TRIZ物场分析
TRIZ(三)-物场分析
技术系统功能的物-场模型
技术系统的目的是执行（功能(function)）。它的基本 组成包括两个物质(Substance)和它们之间的作用力， 称为场(Field)。场是产生作用力的一种能量。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。
F
S1
S2
物-场模型
功能的定律： 1.所有的功能都可以分解为三个基本元件（S1，S2，F）； 2.一个存在的功能必定由三个基本元件组成； 3.将三个相互作用的三个基本元件有机组合将产生一个功能 F
物场模型类型举例
不完整模型，需要的效果没有发生：例如，炉壁没有冷 却功能因而过热。 有害功能模型，產生有害的效果：例如，炉壁因生火而 过热。 非有效完整模型，需要的效果不足：例如，炉壁过热， 冷卻功能不足。
物－场模型的一般解法
1. 不完整模型 一般解法1：补齐所缺失的元素，增加场F或工具S2，完整模型。
F S1
F
S1
例子：
S2
S2 S3
将窗户玻璃进行磨砂处理，变成半透明的，以保护办公室的隐私。
物－场模型的一般解法
一般解法3： 增加另外一个场F2来抵消原来有害场F的效应
F S1
F
S1
S2
S2 F2
例子： 零件在加工中产生偏歪，增加一个反向作用力。
物－场模型的一般解法
3. 效应不足的完整模型 效应不足的模型是构成物－场模型的元素是完整的，但有用的场F效应 不足，比如太弱、太慢等。 一般解法4： 用另一个场F2(或者F2和S3一起)代替原来的场F（或者F及S1）
场能量的总称meth物场模型中的效应表示符号意义需要的效应不足的效应有害效应物场模型举例一铣刀切割零件机械?铣刀物场模型举例二吸尘器清洁地毯机械?地毯吸尘器物场模型举例三人油漆墙壁化学?墙壁模型类型一个系统可能包含多个功能建立每个功能模型是需要的
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
TRIZ理论5：物—场模型分析
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
TRIZ理论5：物—场模型分析
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
TRIZ理论5：物—场模型分析
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
TRIZ理论5：物—场模型分析
Hale Waihona Puke 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
暖气中的水可否
换成油
水+机水油
空气
TRIZ理论5：物—场模型分析
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
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
TRIZ理论5：物—场模型分析
TRIZ基本理论物场模型分析
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
triz物场分析与76个标准解
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。
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。
S2
F
S3
S1
S2
F
S3
S1
S2
14
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
15
实例：利用抗凝血剂防止血液凝固
F 生物场
F
S1
血液
S2
S1
心肺机
S3 肝素 S2
16
机械场
F
F
S1 加工产品
S2
S1
单帽钉
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数的输出场
F
Fnew1
S1
S2
最基本的物场模型
S1
triz的创新思维方法
triz的创新思维方法一、引言TRIZ理论是一种解决创新问题的方法，它结合了创新设计、工程学、物理学、化学、数学、系统学等多个学科的知识，旨在通过解决现有问题，实现新的发明创造。
TRIZ理论的核心思想是通过对问题的分析，找到问题的根本原因，从而找到最优的解决方案。
