triz發(fā)明物質(zhì)場(chǎng)模型分析

1第4章物質(zhì)-場(chǎng)模型分析理論根底沖突分析40條創(chuàng)造創(chuàng)新原理建議方案物質(zhì)–場(chǎng)分析ARIZ算法分析76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解需求功能分析效應(yīng)知識(shí)庫(kù)

技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化模式問(wèn)題分析分析工具基于知識(shí)的工具結(jié)論矛盾矩陣2回憶：TRIZ法體系結(jié)構(gòu)5.1物質(zhì)-場(chǎng)模型 5.2物質(zhì)-場(chǎng)模型分析模式 5.3物質(zhì)-場(chǎng)模型的描述 5.4物質(zhì)-場(chǎng)模型工作流程 5.5物質(zhì)-場(chǎng)組建的規(guī)那么 5.6物質(zhì)-場(chǎng)模型功能分析法的應(yīng)用 5.7物質(zhì)-場(chǎng)模型理論運(yùn)用實(shí)例 3物質(zhì)－場(chǎng)模型是TRIZ法重要分析工具，是用來(lái)分析與現(xiàn)存技術(shù)有關(guān)的模型類問(wèn)題〔ModelingProblems〕。所有技術(shù)系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)某種功能，所有的系統(tǒng)都可分解為由兩個(gè)物質(zhì)(S1,S2)和一個(gè)場(chǎng)(F)三個(gè)根本元件組成。如下圖，其中物質(zhì)S1是系統(tǒng)動(dòng)作的接受者,場(chǎng)F通過(guò)物質(zhì)S2作用于物質(zhì)S1并改變S1。45.1物質(zhì)-場(chǎng)模型杯子手力場(chǎng)功能：手拿杯子物質(zhì)S1和S2：二者定義取決于每一個(gè)具體的應(yīng)用，它們可以是整個(gè)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或單個(gè)物體，可以是材料、工具、零件、人或環(huán)境等任何東西。場(chǎng)：為系統(tǒng)提供能量，促使系統(tǒng)發(fā)生反響，從而可以實(shí)現(xiàn)某種效應(yīng)。這種效應(yīng)可以作用于S2上，或作用在場(chǎng)信息的輸出物上。物質(zhì)-場(chǎng)模型簡(jiǎn)稱物場(chǎng)模型，相應(yīng)的分析稱為物場(chǎng)分析。物場(chǎng)模型的三定律：所有的系統(tǒng)都可以分解為三個(gè)根本要素〔S1、S2、F〕；一個(gè)完整的系統(tǒng)必定由這三個(gè)根本要素組成；將相互作用的三個(gè)根本要素進(jìn)行有機(jī)組合將形成一個(gè)功能。55.1物質(zhì)-場(chǎng)模型力場(chǎng)：壓力、沖擊、脈沖聲場(chǎng)：超聲波、次聲波電場(chǎng)：靜電、電流光學(xué)場(chǎng)〔紫外線、紅外線、可見(jiàn)光〕化學(xué)場(chǎng)〔氧化、復(fù)原、酸性環(huán)境、堿性環(huán)境〕熱能場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)、電離輻射場(chǎng)、放射性場(chǎng)、氣味場(chǎng)等1．有效完整系統(tǒng)模式。組成系統(tǒng)模型的三元件都存在，且都有效，能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者所追求的效應(yīng)。2．不完全系統(tǒng)模式。組成系統(tǒng)模型的三元件〔兩個(gè)物質(zhì)，一個(gè)場(chǎng)〕中局部元件不存在，需要增加系統(tǒng)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)有效完整的系統(tǒng)功能。3．非有效完整系統(tǒng)模式。模型中的三元件都存在，但設(shè)計(jì)者所追求的效應(yīng)未能完全實(shí)現(xiàn)，如產(chǎn)生的力不夠大，溫度不夠高等。