76个标准解法
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TRIZ的“76个标准解”是G. S. Altshuller和他的同事在1975到1985年间汇编的。
分五大类:1、不用改变或微小改变来改善系统13个标准解2、通过改变系统来改善系统23个标准解3、系统转换6个标准解4、探测和测量17个标准解5、简化和改善的策略17个标准解合计76个标准解(参考1-5)发表的与40个原理相对照的列表显示,那些熟悉40个原理的人,能够通过学习物场分析和76标准解提高他们解决问题的能力。
76个标准解对三级发明问题有用。
三级发明能明显的提高现有系统,它占所有专利的18%。
一个现有系统内部的发明冲突,经常通过引入一些全新的元素来解决。
这类解需要几百个经过实验测试的想法。
例子包括:用自动传动代替汽车的标准传动;给电钻上加个离合器。
这些发明通常包括其它工业完整的技术,但这些技术在在工业内也不是广为人知。
这个作为结果的解答形成了一个行业内的转换范例。
三级的创新在公认的想法和原理的行业范围之外。
在ARIZ中,在物场模型揭示了,和任何解的约束都确定了之后,76个标准解才能作为一个步骤来应用。
模型和约束用来识别问题的等级和特定解。
当应用在ARIZ中,把物场模型作为感兴趣区域来观察是有用的。
当在其它TRIZ的指导材料,经常用例子来说明标准解在许多领域中各类问题的应用在物场模型中,会应用到下列符号:场模型……………………F(类型)有用作用…………………U有害作用…………………H环境外部环境资源坚固76种标准解法第一类为了获得想要的结果或者消除不想要的结果而改变系统。
不改变系统或仅对系统进行比较小的改变。
这一组解法包括了补全不完全物场所需要的解法。
(不完全物场:物—场术语,是指不同时包含1S , 2S , 和 F ,或者场F 的作用不充分。
)场包括机械场,热场、化学场、声场、电场、磁场、重力场、弱相互作用、强相互作用。
1.1 改进不充分系统的性能1.1.1 补全不完全物场。
如果物场中仅有对象1S 加入第二个对象2S 和一个作用的场F 。
●第1级:不改变或仅少量改变系统S1.1改进具有非完整功能的系统S1.1.1完善系统三要素S1.1.2 建立内部复杂的物—场模型S1.1.3 建立外部复杂的物—场模型S1.1.4引入环境的物—场模型S1.1.5引入环境和添加物的物—场模型S1.1.6最小模式S1.1.7最大模式S1.1.8引入保护性物质S1.2消除或中和系统内的有害影响S1.2.1 引入外部物质消除有害效应S1.2.2通过改进现有物质来消除有害效应S1.2.3消除场的有害作用来消除有害关系S1.2.4 用场F2来抵消有害作用S1.2.5 “关闭”磁影响●第2级:改变系统S2.1 向复杂的物—场模型转化S2.1.1链式物—场模型S2.1.1双重物—场模型S2.2 增强物—场模型S2.2.1 使用更可控制的场S2.2.2 物质S2的分裂S2.2.3 使用毛细管和多孔的物质S2.2.4 动态性S2.2.5 结构化场S2.2.6 结构化物质S2.3改变频率S2.3.1 使F和S1或S2的自然频率匹配或不匹配S2.3.2 匹配F1和F2的频率S2.3.3 两个不相容或独立的动作可相继完成S2.4 建立铁—场模型S2.4.1预铁—场模型S2.4.2 将2.2.1与2.4.1结合,利用铁磁材料和磁场S2.4.3 磁流体(2.4.3的一个特例)S2.4.4 在铁—场模型中应用毛细管结构S2.4.5 建立复杂的铁磁场模型S2.4.6 引入环境的铁磁场模型S2.4.7 应用物理效应和现象S2.4.8 动态化S2.4.9 结构化S2.4.10 在铁磁场模型中匹配节奏S2.4.11 电—场模型S2.4.12电流变流体●第3级系统向超系统或微观级转化S3.1 系统转化1:向双系统和多系统转化S3.1.1 系统转化1a:创建双元和多元系统S3.1.2 加强双元和多元系统内的链接S3.1.3 系统转化1b:加大元素间的差异S3.1.4 双元和多元系统的简化S3.1.5 系统转化1c:系统整体或部分的相反特性S3.2 系统转化1:向微观级转化S3.2.1向微观级转化●第4级检测和测量的标准解法S4.1间接方法S4.1.1 以系统改变代替检测或测量S4.1.2 应用拷贝S4.1.3利用两个测量值代替一个连续测量S4.2 