物场模型分析
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4.物质场模型
• 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
S2
44
实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处
（建立外部合成物场模型）
在压缩机制冷系统中，在普通光照下，一旦发生氟利昂泄 漏很难觉察，因为氟利昂制冷剂是无色无味又不能发光 的液体。氟利昂制冷剂中是禁止加入发光体的，于是， 只能在压缩机的外部引入附加物S3 （卤素灯）建立 外 部合成的物场模型，渗漏出的氟利昂在卤素灯的照射下 会发出荧光，致使可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。
5.3 利用相变 5.4 利用物理效应或自然现象 5.5 产生物质粒子的更高或更低形式
合计
17
17
76
35
有关联的关系 定向有效作用
有效不充分作用 有害作用
S1 S2
S3
S2
S2S3
Smagnet
物质1、物质2
物质S2内部或外部引 入附加物 引入磁铁
引入铁磁颗粒或磁性 SF或SF+liquid 液体（磁流体）
场来实现。
F
F1
S1
S2
S3 方法一
S1
S2
F2
方法二
17
实例：服务员托盘端菜
• 在餐馆里，服务员在給客人们上菜时，往往都要用一个托
盘来端菜，为的是消除造成烫伤的可能，
温度场
F
F
S1
S2
菜
服务
碗
员手
S1
S2
S3 托盘
18
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
S2
44
实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处
（建立外部合成物场模型）
在压缩机制冷系统中，在普通光照下，一旦发生氟利昂泄 漏很难觉察，因为氟利昂制冷剂是无色无味又不能发光 的液体。氟利昂制冷剂中是禁止加入发光体的，于是， 只能在压缩机的外部引入附加物S3 （卤素灯）建立 外 部合成的物场模型，渗漏出的氟利昂在卤素灯的照射下 会发出荧光，致使可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。
5.3 利用相变 5.4 利用物理效应或自然现象 5.5 产生物质粒子的更高或更低形式
合计
17
17
76
35
有关联的关系 定向有效作用
有效不充分作用 有害作用
S1 S2
S3
S2
S2S3
Smagnet
物质1、物质2
物质S2内部或外部引 入附加物 引入磁铁
引入铁磁颗粒或磁性 SF或SF+liquid 液体（磁流体）
场来实现。
F
F1
S1
S2
S3 方法一
S1
S2
F2
方法二
17
实例：服务员托盘端菜
• 在餐馆里，服务员在給客人们上菜时，往往都要用一个托
盘来端菜，为的是消除造成烫伤的可能，
温度场
F
F
S1
S2
菜
服务
碗
员手
S1
S2
S3 托盘
18
第七章物场模型分析
• 4)有害模型 • 虽然3个元素齐全，但是产生的相互作用是
一种与预期相反的作用，设计者不得不想 办法消除这些有害的相互作用。
有害模型举例：用锤子钉钉子、鞋子与地面 如果情况属于第一种，系统一般不存在问题；而如果情况属于后三种模型中的任何一种， 系统就会出现各种问题，因此后三种模型自然而然是TRIz理论重点关注的情况。 幻灯片 17
用1.1.6～1.1.8 和第二级
用第四级
幻灯片32聚焦具体发明问题的区域确定系统中特别元素选择具体发明问题预测潜在变化改进系统检测和测量作用效应不足向超系统转换向微观系统转换产生有害效应模型不完整用311313用第四级用111115用121125用314315和321用116118和第二级物场模型标准解应用流程用物场模型阐述问题并按需求确定问题类型
第三级 向双、多、超系统或微观级协调进化的标准解系统……… 6 3.1 向双系统或多系统进化………………………… 5 3.2 向微观级系统进化……………………………… 1
30
第1级中的解法聚焦于建立和拆解物一场模型，包括创建需要的效应或消除不希望出现 的效应的系列法则，每条法则的选择和应用将取决于具体的约束条件。
S－物质：S1、S2、S3……可以为自然界中的任何东西，如太阳、地球、空气、水、桌 子、人等。S1－被动作用体；S2－主动作用体；S3－被引入的物质。
F－场：区别于物理中场的概念。 物理场只有四种：重力场、电磁场、强相互作用场(核力场)、弱相互作用场(基本粒子场)。 在物质－场分析中，场的定义更广泛，它其实是物质之间的相互作用：如力场(压力、 冲击、脉冲)、声场(超声波、次声波)、热能场、电场(静电、电流)、机械场、风场、嗅觉场、 化学场(氧化、还原、酸性环境、碱性环境)、光场等。总而言之，只要物质与物质之间存在 相互作用，就可以将这种相互作用视作一种场；因此，也可以根据具体的相互作用灵活地命