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效應(yīng)，需要對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。4．有害完整系統(tǒng)模式。模型三元件都存在，但產(chǎn)生的是與設(shè)計(jì)者所追求的相沖突的有害效應(yīng)。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中，要消除系統(tǒng)這種有害的效應(yīng)。65.2物質(zhì)-場(chǎng)模型分析4個(gè)模式為了方便世界范圍內(nèi)交流以及讓分析的過(guò)程更加形象化。人們?cè)诳茖W(xué)研究的實(shí)踐中形成了統(tǒng)一的物質(zhì)-場(chǎng)模型的描述方法。具體符號(hào)如下：描述物場(chǎng)模型的符號(hào)75.3物質(zhì)-場(chǎng)模型的描述場(chǎng)F作用于S2上，使S2對(duì)S1產(chǎn)生影響，從而改變S1，到達(dá)預(yù)期效果。例：磁鐵通過(guò)磁場(chǎng)吸引鐵。將其用物場(chǎng)模型描述就是：F為磁場(chǎng)，S1為鐵片，S2為磁鐵。即F磁場(chǎng)作用于S2磁鐵上，使S2磁鐵對(duì)S1鐵片產(chǎn)生影響，改變其所處位置狀態(tài)。8〔1〕物質(zhì)-場(chǎng)模型的描述—完整的系統(tǒng)描述如右圖，場(chǎng)F作用于S2上，使S2對(duì)S1產(chǎn)生有害作用影響。例：車輛噪聲擾民將其用物場(chǎng)模型描述就是：F為振動(dòng)場(chǎng)，S1為居民，S2為空氣。即F振動(dòng)場(chǎng)的能量作用于S2空氣。振動(dòng)場(chǎng)的能量作用在空氣上形成駐波，產(chǎn)生噪聲，噪聲作用于S1居民身上，對(duì)其正常生活形成了干擾。9〔2〕物質(zhì)-場(chǎng)模型的描述—產(chǎn)生有害作用的系統(tǒng)描述如右圖，場(chǎng)F作用于S2上，使S2對(duì)S1產(chǎn)生影響，從而改變S1。但場(chǎng)F的作用效果缺乏，因此使S2對(duì)S1作用的效果也缺乏。例：冬季供暖缺乏，人們覺(jué)得寒冷。其用物場(chǎng)描述就是：F為暖氣系統(tǒng)產(chǎn)生的熱場(chǎng)，S1為人，S2為室內(nèi)的空氣。即熱場(chǎng)作用于S2室內(nèi)的空氣，空氣受到激活，作用于S1人身上。但由于F熱場(chǎng)產(chǎn)生的能量缺乏，作用缺乏，對(duì)S2空氣的激發(fā)作用不夠，從而導(dǎo)致S2對(duì)S1作用缺乏，取暖效益不明顯，對(duì)S1產(chǎn)生的影響未能到達(dá)預(yù)計(jì)效果。10〔3〕物質(zhì)-場(chǎng)模型的描述—對(duì)于缺乏的作用和效益構(gòu)造物質(zhì)－場(chǎng)模型通常遵循以下圖所示的工作流程,即1．識(shí)別元件，定義模型中的三個(gè)要素，2．構(gòu)建模型，3．從76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解中選擇適宜的解作為解決方案，4．進(jìn)一步開(kāi)展解，以到達(dá)系統(tǒng)的有效和完善，5．實(shí)現(xiàn)具體解，6．探求另外可行解。115.4物質(zhì)-場(chǎng)模型工作流程第一種情況：非物質(zhì)-場(chǎng)系統(tǒng)〔只包含一個(gè)組件〕或者非完整物質(zhì)-場(chǎng)系統(tǒng)〔包含兩個(gè)組件〕應(yīng)該建立完整物質(zhì)-場(chǎng)。例：拋錨的汽車停在馬路上，前來(lái)的拖拽車要利用機(jī)械力將其拖走。圖中物場(chǎng)模型中S1為拋錨的汽車，S3為拖拽車，F(xiàn)為機(jī)械場(chǎng)。由于S3不直接接觸S1，不能將場(chǎng)的作用充分傳遞給S1，此物場(chǎng)模型不能使全系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。