二、TRIZ的主要原则1. 最终理想化原则：将现有问题向理想化的方向进行比较，找到最接近理想状态的解决方案。
2. 最小化原则：将解决问题的所有元素进行最小化，以减少解决问题的难度和复杂性。
3. 符合逻辑原则：通过逻辑分析，找到问题的根本原因，并设计出合理的解决方案。
4. 资源重新分配原则：通过对现有资源的重新分配，实现问题的解决。
三、TRIZ的解决问题方法1. 资源分析：通过对现有资源的分析，找到可以利用的资源，并将其进行优化和重新分配。
2. 矛盾矩阵：TRIZ理论中包含了大量的矛盾矩阵，通过这些矛盾矩阵，可以找到解决不同类型矛盾的方法。
3. 阿奇舒勒矛盾矩阵：阿奇舒勒矛盾矩阵包含了大量的矛盾组合，通过这些矛盾组合，可以找到解决不同类型问题的解决方案。
4. 物质-场分析：物质-场分析是一种可视化的分析方法，可以帮助人们更好地理解问题的本质，找到问题的解决方案。
四、应用TRIZ的步骤1. 问题定义：明确问题是什么，找出问题的关键因素。
2. 矛盾分析：使用TRIZ理论中的矛盾矩阵，找出解决问题的最佳方案。
3. 创新设计：在确定方案的基础上，进行创新设计，提出解决方案。
4. 优化和评估：对解决方案进行优化和评估，确保其可行性。
五、总结TRIZ理论是一种创新思维方法，它可以帮助人们解决现有问题，实现新的发明创造。
通过运用TRIZ理论，我们可以更好地理解问题的本质，找到问题的根本原因，从而设计出最优的解决方案。
在实际应用中，我们可以通过资源分析、矛盾矩阵、物质-场分析等方法，提高解决问题的效率和质量。
同时，我们也要注意不断学习和掌握新的TRIZ理论和方法，以适应不断变化的市场需求和技术发展。
TRIZ第四节TRIZ物场模型
12
• 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
10
• 第一种情况：非物质-场系统（只包含一个组件）或者非完整物 质-场系统（包含两个组件）应该建立完整物质-场。
例：抛锚的汽车停在马路上，前来的拖拽车要利用机械力将其拖走。 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。
场模型变为如上页图所示。 • 汽油的化学能在拖拽机发动机内转化为机械能，由拖拽机 20
• 如果需要得到有选择的最大作用状态（只需要在特定区域 发生最大作用，其他区域保持最小作用状态），那么作用 场的选择可以是最大或者最小：如果场的作用是最大，那 么需要集中其作用区域，并且对其他非作用的区域引入防 护物质。
F S2
S1
F
S3 S1
19
• 上页图中F表示汽油的化学能转化成的机械能，S2为汽车的 发动机，S1为汽车的运动系统。
• 当汽车发动机失灵的时候，汽油的化学能无法正常的转化 为汽车运行所需的机械能，因此系统为一个作用效应不足 的系统。
• 用虚线表示其元件之间的链接关系。 • 当变化其作用关联物，即将汽油放入拖拽机发动机内，物
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
LED灯具的TRIZ物-场分析模型及其简化表达法
科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
1
科 技资讯 2019 NO.09 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
F
S1
S2
图1 TRIZ物-场分析的三角形模型
科技前沿
F
S1
S2
图2 TRIZ物-场分析的哑铃式模型
Electric field
Desktop
LED lamps
图3 LED灯具的物-场分析的三角形模型
想要改善的参数：可维护性（提升修改物-场分析模型 的效率）。
想要恶化的参数：静止物体的面积（减小物-场分析模 型的占用面积）。
通过查找经典的39×39规格的技术矛盾矩阵表，找到 行列交 叉单元 格中的发明原 理：16 号（不足 或 过 度作用原 理）,25号（自服务原理）。
关键词：照明设计 LED灯具 TRIZ 物-场分析模型 表格法
中图分类号：TB858.1
文献标识码：A
文章编号：1672-3791(2019)03(c)-0001-04
