冬季加热水桶来取暖，但产生了不希望的水蒸 气。怎么办？
热能


加入一些机油 （暖气中的水可 否换成油？）
水 水+机油
空气
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
18
有害效果的完整模型实例

例：在寒冬低温可能造成地面开裂，进而损坏 地下电缆。为保护电缆，有专利提出可以开设 一条与电缆沟并排的窄沟，以隔断地面张力对 电缆的影响。
改用新的场(F2)来代替原有的场(F1)： 例：壁纸很难用刀子刮掉，改用蒸气。
1.
用场(F2)和物质(S3)来代替原有的场(F1) 物质(S1) 例：用液压传动代替机械力
2.
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
24
解决方案二

增加一个新的场(F2)来增強需要的效果
F
S2 F2
S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
比如：在汽车传动系统中， 机械能（场）通过发动机 （物质S2）作用于车轮 （S1）而使车轮（S1） 向前行驶。机械能、发动 机和车轮就构成了汽车行 驶这一功能的三个要素。

在物-场分析法中，理想的功能是 场F通过物质S2作用于物质S1并 改变物质S1。
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
4
技术系统功能的物-场模型
36
实例1：铜板的清洗问题

第一步：确定造成问题的相关元素
物质：电解液 (S1)，水(S2) 场：机械力(F)

TRIZ理论（5）：物—场模型分析
37
实例1：铜板的清洗问题
第二步：用物-场分析模型反映问题 物质：电解液(S1)，水(S2) 场：机械力(F) F 功能问題：效果不足

本问题适用的解法为5、6两种。
TRIZ理论（5）：物—场模型分析 39
第四步：开发设计概念（一）

增加新的场(F2)，来增強清洗的效果
F F
S2 S2 S1 F2
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
S1
40
实例1：铜板的清洗问题

寻找新的场来增强清洗效果 机械、热、化学、磁超音波 热力：用热水 化学力：利用溶剂 磁力：磁化水



场的种类： 机械能 热能 化学能 电能 磁能
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6
例一

铣刀切割零件
机械力
铣刀
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
零件
7
例二

吸尘器清洁地毯
机械力
吸尘器
地毯
8
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
物-场分析模型的结构类型
1. 2. 3. 4.
有效完整模型：系统的3个元素都存在而且有效； 不完整模型：组成系统的元素不全，缺少场或物； 效应不足的完整模型： 3个元素齐全，但效应不足； 有害效应的完整模型： 元素齐全，但产生了有害效应。
1. 2.
F S1 S2
3.
力(F) 钉子(S1)、 锤子(S2)、
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
2
本讲内容

物-场分析模型概述 物-场分析模型的结构类型 物-场分析模型的一般解法（1+2+3） 物-场分析模型的应用实例
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
3
物-场分析模型概述


TRIZ理论中的物-场分析是借助建 模技术，描述产品（技术系统） 内零部件之间的相互关系，从而 全面分析产品，获得产品创新设 计的解决方案，实现所需功能的 分析方法。目前这一方法已经有 了76个标准解。
这类问题有三种解法: 4、 5、 6、

F
S2
S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
22
解决方案一

改用新的场(F2)来代替原有的场(F1)； 或用场(F2)和物质(S3)来代替原有的场(F1) 物质(S1)。 F2 F
S1 S3
S2
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
23
效果不足的完整模型实例
25
效果不足的完整模型实例

要粘合两个零件时，用夹子(F2)帮助固定。
F
S2 F2
S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
26
解决方案三

增加新的场(F2)和物质(S3)来加強原有的效果
F1
F2
F1
S2
S1
S2
S3
S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
27
效果不足的完整模型实例

过滤网加装一个电场，用电场使小粒子凝 聚成大颗粒子，其过滤器效果大幅提升。
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
41
第四步：开发设计概念（二）