125.5物質(zhì)-場(chǎng)組建的規(guī)那么〔一〕機(jī)械場(chǎng)汽車拖拽車針對(duì)兩個(gè)要素不能直接接觸的問(wèn)題，可以參加鋼索將兩車栓到一起，形成機(jī)械場(chǎng)的傳遞，增強(qiáng)其可控性，從而到達(dá)讓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。其中S2代表添加的鋼索。S2為直接對(duì)S1產(chǎn)生作用的要素，它對(duì)S1產(chǎn)生作用的來(lái)源為F和S3對(duì)其的作用，S2和S3同時(shí)受F機(jī)械場(chǎng)的作用。13機(jī)械場(chǎng)拖拽車汽車鋼索機(jī)械場(chǎng)拖拽車汽車鋼索補(bǔ)充物可以引入到：〔1〕物質(zhì)內(nèi)部，形成內(nèi)部復(fù)合物場(chǎng)；〔2〕物質(zhì)外部，形成外部復(fù)合物場(chǎng)。例：下雪天汽車行駛在馬路上，由于路面雪的覆蓋導(dǎo)致摩擦系數(shù)降低，汽車輪子打滑。此時(shí)汽車輪胎已經(jīng)既定，馬路情況也不易改變。那么可以在車輪上加設(shè)鐵鏈，利用鐵鏈與地面的作用增大前進(jìn)阻力，使車輪打滑狀況大大減少。145.5物質(zhì)-場(chǎng)組建的規(guī)那么〔二〕第二種情況：把易控的、具有所需特性的補(bǔ)充物引入到系統(tǒng)，形成復(fù)合物場(chǎng)。以下圖S1表示汽車行駛的路面，S2表示汽車輪胎，F(xiàn)1為發(fā)動(dòng)機(jī)施加在輪子S2上的力場(chǎng)。由于雪的覆蓋使摩擦系數(shù)降低，S2對(duì)S1的作用不大，產(chǎn)生效應(yīng)缺乏，用虛線表示。S3為車輪上加設(shè)的鐵鏈。以下圖表示出，由于S3的參加，系統(tǒng)作用充足，從而構(gòu)成有效完整的系統(tǒng)。15輪胎路面力場(chǎng)鐵鏈輪胎路面力場(chǎng)鐵鏈例：現(xiàn)代社會(huì)中的白領(lǐng)女性工作常年與計(jì)算機(jī)打交道，深受電磁輻射的危害。特別是其懷孕時(shí)期，長(zhǎng)期的電磁輻射無(wú)疑會(huì)對(duì)將來(lái)的寶寶的健康造成影響。165.5物質(zhì)-場(chǎng)組建的規(guī)那么〔三〕第三種情況：如果不允許將其他物質(zhì)引入系統(tǒng)，那么可通過(guò)引入外部環(huán)境中現(xiàn)有的物質(zhì)，同時(shí)在外部環(huán)境中形成物場(chǎng)來(lái)解決問(wèn)題。為了降低傷害，可以引入外部物質(zhì)，如人們常使用的防輻射服裝，通過(guò)引入的物質(zhì)，在系統(tǒng)外部形成物場(chǎng)，經(jīng)過(guò)外部物場(chǎng)的作用，對(duì)原來(lái)的場(chǎng)起到降低甚至屏蔽的效果。上頁(yè)圖中F能量場(chǎng)〔電流形成的能量場(chǎng)〕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(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生不利影響，因此形成了有害作用系統(tǒng)。通過(guò)引入外部環(huán)境中現(xiàn)有的物質(zhì)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(chǎng)、S2電腦組成系統(tǒng)，接受S2對(duì)其的影響。從而使人從此有害系統(tǒng)中脫離。17如果只需要最小的作用狀態(tài)，但現(xiàn)有條件無(wú)法滿足，那么采用大的作用狀態(tài)，再把多余的局部帶走。185.5物質(zhì)-場(chǎng)組建的規(guī)那么〔四〕例：制作精細(xì)陶瓷的時(shí)候，常常先做出一個(gè)略大于目標(biāo)產(chǎn)物的毛坯，再通過(guò)精細(xì)加工得到目標(biāo)產(chǎn)物。增加的精細(xì)加工程序，保證了產(chǎn)品的精密性。毛坯體積的富裕給后期加工提供了空間。其中F代表機(jī)械場(chǎng)，F(xiàn)1為初加工的機(jī)械場(chǎng)，F(xiàn)2為精細(xì)加工的機(jī)械場(chǎng)。S2為用來(lái)進(jìn)行粗加工的機(jī)器，S4為用來(lái)精細(xì)加工的機(jī)器。