一种与预期相反的作用，设计者不得不想 办法消除这些有害的相互作用。
有害模型举例：用锤子钉钉子、鞋子与地面 如果情况属于第一种，系统一般不存在问题；而如果情况属于后三种模型中的任何一种， 系统就会出现各种问题，因此后三种模型自然而然是TRIz理论重点关注的情况。 幻灯片 17
用1.1.6～1.1.8 和第二级
用第四级
幻灯片32聚焦具体发明问题的区域确定系统中特别元素选择具体发明问题预测潜在变化改进系统检测和测量作用效应不足向超系统转换向微观系统转换产生有害效应模型不完整用311313用第四级用111115用121125用314315和321用116118和第二级物场模型标准解应用流程用物场模型阐述问题并按需求确定问题类型
第三级 向双、多、超系统或微观级协调进化的标准解系统……… 6 3.1 向双系统或多系统进化………………………… 5 3.2 向微观级系统进化……………………………… 1
30
第1级中的解法聚焦于建立和拆解物一场模型，包括创建需要的效应或消除不希望出现 的效应的系列法则，每条法则的选择和应用将取决于具体的约束条件。
S－物质：S1、S2、S3……可以为自然界中的任何东西，如太阳、地球、空气、水、桌 子、人等。S1－被动作用体；S2－主动作用体；S3－被引入的物质。
F－场：区别于物理中场的概念。 物理场只有四种：重力场、电磁场、强相互作用场(核力场)、弱相互作用场(基本粒子场)。 在物质－场分析中，场的定义更广泛，它其实是物质之间的相互作用：如力场(压力、 冲击、脉冲)、声场(超声波、次声波)、热能场、电场(静电、电流)、机械场、风场、嗅觉场、 化学场(氧化、还原、酸性环境、碱性环境)、光场等。总而言之，只要物质与物质之间存在 相互作用，就可以将这种相互作用视作一种场；因此，也可以根据具体的相互作用灵活地命
TRIZ基本理论物场模型分析
10
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
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
物——场模型分析
S1
S2
S1
S2 S3
手
插座
手
插座 盲文标签
DESIGN HYH
2020/6/12
机械场
电场
F
F
S1
S2
S1
S2
抹布
抽油烟机 蒸汽
抽油烟机
DESIGN HYH
蒸汽清洗机
2020/6/12
DESIGN HYH
2020/6/12
物—模型法应用步骤
1.确定物场模型的元素 2.建立问题的物-场模型 3.确定物场模型的一般解法 4.得到解决方案的物场模型充分利用挖掘其他知识工具实现问题转换
F 电场
S1
电动机
S2
扇叶
DESIGN HYH
2020/6/12
DESIGN HYH
2020/6/12
物—场模型的演化
凡是存在的客观事物必将是演化的，产品的发展亦不例外，也受到演 化规律的支配。
对于产品设计而言，就是要寻求演化在产品中具体规律的表现形式， 使设计活动更具有科学性、可控020/6/12
问题：现有地拖每次清洗后，清洁一定面积的地板后又要重新清洗地拖，直到清洁面积完
成，这样比较麻烦，能否设计一种边清洗拖布、边清洁地板的地拖？试用物场分析方法求解。
DESIGN HYH
2020/6/12
（1）确定物场模型的元素：本题所涉及的元素有：拖布(S1)、地板(S2)，机械力(F)
S2
S1
衣服
S2
洗衣机
水
热场（烘干）
F
或
S1
S2
衣服
水
DESIGN HYH
2020/6/12
有害的，完整模型
物-场分析模型
应用来验证方案的可行性和效果，进一步调整和完善方案。
04
物-场分析模型的实践案 例
案例一：产品设计优化
总结词
通过物-场分析模型，优化产品设计，提高产品性能。
详细描述
在产品设计阶段，运用物-场分析模型对产品进行系统分析，找出产品存在的问 题和不足，提出改进方案，优化产品设计，提高产品性能和使用效果。
动态性研究
未来的研究将尝试改进物-场分析模型，使其能够更好地描述系统的 动态变化过程。
跨领域应用研究
随着应用领域的拓展，物-场分析模型将在更多领域（如生物医学、 社会科学等）得到应用和研究。
跨领域应用与拓展
生物医学领域
社会科学领域
物-场分析模型在生物医学领域的应用将主 要涉及人体生理系统、疾病发生发展机制 等方面的研究。
解决方案与优化
总结词
解决方案与优化是在建立物-场模型的基础上，提出针对性的解决方案，并对方案进行 优化和改进。
详细描述
