科協(xié)TRIZ培訓物場分析

物場分析與標準解系統(tǒng)主講人陶勇主辦單位：德陽市科學技術協(xié)會四川工程職業(yè)技術學院東汽科學技術協(xié)會四川建筑職業(yè)技術學院TRIZ的解題模式內容提綱物場分析基本概念（物、場、物場模型）符號系統(tǒng)及基本結構1（1）（2）23標準解系統(tǒng)應用步驟物場分析--基本概念（物質）

物質：

是指實現(xiàn)功能的物質元素，是工程系統(tǒng)中所包含的任意復雜級別的具體對象

具體對象：材料---基料、輔料

工具---流水線、設備、部件、零件、特征

人------操作人員、參與者…….

環(huán)境-----技術系統(tǒng)所處的周圍環(huán)境物場分析--基本概念（物質）

狀態(tài)的多樣性：

典型的物理狀態(tài)----真空、等離子、氣體、液體和固體

中間態(tài)和化合態(tài)----氣溶膠、液溶膠、固溶膠、泡沫、粉末、凝膠體、

多孔物質

有特殊性質的材料----熱性能、電性質、磁性質、光學性質

級別的層次性：

單元素----螺釘、別針、杯子

復雜系統(tǒng)---汽車、太空船、大型計算機物場分析--基本概念（場）

場：是指工程系統(tǒng)中物質之間的相互作用。

基本物理場：

重力場、電磁場、強作用場、弱作用場

其它相互作用：

機械場、風場、熱場、化學場、放射場、生物場、嗅覺場、聲場物場分析--基本概念（場）

按照可控性由低到高的順序：重力場機械場聲場熱場化學場電場磁場輻射場物場模型的由來化學分子模型物場分析--基本概念（物場模型）

“物質-場”模型

以物質和場的形式表示的，工程系統(tǒng)中任意子系統(tǒng)的模型

建立物場模型的目的提示技術系統(tǒng)的功能機制，描述技術系統(tǒng)中不同元素之間

發(fā)生的不足的、有害的、過度的和不需的相互作用。物場分析--基本概念（物場模型）

物場模型的作用描述系統(tǒng)中的相互作用（行為）

可用來描述任意級別的工程系統(tǒng)

描述的是最低限度的、可操作的、可控制的技術系統(tǒng)

模型（問題區(qū)域）

是研究技術系統(tǒng)轉化和發(fā)展的TRIZ工具物場模型的產(chǎn)生

所有的功能都可以分解為3個基本元素，執(zhí)行體、

接受體、場（相互間的作用）；

一個存在的功能必定由這3個基本元素組成（必要條件）

將相互作用的3個基本元素進行有機的組合形成

一個功能（非充分條件）。

最基本的物場模型S－物質：任何東西F－場：物質間的相互作用

S2—工具（作用發(fā)出者）

S1—作用對象（作用承受者）最基本的物場模型實例錘子的工作系統(tǒng)物場分析--符號系統(tǒng)最基本的物場模型實例鞋子和地面組成的系統(tǒng)：S2－地面S1－鞋子F－摩擦力有用的作用F1：摩擦力使正常行走成為可能有害的作用F2：會使鞋子磨損不足的作用F3：冰面上行走摩擦力不足會打滑過度的作用F4：沙石路面上行走摩擦力過度建立物場模型1.1.1完善具有不完整功能的系統(tǒng)目的/初始條件：

一個給定的對象不能（或很難）適應（滿足）需要的變化；約束條件：對于物質和場的引入沒有限制；解決方案：引入“缺失”的元素，完善物場模型；實例1：實現(xiàn)吸塵器功能

（引入缺少的機械場建立完整的物場模型）地毯吸塵器機械場FS1S2S2吸塵器S1地毯物場模型與功能型物場模型與功能型物場模型與功能型標準解的由來實例煉焦實例物場模型與標準解

在標準解法中，對于同一個問題模型，可能有幾個解的模型都可以解決這種問題模型。就看你怎么選擇，哪種更合適最常用的幾個標準解法產(chǎn)生有害作用時，引入變形的第三種物質S3產(chǎn)生有害作用時，引入超系統(tǒng)中的物質S3產(chǎn)生有害作用時，引入抵消有害作用的場F2物場模型與標準解標準解系統(tǒng)