TRIZ，源自俄文：теориирешенияизобретательских задач，用 英 语 标 音 可 读 为：T e o r i y a R e s h e n i y a Izobreatatelskikh Zadatch，缩写为：TRIZ。国内学者多直译 为：发明问题（的）解决理论，也常音译为：“萃智”或者“萃 思”，取其“萃取智慧”或“萃取思考”之义，是前苏联发明 家、教育家G.S.Altshuller（根里奇·阿奇舒勒）和他的研究 团队，通过分析大量专利和创新案例总结出来的创新工具 [1]。科 技创 新 离不开 创 新工具。科 学的创 新工具能 提 升 创 新工作的效率和质量。LED技术是当前热门的研究主题之 一[2-8]，该文以LED灯具为研究对象，利用TRIZ理论中的技 术矛盾矩阵表寻找并提出一种物-场分析模型的简化表达 法——表格法，探索了物-场分析表格法模型在LED灯具创 新中的应用。
TRIZ物场分析
（1）有用并且充分的相互作用
• 有效、完整的物场模型
• 是一种理想的状态，也是设 计者追求的状态，功能的三 个元素都存在，且相互之间 的作用充分。
例：手拿杯子
F
S1
S2
机械场
杯子拿稳不掉
杯子
手
（2）有用但不充分的相互作用
• 效应不足的物场模型 • 功能的三个元素齐全，
但设计者追求的相互作 用未能实现或只是部分 实现。
• 发现总结了76个解模型，所以也叫76个标准解。 • 按照问题的类型分为五级，形成标准解法系统。
四、标准解及应用
标准解系统名称
子系统 数量
第一级 建立或完善物场模型的标准解
1.1 构建完整的物场模型（8）
13
1.2 消除或中和有害作用，构建完善的物场模型(5)
第二级 增强物场模型的标准解
2.1 向复合物场模型转换（2）
例：气泡分离
机械场 F
S1
液体
S2
气泡
S1
液体
S2
气泡
例:机油中是否有水?
S1
油
S2
水
热场
F
S1
S2
油
水
例:如何将火柴理顺后装入火柴盒？
引入磁粉S2和磁场F，F作用于S2，S2同 时作用于火柴S1，表述如下：
磁场
F
S1
火柴
S1
火柴
S2
磁粉
有害模型I
• 一般解法二：加入第三种物质，阻止有害作用。 • 它应该是原有两种物质之一的变种。
例：物体的粘贴
粘贴力
F
粘贴力 F
S1
物体1
S2
物体2
S1
物体1
TRIZ理论四-物场分析与76个标准解
发明问题76个标准解的分类
类别
分类名称
第一类 建立或拆解物场模型
第二类 增强物场模型
第三类 向超系统或微观级转化
第四类 检测和测量的标准解
第五类 应用标准解的标准
合计
子系统数量 13 23 6 17 17 76
第1类：建立或拆解物场模型
S1.1 建立物场模型 S1.2 拆物场模型
S1.1 建立物场模型
S1.1.6 施加过渡物质
如果微小量的精确控制很难实现，可以通过应用 和消除盈余来实现微小量的控制
F S1
S1
S2
Fmax
过量的场用物质来消除
S1
F S2
过量的物质用场（用能
生成场的物质）来消除。
S1
S2max
实例：磁发电机的陶瓷板上塗强磁导电材料 （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 喷洒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
S1
S2
路S3 标＋涂层
实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处 （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
S1.1.4 利用环境中的资源
F
F
S1
轴承
S2
S1
润滑剂
S2Sed
润滑油＋电解液
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。
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 )
triz物场分析与76个标准解-
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。
物场模型分析法(TRIZ)讲述
通用解 类型ຫໍສະໝຸດ 启发法与应用工 具(heuristics and instruments) 经典TRIZ
程序
· 功能属性分析 · 最终理想解与理想化水平 · 物理矛盾与分离原理 · S曲线 · 系统算子分析 ·思 维 定 势 （ 聪 明 小 矮 人，……） · 裁剪与简化
问题描述 与理解
TRIZ知识体系图与问题解决模型（Sheu, 2007）
★ 如何将一个具体问题转化并表达为一个TRIZ的标准问题呢? 方法之一:使用通用工程参数来进行问题的描述!