在提出解决方案时，要基于物-场模型进行分析和推理，提出可行的解决方案。解决方 案可以是技术上的改进、流程的优化或组织结构的调整等。随后，需要对提出的解决方 案进行优化和改进，确保方案的有效性和可行性。这一步骤可以通过实验、仿真或实际
作用有关。
03
物-场分析模型的应用步 骤
问题定义与目标明确
总结词
问题定义与目标明确是物-场分析模型应用的第一步，需要清晰地界定问题的范围和目标，为后续分析提供基础。
详细描述
在应用物-场分析模型时，首先需要对问题进行定义，明确问题的性质、背景和限制条件。同时，要明确问题的 目标，确定通过分析要达到的具体效果或改进点。这一步骤有助于将问题抽象化，为后续的物-场分析和构建提 供方向。
04
物-场分析模型的实践案 例
案例一：产品设计优化
总结词
通过物-场分析模型，优化产品设计，提高产品性能。
详细描述
在产品设计阶段，运用物-场分析模型对产品进行系统分析，找出产品存在的问 题和不足，提出改进方案，优化产品设计，提高产品性能和使用效果。
动态性研究
未来的研究将尝试改进物-场分析模型，使其能够更好地描述系统的 动态变化过程。
跨领域应用研究
随着应用领域的拓展，物-场分析模型将在更多领域（如生物医学、 社会科学等）得到应用和研究。
跨领域应用与拓展
生物医学领域
社会科学领域
物-场分析模型在生物医学领域的应用将主 要涉及人体生理系统、疾病发生发展机制 等方面的研究。
解决方案与优化
总结词
解决方案与优化是在建立物-场模型的基础上，提出针对性的解决方案，并对方案进行 优化和改进。
详细描述
在提出解决方案时，要基于物-场模型进行分析和推理，提出可行的解决方案。解决方 案可以是技术上的改进、流程的优化或组织结构的调整等。随后，需要对提出的解决方 案进行优化和改进，确保方案的有效性和可行性。这一步骤可以通过实验、仿真或实际
作用有关。
03
物-场分析模型的应用步 骤
问题定义与目标明确
总结词
问题定义与目标明确是物-场分析模型应用的第一步，需要清晰地界定问题的范围和目标，为后续分析提供基础。
详细描述
在应用物-场分析模型时，首先需要对问题进行定义，明确问题的性质、背景和限制条件。同时，要明确问题的 目标，确定通过分析要达到的具体效果或改进点。这一步骤有助于将问题抽象化，为后续的物-场分析和构建提 供方向。
物-场模型分析
1物—场模型分析是TRIZ理论中的一种重要的问题描述和分析工具，用以建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型，在问题的解决过程中，可以根据物—场模型所描述的问题，来查找相对应的一般解法和标准解法。
26.1 物—场分析每个系统的出现都是为了实现某个确定的功能。
产品是功能的实现。
所谓功能，是指系统的输出与系统的输人之间正常的、期望存在的关系。
产品设计中，经常使用到传递函数：y = F (x1，x2，x3，…，x n)式中y —输出;x1，x2，x3，…，x n—输入。
输出与输入之间的函数关系F 就是功能。
系统的功能可以是一个比较大的总的功能，也可以是分解到子系统的功能，也可以一直分解下去，直达底层的功能为止。
底层的功能结构上比较简单，容易进行理解和表达。
3阿奇舒勒通过对功能的研究，发现并总结出以下3条定律:l) 所有的功能都可以分解为3个基本元素(S1，S2，F);2)一个存在的功能必定由这3个基本元素组成;3)将相互作用的3个基本元素进行有机组合将形成一个功能。
为方便表示，功能用一个三角形来进行模型化，三角形的下边2个角是3个物体(或称为物质)，上角是作用或效应(或称为场)。
物体可以是工件或工具，场是能量形式。
通常，任何一个完整的系统功能，都可以用一个完整的物—场三角形进行模型化，称为物—场分析模型。
见图7-l。
如果是一个复杂的系统，可以用多个物—场三角形来进行模型化。
45FS 1S 2图6-1 物——场分析模型6参与相互作用的物体S 1和S 2可以是：1) 材料;2) 工具;3) 零件;4) 人;5) 环境。
FS 1S 27一般地，S 1表示工件，S 2表示工具。
物体之间的效应(或称为场) F 可以是:1) Me ——机械能;2) T h ——热能;3) Ch ——化学能;4) E ——电能;5) M ——磁能。
FS 1S 28将这些场类别组合起来，就形成一个词:MeThChEM，以方便对能量形式的记忆。
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
物场分析
影响。
物场模型的符号系统
物-场分析法是使用一种用图形描述系统内零部 件之间相互关系的符号语言，与文字语言相比， 可以更加清楚直观地描述零部件之间的相互关 系。
相互作用 有关联的关系 定向、有效、作用 定向、有效、不充分的作用
定向、有害的作用 定向、过度的作用
?