1物場模型的構建與毀壞2增強物場模型3向超系統(tǒng)或微級系統(tǒng)躍遷4檢測和測量問題5標準解法的應用標準物場模型的構建與破壞

1.1物場模型的構建

1.2物場模型的破壞建立物場模型建立物場模型建立物場模型建立物場模型物場模型的構建建立物場模型物場模型的構建物場模型的構建物場模型的破壞物場模型的破壞物場模型的破壞物場模型的破壞物場模型的破壞物場模型的破壞物場模型的破壞物場模型的破壞物場模型的破壞物場模型的破壞物場組建的規(guī)則還有一種情況：如果不允許將其他物質引入系統(tǒng)，那么可通過引入外部環(huán)境中現(xiàn)有的物質，同時在外部環(huán)境中形成物場來解決問題。例：現(xiàn)代社會中的白領女性工作常年與計算機打交道，深受電磁輻射的危害。特別是其懷孕時期，長期的電磁輻射無疑會對將來的寶寶的健康造成影響。為了降低傷害，可以引入外部物質，如人們常使用的防輻射服裝，通過引入的物質，在系統(tǒng)外部形成物場，經(jīng)過外部物場的作用，對原來的場起到降低甚至屏蔽的效果。圖中F能量場（電流形成的能量場）作用于S2電腦使其激發(fā)，S2激活散發(fā)出電磁波作用于要素S1人身上。由于電磁波對人體健康會產(chǎn)生不利影響，因此形成了有害作用系統(tǒng)。通過引入外部環(huán)境中現(xiàn)有的物質S3即防輻射服裝，形成了右圖所示的系統(tǒng)。防輻射服代替S1人與F電磁場、S2電腦組成系統(tǒng)，接受S2對其的影響。從而使人從此有害系統(tǒng)中脫離。物場模型標準解方案實際解實際問題物場模型應用符號系統(tǒng)具體化標準解創(chuàng)新級別物場模型的增強

2.1轉變?yōu)閺碗s物場模型2.2增強物場模型2.3通過頻率協(xié)調來增強2.4鐵磁場模型轉變?yōu)閺碗s物場模型轉變?yōu)閺碗s物場模型轉變?yōu)閺碗s物場模型物場模型的增強轉變?yōu)閺碗s物場模型轉變?yōu)閺碗s物場模型物場模型的增強物場模型的增強物場模型的增強物場模型的增強物場模型的增強向超系統(tǒng)或微觀級躍遷向超系統(tǒng)或微觀級躍遷向超系統(tǒng)或微觀級躍遷檢測與測量檢測與測量

間接測量

建立測量的物場模型間接測量

讓系統(tǒng)變化取代探測和測量

如果給定的是檢測測量問題，并且對更改系統(tǒng)無要求，則可合理地改變系統(tǒng)，避免進行檢測和測量。間接測量

兩次連續(xù)的檢測代替量化的測量例題：如何批量檢查軸的外徑尺寸是否合格？

軸的尺寸要求為34±0.2,通過測量手段檢查軸是否合格的方法

是運用千分尺來測量軸的尺寸間接測量實例無損檢測不允許出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣等情況。如何在不傷工件前提下，檢測焊綘質量。實例X-射線擦傷機

X光片強光場S0-？-？→F0S0F0`

焊縫S1

S1眼睛F1

F1光場建立測量的物場模型建立測量的物場模型測量物場的合成如果非物場系統(tǒng)（S0）十分不便于檢驗和測量，就要通過完善基本物場或雙物場結構來求解。實例超聲波探傷儀

焊縫反射波場

S0-？-？→F0S0F0`

焊縫S1F1S1探頭

超聲波場

F1

F1電場向復雜物場躍遷實例

FnS0-？-？→F0F0`

S0

S2S1

S1

F1F1

實例熒光探傷儀

著色滲透探傷劑熒光滲透探傷劑

實例

S2=熒光劑S1=眼睛S0=焊縫

F0`=熒光場F1=熒光FnS0-？-？→F0F0`

S0

S2S1

S1

F1F1

F0`=光場S1=眼睛F1=光場S2=著色劑

向測量環(huán)境物場遷移向測量環(huán)境物場遷移向測量鐵磁場躍遷通過將非磁性物場模型轉化為磁性物場模型可以提高測量或檢測系統(tǒng)的性能。具體實現(xiàn)方法：

用磁性材料（/粒子）

向被測物中引入鐵磁性粒子；1、用磁性材料（/粒子）替換被測物；S0-？-？→F0S0`fmF0`mag

S1

S1F1

F1向測量鐵磁場躍遷

2、向被測物中引入鐵磁性粒子FnS0-？-？→F0F0`mag

焊縫S0

S2fmS1

S1

F1F1

向測量鐵磁場躍遷

F`