TRIZ第四节TRIZ物场模型

• 例：冬季供暖不足，人们觉得寒冷。
S2空气
• 其用物场描述就是：F为暖气系统产生的 热场，S1为人，S2为室内的空气。
• 即热场作用于S2室内的空气，空气受到 激活，作用于S1人身上。
• 但由于F热场产生的能量不足，作用不足， 对S2空气的激发作用不够，从而导致S2
F热场 （暖气系统）
S1人
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• 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。
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• 针对两个要素不能直接接触的问题，可以加入钢索将两车栓到一起， 形成机械场的传递，增强其可控性，从而达到让系统运转的目的。
• 其中S2代表添加的钢索。 • S2为直接对S1产生作用的要素，它对S1产生作用的来源为F和S3对
其的作用，S2和S3同时受F机械场的作用。
F
S3
S2
S1
ห้องสมุดไป่ตู้
F S3
S2 S1
• 例：车辆噪声扰民 • 将其用物场模型描述就是： • F为振动场，S1为居民，S2为空
气。即F振动场的能量作用于S2 空气。 • 振动场的能量作用在空气上形成 驻波，产生噪声，噪声作用于S1 居民身上，对其正常生活形成了
S2空气
F振动场 S1居民
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• 描述如右图，场F作用于S2上，使S2对 S1产生影响，从而改变S1。但场F的作 用效果不足，因此使S2对S1作用的效果 也不足。
全实现，如产生的力不够大，温度不够高等。为了实现
预期的效应，需要对原有系统进行改进。
• 4．有害完整系统模式。
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• 为了方便世界范围内交流以及让分析的过程更加形象化。人 们在科学研究的实践中形成了统一的物质-场模型的描述方 法。具体符号如下： 描述物场模型的符号
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• 如上页图，场F作用于S2上，使S2
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• 第二种情况：把易控的、具有所需特性的补充物引入到系 统，形成复合物场。
• 补充物可以引入到： – （1）物质内部，形成内部复合物场； – （2）物质外部，形成外部复合物场。
• 例：下雪天汽车行驶在马路上，由于路面雪的覆盖导致摩 擦系数降低，汽车轮子打滑。此时汽车轮胎已经既定，马 路情况也不易改变。则可以在车轮上加设铁链，利用铁链 与地面的作用增大前进阻力，使车轮打滑状况大大减少。 13
• 例：制作精细陶瓷的时候，常常先做出一个略大于目 标产物的毛坯，再通过精细加工得到目标产物。
• 增加的精细加工程序，保证了产品的精密性。 • 毛坯体积的富裕给后期加工提供了空间。
F
S2
S1
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• 物质S1和S2：二者定义取决于每一个具体的应用，它们可 以是整个系统、子系统或单个物体，可以是材料、工具、 零件、人或环境等任何东西。
• 场：为系统提供能量，促使系统发生反应，从而可以实现 某种效应。这种效应可以作用于S2上，或作用在场信息的 输出物上。
• 物质-场模型简称物场模型，相应的分析称为物场分析。 • 物场模型的三定律： 1. 所有的系统都可以分解为三个基本要素（S1、S2、F）；
对S1产生影响，从而改变S1，达到
预期效果。
• 例：磁铁通过磁场吸引铁。 • 将其用物场模型描述就是：
S2磁铁
• F为磁场，S1为铁片，S2为磁铁。
即F磁场作用于S2磁铁上，使S2磁
铁对S1铁片产生影响，改变其所处
位置状态。
F磁场 S1铁片
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• 描述如右图，场F作用于S2上， 使S2对S1产生有害作用影响。
• 由于电磁波对人体健康会产生不利影响，因此形成了有害 作用系统。通过引入外部环境中现有的物质S3即防辐射服 装，形成了右图所示的系统。防辐射服代替S1人与F电磁场、 S2电脑组成系统，接受S2对其的影响。从而使人从此有害 16
• 如果只需要最小的作用状态，但现有条件无法满足， 则采用大的作用状态，再把多余的部分带走。
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• 第一种情况：非物质-场系统（只包含一个组件）或者非完整物 例质：-抛场锚系的统汽（车包停含在两马个路组上件，）前应来该的建拖立拽完车整要物利质用-场机。械力将其拖走。 图中物场模型中S1为抛锚的汽车，S3为拖拽车，F为机械场。 由于S3不直接接触S1，不能将场的作用充分传递给S1，此物场模 型不能使全系统运转起来。
• 物质－场模型是TRIZ法重要分析工具，是用来分析与现存技术有关 的模型类问题（Modeling Problems）。
• 所有技术系统的作用是实现某种功能，所有的系统都可分解为由两 个物质(S1,S2)和一个场(F)三个基本元件组成。
• 如图所示，其中物质S1是系统动作的接受者,场F通过物质S2作用于 物质S1并改变S1。
• 下图S1表示汽车行驶的路面，S2表示汽车轮胎，F1为发动机施加 在轮子S2上的力场。
• 由于雪的覆盖使摩擦系数降低，S2对S1的作用不大，产生效应不 足，用虚线表示。S3为车轮上加设的铁链。
• 下图表示出，由于S3的加入，系统作用充足，从而构成有效完整的
系统。
F1
S2
S3
S1
F1 S1 S3 S2
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• 第三种情况：如果不允许将其他物质引入系统，那么可通过引入外
部环境中现有的物质，同时在外部环境中形成物场来解决问题。
• 例：现代社会中的白领女性工作常年与计算机打交道，深受电磁辐
射的危害。特别是其怀孕时期，长期的电磁辐射无疑会对将来的宝
宝的健康造成影响。
F能量场 （电流）
F能量场 （电流）
S2电脑
S1人
S3防辐 射服
S2电脑
S3防辐 射服
S1人
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• 为了降低伤害，可以引入外部物质，如人们常使用的防辐 射服装，通过引入的物质，在系统外部形成物场，经过外 部物场的作用，对原来的场起到降低甚至屏蔽的效果。
• 上页图中F能量场（电流形成的能量场）作用于S2电脑使其 激发，S2激活散发出电磁波作用于要素S1人身上。
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• 1．有效完整系统模式。
– 组成系统模型的三元件都存在，且都有效，能实现设计
者所追求的效应。
• 2．不完全系统模式。
– 组成系统模型的三元件（两个物质，一个场）中部分元
件不存在，需要增加系统元件来实现有效完整的系统功
能。
• 3．非有效完整系统模式。
– 模型中的三元件都存在，但设计者所追求的效应未能完