S1+S3為初加工后的毛坯。S1為最終產(chǎn)品，S3為毛坯上多余的材料。初加工時(shí)F1作用于S2上，使S2對(duì)S1+S3進(jìn)行作用，得到初級(jí)產(chǎn)品。精細(xì)加工時(shí)，在F2的作用下S4將S3從S1+S3上面去除，從而留下目標(biāo)產(chǎn)品S1。初加工的機(jī)械場(chǎng)粗加工的機(jī)器初加工后的毛坯精細(xì)加工的機(jī)械場(chǎng)精加工的機(jī)器最終產(chǎn)品毛坯上多余的材料例：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)失靈，無(wú)法將汽油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為前進(jìn)的動(dòng)能，那么可以將此汽油放入拖拽機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，使拖拽機(jī)運(yùn)動(dòng)，拉著汽車前進(jìn)。5.5物質(zhì)-場(chǎng)組建的規(guī)那么〔五〕如果需要得到對(duì)某種物質(zhì)的最大作用狀態(tài)，而條件不允許，那么可以把此作用狀態(tài)作用于與之有關(guān)聯(lián)的另一個(gè)物質(zhì)。圖中F表示汽油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能，S2為汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，S1為汽車的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)失靈的時(shí)候，汽油的化學(xué)能無(wú)法正常的轉(zhuǎn)化為汽車運(yùn)行所需的機(jī)械能，因此系統(tǒng)為一個(gè)作用效應(yīng)缺乏的系統(tǒng)。用虛線表示其元件之間的鏈接關(guān)系。當(dāng)變化其作用關(guān)聯(lián)物，即將汽油放入拖拽機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，物場(chǎng)模型變?yōu)槿缟享?yè)圖所示。汽油的化學(xué)能在拖拽機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，由拖拽機(jī)的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)汽車車輪運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生有效完整的新系統(tǒng)?；瘜W(xué)能無(wú)法轉(zhuǎn)化機(jī)械能發(fā)動(dòng)機(jī)汽車運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)拖拽機(jī)例：X射線衍射儀，將X射線集中在一條X通路上，其他地方用鉛玻璃等進(jìn)行隔離保護(hù)。如果選擇的場(chǎng)是最小場(chǎng)，那么在需要最大作用的地方引入物質(zhì)，用于生成局部的強(qiáng)化場(chǎng)。205.5物質(zhì)-場(chǎng)組建的規(guī)那么〔六〕如果需要得到有選擇的最大作用狀態(tài)〔只需要在特定區(qū)域發(fā)生最大作用，其他區(qū)域保持最小作用狀態(tài)〕，那么作用場(chǎng)的選擇可以是最大或者最小：如果場(chǎng)的作用是最大，那么需要集中其作用區(qū)域，并且對(duì)其他非作用的區(qū)域引入防護(hù)物質(zhì)。采用物質(zhì)–場(chǎng)模型功能分析法應(yīng)用于產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程如下：步驟1:定義系統(tǒng)的總功能；步驟2:進(jìn)行功能分解,并確定根本功能和核心功能；215.6物質(zhì)-場(chǎng)模型功能分析法的應(yīng)用功能分解為解決問(wèn)題根底。由于系統(tǒng)的復(fù)雜性,只有將總功能分解為易于實(shí)現(xiàn)的根本功能,產(chǎn)品設(shè)計(jì)才能真正成功?？