?
缺乏信息的作用 模型间的转换
常用物场符号
子弹
S2
枪
举 例
一个液体(S1)含有空气泡(S2)，使用离心机， 增加离心力 (增加机械场F)可以分离空气
泡
模型问题二（有害完整模型）
模型的三个组件都在，但是两个物质
间存在有害的相互作用
F
S1
S2
一般方法2：引进物质(S3)
引进第三种物质(S3)，它应该是原有两种 物质之一的变种。
F
S1 S3
物场模型类型与一般解法
• 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。
• 一般解法： 1）增加另一物质S3来阻止有害效应的产生，S3可 以是现成物质，或是S1、S2的变异、或是通过分解 环境而获得的物质。 2）增加另一个场F2来平衡产生有害效应的场
物场模型类型与一般解法
S2
实例：保护铆钉
（引入现成物质S3）
机械场 机械场
F S1
铆钉
F
S1
S2
锤子 铆钉
S2
锤子
S3
中介物（垫块）
实例：利用托盘保护手
为防止热茶壶烫手， 增加一个托盘
机械场 机械场
F S1
热茶壶
F S1 S2
手
S2
手
物场模型标准解
物场模型标准解一、引言物场模型是系统工程中一种重要的分析方法，用于描述系统中物体、场地和它们之间的相互作用关系。
物场模型标准解是指在物场模型的基础上，通过一系列标准化的方法和步骤，解决物场模型中存在的问题，以实现系统的优化和改进。
本文将详细介绍物场模型标准解的原理、方法和应用。
二、物场模型原理物场模型由物体、场地和它们之间的相互作用关系构成。
物体是指系统中的实体，如机械零件、电子设备等；场地是指物体所处的环境，如温度、压力、电磁场等；相互作用关系是指物体和场地之间的各种物理、化学和生物作用。
物场模型通过分析这些要素之间的关系，揭示系统的本质特征和运行规律。
三、物场模型标准解方法1.问题定义：明确物场模型中存在的问题，如性能不足、效率低下、可靠性差等。
2.物场分析：对物场模型中的物体、场地和相互作用关系进行详细分析，找出问题的根源和关键因素。
3.方案制定：基于物场分析结果，制定针对性的解决方案，如改进物体结构、调整场地参数、优化相互作用关系等。
4.实施与验证：将解决方案付诸实践，通过实验、模拟等手段验证方案的有效性和可行性。
5.标准化：将经过验证的解决方案固化为标准规范，以便在未来的类似问题中重复使用。
四、物场模型标准解应用物场模型标准解在多个领域具有广泛应用，如机械制造、电子工程、化学化工、生物医学等。
以下是几个具体应用示例：1.机械制造：通过物场模型标准解，优化机械零件的结构设计，提高零件的强度和耐磨性，降低机械故障率。
2.电子工程：利用物场模型标准解，改进电子设备的散热设计，提高设备的可靠性和稳定性，延长设备使用寿命。
3.化学化工：通过物场模型标准解，优化化学反应条件，提高反应产率和选择性，降低能耗和环境污染。
4.生物医学：借助物场模型标准解，研究生物体内分子间的相互作用关系，揭示疾病的发生和发展机制，为药物研发和临床治疗提供新思路。
五、总结物场模型标准解是一种系统化、标准化的解题方法，能够有效解决物场模型中存在的问题，实现系统的优化和改进。
物质-场模型分析PPT演示课件
S2电脑
F能量场 （电流）
S1人
S3防辐 射服
14
F能量场 （电流）
S2电脑
S3防辐 射服
S1人
气。即热场作用于S2室内的空气，
S2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对S1作用不足，取暖效
益不明显，对S1产生的影响未能达
到预计效果。
F热场 （暖气系统）
S1人
8
5.4 物质-场模型工作流程
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。
5
物质-场模型的描述——完整的系统
如上页图，场F作用于S2上，
使S2对S1产生影响，从而
改变S1，达到预期效果。
F磁场
例：磁铁通过磁场吸引铁。
将其用物场模型描述就是：
F为磁场，S1为铁片，S2为 S2磁铁
磁铁。即F磁场作用于S2磁
铁上，使S2磁铁对S1铁片
S1铁片
产生影响，改变其所处位置 状态。
F
S3