增加新的场(F2)和物质(S3)来加强原有的效 果
F1 F2 F1
S2
S1
S2
S3
S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
不完整模型的一般解法： 补齐所缺失的元素 S2 S1

TRIZ理论（5）：物—场模型分析
11
解决办法

增加需要的元件，完善物-场三角形
F
S2
S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
12
完善物-场模型实例：干燥衣服

衣服(S1)含有水(S2)， 如何加快干燥？
1.
2.
烘干法：增加热力 (F)加快水分蒸发。 甩干法：增加离心 力(F)可以分离水。

1、内部型复杂物场

在系统内部引入添加物以强化物-场模型 增加系统外部外部添加物以强化物-场模型 以外部环境系统作为添加物以强化物-场模型 修正或改变环境以强化物场模型 对微小量进行后期控制以增加可操作性 通过物质引入而使系统指标不超过最大值以增加安全性 原则在局部实现最大（或最小）值
物-场分析模型
(Substance-Field Analysis)


提出问题： 现在有一枚钉子，要顶在墙壁上，怎么办？
构建解决问题模型： 钉子(S1)、锤子(S2)、力(F)
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
1
物－场标准模型

TRIZ认为：所有技术系 统的功能都能分解成为 三个基本元素（两个物 质一个场）
第三级 向双、多、超系统或微观级协调进化的标准解系统……… 6 3.1 向双系统或多系统进化………………………… 5 3.2 向微观级系统进化……………………………… 1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
30
第四级 测量与检测的标准解系统………………………………… 17 § 4.1间接方法………………………………3 § 4.2建立测量的物场模型…………………4 § 4.3加强测量的物场模型……………………3 § 4.4向铁－场模型转化……………………5 § 4.5测量系统的进化方向…………………2 第五级 标准解应用策略准则…………………………… ……… 17 5.1引入物质……………………………… 4 5.2引入场………………………………… 3 5.3相变…………………………………… 5 5.4利用自然现象和物理效应…………… 2 5.5通过分解或结合获得物质粒子……… 3

解决方案二

增加另一个场(F2)，用来平衡产生有害效果的 场。
F
S2 F2
S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
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有害效果的完整模型实例

要避免零件在加工时弯曲，增加一个相对的力 平整草坪的割草机
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
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问题模型三及其解法

模型的三个元素齐全，但是需要的效果不足。 比如场效应太弱、太慢等。

TRIZ中，重点关注和解决的是不完整模型、效应不足 的完整模型和有害效应的完整模型三种情况。
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
9
物-场分析模型的符号含义
符号 意义
需要的效果
不足的效果 有害的效果
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
10
问题模型一及其解法

不完整模型：组成系统的元素不全，缺少场 或物，模型缺少一至两个元件，需要的效果 沒有产生。

TRIZ物-场技术系统的功能模型可以用一个完整的物场三角形来表示。如图



S1和S2是组成技术系统 的两个物质。 S1：工件； S2：工具。 场(F)是物-场模型中产 生作用力的一种能量。
F
S2
S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
5
物质与场的种类



物质的种类： 材料 工具 零件 人 环境
S2 S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
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实例1：铜板的清洗问题
第三步：选择问题模型的一般解法 效应不足的完整模型有3种解法


4. 改用新的场(F2)来代替原有的场(F1)；或用场(F2)和物质(S3)来代 替原有的场(F1) 物质(S1)。 5. 增加一个新的场(F2)来增強需要的效果 6. 增加新的场(F2)和物质(S3)来加強原有的效果
F

S3可以是修改后 的S1或S2，或者 是通过共同改变 S1、S2得来。
S2 S3
S1
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
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有害效果的完整模型实例

为增加室内的私密性安装了窗帘，但严重影响 了室内的光照度。
1.
2.
改换窗帘 窗玻璃改为 磨砂玻璃。
TRIZ理论（5）：物—场模型分析
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有害效果的完整模型实例
2、改变原有物质去除有害作用