在实际问题分析过程中，为表述系统存在的问题，工程参数的选择
是一个难度较大的工作。需要全面的专业知识、丰富的经验和对TRIZ39
个通用工程参数的正确理解。
★ 假如你是一名侦探：检验抢确定杀人犯
嫌犯：“警察同志，我没 有杀人，您应该相信我。 您必须相信我。” “我只相信事实。”警察 反驳道：“事实与你说的 不一样，小伙子。在那个 星期有人见你威胁过死者。 打死死者的手枪与你的手 枪是一样的。我们没有找 到子弹是事实，但是我们 会找到证据。”
思考题2（续）
电场
q1
q2
能量场与物质场都携带有场源的能量，可以给系统中的物体施予力的
作用，或者直接给系统提供能量，从而改变场中物体的运动状态，促使 系统发生反应，实现系统所需要的功能。
物－场分析法的三元素（二）
比较常见的场有： Mechanical（机械场）:秤、轮胎地面摩擦 Acoustic（声场）：医生听诊器、B超 Thermal（热场）：温度计变化 Chemical（化学场）：分解、化合 Electric（电场）：电子仪器的工作 Magnetic（磁场）：指南针 ……
★ 旧式太空马桶
TRIZ理论之物场分析
TRIZ理论之物场分析TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving，创新问题解决理论）是苏联工程师阿尔图尔·盖尔（Genrikh Altshuller）在20世纪40年代提出的一种创新方法论。
其中的物场分析是TRIZ理论的重要组成部分，通过对物理场的分析，可以帮助我们发现问题的本质以及潜在的解决方案。
物场分析的基本概念是将问题、系统或产品看作一个物理场，即一种能量场、磁场或其它物理场。
通过对物理场的分析，我们可以找到与问题有关的主要矛盾，从而寻找创新的解决方案。
物场分析通常经历以下几个步骤：1.定义系统：首先，我们需要明确问题所涉及的系统。
系统可以是一个产品、一个流程或一个完整的系统。
例如，如果我们要解决一个生产线上的质量问题，那么这个系统可以是整个生产线。
2.确定物理场：接下来，我们需要确定系统中存在的物理场。
物理场可以是能量场、电磁场、热场等。
以生产线为例，可能存在的物理场包括机器的动能、零件的热量等。
3.寻找主要矛盾：通过对系统的分析，我们可以找到与问题相关的主要矛盾。
主要矛盾是指系统中两个或多个相互矛盾的要素。
例如，在生产线中，质量和生产效率可能存在矛盾，提高质量可能会降低生产效率，但降低质量可能会增加次品率。
4.消除矛盾：一旦找到主要矛盾，我们可以通过一系列的原则和工具来解决矛盾。
TRIZ提供了40个创新原则，如分割、统一、反方向等。
这些原则可以用于生成创新的解决方案，使得系统可以同时满足矛盾的要求。
5.生成解决方案：在应用创新原则之后，我们可以生成一系列解决方案。
这些解决方案可以是针对主要矛盾的改进措施，也可以是完全不同的设计思路。
通过综合和评估这些解决方案，我们可以找到最合适的解决方案来解决问题。
物场分析的优势在于它能够帮助我们从问题的本质出发，找到最根本的解决方案。
相比于传统的经验法则和启发式方法，物场分析更加科学和系统性。
通过将问题转化为物理场，我们可以抽象出问题的本质特征，从而寻找到更具创新性的解决方案。
物场分析法概述
物场分析法是指通过分析技术系统内部构成要素间相互关系、相互作用而导致技术创造的一种方法。
TRIZ之父Airshulle于1979年提出了物质-场分析法原理，用符号语言清楚地描述系统(子系统)的功能，它能正确地描述系统的构成要素，以及构成要素之间相互联系。
它以为：1)所有的功能都可分解为三个基本元素(两个物质一个场)；2)只有三个基本元素以合适的方式组合，才能完成一个动作，实现一种功能。
所谓物质是指某种物品或实体，可以表达从简单的物体到复杂的技术系统。
所谓场是作用物体之间的相互作用、控制所必须的能量类型。
所谓相互联系是指物质和场之间的相互作用，即系统实现的功能，如图1所示。
图1 基本物质－场模型给符号物场分析法是原苏联学者P．C·阿利特舒尔首创的一种创造技法。
“物场”是这种技法的基本概念。
“物场”虽然是“物质”与“场”两个词的新组合，但并不是狭义的“物质场所”的意思。
物场一词，在物场分析法中具有特定的涵义。
所谓物场，是指物质与物质之间相互作用与互相影响的一种联系。
