物场分析模型演示文稿

物场分析模型演示文稿目前一页\总数五十三页\编于五点物场分析模型目前二页\总数五十三页\编于五点物－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）力(F)钉子(S1)、锤子(S2)、FS1S2目前三页\总数五十三页\编于五点本讲内容物-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目前四页\总数五十三页\编于五点物-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。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。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。目前五页\总数五十三页\编于五点技术系统功能的物-场模型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。

FS2S1目前六页\总数五十三页\编于五点物质与场的种类物质的种类：材料工具零件人环境场的种类：机械能热能化学能电能磁能

目前七页\总数五十三页\编于五点例一铣刀切割零件机械力铣刀零件目前八页\总数五十三页\编于五点例二吸尘器清洁地毯机械力地毯吸尘器目前九页\总数五十三页\编于五点物-场分析模型的结构类型有效完整模型：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。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。目前十页\总数五十三页\编于五点物-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目前十一页\总数五十三页\编于五点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。不完整模型的一般解法：补齐所缺失的元素S1S2目前十二页\总数五十三页\编于五点解决办法增加需要的元件，完善物-场三角形FS1S2目前十三页\总数五十三页\编于五点完善物-场模型实例：干燥衣服衣服(S1)含有水(S2)，如何加快干燥？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。目前十四页\总数五十三页\编于五点完善物-场模型实例2如何迅速而准确地查找出压缩机氟利昂渗漏处？给出的条件是物S1（氟利昂），不能构成完整的物-场模型，引入第二个物S2（荧光粉）和一个场F(紫外辐射)，完善了具有不完整功能的系统。S1S2FS1S2S1＋＋F氟利昂荧光粉氟利昂紫外辐射紫外辐射氟利昂荧光粉目前十五页\总数五十三页\编于五点问题模型二及其解法模型的三个元素齐全，但是产生了有害的效果。这种问题有两种解法:加入一个新物质(S3)增加另一个场(F2)FS1S2目前十六页\总数五十三页\编于五点解决方案一加入一个新物质(S3)，用来阻止有害作用。S3可以是修改后的S1或S2，或者是通过共同改变S1、S2得来。FS1S2S3目前十七页\总数五十三页\编于五点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。改换窗帘窗玻璃改为磨砂玻璃。目前十八页\总数五十三页\编于五点有害效果的完整模型实例冬季加热水桶来取暖，但产生了不希望的水蒸气。怎么办？加入一些机油（暖气中的水可否换成油？）热能水空气水+机油目前十九页\总数五十三页\编于五点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。在本例中，我们可以将电缆沟看成是一个局部，窄沟也是一个局部，两者才组成了一个整体。需要注意的是，不能将窄沟看成是中间隔断体，因为地面的开裂对电缆沟和窄沟的作用是同时存在的，只不过因为窄沟更容易形变，所以地面的开裂对电缆沟的影响就变小了。窄沟在此的作用类似机械零件设计时的卸荷槽。目前二十页\总数五十三页\编于五点解决方案二增加另一个场(F2)，用来平衡产生有害效果的场。F2FS1S2目前二十一页\总数五十三页\编于五点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目前二十二页\总数五十三页\编于五点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。这类问题有三种解法:4、5、6、FS1S2目前二十三页\总数五十三页\编于五点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)。FS2S1F2S3目前二十四页\总数五十三页\编于五点效果不足的完整模型实例改用新的场(F2)来代替原有的场(F1)：例：壁纸很难用刀子刮掉，改用蒸气。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目前二十五页\总数五十三页\编于五点解决方案二增加一个新的场(F2)来增強需要的效果FS1S2F2目前二十六页\总数五十三页\编于五点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。FS1S2F2目前二十七页\总数五十三页\编于五点解决方案三增加新的场(F2)和物质(S3)来加強原有的效果F1S1S2F2S3S2F1S1目前二十八页\总数五十三页\编于五点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。F1S1S2F2S3S2F1S1目前二十九页\总数五十三页\编于五点物-场分析模型的应用步骤以上介绍了物-场分析模型的6种解法。在具体应用物-场分析模型时，建议参考以下步骤：1、确定造成问题的相关元素2、绘制物-场分析模型（用模型反映问题）3、选择问题模型的一般解法4、开发设计概念目前三十页\总数五十三页\编于五点发明问题76个标准解系统构成第一级建立或完善物场模型的标准解系统………13