S2
F S3
S1
S2 S1
11
5.5 物质-场组建的规则（二）
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。
物场模型分析法(TRIZ)讲述
· 问题探索／分析／定义
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
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
第六章 物场模型分析与标准解法
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第一节
物场模型的概念与分类
其中，物质的定义取决于每个具体的应用，可以是材料、工具、零件、 人或者环境等。 S1是系统动作的接受者， S2通过某种形式作用在S1上。 完成某种功能所需的方法或手段就是场，它可以给系统提供能量，促使 系统发生反应，从而实现某种效应。作用在物质上的能量或场主要 有:Me——机械能，Th——热能，Ch——化学能，E——电能，M—— 磁场，G ——重力场等。 为了表达方便，功能用一个三角形来进行模型化，三角形下边的两个角 是两个物体(或称为物质)，上角是作用或效应(或称为场)。物体可以是工 件或工具，场是能量形式通常任何一个完整的系统功能，都可以用一个 完整的物场三角形进行模型化，称为物场分析模型，如图6-1所示。如 果是一个复杂的系统，可以用多个物场三角形来进行模型化
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第三节
物场模型的构建及应用
二、利用物场模型实现创新
例6 -1 钢丸发送机弯管部分的磨损问题。 钢丸发送机的弯管部分是强烈磨损区，如图6-14所示，而在弯管部分添 加保护层的效果很有限，如何解决这个问题? 对发送机进行物场分析可知，钢丸为目标物S1，管子为工具S2, F为机 械力。分析发现管子和钢丸间既有好的作用(管子为钢丸导向)，又有坏 的作用(钢丸冲击和磨损弯管部分)。为解决这一问题，根据标准增加一 个修正物S3 ，S3可以是钢丸、管子或这两者。 解决方案:经过分析，选取S3 = S1 ，即用钢丸本身兼做保护层。实施办 法为，在弯管外放置磁体，将飞行中的钢丸吸附在弯管内壁，形成保护 层，如图6-15所示。
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第三节
物场模型的构建及应用
一、物场模型的构建步骤
物-场分析模型
3. 例：用液压传动代替机械力
.
24
解决方案二
增加一个新的场(F2)来增強需要的效果
F
S2
S1
F2
.
25
效果不足的完整模型实例
要粘合两个零件时，用夹子(F2)帮助固定。
F
S2
S1
F2
.
26
解决方案三
增加新的场(F2)和物质(S3)来加強原有的效果
F1
S2
S1
F2
F1
S2
S3
S1
.
27
效果不足的完整模型实例
第一步：确定造成问题的相关元素
物质：工件 (S1)，锤子(S2) 场：力(F)
.
46
实例2：太空中的锤子？
第二步：用物-场分析模型反映问题
物质：工件(S1)，锤子(S2) 场：力(F) 功能问题：产生有害作用。
F
S2
S1
.
47
实例2：太空中的锤子？
第三步：选择问题模型的一般解法 有害效应的完整模型有2种常用解法：
物质：电解液 (S1)，水(S2) 场：机械力(F)
.
37
实例1：铜板的清洗问题
第二步：用物-场分析模型反映问题 物质：电解液(S1)，水(S2) 场：机械力(F)
F
功能问題：效果不足
S2
S1
.
38
实例1：铜板的清洗问题
第三步：选择问题模型的一般解法 效应不足的完整模型有3种解法
4. 改用新的场(F2)来代替原有的场(F1)；或用场(F2)和物质(S3)来代 替原有的场(F1) 物质(S1)。
5.1引入物质……………………………… 4 5.2引入场………………………………… 3 5.3相变…………………………………… 5 5.4利用自然现象和物理效应…………… 2 5.5通过分解或结合获得物质粒子……… 3
.