比如，电铃的响声给了人一种信号，其中“电铃”，“人”属于“物质”的概念，那么“场”又是指什么呢?只要分析一下电铃的响声为什么会传到人的耳里，就会知道“空气的振动”是其中的原因，如果是在真空中，人是听不到电铃的声音的。
即是说，在“电”与“人”之间存在着一个“声场”。
事实上，世界上的物体本身是不能实现某种作用的，只有同某种“场”发生联系后才会产生对另一物体的作用或承受相应的反作用。
就科学领域来说，温度场、机械场、声场、引力场、磁场、电场，等等，是物场的具体存在形式。
构成一个物场需要三要素：两个物质和一个场，其一般结构形式如图所示。
在物-场分析法中，理想的功能是场通过物质S2作用于物质S1并改变物质S1。
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。
TRIZ总结及案例分析
在电子和通讯领域，应用TRIZ解 决电路设计、信号处理和系统集 成等技术问题。
TRIZ相对于其他创新方法的优势
系统性
TRIZ提供了一套完整的理论
1
体系和工具，帮助用户系统
地分析和解决技术问题。
普及性 4
TRIZ经过多年的发展和完善，
已经在全球范围内得到广泛应
用和认可，具有很高的普及度
。
预测性
原则
TRIZ的原则包括分析问题、系统化思考、资源利用、理想化 设计、矛盾解决等。这些原则相互关联，共同构成了TRIZ解 决问题的基本框架。
Part
02
TRIZ的主要工具和技术
矛盾矩阵
总结：矛盾矩阵是TRIZ中用于解决技术矛盾的工具之一，它提供了一种系统的方 法来识别和解决技术问题。
矛盾矩阵是一个包含39个通用工程参数和40个创新原理的表格，用于解决技术矛 盾。通过分析矛盾矩阵，可以找到适用于特定问题的创新原理和解决方案。
Part
03
TRIZ的应用领域和优势
TRIZ在各领域的应用
机械工程
利用TRIZ解决复杂的机械系统设 计问题，如优化传动系统、减少 振动和磨损等。
生物医药
在生物医药领域，利用TRIZ进行 药物研发、医疗器械设计和生物 技术应用等。
化学工程
在化学工业中应用TRIZ，解决反 应过程、分离技术催化剂设计 等方面的技术难题。
2
通过运用TRIZ的原理和工具
，可以预测技术系统未来的
发展趋势和潜在问题。
高效性
相较于传统的试错法，
3
TRIZ能够更快地找到问题
的解决方案，提高创新效
率。
Part
04
TRIZ案例分析
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二、一般解法及应用14
TRIZ
备选解决方案1：引进新的物质 和场
F F2 F
S1
S2
S3
S1
S2
创新方法咨询与研究中心
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二、一般解法及应用5
TRIZ
备选解决方案2：引进新的场
F
F
S1
S2
S1
S2
F2
利用水电离或 超声波振荡相 结合的方式
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一、物场分析及物场模型的种类14 TRIZ
物-场模型的种类
（1）有用并且充分的相互作用 （2）有用但不充分的相互作用(不充分 模型) （3）有用但过度的相互作用(有害模型) （4）有害的相互作用(有害模型) （5）不完整的物场模型(缺失模型)
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一、物场分析及物场模型的种类15 TRIZ
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一、物场分析及物场模型的种类13 TRIZ
场的类型
机械 液压/气压 重力、摩擦、惯性、离心、科里奥利、拉伸、压缩、弹性、反应、振动 静水力，动水力，空气静力，空气动力，表面张力
热场
压强 电 化学 生物 磁场 光学场 声场 气味场„„
传导、对流、辐射、静态温度梯度、总温度梯度、膨胀、绝缘
物场分析的一般解法的应用 一般解法
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二、一般解法及应用13
TRIZ
例： 洗衣机洗衣效果差问题
问题描述：洗衣机洗衣服时，衣服即容易打 结，也洗不干净。
化学场或机械场
建立物场模型 S1：衣服 S2：洗衣粉或水 F：化学或机械
F
S1
