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1、物場分析與標(biāo)準(zhǔn)解物場在TRIZ理論體系中的位置主要內(nèi)容物場模型相同解決方案類似物場分析法物場模型的76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解及其實(shí)例76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解的應(yīng)用流程物場分析法(Substance-Field:Su-Field)是阿奇舒勒于1979年在他的專著《創(chuàng)造是精密的科學(xué)》中提出的解決問題的方法。在技術(shù)系統(tǒng)的“參數(shù)屬性”不明顯的情況下,矛盾矩陣表便無法有效地發(fā)揮作用。這時(shí),矛盾雖不可見,但問題依然存在,并且可以解決。此時(shí),技術(shù)系統(tǒng)問題的“結(jié)構(gòu)屬性”比較明顯,適于使用物質(zhì)-場分析法。物場分析法通過建立系統(tǒng)內(nèi)結(jié)構(gòu)化的問題模型來正確地描述系統(tǒng)內(nèi)的問題,用符號語言清楚表達(dá)技術(shù)系統(tǒng)(子系統(tǒng))的功能,
2、正確地描述系統(tǒng)的構(gòu)成要素及構(gòu)成要素之間的相互聯(lián)系。一、物場分析法化學(xué)分子模型NaClH2O一.物場模型的由來NaCl技術(shù)系統(tǒng)的模型???HOH功能是價(jià)值工程研究的核心問題。并認(rèn)為,顧客買的不是產(chǎn)品本身,而是產(chǎn)品的功能。在設(shè)計(jì)科學(xué)的研究過程中,人們也逐漸認(rèn)識到產(chǎn)品設(shè)計(jì)往往首先由工作原理確定,而工作原理構(gòu)思的關(guān)鍵,是滿足產(chǎn)品的功能要求。產(chǎn)品是功能的載體,功能是產(chǎn)品的核心和本質(zhì)。一、物場分析法物質(zhì)-場分析方法建立在產(chǎn)品功能分析基礎(chǔ)上,通過建立現(xiàn)有產(chǎn)品功能模型的過程,可以發(fā)現(xiàn)有害作用、不足作用及過剩作用等小問題,產(chǎn)品或系統(tǒng)中小問題存在的區(qū)域是設(shè)計(jì)沖突可能存在的區(qū)域。一、物場分析
3、法Altshuller通過對功能的研究,總結(jié)了以下3條定律所有的功能都可以分解為3個(gè)基本元素一個(gè)存在的功能必定由3個(gè)基本元素組成將相互作用的3個(gè)元素進(jìn)行有機(jī)組合將形成一個(gè)功能圖形化描述與語言描述在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中通常是用文字來對問題進(jìn)行描述,但是由于不同的人的知識背景的不同,因而對文字有不同的理解。實(shí)驗(yàn)證明很少有兩個(gè)人對同一段文字有相同的認(rèn)識。物-場分析法就是運(yùn)用統(tǒng)一的技術(shù)語言(圖形和符號)記錄和表達(dá)任何一個(gè)發(fā)明問題的解決過程,通過物場建模來描述技術(shù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化過程的實(shí)質(zhì)。Altshuller認(rèn)為,所有的功能都可以分解為兩種物質(zhì)和一種場(或一種物質(zhì)和兩種場),即一種功能由兩種
4、物質(zhì)及一種場的三個(gè)要素組成,分別是目標(biāo)S1、工具S2和場F技術(shù)系統(tǒng)的功能模型可用一個(gè)完整的物質(zhì)-場的三角形表示一般地,S1表示被作用對象,S2表示工具。一、物場分析法例:錘子釘釘子問題我們?nèi)绾慰焖侔厌斪忧眠M(jìn)墻體?產(chǎn)品(S1):釘子工具(S2):錘子我們?nèi)绾窝娱L錘子的使用壽命?產(chǎn)品(S1):錘子工具(S2):釘子一、物場分析法練習(xí):“完全的”物場模型釘子錘子機(jī)械場FS1S2人+錘子+釘子+木板?木板機(jī)械場F1S1釘子機(jī)械場F2S2錘子S3人(手)機(jī)械場F3S4FS2S1S2S1FMECH一、物場分析法我們?nèi)绾慰焖侔厌斪忧眠M(jìn)墻體?產(chǎn)品(S1):釘子工具(S2):錘子我們?nèi)绾?/p>
5、延長錘子的使用壽命?產(chǎn)品(S1):錘子工具(S2):釘子FS2S1S1S2FMECHFS1S2F1F2SSOLIDBODYHeatForceShapesizeFmechanicalSsolidbodyFthermalF:拿錘子的手S2:錘子S1:釘子技術(shù)系統(tǒng)(TS)熱膨脹換能器電磁線圈一、物場分析法SF2F1琴弦機(jī)械場聲場物質(zhì)(Substance):S1和S2可以是材料;工具;零件;人;環(huán)境等任何東西級別的多層次性單元素-螺釘、別針、杯子復(fù)雜系統(tǒng)-汽車、太空船、大型計(jì)算機(jī)狀態(tài)多樣性:典型的物理狀態(tài)-真空、等離子體、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
6、、泡沫、粉末、凝膠體、多孔物質(zhì)…有特殊性質(zhì)的材料-熱性質(zhì)、電性質(zhì)、磁性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)…一、物場分析法場(Field):物質(zhì)間的相互作用基本物理場重力場、電磁場、強(qiáng)作用場、弱作用場其它的相互作用一、物場分析法場:系統(tǒng)中物質(zhì)間的某種相互作用符號名稱舉例G重力場重力Me機(jī)械場壓力,慣性,離心力P氣動場空氣靜力學(xué),空氣動力學(xué)H液壓場流體靜力學(xué),流體力學(xué)A聲學(xué)場聲波,超聲波Th熱學(xué)場熱傳導(dǎo),熱交換,絕熱,熱膨脹,雙金屬片記憶合金Ch化學(xué)場燃燒,氧化反應(yīng),還原反應(yīng),溶解,鍵合,置換,電解E電場靜電,感應(yīng)電,電容電M磁場靜磁,鐵磁O光學(xué)場光(紅外線,可見光,紫外線),反射,折射,偏振R
7、放射場X-射線,不可見電磁波B生物場發(fā)酵,腐爛,降解N粒子場α-,β-,γ-粒子束,中子,電子,同位素一、物場分析法由于一個(gè)人對于某系統(tǒng)的功能表現(xiàn)或者滿意或者不滿意,其分別表示如下:(a)期望的狀態(tài)該功能的三個(gè)元件都存在,且都有效,是設(shè)計(jì)者追求的效果。組成功能的三個(gè)元件中部分元件不存在,需要增加元件來實(shí)現(xiàn)有效完整功能,或用一種新功能代替。(b)不完整的SFS1?S2S―F一、物場分析法(c)不足的狀態(tài)由于一個(gè)人對于某系統(tǒng)的功能表現(xiàn)或者滿意或者不滿意,其分別表示如下:一、物場分析法功能中的三個(gè)元件都存在,但設(shè)計(jì)者追求的作用未能完全實(shí)現(xiàn)。功能