《創(chuàng)新方法與訓(xùn)練》

——物-場(chǎng)分析方法主講人：張夢(mèng)龍建設(shè)單位：天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院國(guó)家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)資源庫(kù)所謂物-場(chǎng)分析方法，通常是指從物質(zhì)和場(chǎng)的角度來(lái)分析和構(gòu)造最小技術(shù)系統(tǒng)的理論和方法學(xué)，它是阿奇舒勒提出的一種解決問(wèn)題的方法。根據(jù)TRIZ理論，人們之所以建立系統(tǒng)，是因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)某個(gè)確定的功能。在TRIZ理論中，功能是指系統(tǒng)的輸入和輸出之間期望的、正常的關(guān)系。一般而言，具體的功能是通過(guò)各種產(chǎn)品最終實(shí)現(xiàn)的、并展現(xiàn)在世人面前的。物-場(chǎng)分析方法系統(tǒng)的功能可能是很大的、總體的功能，也可能是很小的、具體的功能。各種層次子系統(tǒng)的功能相對(duì)總的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)要小的多。例如，車(chē)輛工業(yè)系統(tǒng)中包括數(shù)百家制造商、數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的汽車(chē)、數(shù)不清的公路、加油站和修理廠，它可以實(shí)現(xiàn)的功能大而復(fù)雜。汽車(chē)是車(chē)輛工業(yè)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，相對(duì)而言，汽車(chē)的功能簡(jiǎn)單了很多。汽車(chē)的車(chē)燈是汽車(chē)的子系統(tǒng)，它的功能是照明，相對(duì)于車(chē)輛工業(yè)系統(tǒng)就更加簡(jiǎn)單。車(chē)燈屬于車(chē)輛工業(yè)系統(tǒng)中底層的系統(tǒng)，底層系統(tǒng)的功能在結(jié)構(gòu)上比較簡(jiǎn)單，容易理解和分析。物-場(chǎng)分析方法TRIZ理論中的功能一般遵循以下兩條原理：1）任何一個(gè)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)分解后，其底層的功能，都可以分解為3個(gè)基本元素，即物質(zhì)1、物質(zhì)2和場(chǎng)。2）將相互作用的3個(gè)基本元素進(jìn)行有機(jī)組合將形成一個(gè)功能。表達(dá)一個(gè)系統(tǒng)的功能，主要使用三角形形式，它簡(jiǎn)單實(shí)用且應(yīng)用廣泛。在三角形的物-場(chǎng)模型中，兩個(gè)下角通常分別表示兩種物質(zhì)，上面的一個(gè)角通常表示場(chǎng)。場(chǎng)是物-場(chǎng)模型分析中的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，通常表示物質(zhì)之間的相互作用或效應(yīng)。一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)分解后，可以運(yùn)用多個(gè)組合三角形模型表示（下圖）。物-場(chǎng)分析方法簡(jiǎn)單三角形的物-場(chǎng)模型物-場(chǎng)分析方法復(fù)雜三角形的物-場(chǎng)模型物質(zhì)通常用S表示，利用不同的下標(biāo)區(qū)分一個(gè)系統(tǒng)中的多個(gè)物質(zhì)，表示如S1、S2、S3等。TRIZ中的物質(zhì)比一般意義上的物質(zhì)含義更加廣泛，不僅包括日常生活所說(shuō)的物質(zhì)，也包括技術(shù)系統(tǒng)、外部環(huán)境，甚至管理模式和各種生物等。利用物質(zhì)代替具體名稱(chēng)后，有助于消除對(duì)該物體的慣性思維，突出系統(tǒng)或物質(zhì)的物理矛盾或技術(shù)矛盾，從而幫助人們更好地解決問(wèn)題。例如，提到“微型可調(diào)螺釘”，人們就會(huì)想到它是緊固零件，因?yàn)檫@是螺釘最主要的功能。正是由于這種慣性思維，在我們解決發(fā)明性問(wèn)題時(shí)，有時(shí)會(huì)讓我們誤入歧途。在這個(gè)例子中，可以用S1代替“微型可調(diào)螺釘”，它具有“可調(diào)整的、精確運(yùn)動(dòng)的桿”的特性，避免將人們的思維引入緊固零件的慣性思維中。物-場(chǎng)分析方法場(chǎng)的符號(hào)通常用F表示，同樣可以利用不同的下標(biāo)區(qū)分一個(gè)系統(tǒng)中的多個(gè)場(chǎng)，例如，F(xiàn)1、F2、F3等。物-場(chǎng)模型分析中使用基本的場(chǎng)有如下6種：1）重力場(chǎng)FGR。2）電磁場(chǎng)FE/FMG。3）弱作用核場(chǎng)FNW。4）強(qiáng)作用核場(chǎng)FNS。5）機(jī)械場(chǎng)FM。6）熱場(chǎng)FT。物-場(chǎng)分析方法這6種基本的場(chǎng)可以解釋自然界中的所有過(guò)程，但是在解決實(shí)際問(wèn)題中，往往需要進(jìn)一步細(xì)分，才能更加準(zhǔn)確地描述具體的工程問(wèn)題。進(jìn)一步細(xì)分后的場(chǎng)包括：壓力場(chǎng)、沖擊場(chǎng)、脈沖場(chǎng)、聲場(chǎng)、超聲場(chǎng)、次聲場(chǎng)、熱能場(chǎng)、靜電場(chǎng)、電流場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)、光場(chǎng)、氧化場(chǎng)、還原場(chǎng)、氣味場(chǎng)等?？傊?，只要物質(zhì)與物質(zhì)之間存在相互作用，就可以將這種相互作用視作一種場(chǎng)。因此，也可以根據(jù)具體的相互作用靈活地命名其中的場(chǎng)。下面兩個(gè)例子就是利用物-場(chǎng)分析的簡(jiǎn)單實(shí)例。物-場(chǎng)分析方法例

用洗衣機(jī)洗衣服S1——衣服。S2——洗衣機(jī)。F1——清洗（機(jī)械場(chǎng)）。用洗衣機(jī)洗衣服的物-場(chǎng)模型如右圖所示。物-場(chǎng)分析方法洗衣機(jī)洗衣服的物-場(chǎng)模型例

奔馳的列車(chē)S1——列車(chē)。S2——鐵軌。F1——支撐（機(jī)械場(chǎng)）。奔馳的列車(chē)的物