建立新的测量系统S4.2.1 测量物—场模型的合成S4.2.2合成测量的物—场模型S4.2.3 引入环境的测量物—物模型·S4.2.4 从环境中取得添加物S4.3 增强测量系统S4.3.1 应用物理效应和现象S4.3.2 应用样本的谐振S4.3.3 应用连接物质的谐振S4.4 转化为铁—场模型S4.4.1 测量预一铁—场模型S4.4.2 测量铁—场模型S4.4.3 合成测量铁—场模型S4.4.4 引入环境测量铁—场模型S4.4.5 应用物理效应和现象S4.5 测量系统进化的趋势S4.5.1转化为双元和多元系统S4.5.2测量待测物演化的衍生物●第5级:简化与改善策略S5.1 引入物质S5.1.1 间接方法S5.1.2 分裂物质S5.1.3 物质的“自消失”S5.1.4 引入膨胀结构和泡沫S5.2 引入场S5.2.1 利用场的多种用途S5.2.2 使用环境中的场S5.2.3 利用能产生场的物质S5.3 相变S5.3.1 相变1:变换状态S5.3.2 相变2:动态化相态S5.3.3 相变3:利用伴随现象S5.3.4 相变4:向双相态转化S5.3.5 利用相位之间的交互作S5.4 应用物理效应和现象的特性S5.4.1 利用自我可控性的物理转换S5.4.2 增强输出场S5.5产生物质的高级和低级方法S5.5.1 通过降解更高一级结构的物质来获取所需物质S5.5.2 通过合并低等级结构的物质来获取所需物质S5.5.3 介于5.5.1和5.5.2之间§9.2.2 标准解的应用流程五个子级中,每个子级代表着一个可选的问题解决方向,在应用前,需要对问题进行详细的分析,建立问题所在系统或子系统的物—场模型,然后根据物—场模型所表述的问题,按照先选择级再选择子级,使用子级下的几个标准解法来获得问题的解。
在物-场模型分析的应用过程中,由于所面临的问题复杂又包含广泛,物-场模型的确立、使用有相当的困难,所以TRIZ理论为物-场模型提供了成模式的解法,称为标准解法,共76个,标准解法通常用来解决概念设计的开发问题。
76个标准解决方法可分为5类:建立或破坏物质场;开发物质场;从基础系统向高级系统或微观等级转变;度量或检测技术系统内一切事物;描述如何在技术系统引入物质或场。
发明者首先要根据物质场模型识别问题的类型,然后选择相应的标准方法解。
第一类标准解:不改变或仅少量改变系统。
(1)假如只有S1,应增加S2及场F,以完善系统3要素,并使其有效。
(2)假如系统不能改变,但可接受永久的或临时的添加物,可以在S1或S2内部添加来实现。
(3)假如系统不能改变,但用永久的或临时的外部添加物来改变S1或S2 是可以接受的,则加之。
(4)假定系统不能改变,但可用环境资源作为内部或外部添加物,是可接受的,则加之。
(5)假定系统不能改变,但可以改变系统以外的环境,则改变之。
(6)微小量的精确控制是困难的,可以通过增加一个附加物,并在之后除去来控制微小量(7)一个系统的场强度不够,增加场强度又会损坏系统,可将强度足够大的一个场施加到另一元件上,把该元件再连接到原系统上。
同理,一种物质不能很好地发挥作用,则可连接到另一物质上发挥作用。
(8)同时需要大的(强的)和小的(弱的)效应时,需小效应的位置可由物质S3 来保护。
(9)在一个系统中有用及有害效应同时存在,S1及S2不必互相接触,引入S3 来消除有害效应。
(10)与(9)类似,但不允许增加新物质。
通过改变S1或S2来消除有害效应。
该类解包括增加“虚无物质”,如:空位、真空或空气、气泡等,或加一种场。
(11)有害效应是一种场引起的,则引入物质S3吸收有害效应。
(12)在一个系统中,有用、有害效应同时存在,但S1及S2必须处于接触状态,则增加场F2使之抵消F1的影响,或者得到一个附加的有用效应。
triz物场分析与76个标准解-TRIZ(俄语全称为“理论创造问题解决”)是由苏联发明家阿尔图·谢列梅捷夫于1946年发明的一种创造性解决问题的方法。
TRIZ提供了一些工具和技术,可以帮助人们识别和解决问题,特别是那些看起来难以解决的问题。
TRIZ的方法论是基于一套模型,这些模型说明了哪些问题需要解决,以及如何解决它们。
TRIZ的物场分析方法是其重要的一部分,它提供了一种分析物体或系统的方法,以了解它们如何工作,以及如何改进它们。
这种方法要求将物体或系统分解为比较简单的部分,例如组件,以帮助识别和定位问题。
