76个标准解

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(建立外部合成物场模型)
将外部添加物S3荧光粉掺入压缩机内的润滑油中,然后再用 紫外光照射压缩机,通过渗漏出的润滑油中荧光粉发出的 光,可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。
紫外光
F
F
S1
S2
S1
压缩机 氟利昂
S1 S3+荧光粉
18
1.1.4 利用环境资源作为物质内部或外部的
附加物,建立与环境一起的物场模型
3
最基本的物场模型(Su-F model)
• 最基本物场模型是将一个技术系统分成两 个物质与一个场或一个物质与两个场,用 一个三角形来表示每个系统所实现的功能 。
• 一个基本完整的测量物场模型必须是在它 的输出端载有被测对象信息参F数new的1 输出场
F
S1
S2
最基本的物场模型
S1
S2
Fnew2
最基本的测量物场模型 4
S1
S2
S1
S2
33
S3

实例:微芯片的铜导线
• 在微电路中,用直径0.2微米的铜导线来替换0.35微米宽 的铝导线,腾出的空间可以在芯片上增加三倍的电组元, 提高运行速度,节约用电。铜导线对系统有效作用;但由 于铜原子会向硅中扩散,铜导线对硅基有害作用,从而会 恶化了整个系统。在硅和铜导线之间增加隔离夹层,消除 了铜导线与硅的有害效应
、通过引入缺失的场或物质来建立完整的物场模型
10
不完整→有效完整的物场模型
缺少工具 和力
缺少力和加 工对象
缺少力
S1
S2
机械力 F1
S1
S2




S1 S2
F S1 S2
人们用锤子打钉,
只有钉子(目标物质S1)不行;
只有锤子(工具物质S2)也不行;
有了钉子和锤子,没有人的手臂用力(机械 场F)同样不行;
涂料
26
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。
F
S1 衣服
离心力 Fmax
S1
S2
洗衣机
27
1.1.7 对物质作用的最大模式
• 如果系统要求获得最大的作用,但这对系统物质 S1会产生伤害时,引入保护性附加物S2让最大作 用首先直接作用在与原物质相连接的附加物S2上 ,然后再到达需免受伤害的物质S1上。
弧光辐射 Fmax
Fmax
S1 焊工眼睛
S1
S2
面罩
29
1.1.8 对物质作用的选择性最大模式
• 当在系统中某些区域需要使用最大作用场 ,并在该系统的另外某些区域同时需要使 用最小作用场时,可以根据使用的作用场 区域究竟是最大还是最小,参照1.1.6和 1.17分别引入附加物:当最大作用情况下 ,将一种保护性物质引入到要求最小作用 的所在区域;当最小作用情况下,将一种 可以产生局部场的物质引入到要求最大作 用的所在区域。
• 效应不足的完整模型:3个元素齐全,但功能未有效实现或 实现得不足。标准解法:增加物质S3或增加另一个场F2来 强化有用效应。S3可以是现成物质,或是S1、S2的变异、 或是环境或是通过分解环境而获得的物质。
• 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:
只有当三个因素同时具备时才能完成打下钉
子的任务。
11
1.1.2 在物质内部引入附加物,建 立内部合成的物场模型
从形式上看,3个元素都齐全,是一个完整的物场模型,但不能表现为 一个工作着的物场模型。且系统内部对引入物质没有限制,引入的添 加物质对现有的系统也不会产生大的变化时,则可在系统物质中引入 附加物,构建物质内部合成的物场模型。该添加物也可以是系统物质 的变异。
环境一起的物场模型 • 1.1.5 引入由改变环境而产生的附加物,建立与环境和附加
物一起的物场模型 • 1.1.6 对物质作用的最小模式 • 1.1.7 对物质作用的最大模式 • 1.1.8 对物质作用的选择性最大模式:分别向最大和最小作
用场区域选择性引入附加物
9
1.1.1 由不完整的向完整的物场模 型转换
S1
血液
S2
S1
心肺机
S3 肝素 S2
14
实例:带双帽的钉子
• 在有些生产产品的加工过程中对产品钉下的钉子,待加工完成后必须 取出。为此在加工过程中,钉帽必须与产品表面贴紧,以达到紧固产 品的目的;但是当完工后,钉子帽又必须远离产品表面,以使起钉容 易,并在起钉时不会对表面产生伤害。