24
解决方案二
增加一个新的场(F2)来增強需要的效果
F
S2
S1
F2
.
25
效果不足的完整模型实例
要粘合两个零件时，用夹子(F2)帮助固定。
F
S2
S1
F2
.
26
解决方案三
增加新的场(F2)和物质(S3)来加強原有的效果
F1
S2
S1
F2
F1
S2
S3
S1
.
27
效果不足的完整模型实例
第一步：确定造成问题的相关元素
物质：工件 (S1)，锤子(S2) 场：力(F)
.
46
实例2：太空中的锤子？
第二步：用物-场分析模型反映问题
物质：工件(S1)，锤子(S2) 场：力(F) 功能问题：产生有害作用。
F
S2
S1
.
47
实例2：太空中的锤子？
第三步：选择问题模型的一般解法 有害效应的完整模型有2种常用解法：
物质：电解液 (S1)，水(S2) 场：机械力(F)
.
37
实例1：铜板的清洗问题
第二步：用物-场分析模型反映问题 物质：电解液(S1)，水(S2) 场：机械力(F)
F
功能问題：效果不足
S2
S1
.
38
实例1：铜板的清洗问题
第三步：选择问题模型的一般解法 效应不足的完整模型有3种解法
4. 改用新的场(F2)来代替原有的场(F1)；或用场(F2)和物质(S3)来代 替原有的场(F1) 物质(S1)。
5.1引入物质……………………………… 4 5.2引入场………………………………… 3 5.3相变…………………………………… 5 5.4利用自然现象和物理效应…………… 2 5.5通过分解或结合获得物质粒子……… 3
物场分析
物-场分析一、物质-场模型不同学科在解决问题时，首先需要建立一个问题模型，以分析问题，揭开问题实质和发现潜在问题。
TRIZ理论中的物-场分析方法（Substance -Field Analysis）是一个针对问题建模分析的工具（Modeling Problems）。
TRIZ的工具体系物场分析1物-场模型分析是TRIZ理论中的一种重要的问题描述和分析工具，用以建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。
在问题的解决过程中，可以根据物-场模型所描述的问题，来查找相对应的一般解法和标准解法。
物场分析2技术系统功能的物-场模型物场分析3物质的种类一般地，S1表示工件，S2表示工具。
值得注意的是物场分析中的“物质”比我们一般理解的含义更广一些：它的内容不仅包括各种材料，还包括技术系统（或其组成部分）、外部环境甚至活的有机体，这样做的目的在于，物场分析为了简化解决问题的进程，需要人们抛开（暂时忘掉）物体所有多余的特性，只区分出那些引起冲突的特性。
场的种类物场分析中的场的概念同样有别于物理学中的场。
物理场有重力场、电磁场、强相互作用场和弱相互作用场。
在物场分析中使用了更细的分类法：力场、声场、热能场、电场、磁场、电磁场、光学场、电离辐射场、放射性辐射场、化学场、气味场等。
系统的作用就是实现某种功能，理想的功能是场Field (F) 通过物质Sub-stance2 (S2)作用于Substance1(S1)并改变S1。
其中，物质(S1和S2)的定义取决于每个具体的应用。
S1是系统动作的接受者，S2通过某种形式作用在S1上。
实例1：实现吸尘器功能实例2：铣刀切割零件实例3：人油漆墙壁二、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）三、物场分析的一般解法及应用一般解法六种实例一般解法流程1、确定相关元素：根据问题所存在的区域或表现，确定造成问题的相关元素，以缩小问题分析的范围。
物场模型分析法(TRIZ)
F
S2
S1
有害效应的完整模型
建立物-场模型： S2：地壳；S1：房屋 F：机械场（地震波）
思考题2（参考答案）
★ 假如你是一名侦探：检验抢确定杀人犯
➢在刑事弹道鉴定时明确射击时 间的方法是，确定射击后枪管 在一定时间内改变的物理特性。 其特性是，为了确定在出事地 点发现的武器的射击时间，用
S2
测磁仪测量枪管磁化程度，直 到仪器显示的指数等于没收该 武器时枪管磁化程度为止。
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 )
特殊解 解的评价
图1 TRIZ知识体系图与问题解决模型（Sheu, 2007）
物－场分析法的6个一般解法（六）