S2
衣服
洗衣粉或水
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一、物场分析及物场模型的种类9 TRIZ
用手拿笔写字
机械场
F
S1
S2
笔
手
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一、物场分析及物场模型的种类10 TRIZ
建立物质-场模型的步骤
根据问题、情况描述 •执行的功能(物理作用) •对象：S1 •工具：S2 (如果有的话) •场： F (如果有的话) •S1、S2、F之间的相互作用
物场分析及物场模型的作用4
TRIZ
这枪是否曾发射过子弹？
“这支枪应该检验一下。”一个警员说着并 把一只左轮手枪放在专家面前的桌子上， “我想了解这支枪是否在一周前发射过子 弹。” 专家仔细地看了枪，然后摇头说： “我不知道如何解决这个问题，枪筒已经被 擦拭，里面没有积碳。” 你有检测办法吗？ 假如你是一名侦探
NaCL + H20
创新原理 分离原则 知识库中的方案 知识库中的方案
TRIZ: 物场模型
标准解法系统
标准解法
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物场分析及物场模型的作用2
TRIZ
物-场分析适用范围
–现有系统不存在 –在进化阶段的不成熟系统 工程参数不易确定 但矛盾仍然存在 –增加新功能到系统中 –与其它TRIZ工具相比,需要更多的支持性 知识
F
S1 机械场
S2
杯子
手
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一、物场分析及物场模型的种类17 TRIZ
（3）有用但过度的相互作用
• 效应过度的物场模型 • 功能的三个元素齐全， 设计者追求的相互作用 能实现但效应过度。 例：手拿杯子 杯子变形
杯子 手 F
S1 机械场
S2
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一、物场分析及物场模型的种类18 TRIZ
静压，总压，静压力梯度，总压力梯度、浮力、升力、马格纳斯、真空、 超声冲击波 静电、电动、电泳、交变、感应、电磁、电容、压电、整流、转化 氧化、还原、扩散、燃烧、溶解、组合、转化、电解、吸热、放热 酶、光合作用、分解、同化、渗透、繁殖、腐烂、发酵 静电、交变、铁磁、电磁 反射、折射、衍射、干涉、偏振、红外、可见光、紫外线 声音、超声波、次声波
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TRIZ
湘钢培训中心 周洁 2012年4月
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物场分析及物场模型的作用1
工具 乘法表 解决方案模型 50
TRIZ
问题模型 5 x 10
HCL + NaOH
TRIZ: 技术矛盾 TRIZ: 物理矛盾 TRIZ: 功能化模型
化学反应式
矛盾矩阵 分离原理 知识库 知识库
一、物场分析及物场模型的种类12 TRIZ 作用效果包括：
场F包括：
机械场 热场 电场 化学场 生物场 磁场 光学场 声学场 ………
物质S包括：
材料 工具 零件 人 环境 房屋 空气 太阳
有效的 尚未确定 效果不足 过度的 有害的
如果在物场模型中出现 了虚线、波浪线或双箭头的 连线，代表这系统需要进行 创新改善。
TRIZ
• 1、确定相关元素：根据问题所存在的区域或表现，确 六个一般解 定造成问题的相关元素，以缩小问题分析的范围。 物场模型 • 2、绘制物场模型。根据问题情形，表述相关元素间的 作用，确定作用的程度，模型提出的问题，与实际问 题应该是一致的。 应用 • 3、选择物场分析的一般解法，按照物场模型所表现出 转化 的问题，查找此类物场模型的一般解法，如果有多个， 则逐个对照，寻找最佳解法。 待解决的 • 4、开发设计概念。将一般解法与实际问题相对照 ， 最终方案 问题 并考虑各种限制条件下的实现方式，在设计中加以应 用，从而形成产品的解决方案。
例：墙纸的去除
机械场
F1
蒸汽场
F2
S1
S2
S1
S2
墙面
墙纸
墙面
墙纸
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二、一般解法及应用12