• 使用带两个钉帽的钉子,可以同时满足不同加工过程的要求。由于在 两钉帽间有足够的空隙用于拔出钉子,下面的钉帽则可保持紧贴产品。
30
实例:注射液玻璃瓶的封口工艺
(在选定区域最大模式,在另一个区域最小模式)
当为注射液玻璃瓶进行封口时,必须将火焰调整到最大功率,以使火焰 在瓶口处达到最大效应,快速地熔化玻璃并完成封口;但是,灼热的 火焰对瓶内的药液质量会产生伤害,为使瓶内的药剂免遭受热,影响 药液的质量,在完成封口操作时,必须将瓶身浸在水中,以使瓶身受 火焰的影响达到最小。
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
6
发明问题76个标准解系统的分级
级别
标准解系统名称
第一级 基本物场模型的标准解
第二级 增强物场模型的标准解
第三级 向双、多级系统或微观级系统 进化的标准解
第四级 测量与检测的标准解
第五级 简化与改善策略标准解
合计
子系统数量 13 23 6
• 如果希望获得最小作用,但现有条件很难或无法保障做到, 就先应用最大模式(最大作用场或最大物质)作为过渡形 式,随后再设法将过量消除,以使最终达到对物质的最小 作用。其中过量的场用物质来去除;过量的物质用场(通 过引入能生成场的物质)来去除。
F
Fmax
过量的场用物质来消除
S1
S1
S2
F
过量的物质用场(用能生成
润滑剂
S2Sed 润滑油+电解液
23
实例:拍摄太空物体图像
利用望远镜在正常的环境下拍摄太空物体的图像很 不清晰,倘若在太空中设置望远镜,由于完全改 变了的环境,致使望远镜的功能和清晰度达到大 大提高。
F
F
S1
望远镜 在正常 环境中
S2
SedS1
S2
太空物体
望远镜改在 太空环境中
24
1.1.6 对物质作用的最小模式
需求时,则可通过改变或分解环境来获得所需的附加物
Sed引入系统,建立与环境和附加物一起的物场模型。
F
F
S1
S2
F
S1
S2Sed
F
S1
S2
SedS1
S2
22
实例:轴承润滑剂
相对于轴承来说,润滑油是轴承的环境,在润滑油中引入电 解液,可促使润滑剂汽化,以改善普通径向轴承的阻尼特 性
F
F
S1 轴承
S2
S1
S2
16
实例:路标的涂层
(实例1.1.3)
• 提高路标对司机的可视性
• 路标的明亮度对于汽车司机的安全行驶至 关重要。在路标表面涂上高分子涂层,在 汽车大灯光的照耀下,增加了路标的反射 光,从而提高了路标对司机的可视性。
反射光
F
F
S1
S2
S3 S1
S2
路标
灯光 路标+涂层
17
实例:查找出压缩机氟利昂渗漏处
重力
F
F
S1
S2
SES1
S2
未注入水 的潜水艇
海水
注入水的 潜水艇
20
实例:利用船体内置的水箱来增强 船体的稳定性
• 船体装备的“龙骨压载水箱”,当船翻覆时,龙骨会暴露 到空气中,水就显示了重量,由于水不可能即刻流出,龙 骨将使船自动恢复到原位。(在海上航道浮标内冲入海水, 以加强浮标的稳定性)
F
• 在基本物场模型已经形成的基础上,如果系统难以满足要求 的变化,且限制将物质引入系统内部或外部,则可以将环境 中的物质作为附加物引入,形成与环境一起的物场模型。
F
F
S1
S2
F
S1
S2SE
F
S1
S2
SES1
S2
19
实例:潜水艇下水深度的调整
(实例1.1.4)
• 当潜水艇浮在水面上时,同时承受着来自地球自上而下的 重力和与之相反方向的水的浮力,倘若将环境中的水大量 地注入潜水艇中,一旦地球对潜水艇的重力克服了水的浮 力时,潜水艇就会开始下沉。
场的物质)来消除。
S1
S2
S1
S2max
25
实例:磁发电机导体陶瓷板上塗强磁性导电材料
(首先全面覆盖,然后再去除过量部分)
• 首先向整个陶瓷板满喷上一层强磁涂料,随后将喷Байду номын сангаас在凸 面上的过量部分通过机械作用将它去除掉,最后只让在板 槽中留下薄薄的一层强磁性导电材料
F 机械场
S1
S2
S1
S2max
陶瓷板
32
1.2.1 在系统的两个物质之间引入外部 现成的物质
• 当在物场模型中存在有用和有害的作用,且它们的2个物质之间可以
