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物场分析模型 ppt课件

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4.物质场模型

4.物质场模型
• 如果系统不能改变，实施内部合成受阻，则在两个物质 S1、或S2的外部引入附加物S3来达到增强效应的目的
S2引入附加物 S1
S1引入附加物
F
S2 F
F
S1
S2 S3
F
S1
S2
S2 S3
S2
44
实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处
（建立外部合成物场模型）
在压缩机制冷系统中，在普通光照下，一旦发生氟利昂泄 漏很难觉察，因为氟利昂制冷剂是无色无味又不能发光 的液体。氟利昂制冷剂中是禁止加入发光体的，于是， 只能在压缩机的外部引入附加物S3 （卤素灯）建立 外 部合成的物场模型，渗漏出的氟利昂在卤素灯的照射下 会发出荧光，致使可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。
5.3 利用相变 5.4 利用物理效应或自然现象 5.5 产生物质粒子的更高或更低形式
合计
17
17
76
35
有关联的关系 定向有效作用
有效不充分作用 有害作用
S1 S2
S3
S2
S2S3
Smagnet
物质1、物质2
物质S2内部或外部引 入附加物 引入磁铁
引入铁磁颗粒或磁性 SF或SF+liquid 液体（磁流体）
场来实现。
F
F1
S1
S2
S3 方法一
S1
S2
F2
方法二
17
实例：服务员托盘端菜
• 在餐馆里，服务员在給客人们上菜时，往往都要用一个托
盘来端菜，为的是消除造成烫伤的可能，
温度场
F
F
S1
S2
菜
服务
碗
员手
S1
S2
S3 托盘
18

第七章物场模型分析

第七章物场模型分析
• 4)有害模型 • 虽然3个元素齐全，但是产生的相互作用是
一种与预期相反的作用，设计者不得不想 办法消除这些有害的相互作用。
有害模型举例：用锤子钉钉子、鞋子与地面 如果情况属于第一种，系统一般不存在问题；而如果情况属于后三种模型中的任何一种， 系统就会出现各种问题，因此后三种模型自然而然是TRIz理论重点关注的情况。 幻灯片 17
用1.1.6～1.1.8 和第二级
用第四级
幻灯片32聚焦具体发明问题的区域确定系统中特别元素选择具体发明问题预测潜在变化改进系统检测和测量作用效应不足向超系统转换向微观系统转换产生有害效应模型不完整用311313用第四级用111115用121125用314315和321用116118和第二级物场模型标准解应用流程用物场模型阐述问题并按需求确定问题类型
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………………………… 5 3.2 向微观级系统进化……………………………… 1
30
第1级中的解法聚焦于建立和拆解物一场模型，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。
S－物质：S1、S2、S3……可以为自然界中的任何东西，如太阳、地球、空气、水、桌 子、人等。S1－被动作用体；S2－主动作用体；S3－被引入的物质。
F－场：区别于物理中场的概念。 物理场只有四种：重力场、电磁场、强相互作用场(核力场)、弱相互作用场(基本粒子场)。 在物质－场分析中，场的定义更广泛，它其实是物质之间的相互作用：如力场(压力、 冲击、脉冲)、声场(超声波、次声波)、热能场、电场(静电、电流)、机械场、风场、嗅觉场、 化学场(氧化、还原、酸性环境、碱性环境)、光场等。总而言之，只要物质与物质之间存在 相互作用，就可以将这种相互作用视作一种场；因此，也可以根据具体的相互作用灵活地命

TRIZ基本理论物场模型分析

TRIZ基本理论物场模型分析
10
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
11
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
S2
S1
12
解决办法
增加需要的元件，完善物-场三角形
F
S2
S1
13
30
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……………………………………8 1.2 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 ………………………… 2 2.2 加强物场模型…… ………………………………6 2.3 采用频率协调强化物场模型 ……………………3 2.4 引入磁性添加物强化物场模型……… ………………… 12
S1和S2是组成技术系统
的两个物质。
F
S1：工件；
S2：工具。
场(F)是物-场模型中产 生作用力的一种能量。
S2
S1
6
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
7
例一
铣刀切割零件
机械力
铣刀
零件
8
例二
吸尘器清洁地毯
3. 例：用液压传动代替机械力
25
解决方案二
增加一个新的场(F2)来增強需要的效果
F
S2 F2
S1
26
效果不足的完整模型实例