用于这个方法的一些技术包括功能分析和属性分析。
TRIZ物场分析方法的主要目的是确定问题的本质,了解问题的来源以及可能导致问题的因素。
这种分析方法通过评估与系统相关的活动和变量来实现这一点。
在TRIZ物场分析的过程中,会使用76种常见的问题解决过程,称为“标准解法”。
这些标准解法旨在帮助人们找到新颖的解决方案,包括那些原本不明显的解决方案。
以下是76个TRIZ标准解法:1. Segmentation(分割)2. Extraction(提取)3. Local Quality(局部质量)4. Asymmetry(不对称)5. Merging(融合)6. Universality(普适性)7. Nested Doll(套娃)9. Prior Counteraction(先前对抗)11. Cushion in advance(提前垫垫)12. Equipotentiality(等电位)13. The other way round(相反的)15. Dynamicity(流动性)16. Partial or excessive actions(局部或 excessive)17. Another dimension(另一个维度)18. Mechanical vibration(机械振动)20. Continuity of useful action(有用行动的连续性)21. Skipping(跳)22. “Blessing in disguise”(暗中帮助)23. Feedback(反馈)24. Intermediary(中介)25. Self-service(自助)26. Copying(复制)27. Cheap short-lived objects(廉价短命的物品)28. Replacement of a mechanical system(机械系统的替换)30. Flexible shells and thin films(柔性外壳和薄膜)31. Porous materials(多孔材料)32. Color changes(颜色变化)34. Discarding and recovering(弃之不,取之有)37. Thermal expansion(热膨胀)38. Strong oxidants(强氧化剂)41. Combination of different temperatures(不同温度的组合)44. Use of curved surfaces(利用曲面)45. Discarding of harmful factors(排除有害因素)46. Localization(本地化)47. The use of cheap energy(使用廉价能源)49. Hidden defects(隐藏缺陷)50. Feedback at different levels(不同级别的反馈)54. Gradual improvement(阶段性改善)59. The use of electrically conducting fluids(利用导电流体)64. Non-uniformity(不均匀性)76. The use of plasmas(利用等离子体)TRIZ物场分析方法和76个标准解法为人们提供了创造性的思维工具,帮助他们理解和改进物体和系统。
在物-场模型分析的应用过程中,由于所面临的问题复杂又包含广泛,物-场模型的确立、使用有相当的困难,所以TRIZ理论为物-场模型提供了成模式的解法,称为标准解法,共76个,标准解法通常用来解决概念设计的开发问题。
76个标准解决方法可分为5类:建立或破坏物质场;开发物质场;从基础系统向高级系统或微观等级转变;度量或检测技术系统内一切事物;描述如何在技术系统引入物质或场。
发明者首先要根据物质场模型识别问题的类型,然后选择相应的标准方法解。
第一类标准解:不改变或仅少量改变系统。
(1)假如只有S1,应增加S2及场F,以完善系统3要素,并使其有效。
(2)假如系统不能改变,但可接受永久的或临时的添加物,可以在S1或S2内部添加来实现。
(3)假如系统不能改变,但用永久的或临时的外部添加物来改变S1或S2 是可以接受的,则加之。
(4)假定系统不能改变,但可用环境资源作为内部或外部添加物,是可接受的,则加之。
(5)假定系统不能改变,但可以改变系统以外的环境,则改变之。
