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TRIZ物场分析


(1)有用并且充分的相互作用
• 有效、完整的物场模型
• 是一种理想的状态,也是设 计者追求的状态,功能的三 个元素都存在,且相互之间 的作用充分。
例:手拿杯子
F
S1
S2
机械场
杯子拿稳不掉
杯子

(2)有用但不充分的相互作用
• 效应不足的物场模型 • 功能的三个元素齐全,
但设计者追求的相互作 用未能实现或只是部分 实现。
• 发现总结了76个解模型,所以也叫76个标准解。 • 按照问题的类型分为五级,形成标准解法系统。
四、标准解及应用
标准解系统名称
子系统 数量
第一级 建立或完善物场模型的标准解
1.1 构建完整的物场模型(8)
13
1.2 消除或中和有害作用,构建完善的物场模型(5)
第二级 增强物场模型的标准解
2.1 向复合物场模型转换(2)
例:气泡分离
机械场 F
S1
液体
S2
气泡
S1
液体
S2
气泡
例:机油中是否有水?
S1

S2

热场
F
S1
S2


例:如何将火柴理顺后装入火柴盒?
引入磁粉S2和磁场F,F作用于S2,S2同 时作用于火柴S1,表述如下:
磁场
F
S1
火柴
S1
火柴
S2
磁粉
有害模型I
• 一般解法二:加入第三种物质,阻止有害作用。 • 它应该是原有两种物质之一的变种。
例:物体的粘贴
粘贴力
F
粘贴力 F
S1
物体1
S2
物体2
S1
物体1
S2
物体2
F2
夹紧力
不充分模型III
• 一般解法六:引入第二个场或第二个场和 第三个物质,代替原有场或原有场和物质。 例:墙纸的去除
机械场
F1
蒸汽场 F2
S1
墙面
S2
墙纸
S1
墙面
S2
墙纸
六种一般解法
• 1.引入新的物质 • 2.引入新的场 • 3.引入新的物质和场 • 4.替代原有的场 • 5.替代原有的物质和场 • 6.补足缺失元素
残留电解液体的强烈爆炸冲击并强制将其彻底排出微孔。
课堂练习
• 人工碎石 • 问题描述:直接用榔头击岩石效应不足。
人力
F1
S1
岩石
S2
榔头
物场分析
• 解法一:引入新场
人力
F1
S1
S2
岩石
榔头
F2:化学场使岩石脆化。 F2:冷冻场使岩石冻裂。
人力
F1
S1
S2
岩石
榔头
F2
• 解法二:引入新的场和物质
F2
FF22::化磁学 冲冲击击力力::将使水用磁表化面以活加性强剂清溶洗解。来加强残留电解液移动。
4、开发设计概念:
解法二:引入第二个场和第三个物质增强有效的效应。。
机械冲洗力
机械冲洗力
压力
F1
F1
F2
S1
S2
S1
S3
S2
电解液

电解液
蒸汽

5、解决方案:使用热水(100℃以上)且与高压力结
合。过热的水蒸汽可达到微孔内,穿进并充满微孔,形成对
F
F2
F
S1
S2
S3
S1
S2
创新方法咨询与研究中心
32
备选解决方案2:引进新的场
F F
S1
S2
S1
S2
F2
利用水电离或 超声波振荡相 结合的方式
33
例2:纯铜板的清洗
• 问题描述: • 在纯铜电解生产过程中,少量的电解液会残留
在铜板表面的微孔中,在铜板存储过程中,这 些残留的电解液会挥发出来而形成氧化斑点, 从而影响铜板表面质量并降低其价值。为避免 这种损失,在存储之前先清洗铜板,以去除铜 板表面微孔中的残留电解液。但是,由于微孔 非常小,微孔中的电解液很难能够得到彻底清 洗。该如何改进纯钢的清洗呢?
物场分析
1、确定相关元素: 2、绘制物场模型:为效应不足模型。 3、选择一般解法:有三种,选其中二种对比。
机械冲击力
F1
S1
S2
电解液