物——场模型分析

物——场模型分析

S1
S2
S1
S2 S3
手
插座
手
插座 盲文标签
DESIGN HYH
2020/6/12
机械场
电场
F
F
S1
S2
S1
S2
抹布
抽油烟机 蒸汽
抽油烟机
DESIGN HYH
蒸汽清洗机
2020/6/12
DESIGN HYH
2020/6/12
物—模型法应用步骤
1.确定物场模型的元素 2.建立问题的物-场模型 3.确定物场模型的一般解法 4.得到解决方案的物场模型充分利用挖掘其他知识工具实现问题转换
F 电场
S1
电动机
S2
扇叶
DESIGN HYH
2020/6/12
DESIGN HYH
2020/6/12
物—场模型的演化
凡是存在的客观事物必将是演化的，产品的发展亦不例外，也受到演 化规律的支配。
对于产品设计而言，就是要寻求演化在产品中具体规律的表现形式， 使设计活动更具有科学性、可控020/6/12
问题：现有地拖每次清洗后，清洁一定面积的地板后又要重新清洗地拖，直到清洁面积完
成，这样比较麻烦，能否设计一种边清洗拖布、边清洁地板的地拖？试用物场分析方法求解。
DESIGN HYH
2020/6/12
（1）确定物场模型的元素：本题所涉及的元素有：拖布(S1)、地板(S2)，机械力(F)
S2
S1
衣服
S2
洗衣机
水
热场（烘干）
F
或
S1
S2
衣服
水
DESIGN HYH
2020/6/12
有害的，完整模型

物-场分析模型

物-场分析模型
应用来验证方案的可行性和效果，进一步调整和完善方案。
04
物-场分析模型的实践案 例
案例一：产品设计优化
总结词
通过物-场分析模型，优化产品设计，提高产品性能。
详细描述
在产品设计阶段，运用物-场分析模型对产品进行系统分析，找出产品存在的问 题和不足，提出改进方案，优化产品设计，提高产品性能和使用效果。
动态性研究
未来的研究将尝试改进物-场分析模型，使其能够更好地描述系统的 动态变化过程。
跨领域应用研究
随着应用领域的拓展，物-场分析模型将在更多领域（如生物医学、 社会科学等）得到应用和研究。
跨领域应用与拓展
生物医学领域
社会科学领域
物-场分析模型在生物医学领域的应用将主 要涉及人体生理系统、疾病发生发展机制 等方面的研究。
解决方案与优化
总结词
解决方案与优化是在建立物-场模型的基础上，提出针对性的解决方案，并对方案进行 优化和改进。
详细描述
在提出解决方案时，要基于物-场模型进行分析和推理，提出可行的解决方案。解决方 案可以是技术上的改进、流程的优化或组织结构的调整等。随后，需要对提出的解决方 案进行优化和改进，确保方案的有效性和可行性。这一步骤可以通过实验、仿真或实际
作用有关。
03
物-场分析模型的应用步 骤
问题定义与目标明确
总结词
问题定义与目标明确是物-场分析模型应用的第一步，需要清晰地界定问题的范围和目标，为后续分析提供基础。
详细描述
在应用物-场分析模型时，首先需要对问题进行定义，明确问题的性质、背景和限制条件。同时，要明确问题的 目标，确定通过分析要达到的具体效果或改进点。这一步骤有助于将问题抽象化，为后续的物-场分析和构建提 供方向。

triz物场分析与76个标准解 PPT课件

triz物场分析与76个标准解 PPT课件

F 机械场
S1 陶瓷板
S2
S1
涂料
S2max
28
实例：洗完衣服后的甩干（实例1.1.6）
要想依靠重力或手臂的能力拧干衣服上的水是不太容易的事， 借助于洗衣机，让衣服和洗衣机滚筒转起来，利用洗衣机 的离心力把衣服上多余的氺份去除。
离心力
F
Fmax
S1 衣服
S1
S2
洗衣机
29
1.1.7 对物质作用的最大模式
• 效应有害的完整模型： 3个元素齐全，但产生了有害的效应， 需要消除这些有害效应。标准解法：
1）增加另一物质S3来阻止有害效应的产生 2）增加另一个场F2来平衡产生有害效应的场
7
物场模型工作流程
• 构造物质－场模型通常遵循下图所示的工作流程,即 • 1．识别元件，定义模型中的三个要素， • 2．构建模型， • 3．从76个标准解中选择合适的解作为解决方案， • 4．进一步发展解，以达到系统的有效和完善， • 5．实现具体解， • 6．探求另外可行解。
物场分析与76个标准解
曾富洪
1
TRIZ的解题模式
问标题准模问型题
TRIZ工具
解标决准方解法案 模型
转化
归纳
定义
应用
应用
验证
具体 问题
具体问题解
2
什么是物场模型？
• 物场模型：是由两个物质和一个场这样三个元素所构成 的完全的、最小的技术系统。是一种用图形表达问题的 符合语言来揭示系统的功能，描述任何技术系统中不同 元素之间发生的不足的、有害的、过度的和不需要的各 种相互作用.设计人员通过使用这些特定的符号来有序 地进行解决发明问题的方法。
缺少工具 和力
缺少力和加 工对象