偣δ芸煞纸鉃榉止δ堋⒆庸δ?直到分解到根本功能為止。即從根到枝再到葉的分解過(guò)程，見(jiàn)以下圖。步驟3:建立系統(tǒng)的功能模型；根據(jù)功能分解的結(jié)果,建立各根本功能的物質(zhì)–場(chǎng)模型,并有機(jī)結(jié)合建立系統(tǒng)整體的功能模型。步驟4:確定待改進(jìn)功能模型；按物質(zhì)–場(chǎng)分析方法,TRIZ中將功能分為四類:(1)有效完整功能(2)不完整功能(3)非有效完整功能(4)有害功能。根據(jù)功能類別，分析系統(tǒng)的功能模型,確定各根本功能模型的類型,發(fā)現(xiàn)待改進(jìn)的功能模型。22步驟5:標(biāo)準(zhǔn)解分析Altshuller等提出了76種標(biāo)準(zhǔn)解，并分為如下五類：〔1〕不改變或僅少量改變已有系統(tǒng)：13種標(biāo)準(zhǔn)解；〔2〕改變已有系統(tǒng)：23種標(biāo)準(zhǔn)解；〔3〕系統(tǒng)傳遞：6種標(biāo)準(zhǔn)解；〔4〕檢查與測(cè)量：17種標(biāo)準(zhǔn)解；〔5〕簡(jiǎn)化與改善策略：17種標(biāo)準(zhǔn)解。根據(jù)每一種根本功能的“物質(zhì)–場(chǎng)〞模型來(lái)尋找相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)解。步驟6:提出新的設(shè)計(jì)概念；根據(jù)實(shí)際工程結(jié)構(gòu),將解決問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)解轉(zhuǎn)化為特定的解領(lǐng)域。步驟7:解的評(píng)價(jià)。對(duì)解領(lǐng)域進(jìn)行評(píng)估,如有多個(gè)可行的解領(lǐng)域,根據(jù)進(jìn)化的模式選取綜合最優(yōu)的方案。23第一類標(biāo)準(zhǔn)解：不改變或僅少量改變系統(tǒng)

〔1〕假設(shè)只有S1，應(yīng)增加S2及場(chǎng)F，以完善系統(tǒng)3要素，并使其有效。

〔2〕假設(shè)系統(tǒng)不能改變，但可接受永久的或臨時(shí)的添加物，可以在S1或S2內(nèi)部添加來(lái)實(shí)現(xiàn)。

〔3〕假設(shè)系統(tǒng)不能改變，但用永久的或臨時(shí)的外部添加物來(lái)改變S1或S2

是可以接受的，那么加之。

〔4〕假定系統(tǒng)不能改變，但可用環(huán)境資源作為內(nèi)部或外部添加物，是可接受的，那么加之。

〔5〕假定系統(tǒng)不能改變，但可以改變系統(tǒng)以外的環(huán)境，那么改變之。

〔6〕微小量的精確控制是困難的，可以通過(guò)增加一個(gè)附加物，并在之后除去來(lái)控制微小量。

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自行車成為了綠色環(huán)保、健康的運(yùn)動(dòng)，故維修自行車，讓之變得更加輕便就成為系統(tǒng)提出的問(wèn)題。下面將用物質(zhì)－場(chǎng)模型分析方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。1．定義系統(tǒng)的總功能；此系統(tǒng)的總功能就是整體自行車系統(tǒng)2．進(jìn)行功能分解,并確定主要功能；按照其功能的不同，整體自行車系統(tǒng)可以分為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。其中執(zhí)行系統(tǒng)是其主要功能，并且自行車的輕便與否也絕大局部取決于它。3．建立系統(tǒng)的功能模型;由于執(zhí)行系統(tǒng)起主要作用，功能復(fù)雜，限于篇幅，這里只討論執(zhí)行系統(tǒng)的改善。245.7實(shí)例1：舊自行車車況改善〔1〕識(shí)別元件車輪為S1，轉(zhuǎn)軸為S2，車鏈傳動(dòng)來(lái)的機(jī)械能為F。〔2〕構(gòu)造模型根據(jù)本問(wèn)題所給出的三元件構(gòu)造如下圖的物質(zhì)-場(chǎng)模型。