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05 物理矛盾和四大分离原理

(五)物理矛盾和四大分离原理
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。

物理矛盾所存在的子系统就是系统的关键子系统,系统或关键子系统应该具有为满足某个需求的参数特性,但另一个需求要求系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。

分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的,分离方法共有11种,归纳概括为四大分离原理,分别是空间分离、时间分离、居于条件的分离和系统级别分离等。

对于物理冲突,TRIZ给出了如下四条分离作用原理.
(1)从时间上分离相反的特性:物体在一时间段内表现为一种特性,而在另
一时间段内则表现为另一种特性.
(2)从空间上分离相反的特性:物体的一部分表现为一种特性,而另一部则
分表现为另一种特性.
(3)从整体与部分上分离相反的特性:整体具有一种特性,而部分具有相反
的特性.
(4)在同一种物质中相反的特性共存:物质在特定的条件下表现为唯一的特性,在另一种条件下表现为另一种特性.
对于物理矛盾的解决,TRIZ提供了4个分离原则:空间分离,时间分离,条件分离,整体与部分分离。

分离原理简单说来可以归纳为4大分离原理和11种分离方法。

解决物理矛盾的分离原则
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。

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。

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。

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。

物理矛盾的11种分离方法:
(1)相反需求的空间分离。

从空间上进行系统或子系统的分离,以在不同的空间实现相反的需求。

比如,矿井中,喷洒弥漫的小水滴是一种去除空气中的粉尘很有效的常用方式,但是,小水滴会产生水雾,影响可见度。

(2)相反需求的时间分离。

从时间上进行系统或子系统的分离,以在不同的时间实现相反的需求。

比如,根据焊接的缝隙宽窄焊接电极的波形带宽,这样电极的波形带宽随时间是变化,以获得最佳的焊接效果。

(3)系统转换(1a)。

将同类或异类系统与超系统结合。

比如,在多地震地区,用电缆将各建筑物连接起来,通过各建筑物的自由摆动对地震进行监测和分析预报。

(4)系统转换(1b)。

将系统转换为反系统,或将系统与反系统相结合。

比如,为了止血,在伤口上贴上含有不用相容血型血的纱布垫。

(5)系统转换(1c)。

系统具有一种特性,其子系统有其相反的特性。

比如,自行车的链轮传动结构中的链条,其链条中的每颗链节是刚性的,多颗链节连接组成的整个链条却具有柔性。

(6)系统转换(2)。

将系统转换到微观级系统。

比如,液体散步撒布装置中包含一个隔膜,在电场感应下允许液体穿过这个隔膜(电渗透作用)。

(7)相变1。

改变一个系统的部分相态,或改变其环境。

比如,氧气以液体形式进行储存、运输、保管,以便节省空间,使用时压力释放下转化为气体。

(8)相变2。

改变动态的系统部分相态(依据工作条件来改变相态)。

比如,热交换包含镍钛合金箔片,在温度升高时,交换镍钛合金箔片位置,以增加冷却区域。

(9)相变3。

联合利用相变时的现象。

比如,为增加模型内部的压力,事先在模型中填充一种物质,这种物质一旦接触到液态金属就会气化。

(10)相变4。

以具有两种状态的物质代替具有一种状态的物质。

比如,抛光液由含有铁磁研磨颗粒的液态石墨组成。

(11)物理—化学转换。

物质的创造—消灭,是作为合成—分解、离子化—再结合的一个结果。

比如,热导管的工作液态在管中热受区蒸发并产生化学分解。

然后,化学成分在受冷区重新结合恢复到工作液态。

现实实践:北京交通的解决办法。

空间上分离:(1)专用公交线(2)公交直线单路号车,拐弯换其它路号的公交车。

时间上分离:(1)每3分钟发一次车.需要时可变动。

解决北京单路车因路线长而总是不按时到达。

解决北京多路车在一条线上拥堵\占道。

解决北京单路车为保证时间间隔短大量配车,而除上下班时间外,开只有几人乘坐的空车。

解决每个等车站很长,很乱,一来车,可以坐这路也可坐哪路,跑来跑去。

解决站牌太多,字太小,有时两个远离的牌子看起来很困难。

有时一个红绿灯口两边有不同的车,来回走。

2.(1)整体与部分的分离:如果单位里或单位旁有更多的物美价廉的食堂,会在时间上分离一部分的集中上下班的乘客,而使大家按时吃饭不得病.
部分单位自己无法建车库,可在上下班时租用专线公交车作班车.
(2)基于条件的分离:北京应在上下班时更短时间发一次车。

都向左(或右)拐弯换车。

您还有什么好的办法呢?。

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