1.1建立物场模型……81.2消除物场模型的有害效应………5第二级强化物场模型的标准解系统………………23

2.1向复合物场模型进化…………22.2加强物场模型……62.3采用频率协调强化物场模型……32.4引入磁性添加物强化物场模型…………12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…………53.2向微观级系统进化………………1目前三十一页\总数五十三页\编于五点发明问题76个标准解系统构成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……175.1引入物质………………45.2引入场…………………35.3相变……55.4利用自然现象和物理效应……………25.5通过分解或结合获得物质粒子………3

合计76目前三十二页\总数五十三页\编于五点应用物场模型分析标准解的流程、当前问题判断问题类型需要改进系统建立物场模型测量和检测问题建立物场模型第四级判断模型类型产生有害效应模型不完整作用不足第一级第二、三级第五级目前三十三页\总数五十三页\编于五点效应不足模型_标准解法（2-8）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2、外部型复杂物场增加系统外部外部添加物以强化物-场模型3、外部环境作添加物的物场以外部环境系统作为添加物以强化物-场模型4、外部环境物场修正或改变环境以强化物场模型5、微小量原则对微小量进行后期控制以增加可操作性6、极大值原则通过物质引入而使系统指标不超过最大值以增加安全性7、选择性极大值原则在局部实现最大（或最小）值目前三十四页\总数五十三页\编于五点有害效应模型_标准解法（9-13）1、加入新物质去除有害作用。当S1和S2间可加物质时，在S1和S2之间引入物质2、改变原有物质去除有害作用修改S1或S2以消除或隔断有害效应3、切断有害作用局部作用以切断有害效应4、加入新场去除有害作用增加反向的场以中和有害效应5、关闭磁作用在不需要磁效应时关闭磁作用目前三十五页\总数五十三页\编于五点物-场分析模型的应用实例实例1：铜板的清洗问题实例2：太空锤设计实例3：防止钢丸发送机弯管破损目前三十六页\总数五十三页\编于五点实例1：铜板的清洗问题电镀纯铜时，少许电解液会留在铜表面的微孔中。若不清除，电解液干燥时会留下氧化的痕迹，减少产品的外观和价值。因此通常在储存之前，要先冲洗表面。但是因为微孔很小，即使用大量的水冲洗，还是会有一些电解液留在微孔中。改进的方法？目前三十七页\总数五十三页\编于五点实例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)目前三十八页\总数五十三页\编于五点第二步：用物-场分析模型反映问题物质：电解液(S1)，水(S2)场：机械力(F)功能问題：效果不足FS1S2实例1：铜板的清洗问题目前三十九页\总数五十三页\编于五点第三步：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

本问题适用的解法为5、6两种。实例1：铜板的清洗问题目前四十页\总数五十三页\编于五点第四步：开发设计概念（一）增加新的场(F2)，来增強清洗的效果F2S1S2FS1S2F目前四十一页\总数五十三页\编于五点寻找新的场来增强清洗效果机械、热、化学、磁场？机械力：利用超音波热力：用热水化学力：利用溶剂磁力：磁化水实例1：铜板的清洗问题目前四十二页\总数五十三页\编于五点第四步：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F1S1S2F2S3S2F1S1目前四十三页\总数五十三页\编于五点最终解决方案F2：压力，S3：蒸气高压蒸气(超过100°C)可以深入微孔，强迫清出电解液F2S3S2F1S1目前四十四页\总数五十三页\编于五点例2：太空中的锤子？太空中修理航空器可能会用到锤子。太空中用的锤子如何设计？目前四十五页\总数五十三页\编于五点例2：太空中的锤子

在地面上使用锤子时，由于重力作用，冲击后的锤子不可能产生反弹；但在太空中，由于没有重力，锤子经冲击后，会以非常危险的速度向使用者的头部反弹。目前四十六页\总数五十三页\编于五点实例2：太空中的锤子？第一步：确定造成问题的相关元素物质：工件(S1)，锤子(S2)场：力(F)目前四十七页\总数五十三页\编于五点实例2：太空中的锤子？第二步：用物-场分析模型反映问题物质：工件(S1)，锤子(S2)场：力(F)功能问题：产生有害作用。FS