(6)微小量的精确控制是困难的,可以通过增加一个附加物,并在之后除去来控制微小量(7)一个系统的场强度不够,增加场强度又会损坏系统,可将强度足够大的一个场施加到另一元件上,把该元件再连接到原系统上。
同理,一种物质不能很好地发挥作用,则可连接到另一物质上发挥作用。
(8)同时需要大的(强的)和小的(弱的)效应时,需小效应的位置可由物质S3 来保护。
(9)在一个系统中有用及有害效应同时存在,S1及S2不必互相接触,引入S3 来消除有害效应。
(10)与(9)类似,但不允许增加新物质。
通过改变S1或S2来消除有害效应。
该类解包括增加“虚无物质”,如:空位、真空或空气、气泡等,或加一种场。
(11)有害效应是一种场引起的,则引入物质S3吸收有害效应。
(12)在一个系统中,有用、有害效应同时存在,但S1及S2必须处于接触状态,则增加场F2使之抵消F1的影响,或者得到一个附加的有用效应。
76 条标准解共分五类,具体内容如下。
第一类标准解:不改变或仅少量改变系统
(1)改进具有非完整功能的系统
No.1 假如只有S1,应增加S2 及力场F,以完整系统三要素,并使其有效。
No.2 假如系统不能改变,但可接受永久的或临时的添加物,可以在S1 或S2 内部添加来实现。
No.3 假如系统不能改变,但用永久的或临时的用外部添加物来改变S1 或S2 是可以接受的,则加之。
No.4 假定系统不能改变,但可用环境资源作为内部或外部添加物,是可接受的,则加之。
No.5 假定系统不能改变,但可以改变系统以外的环境,则改变之。
No.6 微小量的精确控制是困难的,则可以通过增加一个附加物,并在之后除去来控制微小量。
No.7 一个系统的场强度不够,增加场强度又会损坏系统,可将强度足够大的一个场施加到另一元件上,把该元件再连接到原系统上。
同理,一种物质不能很好地发挥作用,则可连接到另一物质上发挥作用。
No.8 同时需要大的(强的)和小的(弱的)效应时,需小效应的位置可由物质S3 来保护。
(2)消除或抵消有害效应
No.9 在一个系统中有用及有害效应同时存在,S1及S2 不必互相接触,引入S3 来消除有害效应。
No.10 与No.9 类似,但不允许增加新物质。
通过改变S1 或S2 来消除有害效应。
该类解包括增加“虚无物质”,如:空位、真空或空气、气泡等,或加一种场。
No.11 有害效应是一种场引起的,则引入物质S3吸收有害效应。
No.12 在一个系统中,有用、有害效应同时存在,但S1 及S2 必须处于接触状态,则增加场F2 使之抵消F1 的影响,或者得到一附加的有用效应。
No.13 在一个系统中,由于一个要素存在磁性而产生有害效应。
将该要素加热到居里点以上,磁性将不存在,或者引入一相反的磁场消除原磁场。
第二类标准解:改变系统
(1)变换到复杂的物-场模型
No.14 串联的物-场模型:将S2 及F1 施加到S3;再将S3 及F2 施加到S1。
两串联模型独立可控。
No.15 并联的物-场模型:一个可控性很差的系统已存在部分不能改变,则可并联第二个场。
(2)加强物-场
No.16 对可控性差的场,用一易控场来代替,或增加一易控场:由重力场变为机械场或由机械场变为电磁场。
其核心是由物理接触变到场的作用。
No.17 将S2 由宏观变为微观。
No.18 改变S2 成为允许气体或液体通过的多孔的或具有毛细孔的材料。
No.19 使系统更具柔性或适应性,通常方式是由刚性变为一个铰接,或成为连续柔性系统。
No.20 驻波被用于液体或粒子定位。
No.21 将单一物质或不可控物质变成确定空间结构的非单一物质,这种变化可以是永久的或临时的。
(3)控制或改变频率
No.22 使F 与S1 或S2 的自然频率匹配或不匹配。
No.23 与F1 或F2 的固有频率匹配。
No.24 两个不相容或独立的动作可相继完成。
(4)铁磁材料与磁场结合
No.25 在一个系统中增加铁磁材料和(或)磁场。
No.26 将No.16 与No.25 结合,利用铁磁材料与磁。
No.27 利用磁流体,这是No.26 的一个特例。
No.28 利用含有磁粒子或液体的毛细结构。
No.29 利用附加场,如涂层,使非磁场体永久或临时具有磁性。
No.30 假如一个物体不能具有磁性,将铁磁物质引入到环境之中。