TRIZ
一般解法
• • • • • • 1.引入新的物质 2.引入新的场 3.引入新的物质和场 4.替代原有的场 5.替代原有的物质和场 6.补足缺失元素
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二、一般解法及应用13
二、一般解法及应用16
TRIZ
例:纯铜板的清洗
• 问题描述： • 在纯铜电解生产过程中，少量的电解液会残留 在铜板表面的微孔中，在铜板存储过程中，这 些残留的电解液会挥发出来而形成氧化斑点， 从而影响铜板表面质量并降低其价值。为避免 这种损失，在存储之前先清洗铜板，以去除铜 板表面微孔中的残留电解液。但是，由于微孔 非常小，微孔中的电解液很难能够得到彻底清 洗。该如何改进纯钢的清洗呢?
物场分析
基本要素
物质S1 火柴 物质S1 火柴 物质S2 磁粉
磁场
场F
物场模型
火柴
磁粉
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一、物场分析及物场模型的种类7 TRIZ
系统转换
非系统 技术系统
磁场
火柴
火柴
磁粉
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一、物场分析及物场模型的种类8 TRIZ
用锤子钉钉子
机械场
F
S1
S2
钉子
锤子
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二、一般解法及应用4
TRIZ
高温焦炭的输送
• 炙热的焦炭在运输过程中， 如何减少高温对传送带的伤 害。 热场
F F
S1
S2
S1
S3
S2
传送带
高温焦炭
S3：是高温焦炭的变异物。
常温碎焦炭
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二、一般解法及应用5
TRIZ
物场分析的一般解法
• TRIZ重点关注缺失模型、有害模型、不 充分的模型。 • TRIZ提出了六种一般解法。
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物场分析及物场模型的作用3
TRIZ
您必须相信我。” “我只相信事实。” 警察反驳道：“事实 与你说的不一样，小伙子。在那星期有人见 你威胁过死者。打死死者的手枪与你的手枪 一样。我们没找到子弹是事实，但我们会找 到证据。”
“警察同志,我没有杀人，您应该相信我。
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二、一般解法及应用6
TRIZ
缺失模型
一般解法一：
补全缺失的元素，完成物场三角形模型。
例：气泡分离
机械场
F
S1
S2
S1
S2
液体
气泡
液体
气泡
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TRIZ
例:机油中是否有水?
热场
F
S1
S2
S1
S2
油
水
油
水
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二、一般解法及应用7
TRIZ
• 一般解法二：加入第三种物质， 阻止有害作用。
刀具
细长轴
F2
支架反作用力
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二、一般解法及应用10
TRIZ
• 一般解法四：引入第二个场和第三 个物质增强有效的效应
不充分模型I
例：使带有衬垫紧固件中的楔子轻 而易举地拔出。
机械场
S1 F1
机械场
F1
F2
热场
S2
S1
S3
S2
楔子
衬垫
楔子
易熔合金 属衬垫
衬垫
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二、一般解法及应用9
TRIZ
• 一般解法五：引入第二个场增强有 效的效应。
不充分模型II
例：物体的粘贴
粘贴力
F
粘贴力
F
S1
S2
S1
S2
物体1
物体2
物体1
F2
物体2 夹紧力
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二、一般解法及应用11
TRIZ
• 一般解法六：引入第二个场或第二 个场和第三个物质，代替原有场或 原有场和物质。