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物场分析与标准解 物场在TRIZ理论体系中的位置 一、物场分析法 物场分析法（Substance-Field：Su-Field）是阿奇舒勒于1979年在他的专著《创造是精密的科学》中提出的解决问题的方法。 在技术系统的“参数属性”不明显的情况下，矛盾矩阵表便无法有效地发挥作用。这时，矛盾虽不可见，但问题依然存在，并且可以解决。此时，技术系统问题的“结构属性”比较明显，适于使用物质－场分析法。 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，用符号语言清楚表达技术系统（子系统）的功能，正确地描述系统的构成要素及构成要素之间的相互联系。 一、物场分析法 功能是价值工程研究的核心问题。并认为，顾客买的不是产品本身，而是产品的功能。 在设计科学的研究过程中，人们也逐渐认识到产品设计往往首先由工作原理确定，而工作原理构思的关键，是满足产品的功能要求。 产品是功能的载体，功能是产品的核心和本质。 一、物场分析法 物质-场分析方法建立在产品功能分析基础上，通过建立现有产品功能模型的过程，可以发现有害作用、不足作用及过剩作用等小问题，产品或系统中小问题存在的区域是设计冲突可能存在的区域。 图形化描述与语言描述 在传统设计方法中通常是用文字来对问题进行描述，但是由于不同的人的知识背景的不同，因而对文字有不同的理解。实验证明很少有两个人对同一段文字有相同的认识。 物-场分析法就是运用统一的技术语言(图形和符号)记录和表达任何一个发明问题的解决过程，通过物场建模来描述技术系统转化过程的实质。 一、物场分析法 Altshuller认为，所有的功能都可以分解为两种物质和一种场（或一种物质和两种场），即一种功能由两种物质及一种场的三个要素组成，分别是目标S1、工具S2和场F 技术系统的功能模型可用一个完整的物质-场的三角形表示 一、物场分析法 例：锤子钉钉子问题 我们如何快速把钉子敲进墙体？ 产品(S1)：钉子 工具(S2)：锤子 我们如何延长锤子的使用寿命？ 产品(S1) ：锤子 工具(S2) ：钉子 练习：“完全的”物场模型 一、物场分析法 我们如何快速把钉子敲进墙体？ 产品(S1)：钉子 工具(S2)：锤子 我们如何延长锤子的使用寿命？ 产品(S1) ：锤子 工具(S2) ：钉子 一、物场分析法 一、物场分析法 场：系统中物质间的某种相互作用 一、物场分析法 由于一个人对于某系统的功能表现或者满意或者不满意，其分别表示如下： 一、物场分析法 由于一个人对于某系统的功能表现或者满意或者不满意，其分别表示如下： 物质-场模型 物场模型有四种基本类型： 有效完整系统 不完整系统（需要完成或一个新的系统） 效果不足系统（需要改进以得到期望效果） 有害完整系统（需要清楚有害作用） 一、物场分析法 建立物场模型的步骤 Step1：首先给功能定义名称，一般采用动词与名词组成的短语的形式。然后确认组成完整功能所需的三个元件，识别被动元件S1、主动元件S2、场或能量F。被分析的系统可能是不完整的，如缺少S1、S2或F。 Step2：利用物质-场的符号系统建立模型。所建立的模型可能存在功能不完整、功能不足或存在有害作用的情形。并用图形化描述。 一、物场分析法练习 二、物场模型相同解决方案类似 阿奇舒勒经过分析大量的专利后发现： 如果专利所解决问题的物质－场模型相同，那么最终解决方案的物质－场模型也相同。 例 例 例 二、物场模型相同解决方案类似 这些就是如果一种物质S2，对另外一种物质S1产生了有害作用，则经常引入第三种物质——S1或S2的变形物质S3来消除有害作用。问题和方案的物－场模型如下： 例 例 油 管 它们能派生出哪些物质？ 什么派生物质能防硫腐蚀？ 氧化油膜漆状物防硫腐 练习，木头防腐 例 例，引入超系统中的物质S3 例 例 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。铜导线对系统有有效作用；但由于铜原子会向硅中扩散，铜导线对硅基有有害作用，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 练习 例，引入抵消有害作用的场F2 物场模型之问题模型三 例，引入抵消有害作用的场F2 用电磁吸盘的起重机运输铁质材料时，所需的能量直接与运输的距离和时间有关，为了减少所需的能量，可以通过永久磁铁来抓举货物，在释放货物时，只要通过激活一相反电场，产生所需要的负相位磁场，以抵消永久磁铁产生的磁场，从而使货物被释放。在突然停电的情况下，货物也不会掉下，非常安全。 例，引入抵消有害作用的场F2 如果系统中存在着有害作用的磁性，采用退磁的方法（加热磁性物质到居里温度以上）或引入另一相反的