解的设计方式。工程师们将模具冲压的二十多道工序大致分为四个子功能模块(见图6.1中的四个意象动作IAI到IA;):(1)将长条铜片切割成短条，长度为圆筒铜环的周长，且两边成方波锯齿状;(2)根据以往的经验，先将铜片两边冲压成90“的圆弧，而铜片中间部分依然保持直板;(3)将铜片中间直板部分冲压成90”的圆弧，这样整个铜片弯曲近270“;(4)在最后冲压前，插入模心，里外结合将铜片冲压成圆状，然后切割成单件圆柱铜环。图6.1连续冲模方式的四个子功能模块、功能目标和误差要求样品模具交货时间临近了，工程师们已经组装好样品模具，丸山开始试模。然而，非常不幸，模具压制出来的产品不是十分准确的圆形，即不能满足0.05Inln的精度要求。无论丸山怎样调整

实际运行,模具,工序,半成品

出问题的应该是最后的环节，即插入模心后里外结合将铜片压制成准备圆形的工序。经过这道工序，压制的半成品应该是准确的圆形。然而，从这道工序出来的半成品却变得不是那么准确的圆形，见图6.2的第四个物理动作(PA4)和·失败的结果两幅图。PAd失败的结果原因图6.2模具实际运行的四个环节、失败的结果和原因发现了问题所在，那么导致这个问题的原因呢?通过详细观察和分析，工程

【引证文献】