76个标准解
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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。
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种标准解法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: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不知道的作用想要的作用不足的作用有害的作用结果是改变模型 场模型………………环外部环境水 沙子坚固重量果而改变系统。
不改变系统或仅对系统进行比较小的改变。
(不这一组解法包括了补全不完全物场所需要的解法。
完全物场:物—场术语,是指不同时包含S,2S , 和1F,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。
●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。
这样的一套普遍适用性的标准解法,一方面给发明解决问题提供了丰富的解决方法,在物—场模型分析的基础上,可以迅速有效地使用标准解法来解决那些在过去看来几乎不可能解决的问题,标准解法共76个,数量庞大,同时给使用者带来的是另一方面的难题,即如何快速地找到合适的标准解法?在不断的使用和实践的过程中,人们总结出了一整套可遵循的使用步骤和流程,分为四个步骤。
(1)确定所面临的问题类型:首先要确定所面临的问题是属于哪类问题,是要求对系统进行改进,还是要求对某件物体有测量或探测的需求,问题的确定过程是一个复杂的过程,建议按照下列顺序进行:
1)问题工作状况描述,最好配有图片或示意图陈述问题状况;
2)分析产品或系统的工作过程,尤其是物流过程需要表述清楚;
3)零件模型分析包括系统、子系统、超系统3个层面的零件,以确定可用资源;
4)功能结构模型分析是将各个元素间的相互作用表述清楚,用物—场模型的作用符号进行标记;
5)确定问题所在的区域和部件,划分出相关的元素。
(2)如果面临的问题要求对系统进行改进,则:
1)建立现有系统或情况的物—场模型;
2)如果是不完整物—场模型,应用标准解法S1.1中的8个标准解法;
3)如果是有害效应的完整模型,应用标准解法S1.2中的5个标准解法;
4)如果是效应不足的完整模型,应用标准解法第2级中的23个标准解法和标准解法第3级中的6个标准解法。
(3)如果问题是对某件东西有测量或探测的需求,应用标准解法第4级中的17个标准解法;
(4)当获得了对应的标准解法和解决方案,检查模型(实际是系统)是否可以应用标准解法第5级中的17个标准解法来进行简化;标淮解法第5级也可以被考虑为是否有强大的约束限制着新物质的引入和交互作用。
在应用标准解法的过程中,必须紧紧围绕系统所存在问题的最终理想解,并考虑系统的实际限制条件,灵活进行应用,并追求最优化的解决方案。
很多情况下,综合应用多个标准解法,对问题的彻底解决有积极意义,尤其是第5级的17个标准解法。
根据以上76个标准解法的应用步骤,用流程图来表达,如图9-1所示。
图9-1 76个标准解法的应用程序。