4、开发设计概念:
解法一:增加另外一个场F2来强化有用效应。
机械冲击力
F1
机械冲击力 F1
S1
S2
S1
S2
电解液

电解液

FF22::超热声 冲波击冲力击:力使:用使热用水超清声洗波。清洗。
• 第四级专注于解决涉及到测量和探测的 专项问题。
• 虽然测量系统的进化方向主要服从于共 同的一般进化路径,但这里的专项问题 有其独特的特性。尽管如此,第四级的 标准解法与第一级、第二级、第三级中 的标准解法有很多还是相似的。
??
实例1:实现吸尘器功能
(引入缺少的机械场建立完整的物场模型)
S1 地毯
S2 吸尘器
机械场 F
S1 地毯
S2 吸尘器
实例2:铣刀切割零件
机械场
零件
铣刀
实例3:人油漆墙壁
化学场
墙壁

二、物-场模型的种类
(1)有用并且充分的相互作用 (2)有用但不充分的相互作用(不充分模型) (3)有用但过度的相互作用(有害模型) (4)有害的相互作用(有害模型) (5)不完整的物场模型(缺失模型)
F
S1
S2
S3
有害模型I
例:办公室的玻璃
光场
F
光场
F
S1
隐私
S2
玻璃
S1
隐私
S2
S3
磨砂
玻璃
有害模型I
例:外科手术中的橡胶手套
F
F
S1
病人
S2
医生的手
S1
病人
S2
S3
医生的手
橡胶手套
有害模型II
• 一般解法三:引入第二个场,抵消有害作用。
F
S1
S2
F2
有害模型II
例:细长轴的切削加工
切削力
S1
四、标准解及应用
例2:延长炉衬的寿命
热场
F
S1
炉衬
S2
钢水
F
S1
S2
S3 熔渣
标准解1.2.2:引入系统中现有的变异物。
四、标准解及应用
例3:消除管路的液压冲击
在管道系统中输送液体时,由于液体的骤然停滞,管道内的压力
急剧升高,形成液压冲击(高压波)。仔细分析可知,气化的液
体能够完全吸收冲击的能量。可是,消除液压的冲击必须在瞬
物场分析是TRIZ的一项工具,可分析 并改进技术系统的功能。
什么是物场模型
技术系统存在的目的是实现功能。 功能可以分解为2种物质和1种场。(工具、对象、场) 技术系统的功能模型可以用一个完整的物质--场
(Substance--Field)三角形来表示。
F
S1
S2
物质的种类
广义的物质可以包括任何东西。对于“物” 应理解为,它是一种与任何结构、功能、形状、 材质等复杂性无关的物体。
物场分析的一般解法流程
物场模型
一般解法
六个一般解
转化
待解决的 问题
应用 最终方案
例1:洗衣机洗衣效果差问题
问题描述:洗衣机洗衣服时,衣服即容易打 结,也洗不干净。
建立物场模型 S1:衣服 S2:洗衣粉或水 F:化学或机械
化学场或机械场
F
S1
S2
衣服
洗衣粉或水
创新方法咨询与研究中心
31
备选解决方案1:引进新的物质 和场
第一级:基本物场模型的标准解
• 第一级的解法聚集于建立和拆解物场模 型,包括创建需要的效应或消除不希望 出现的效应的系列法则,每条法则的选 择和应用将取决于具体的约束条件。
四、标准解及应用
例1:普通路标夜晚看不清
物场模型分析:效应不足
光场
F
光场
F
S1
S2
S1
S2 S3
司机
路标
司机
路标 发光涂料
标准解1.1.3:在物质外部引入添加物,帮助实现功能。
细长轴
F
S2
刀具
切削力 F
刀具
S1
S2
细长轴 F2 支架反作用力
不充分模型I
• 一般解法四:引入第二个场和第三个物质增 强有效的效应
例:使带有衬垫紧固件中的楔子轻而易举地拔出。
机械场 F1
S1
楔子
S2
衬垫
机械场 F1
F2
热场
S1
楔子
S3
易熔合金 属衬垫
S2
衬垫
不充分模型II
• 一般解法五:引入第二个场增强有效的效应。
四、标准解及应用
例1:房屋中光源照度不足的问题
光场 F
F 光场
S1
房间
S2

S1
房间
标准解3.1.1:创建双系统和多系统。
S2 S3 S4 S5

四、标准解及应用
标准解3.1.4:双、多系统的简化。
四、标准解及应用
例2:自行车链条具有柔性,但 组成链条的零件则是刚性的。
A特性
S0
与S0完全相反的-A特性
例:手拿杯子
手被割破
F
S1
S2
机械场
杯子

(5)不完整的物场模型
• 三个元素不齐全,可能缺少物质,也可 能缺少场 。
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