物场分析模型.ppt
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1、TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析1 1物物-场场分析分析模型模型(Substance-Field Analysis)提出问题:提出问题:提出问题: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:构建解决问题模型:构建解决问题模型:构建解决问题模型:钉子(S1)、锤子(S2)、力(F)TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析2 2物场标准模型物场标准模型TRIZ认为:所有技术系认为:所有技术系统的功能都能分解成为统的功能都能分解成为三个基本元素(两个物三个基本元素(两个物质一个场)质一个场)1.力(F)2.钉子(S1)
2、、3.锤子(S2)、FS1S2TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析3 3本讲内容物物-场分析模型场分析模型概述物物-场分析模型场分析模型的结构类型物物-场分析模型场分析模型的一般解法(1+2+3)物物-场分析模型场分析模型的应用实例TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析4 4物物-场场分析分析模型概述模型概述TRIZ理论中的物理论中的物-场分析是借助建场分析是借助建模技术,描述产品(技术系统)模技术,描述产品(技术系统)内零部件之间的相互关系,从而内零部件之间的相互关系,从而全面分析产品,获得产品创新设全面分析产品,获得产品创新设计的解
3、决方案,实现所需功能的计的解决方案,实现所需功能的分析方法。目前这一方法已经有分析方法。目前这一方法已经有了了76个标准解。个标准解。在物在物-场分析法中,理想的功能是场分析法中,理想的功能是场场F通过物质通过物质S2作用于物质作用于物质S1并并改变物质改变物质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。TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析5 5技术系统功能的物技术系统功能的物-场模型场模型TRIZ物物-场技术系统的功能模型可以用一个完整的物场技
4、术系统的功能模型可以用一个完整的物-场三角形来表示。如图场三角形来表示。如图 S1和和S2是组成技术系统是组成技术系统的两个物质。的两个物质。S1:工件;:工件;S2:工具。:工具。场场(F)是物是物-场模型中产场模型中产生作用力的一种能量。生作用力的一种能量。FS2S1TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析6 6物质与场物质与场的的种类种类物质的种类:物质的种类:材料材料工具工具零件零件人人环境环境场的种类:场的种类:机械能机械能热能热能化学能化学能电能电能磁能磁能 TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析7 7例一铣刀切割零件铣刀切割零
5、件机械力铣刀零件TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析8 8例二吸尘器清洁地毯吸尘器清洁地毯机械力地毯吸尘器TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析9 9物物-场场分析分析模型模型的结构类型1.有效完整模型:系统的有效完整模型:系统的3个元素都存在而且有效;个元素都存在而且有效;2.不完整模型:组成系统的元素不全,缺少场或物;3.效应不足的完整模型:3个元素齐全,但效应不足;4.有害效应的完整模型:元素齐全,但产生了有害效应。TRIZ中,重点关注和解决的是不完整模型、效应不足的完整模型和有害效应的完整模型三种情况。TRIZTRIZ理论(理论
6、(5 5):物):物场模型分析场模型分析1010物物-场场分析分析模型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TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析1111问题问题模型一模型一及其解法解法不完整模型不完整模型: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S1S2TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析1212解决办法增加需要的元件,完善物-场三角形FS1S2TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析1313完善物完善物-场模型实例:干燥衣
7、服场模型实例:干燥衣服衣服(S1)含有水(S2),如何加快干燥?1.烘干法:增加热力(F)加快水分蒸发。2.甩干法:增加离心力(F)可以分离水。TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析1414完善物完善物-场模型实例场模型实例2如何迅速而准确地查找出压缩机氟利昂渗漏处?如何迅速而准确地查找出压缩机氟利昂渗漏处?给出给出的条件是物的条件是物S1(氟利昂),不能构成完整的物(氟利昂),不能构成完整的物-场模型,场模型,引入引入第二个物第二个物S2(荧光粉)(荧光粉)和一个场和一个场F(紫外辐射紫外辐射),完善,完善了具有不完整功能的系统。了具有不完整功能的系统。S1S2F
8、S1S2S1F氟利昂氟利昂荧光粉荧光粉氟利昂氟利昂紫外辐射紫外辐射紫外辐射紫外辐射氟利昂氟利昂荧光粉荧光粉TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析1515问题问题模型模型二二及其解法解法模型的三个元素齐全,但是产生了有害的效果。这种问题有两种解法:2.加入一个新物质(S3)3.增加另一个场(F2)FS1S2TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析1616解决方案一加入一个新物质(S3),用来阻止有害作用。S3可以是修改后的S1或S2,或者是通过共同改变S1、S2得来。FS1S2S3TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析
9、分析1717有害效果的完整模型实例为增加室内的私密性安装了窗帘,但严重影响了室内的光照度。1.改换窗帘2.窗玻璃改为磨砂玻璃。TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析1818有害效果的完整模型实例冬季加热水桶来取暖,但产生了不希望的水蒸气。怎么办?加入一些机油(暖气中的水可否换成油?)热能水空气水+机油TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析1919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
10、排的窄沟,以隔断地面张力对一条与电缆沟并排的窄沟,以隔断地面张力对电缆的影响。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,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
11、卸荷槽。在此的作用类似机械零件设计时的卸荷槽。TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析2020解决方案二增加另一个场(F2),用来平衡产生有害效果的场。F2FS1S2TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析2121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TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析2222问题问题模型模型三三及其解法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。这类问题有三种解法:4、5、6、FS1S2TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):
12、物场模型场模型分析分析2323解决方案一改用新的场(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)。FS2S1F2S3TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析2424效果不足的完整模型实例1.改用新的场(F2)来代替原有的场(F1):例:壁纸很难用刀子刮掉,改用蒸气。2.用场(F2)和物质(S3)来代替原有的场(F1)物质(S1)例:用液压传动代替机械力TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析2525解决方案二增加增加一个新的场(F2)来增強需要的效果FS1S2F2TRIZTRIZ理论(理论(5
13、5):物):物场模型场模型分析分析2626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。FS1S2F2TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析2727解决方案三增加增加新的场(F2)和物质(S3)来加強原有的效果F1S1S2F2S3S2F1S1TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析2828效果不足的完整模型实例过滤网加装一个电场,用电场使小粒子凝聚成大颗粒子,其过滤器效果大幅提升。F1S1S2F2S3S2F1S1TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型场模型分析分析2929物物-场分析场分析模型模型的应用步骤以
14、上介绍了物物-场分析场分析模型模型的6种解法。在具体应用物-场分析模型时,建议参考以建议参考以下步骤:下步骤:1、确定造成问题的相关元素、确定造成问题的相关元素2、绘制、绘制物物-场分析场分析模型(用模型反映问题)模型(用模型反映问题)3、选择问题模型的一般解法、选择问题模型的一般解法4、开发设计概念、开发设计概念TRIZTRIZ理论(理论(5 5):物):物场模型分析场模型分析3030发明问题发明问题76个标准解系统构成个标准解系统构成第一级第一级 建立或完善物场模型的标准解系统建立或完善物场模型的标准解系统13 1.1 建立物场模型建立物场模型8 1.2 消除物场模型的有害效应消除物场模型
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