物——场模型分析ppt课件


2020/5/26
完整模型
含义：实现功能的3个元素齐全，且有效实现功能
机械场
F
DESIGN HYH
S1
S2
手
杯子
2020/5/26
不完整的模型
含义：实现功能的3个要素不全，可能缺 场，也可能是缺少物质 一般解法 1.可引入物质或场，使之形成完整有 效的场，从而得以实现功能。
DESIGN HYH
S1
S1
S2
S1
S2 S3
手
插座
手
插座 盲文标签
DESIGN HYH
2020/5/26
机械场
电场
F
F
S1
S2
S1
S2
抹布
抽油烟机 蒸汽
抽油烟机
DESIGN HYH
蒸汽清洗机
2020/5/26
DESIGN HYH
2020/5/26
物—模型法应用步骤
1.确定物场模型的元素 2.建立问题的物-场模型 3.确定物场模型的一般解法 4.得到解决方案的物场模型充分利用挖掘其他知识工具实现问题转换
（1）所有的功能都可分解为3个基本元素：两个物质和一个场 （2）一个存在的功能必定由3个基本元素构成 （3）缺一不可的三个基本元素以合适的方式有机结合，才能有效实现一种功能
DESIGN HYH
2020/5/26
物质的类型
人员类：产品的使用者（用户）
材料类：热性质材料、电、磁 性质材料、光学性质材料
DESIGN HYH
2020/5/26
物—场分析法的基本概念
物—场分析法通过建立系统内结构化的问题模型来正确地 描述系统内的问题，用符号语言清楚地表达技术系统（子系 统）的功能。正确地描述系统的构成要素，以及构成要素之 间的相互联系。

物场模型分析


DESIGN HYH
2019/5/23
物质的类型
人员类：产品的使用者（用户）
材料类：热性质材料、电、磁 性质材料、光学性质材料
环境类：地面，空气，矿山
典型物理状态：气态、液态、 固态、等离子体（电浆）
中间态和化合状态：气溶胶、 液溶胶、固溶胶、泡沫、粉 末、凝胶、多孔物
……
TRIZ中的场：将存在于物质之间的各种各样的 作用都用场来表示。
DESIGN HYH
F
S1
S2
有害效应的场模型
2019/5/23
机械场
F
机械场
F
S1
garbage
DESIGN HYH
S2
S1
把柄 garbage
S2
s3
把柄
触摸屏
2019/5/23
例:如何防晒？
光学场
F
光学场
F
S1
紫外线
DESIGN HYH
S2
S1
皮肤 紫外线
S2
s3
皮肤
防嗮霜
2019/5/23
效应不足的物场模型
含义：3个要素齐全，但功能未有效实现，或实现得不足
一般解法 1.增加新的物质S3 2.增加另外一个场F2来强化有用的场 3.增加物质S3并加上另一个场F2来强化有用效应 4.改变原有的物质或场
增加 修改
DESIGN HYH
FS1S2效应源自足场模型2019/5/23
机械场
热场
F
F
力场：（持续力、冲击、脉冲） 声场：（超声波、次生波） 热场：（加热，降温） 电场、磁场、电磁场 光学场：（紫外线、可见光、红外线） 辐射场：（放射性辐射、电离辐射） 化学场：（氧化、腐蚀、） ……

物-场分析模型


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。
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。
精品课件
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
F
S2
S1
精品课件
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)。
FF2
S31
S2
精品课件
效果不足的完整模型实例
1. 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。
2. 用场(F2)和物质(S3)来代替原有的场(F1) 物质(S1)
零件
例二
吸尘器清洁地毯
机械力
吸尘器
精品课件
地毯
物-场分析模型的结构类型
1. 有效完整模型：系统的3个元素都存在而且有效； 2. 不完整模型：组成系统的元素不全，缺少场或物； 3. 效应不足的完整模型： 3个元素齐全，但效应不足； 4. 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。
精品课件
解决方案二
增加另一个场(F2)，用来平衡产生有害效果的 场。
F
S2
S1
F2
精品课件
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
精品课件

物场模型分析法(TRIZ)