No.31 利用自然现象,如物体按场排列,或在居里点以上使物体失去磁性。
No.32 利用动态,可变成自调整的磁场。
No.33 加铁磁粒子改变材料结构,施加磁场移动粒子,使非结构化系统变为结构化系统,或反之。
No.34 与F 场的自然频率相匹配。
对于宏观系统,采用机械振动增加铁磁粒子的运动。
在分子及原子水平上,材料的复合成分可通过改变磁场频率的方法用电子谐振频谱确定。
No.35 用电流产生磁场并代替磁粒子。
No.36 电流变流体具有被电磁场控制的黏度,利用此性质及其他方法一起使用,如电流变流体轴承等。
第三类标准解:传递系统
(1)传递到双系统或多系统
No.37 系统传递1:产生双系统或多系统。
No.38 改进双系统或多系统中的连接。
No.39 系统传递2: 在系统之间增加新的功能。
No.40 双系统及多系统的简化。
No.41 系统传递3: 利用整体与部分之间的相反
特性。
(2)传递到微观水平
No.42 系统传递4:传递到微观水平来控制。
第四类标准解:检测系统
(1)间接法
No.43 替代系统中的检测与测量,使之不再需要。
No.44 若No.43 不可能,则测量一复制品或肖像。
No.45 如No.43 及No.44 不可能,则利用两个检测量代替一个连续测量。
(2)将零件或场引入到已存在的系统中
No.46 假如一个不完整物-场系统不能被检测,则增加单一或两个物-场系统,且一个场作为输出。
假如已存在的场是非有效的,在不影响原系统的条件下,改变或加强该场,使它具有容易检测的参数。
No.47 测量一引入的附加物。
No.48 假如在系统中不能增加附加物,则在环境中增加而对系统产生一个场,检测此场对系统的影响。
No.49 假如附加场不能被引入到环境中去,则分解或改变环境中已存在的物质,并测量产生的效应。
(3)加强测量系统
No.50 利用自然现象。
例如:利用系统中出现的已知科学效应,通过观察效应的变化,决定系统的状态。
No.51 假如系统不能直接或通过场测量,则测量系统或要素激发的固有频率来确定系统变化。
No.52 假如实现No.51 不可能,则测量与已知特性相联系的物体的固有频率。
(4)测量铁磁场(Fe-场)
No.53 增加或利用铁磁物质或磁场以便测量。
No.54 增加磁场粒子或改变一种物质成为铁磁粒子以便测量。
测量所导致的磁场变化即可。
No.55 假如No.54 不可能建立一个复合系统,则添加铁磁粒子到系统中去。
No.56 假如系统中不允许增加铁磁物质,则将其加到环境中。
No.57 测量与磁性有关现象,如居里点、磁滞等。
(5)测量系统的改进方向
No.58 若单系统精度不够,可用双系统或多系统。
No.59 代替直接测量,可测量时间或空间的一阶或二阶导数。
第五类标准解:简化改进系统
(1)引入物质
No.60 间接方法:1)使用无成本资源,如:空气、真空、气泡、泡沫、缝隙等;2)利用场代替物质;3)用外部附加物代替内部附加物;4)利用少量但非常活化的附加物;5)将附加物集中到一特定位置上;6)暂时引入附加物;7)假如原系统中不允许附加物,可在其复制品中增加附加物,这包括仿真器的使用;8)引入化合物,当它们起反应时产生所需要的化合物,而直接引入这些化合物是有害的;9)通过对环境或物体本身的分解获得所需的附加物。
No.61 将要素分为更小的单元。
No.62 附加物用完后自动消除。
No.63 假如环境不允许大量使用某种材料,则使用对环境无影响的东西。
(2)使用场
No.64 使用一种场来产生另一种场。
No.65 利用环境中已存在的场。
No.66 使用属于场资源的物质。
(3)状态传递
No.67 状态传递1:替代状态。
No.68 状态传递2:双态。
No.69 状态传递3:利用转换中的伴随现象。
No.70 状态传递4:传递到双态。
No.71 利用元件或物质间的作用使其更有效。
(4)应用自然现象
No.72 自控制传递。
假如一物体必须具有不同的状态,应使其自身从一个状态传递到另一状态。
No.73 当输入场较弱时,加强输出场,通常在接近状态转换点处实现。
(5)产生高等或低等结构水平的物质
No.74 通过分解获得物质粒子。
No.75 通过结合获得物质。
No.76 假如高等结构物质需分解但又不能分解,可用次高一级的物质状态替代;反之,如低等结构物质不能应用,则用高一级的物质代替。