6、加入S3和F2提高有用效应
F
F
F2
S2
S1
效应不足的完整模型
S2
S13
S1
电过滤网：过滤网加装一个电场（F2），将细小的粒 子聚集成大颗粒子，其过滤效率得到提升．
物-场分析法应用案例
—钢丸发送机弯管部分磨损问题
工程上使用管道运送金属颗粒，将金属颗粒从管道的一 端用高速空气送入管道，金属颗粒在管道中被空气从另一端 送出。但是，在管道的转弯处，金属可以频繁撞击管道壁， 管道容易损坏，使用物场模型来求解。
★ 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。
S2
S1
有害效应的完整模型
建立物-场模型： S2：地壳；S1：房屋 F：机械场（地震波）
思考题2（参考答案）
★ 假如你是一名侦探：检验抢确定杀人犯
➢在刑事弹道鉴定时明确射击时 间的方法是，确定射击后枪管 在一定时间内改变的物理特性。 其特性是，为了确定在出事地 点发现的武器的射击时间，用
S2
测磁仪测量枪管磁化程度，直 到仪器显示的指数等于没收该 武器时枪管磁化程度为止。
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 )
特殊解 解的评价
图1 TRIZ知识体系图与问题解决模型（Sheu, 2007）
物－场分析法的6个一般解法（六）
6、加入S3和F2提高有用效应
F
F
F2
S2
S1
效应不足的完整模型
S2
S13
S1
电过滤网：过滤网加装一个电场（F2），将细小的粒 子聚集成大颗粒子，其过滤效率得到提升．
物-场分析法应用案例
—钢丸发送机弯管部分磨损问题
工程上使用管道运送金属颗粒，将金属颗粒从管道的一 端用高速空气送入管道，金属颗粒在管道中被空气从另一端 送出。但是，在管道的转弯处，金属可以频繁撞击管道壁， 管道容易损坏，使用物场模型来求解。
★ 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。
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DESIGN HYH
2019/5/23
物质的类型
人员类：产品的使用者（用户）
材料类：热性质材料、电、磁 性质材料、光学性质材料
环境类：地面，空气，矿山
典型物理状态：气态、液态、 固态、等离子体（电浆）
中间态和化合状态：气溶胶、 液溶胶、固溶胶、泡沫、粉 末、凝胶、多孔物
……
TRIZ中的场：将存在于物质之间的各种各样的 作用都用场来表示。
DESIGN HYH
F
S1
S2
有害效应的场模型
2019/5/23
机械场
F
机械场
F
S1
garbage
DESIGN HYH
S2
S1
把柄 garbage
S2
s3
把柄
触摸屏
2019/5/23
例:如何防晒？
光学场
F
光学场
F
S1
紫外线
DESIGN HYH
S2
S1
皮肤 紫外线
S2
s3
皮肤
防嗮霜
2019/5/23
效应不足的物场模型
含义：3个要素齐全，但功能未有效实现，或实现得不足
一般解法 1.增加新的物质S3 2.增加另外一个场F2来强化有用的场 3.增加物质S3并加上另一个场F2来强化有用效应 4.改变原有的物质或场
增加 修改
DESIGN HYH
FS1S2效应源自足场模型2019/5/23
机械场
热场
F
F
力场：（持续力、冲击、脉冲） 声场：（超声波、次生波） 热场：（加热，降温） 电场、磁场、电磁场 光学场：（紫外线、可见光、红外线） 辐射场：（放射性辐射、电离辐射） 化学场：（氧化、腐蚀、） ……
DESIGN HYH
2019/5/23
物—场分析法的基本概念
物—场分析法通过建立系统内结构化的问题模型来正确地 描述系统内的问题，用符号语言清楚地表达技术系统（子系 统）的功能。正确地描述系统的构成要素，以及构成要素之 间的相互联系。
（2）建立物场模型：从上述的元素分析中，元素齐全，只是元素间的相互作用不足
F 机械场
DESIGN HYH
S1
S2
拖布
地板
2019/5/23
（3）确定物场模型的一般解法：可以引入第二个场和第三个物质增强有用的效应，引入第二个机械力 场（F2），第三个物质——水(S3)
机械场
F
机械场
F2
S2
S1
S3
地板
DESIGN HYH
2019/5/23
