发明问题解决理论TRIZ探析——物场模型的应用.doc

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1、科1技I论I坛科裂爺物一场模型的应用发明问题解决理论（TRIZ）探析孙磊1惠晓威2（1、黑河学院网络信息中心，黑龙江黑河1643002、辽宁工程技术大学电子与信息工程学院，辽宁葫芦岛125105）摘要：创新是当今的热门话题，创新实践需要正确的理论作为指导。TRIZ是,，发明问题的解决理论：也是创新实践有效指导理论Z-o物一场模型分析法是TRIZ理论中解决问题的工具Z-o文中系统阐述了物一场模型分析法的建立、描述和使用。通过实例分析，表明该方法在实际解决问题过程中的可操作性和有效性。关键词：TRIZ

2、；创新；物〜场分析更被际楣工业界可持续发展的源动力。中国想耍提高整个国民经济的可持续发展能力，构建和谐社会和全面建设小康社会，绝离不开创新，特别是不能缺少一种高效的创新理沦来指导我国的科技创新实践。1概述冃前，创新是当今世界经济发展的热门话题，物一场漠型的类型。TRIZ理论中，根据以匕各种情况，总结出常见的物一场模型的类型有四类：第1类:有效完整模型。功能的3个元素都存在，且都有效，是没汁者j皂求的效应。第2类：不完蛰滇型。功能的组成元素不全，可能缺少场，也有可能是缺少灰渣和粉尘，使用了所谓的集灰

3、器。在集灰器中，与水混合在一起的气流高速通过钢管,这时气流中包含的固体微粒使钢管受到磨损。曾多次地试图在钢管表面涂E某种耐蘑物质，但是效果并不理想且成本较高。该如伺改进集灰器中钢管的耐磨性呢？解决方法如下：国外在创造性思维的方法研究中取得了丰硕的成果，已经形成发明问题的解决理论0”RIZ理论）。并应用该理论解决了工程技术领域中的很多难题，该理论成为国际创新理论界公认的知名理论。TRIZ是发明问题的解决理论，英语标音为TeoriyaReshenivaIzobreatatelskikh物质。第3类：效

4、应不足的完整模型。功能的三个元素齐全，但设计者所追求的效应未能有效实现，或效应实现的不足够。第4类：有害效应的完整模型。功能的三个元索齐全，但产生了与设计者所追求效第1步确定相关的元素。根据实际的情形，确定相关的元素为：s广管壁；s厂气流；F广机械力OWs《t）o第2步：根据问题情形，确定并完成最初的物一场模型绘制。本问题属于第3类模型，即有害效应的完整模型。物一场模型如图2。第3步:选择物一场模型盼叫骷嘲祛。针对第3类有害效应的完整模型，有三个—般解i去：2,5,60解决本问题选择Zadatch

5、，缩写应相反的、有害的效需消除这些有害效应。TRIZ中，重点关注的是后三种非正常模型.不完整模型、效应不足的完整模型、有害效应的完整模型，并提出了物一场模型的一般解法和76个标准解法。本文仅论述物一场模型的一般解法。文中将使用以下图例：为TRIZo由前苏联发明家阿奇舒勒fG.S.Ah—shu1ier）在1946年创立的。TRIZ理论包含教术系统进化法则、物一场模型分析法、问题标准解法、技术矛盾解决矩阵、40个创新原理、39个工程参数、工程学原理知识效应库等解决问题的工具。本文仅介绍物一场模型分析法

6、。2物一场模型分析的理论的是2和6两个一般解法。第4步熏建物一场模型。4.1应用一般解法50增加另外一个场F2來强化作用的方向；一物一场变换方向；必要的作用；…一一不有用效应。i麟统地研究各种能量场来选择最合足的作用；一。一、，〜有害的作用；适的场的形式。如一1兹力场，假使杂质有磁性；23物一场分析的一般解法。针对物一场模型的类型，TRIZ提出了对应的一般解法。物一场分析的一般解法共6个（简％§解法），下面逐一进行阐述。23.1不完整模型。解法1:补齐所缺失的元素，Ff—一卅蝴，在管壁上加涂层。以

7、匕各种能最形物质s,,S3甩来阳1E有害作用。s,可以是通过So或式，对改善管壁耐磨性都是有效的，但效果似乎没有达到最终理想解（IFR）,TRIZ要求对问题彻底解决，并得到IFR。4.2应用一般解法2。加入第三种物一场模型分析是TRIZ理论屮的一种重耍的问题描述和分析工具，是TRIZ对与现有技术系统相关问题建立模型的工具。对于具体的技术矛盾问题，可利用物一场模型工具进行描述，从而进一步查找相对应的一锻解法和标准解法。21物一场分析。每个系统的出现都是为了实现某个确定的功能。产品是功能的表现形式。增

8、加场F或工具S。23.2有害效应的完整模型。解法2：加入第三种物质s,,s,用来阻止有害作用。s,可以是通过s,或s:改变而来，或是s1/S：共同改变而来。2.33效应不足的完整模型。解法3：增加另外一个场F2来抵消原来有害场F的效应。解法4：用s：改变而来，或是S。和s2共同改变而来。43应用来峋哂杏眯bA#蟆海咚福唬祈剩盗T=饯觎桨福？一般解法6。插进一个物质s3并加上另一个场F：因为问题存在丁热电厂内，故可以利用热力资源。把钢管加热到沸点以上，其表面将布满一层水垢。水垢层对钢