對(duì)系統(tǒng)的完整性、有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)。系統(tǒng)元件不缺少，但是每個(gè)元件的運(yùn)行效率沒(méi)有到達(dá)最正確?！?〕考慮解決方案,從標(biāo)準(zhǔn)解中選擇一個(gè)適宜的解在附錄B中所示的76種標(biāo)準(zhǔn)解中，發(fā)現(xiàn)第五類標(biāo)準(zhǔn)解中有引入物質(zhì)的解。因此在傳動(dòng)裝置和車輪與轉(zhuǎn)軸直接都添加潤(rùn)滑油，減少其摩擦損耗，從而到達(dá)提高自行車輕便度的目標(biāo)，其物場(chǎng)轉(zhuǎn)化模型圖見(jiàn)以下圖。255.7實(shí)例1：舊自行車車況改善〔續(xù)1〕潤(rùn)滑油機(jī)械能轉(zhuǎn)軸車輪其中車輪為S1，轉(zhuǎn)軸為S2，車鏈傳動(dòng)來(lái)的機(jī)械能為F，潤(rùn)滑劑為S3。系統(tǒng)原為效應(yīng)缺乏的系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑劑的添加，使場(chǎng)的作用更好的進(jìn)行傳導(dǎo)，從而使效應(yīng)增強(qiáng)，得到有效完整的系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)解中的第三類標(biāo)準(zhǔn)解介紹的傳遞到雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)的解也可以運(yùn)用其中。如現(xiàn)實(shí)出現(xiàn)的檔速可調(diào)自行車，通過(guò)將運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的單系統(tǒng)變?yōu)楹羞\(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和傳遞調(diào)檔功能系統(tǒng)的雙系統(tǒng)，從而到達(dá)改善其行使?fàn)顩r的目的。4．進(jìn)一步開(kāi)展這個(gè)概念，以支持所得解決方案。在實(shí)際的現(xiàn)實(shí)使用中，人們可以選擇不同的潤(rùn)滑劑以實(shí)現(xiàn)提高系統(tǒng)性能的目的。那么可以綜合考慮潤(rùn)滑劑效果、價(jià)格、耐久性以及添加難易程度，從而綜合選擇最正確方案。265.7實(shí)例1：舊自行車車況改善〔續(xù)2〕在冶煉新型鋼材的過(guò)程中須向鋼水中參加多種添加劑，需要在鋼水混合器中使兩者均勻混合，鋼水混合器如右圖所示?；旌掀鞫瞬抗潭ㄓ锌赊D(zhuǎn)動(dòng)的齒形葉片。葉片攪拌鋼水，使其與添加劑均勻混合。出現(xiàn)的問(wèn)題：混合時(shí)由于鋼水的高溫，使葉片的外表開(kāi)始熔化，既縮短了系統(tǒng)的壽命，又有影響了鋼水的成分。275.7實(shí)例2：鋼水混合物的改進(jìn)構(gòu)建關(guān)于鋼水混合的模型，S1是鋼水混合器和葉片，S2是鋼水，F(xiàn)2是鋼水所帶有的大量熱能。由圖可知，大量的熱能F2使鋼水S2熔化，熔化的鋼水S2又作用在S1上，使S1受到損害，形成有害系統(tǒng)。285.7實(shí)例2：鋼水混合物的改進(jìn)(續(xù)1〕熱能鋼水鋼水混合器和葉片解決方案：引入另一個(gè)場(chǎng)，構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)性質(zhì)的流程。向鋼水混合器里通入冷卻物質(zhì)，冷卻葉片?，F(xiàn)在通入的是冷空氣F1。冷空氣迅速冷卻接觸的鋼水，使其凝固為薄薄的硬殼S3。硬殼不斷地產(chǎn)生和熔化，保護(hù)了鋼水混合器和葉片。如下圖，F(xiàn)2,S2和S3構(gòu)成一個(gè)物場(chǎng)結(jié)構(gòu)；F1,S1和S3構(gòu)成另一個(gè)物場(chǎng)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)物場(chǎng)結(jié)構(gòu)的共同作用對(duì)象為S3。