问题：现有地拖每次清洗后，清洁一定面积的地板后又要重新清洗地拖，直到清洁面积完
成，这样比较麻烦，能否设计一种边清洗拖布、边清洁地板的地拖？试用物场分析方法求解。
DESIGN HYH
2019/5/23
（1）确定物场模型的元素：本题所涉及的元素有：拖布(S1)、地板(S2)，机械力(F)
DESIGN HYH
意义 需要的效果 不足的效果 有害的效果 过度的定向作用 正常、有效的相互作用 效用不足的相互作用 有害的相互作用
2019/5/23
完整模型
含义：实现功能的3个元素齐全，且有效实现功能
机械场
F
DESIGN HYH
S1
S2
手
杯子
2019/5/23
不完整的模型
含义：实现功能的3个要素不全，可能缺 场，也可能是缺少物质 一般解法 1.可引入物质或场，使之形成完整有 效的场，从而得以实现功能。
地拖
水
DESIGN HYH
2019/5/23
DESIGN HYH
地拖中带有一个小水箱 ，地拖布封闭成环形，清洁地 板过程，依靠摩擦力，使得地 拖布与地板接触后，运动到水 箱中，通过水箱清洗，而后又 重新压干与地板接触，进而实 现连续清洁地板及自清洁的过 程
2019/5/23
问题：由于采用带动空气流动产生风来降温，降温效果不是很明显，特 别是气温较高时，试用物—场分析法对其进行改进。
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物—场分析法的基本概念 物—场分析法模型的种类 物—场分析法应用步骤 物—场分析模型的进化
76个标准解
2019/5/23
DESIGN HYH
他们的功能是.......?
2019/5/23
阿奇舒勒通过对功能的研究发现了下述3条定律
（1）所有的功能都可分解为3个基本元素：两个物质和一个场 （2）一个存在的功能必定由3个基本元素构成 （3）缺一不可的三个基本元素以合适的方式有机结合，才能有效实现一种功能
S1
S2
S1
S2 S3
手
插座
手
插座 盲文标签
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2019/5/23
机械场
电场
F
F
S1
S2
S1
S2
抹布
抽油烟机 蒸汽
抽油烟机
DESIGN HYH
蒸汽清洗机
2019/5/23
DESIGN HYH
2019/5/23
物—模型法应用步骤
1.确定物场模型的元素 2.建立问题的物-场模型 3.确定物场模型的一般解法 4.得到解决方案的物场模型充分利用挖掘其他知识工具实现问题转换
DESIGN HYH
2019/5/23
DESIGN HYH
2019/5/23
手机通话功能物—场模型
电磁场
F
S1
接收器
谢谢观看
S2
处理器
LOGO 这里输入公司名称
2019/5/23
手机通话物—场模型向超系统演化
这种演化，预示着通话这种功能转化到新的系统中，也就是通话功能与其他功能 的集成。如通话功能和上网功能结合，一般而言，上网的时间要多于通话时间，或许 未来手机不在需要手机号码，只需要一个上网账号即可。
DESIGN HYH
S1
S2
例：衣服（S1）含有水（S2）如何加快干燥？
机械场（离心力）
F
S1
S2
S1
衣服
S2
洗衣机 水
热场（烘干）
F
或
S1
S2
衣服
水
DESIGN HYH
2019/5/23
有害的，完整模型
含义： 3个要素齐全，但产生了有害的效 应，需要这些消除有害效应
一般解法
1.增加另一物质S3来阻止有害效应的产生，S3可以 是现成的物质，也可以是其他物质 2.增加另一个场F2来平横产生有害效应的场
DESIGN HYH
2019/5/23
物—场分析法基本的模型
F
S1
S2
F S1
S2
S—物质：任何东西 F—场：物质间相互作用
S2-作用对象 S1-作用工具
DESIGN HYH
2019/5/23
物—场分析法模型举例
DESIGN HYH
热场
F
S1
S2
水
米
2019/5/23
物—场分析法符号
符号
+++++++++++++
F 电场
S1
电动机
S2
扇叶
DESIGN HYH
2019/5/23
DESIGN HYH
2019/5/23
物—场模型的演化
凡是存在的客观事物必将是演化的，产品的发展亦不例外，也受到演 化规律的支配。
对于产品设计而言，就是要寻求演化在产品中具体规律的表现形式， 使设计活动更具有科学性、可控性、创新性和前瞻性。