不紧密相邻的,则可将外部现成的附加物,引入在系统的两个物质之
间,以避免2个物质之间的直接接触来消除它们间的有害作用。该附
加物可以是临时的,也可以是永久的。
F
F
S1
S2
F
S1
S2
SF3
• 依据Altshuller发现的规律:如果问题的物场模型是一 样的,那么解决方案的物场模型也是一样的,和这个问 题来自于哪个领域无关。
2
物场建模的目的
• 物场建模为研究物场转化和发展的TRIZ工 具。
• 应用物场建模可以由模糊的发明情景进入 到一系列的发明问题。发明问题是以技术 系统元件成对之间的标准矛盾形式确定的 。
机械场
F
F
S1 加工产品
S2
S1
单帽钉
S3
S2 双帽钉
15
1.1.3 在物质外部引入附加物, 建立外部复合的物场模型
• 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
有关联的作用 有效不充分作用
定向有效作用 有害作用
5
常用的物场模型及其含义
• 有效完整模型:实现功能的3个元素齐全,且有效实现功能 • 不完整模型:实现功能的3个元素不全,可能缺场,也可能
是缺少(工具)物质。标准解法:对不完整模型,应针对所 缺少的元素给予引入物质或引入场,使形成有效完整的物场 模型,从而得以实现功能。
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
1
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。

• S、S1、S2 …表示物质。 通常物质S1是一种需要改变、加工、位 移、发现、
控制、实现等的“目标”、“对象” ; 物质S2 是实 现必要作用的“工具”。 • F、F1、F2 …表示场 代表“能量”、“力”,是实现两个物质间的相互作用 、联系和影响的能量。在测量物场模型中,通常 F1表示输入场,F2表示输入场
F’
S1 船体
S2 海水
S1 发生 倾斜 的船
S1 SE +压载水箱水
21
1.1.5 引入由改变环境而产生的附加物, 建立与环境和附加物一起的物场模型
• 在基本物场模型已经形成的基础上,如果系统难以满足要
求的变化,且限制附加物引入系统内部或外部,对引入环
境虽然没有限制,但原有环境或原环境中的物质不能满足
17 17 76
7
组成第一级标准解系统的分系统
第一级 基本物场模型的标准解 • 1.1 构建完整的物场模型 • 1.2 消除或中和有害作用,构建完善的物
场模型
8
组成分系统1.1的子系统
1.1 构建完整的物场模型 • 1.1.1 由不完整的向完整的物场模型转换 • 1.1.2 在物质内部引入附加物,建立内部合成的物场模型 • 1.1.3 在物质外部引入附加物,建立外部合成的物场模型 • 1.1.4 利用环境资源作为物质内部或外部的附加物,建立与
Fmax
Fmax
S1
S1
S2
28
实例:焊接工人的面罩
(实例1.1.6)
• 焊接时产生的弧光辐射对焊接工人的眼睛有极大的伤害, 然而为了保证焊接质量,焊接的弧光强度是不可能减弱的, 焊接的工作又必须连续进行的,为此,焊接工人使用保护 面罩(中性滤光镜),过度的弧光(多余的场)被保护面
罩(引入的添加物)消除掉了。
作用不充分 S1
F
S2 F
F
S3
S1
S2
F
没有作用力
S3
S1
S2
S1
S2
12
实例:穿着普通鞋子在冰面上行走
穿着普通鞋子在冰上 行走的人,因得不到 冰面足够的摩擦力, 所以容易滑倒。
解决办法:换上钉鞋
摩擦力
F
F
S1
冰面
S2
S1
鞋子
S3 S2 带钉的鞋子
13
实例:利用抗凝血剂防止血液凝固
F 生物场
F
最大火焰 Fmax
Fmax
Fmax
S1
药液瓶 盛药区
S2
药液瓶 封口区
S1
S3
冷却水
S2
31
组成分系统1.2的子系统
1.2 消除或中和有害作用,构建完善的物场 模型
• 1.2.1 在系统的两个物质之间引入外部现 成的物质
• 1.2.2 引入系统中现有物质的变异物 • 1.2.3 引入第2种物质 • 1.2.4 引入场 • 1.2.5 切断磁影响
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