增加場(chǎng)F1,新生成中間介質(zhì)S3是使矛盾得以解決的關(guān)鍵。5.7實(shí)例2：鋼水混合物的改進(jìn)〔續(xù)2〕熱能鋼水鋼水混合器和葉片熱能鋼水鋼水混合器和葉片薄薄的硬殼溫度場(chǎng)將此問(wèn)題的解決嚴(yán)格按照物場(chǎng)模型理論進(jìn)行分析，步驟如下。1．定義系統(tǒng)的總功能；此系統(tǒng)的總功能是向鋼水添加添加劑以調(diào)配鋼水成分。2．進(jìn)行功能分解,并確定主要功能；按照其功能的不同，此系統(tǒng)可以分為添加劑配置和運(yùn)輸系統(tǒng)、添加劑添加系統(tǒng)、添加劑均勻攪拌系統(tǒng)。其中本狀態(tài)下的有害系統(tǒng)為添加劑均勻攪拌系統(tǒng)，需要致力于它的有害性的去除。3．建立系統(tǒng)的功能模型；此模型建立的步驟同樣按照本章之前介紹的功能模型的構(gòu)建來(lái)進(jìn)行?！?〕識(shí)別元件S1是鋼水混合器和葉片，S2是鋼水，F(xiàn)2是鋼水所帶有的大量熱能。〔2〕構(gòu)造模型根據(jù)本問(wèn)題所給出的三元件構(gòu)造如上圖所示的物質(zhì)-場(chǎng)模型。對(duì)系統(tǒng)的完整性、有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)。系統(tǒng)元件不缺少，元件之間場(chǎng)的作用產(chǎn)生了有害效果。305.7實(shí)例2：鋼水混合物的改進(jìn)〔續(xù)3〕〔3〕考慮解決方案,從標(biāo)準(zhǔn)解中選擇一個(gè)適宜的解在附錄B中所示的76種標(biāo)準(zhǔn)解中，發(fā)現(xiàn)第三類標(biāo)準(zhǔn)解介紹的傳遞到雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)的解可以運(yùn)用其中，即通過(guò)引入冷空氣流帶來(lái)元件S3的增加。屏蔽原系統(tǒng)的有害效應(yīng)。4．進(jìn)一步開(kāi)展這個(gè)概念，以支持所得解決方案。在實(shí)際的現(xiàn)實(shí)使用中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)冷空氣流的溫度、流速、成分等對(duì)系統(tǒng)的效應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。5．探求另外可行解。還可以運(yùn)用其他的標(biāo)準(zhǔn)解。如增加添加物，即在鋼水混合器和葉片外表添加熱障涂層材料，對(duì)其進(jìn)行高溫保護(hù)。或者改善鋼水混合器和葉片本身的材料，使其能夠耐受更高溫度。6．為各種不同的解找到適合它們的使用領(lǐng)域。315.7實(shí)例2：鋼水混合物的改進(jìn)〔續(xù)3〕原始人采摘的果子需要運(yùn)輸回洞穴，捕捉到的動(dòng)物需要運(yùn)輸回洞穴，甚至可能還會(huì)需要運(yùn)輸水、石塊等進(jìn)入洞穴。在他們那個(gè)時(shí)期，手拉肩扛是唯一的方法。用物場(chǎng)模型分析這種運(yùn)輸狀態(tài)為：S1為地面或者其他的阻礙人和物運(yùn)動(dòng)的外表，S2為要運(yùn)輸?shù)摹拔镔Y〞和拖拽它的人類組成的整體，F(xiàn)為機(jī)械場(chǎng)。F作用于S2，S2作用于S1。325.7實(shí)例3：運(yùn)輸系統(tǒng)的進(jìn)化1．運(yùn)輸?shù)牡谝淮芜M(jìn)步——滑動(dòng)摩擦改為滾動(dòng)摩擦。人類發(fā)現(xiàn)在可以滾動(dòng)的樹(shù)枝上拖動(dòng)省力，于是改進(jìn)拖拽方式，在物體和地面上墊上可以滑動(dòng)的介質(zhì)，滑動(dòng)摩擦變成了滾動(dòng)摩擦，摩擦因數(shù)大大降低。它其實(shí)就是76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解中的第3條解“假設(shè)系統(tǒng)不能改變，但永久的或臨時(shí)的用外部添加物來(lái)改變S1或S2是可以接受的，那么加之。〞即其在S1上面增加了外部添加物S3，S3可以讓系統(tǒng)變成滾動(dòng)摩擦的添加物。3