F S1
期末作业
请举例说明某条技术进化定律（课堂上讨论过的定律 除外）在实际生活或者发明中的应用（3个以上案 例），并采用该定律对你所感兴趣的技术系统或者服 务的发展趋势进行预测（2500字以上）；或者针对 其他TRIZ创新方法工具，距离说明其实际应用（3个 以上案例），并应用其对某种技术系统或者服务进行 创新（2500字以上） 。
物－场分析法的符号系统
物场分析法是使用符号语言表达技术系统变换的建模技术 。 符号用来描述系统中两个元素之间的作用类型。
基本的有：
(1) 有用效应： (2) 不足效应： (3) 有害效应： (4) 改变了的模型：
物－场分析法的新型符号系统
Zi-novy、Terninko等人提出了物-场模型的一些新的符号系统： 未评估的效应 有用的效应 不足效应 有害效应 导致的结果 改变了的模型
方法之二:使用物-场功能模型来对问题进行描述!
物－场模型分析法简介
● Altshuller于1979年发表了名为《创 造是一门精密的科学》的专著，书中 论述了物-场模型的概念和物-场分析法 的基本原理。这是Altshuller晚期的主 要工作之一! ● 物-场分析法是TRIZ理论中重要的问题描述和分析工具， 它从技术系统的功能出发，用符号语系的功能模型，并对系统功能进 行分析的方法，是面向功能的直观的分析方法。
决
ARIZ
TRIZ软件 ·CREAX ·Goldfire(TechOptilnizer) ·I-TRIZ……
项目执行／监 管与控制
项目计划
通用解 类型
克服心理惰性的 方法(approaches
for breaking psychological
inertia )
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S1和S2是组成技术系统
的两个物质。
F
S1：工件；
S2：工具。
场(F)是物-场模型中产 生作用力的一种能量。
S2
S1
物场分析模型
5
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
物场分析模型
6
例一
铣刀切割零件
机械力
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。
物场分析模型
9
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
物场分析模型
10
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。
这类问题有三种解法: 4、 5、 6、
F
S2
S1
物场分析模型
22
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)。
FF2
S13
物场分析模型
S2
23
效果不足的完整模型实例
1. 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。
铣刀
零件
物场分析模型
7
例二
吸尘器清洁地毯
机械力
吸尘器
地毯
物场分析模型
8
物-场分析模型的结构类型
1. 有效完整模型：系统的3个元素都存在而且有效； 2. 不完整模型：组成系统的元素不全，缺少场或物； 3. 效应不足的完整模型： 3个元素齐全，但效应不足； 4. 有害效应的完整模型： 元素齐全，但产生了有害效应。
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。
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。
物场分析模型
4
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
2. 用场(F2)和物质(S3)来代替原有的场(F1) 物质(S1)
3. 例：用液压传动代替机械力
物场分析模型
24
解决方案二
增加一个新的场(F2)来增強需要的效果
F
S2
S1
F2
物场分析模型
25
效果不足的完整模型实例
要粘合两个零件时，用夹子(F2)帮助模型
26
解决方案三
不完整模型的一般解法： 补齐所缺失的元素
S2
S1
物场分析模型
11
解决办法
增加需要的元件，完善物-场三角形
F
S2
S1
物场分析模型
12
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？
1. 烘干法：增加热力 (F)加快水分蒸发。
2. 甩干法：增加离心 力(F)可以分离水。
物场分析模型
19
解决方案二
增加另一个场(F2)，用来平衡产生有害效果的 场。
F
S2
S1
F2
物场分析模型
20
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
物场分析模型
21
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。
物场分析模型
13
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。
F 紫外辐射
＋
＋
S1
S1
S2
F
氟利 昂
氟利昂 荧光粉 紫外辐射
S1
氟利昂
S2
荧光粉
2. 钉子(S1)、 3. 锤子(S2)、
物场分析模型
2
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
物场分析模型
3
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。
物-场分析模型
(Substance-Field Analysis)
提出问题： 现在有一枚钉子，要顶在墙壁上，怎么办？ 构建解决问题模型： 钉子(S1)、锤子(S2)、力(F)
物场分析模型
1
物－场标准模型
TRIZ认为：所有技术系
统的功能都能分解成为
F
三个基本元素（两个物
质一个场）
S1
S2
1. 力(F)
物场分析模型
14
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:
2. 加入一个新物质(S3) 3. 增加另一个场(F2)
S2
F S1
物场分析模型
15
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。
S2
物场分析模型
F
S1 S3
16
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。
1. 改换窗帘 2. 窗玻璃改为
磨砂玻璃。
物场分析模型
17
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？
热能
加入一些机油
（暖气中的水可
否换成油？）
水+机水油
空气
物场分析模型
18
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。
增加新的场(F2)和物质(S3)来加強原有的效果
F1
S2
S1
F2
F1
S2
S3
S1
物场分析模型
27
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。
F1
S2
S1
F2
F1
S2
S3
S1
物场分析模型
28
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