实用物场分析法不讲ppt.pptx

实用物场分析法不讲第八节第八节 物场分析法物场分析法一、国际先进技术创新方法一、国际先进技术创新方法-TRIZ 推进技术创新方法得引进与发展。针对建立以企业为主推进技术创新方法得引进与发展。针对建立以企业为主推进技术创新方法得引进与发展。针对建立以企业为主推进技术创新方法得引进与发展。针对建立以企业为主体得技术创新体系得重大需求体得技术创新体系得重大需求体得技术创新体系得重大需求体得技术创新体系得重大需求,推进推进推进推进TRIZTRIZTRIZTRIZ等国际先进技术创等国际先进技术创等国际先进技术创等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合新方法与中国本土需求融合新方法与中国本土需求融合新方法与中国本土需求融合;推广技术成熟度预测、技术推广技术成熟度预测、技术推广技术成熟度预测、技术推广技术成熟度预测、技术进化模式与路线、冲突解决原理、效应及标准解等进化模式与路线、冲突解决原理、效应及标准解等进化模式与路线、冲突解决原理、效应及标准解等进化模式与路线、冲突解决原理、效应及标准解等TRIZTRIZTRIZTRIZ中中中中成熟方法在企业得应用成熟方法在企业得应用成熟方法在企业得应用成熟方法在企业得应用;加强技术创新方法知识库建设加强技术创新方法知识库建设加强技术创新方法知识库建设加强技术创新方法知识库建设,研研研研究开发出适应中国企业技术创新发展得理论体系、软件工究开发出适应中国企业技术创新发展得理论体系、软件工究开发出适应中国企业技术创新发展得理论体系、软件工究开发出适应中国企业技术创新发展得理论体系、软件工具与平台。具与平台。具与平台。具与平台。科学技术部、发展改革委、教育部、中国科协科学技术部、发展改革委、教育部、中国科协关于印发关于印发 得通知得通知(国科发财国科发财20081972008197号号)2008年年4月月23日日,简称简称简称简称四部委通知四部委通知四部委通知四部委通知 (一一)传统得创新方法得缺陷传统得创新方法得缺陷n n 世界上总共有约有世界上总共有约有世界上总共有约有世界上总共有约有300300300300多种创新得技法多种创新得技法多种创新得技法多种创新得技法:头脑风暴法、形态分析法、特性列举法、缺点列举法、头脑风暴法、形态分析法、特性列举法、缺点列举法、希望点列举法、联想类比法、反向求索法、组合创新法、希望点列举法、联想类比法、反向求索法、组合创新法、废缺颠倒法、废缺颠倒法、5W1H5W1H法、检核表法、与田法、检核表法、与田1212法、魔球法、法、魔球法、特尔斐设想法等等特尔斐设想法等等 以美国人奥斯本为代表开创创造学！以美国人奥斯本为代表开创创造学！常用得传统创新方法常用得传统创新方法常用得传统创新方法常用得传统创新方法1、头脑风暴法头脑风暴法:海上遇险海上遇险 头脑风暴得出现使人头脑风暴得出现使人们产生了无限得期待们产生了无限得期待,但但大量得实践证明大量得实践证明,头脑风头脑风暴只有在解决非技术问题暴只有在解决非技术问题(如寻找产品得新用途、如寻找产品得新用途、创立广告得新形式等创立广告得新形式等)得得时候才会发挥最好得作用时候才会发挥最好得作用。对于复杂得技术问题。对于复杂得技术问题,头脑风暴就显得力不从心。头脑风暴就显得力不从心。2、穷举筛选法穷举筛选法能解决复杂问题吗能解决复杂问题吗？第一代计算机第一代计算机第一代计算机第一代计算机 人们曾经认为人们曾经认为,提高提高创新有效性得方法增加创新有效性得方法增加尝试次数尝试次数,那么就需要那么就需要加快方案筛选速度。加快方案筛选速度。很快人们就发现很快人们就发现,即即使在非常快速得情况下使在非常快速得情况下,对方法进行穷举筛选对方法进行穷举筛选,对于解决创造性问题来对于解决创造性问题来说仍然无济于事。说仍然无济于事。3、创新就是反复进行得思维发散与收敛过程创新就是反复进行得思维发散与收敛过程问问题题情情境境真正真正的的问题问题创创新新方方案案可行可行的的方案方案经典创新方法经典创新方法TRIZ创新方法创新方法定义问题定义问题大脑风暴大脑风暴方案产生方案产生方案评价方案评价更有效得创新过程！更有效得创新过程！4、众眼看众眼看TRIZ “TRIZTRIZ就是基于知识得、面向人得解决发明问题得系统化就是基于知识得、面向人得解决发明问题得系统化方法学。方法学。”“虽然虽然TRIZTRIZ经过经过5050多年得发展多年得发展,作为一种技术本身作为一种技术本身,仍然处仍然处于于婴儿期婴儿期,还远没有达到纯粹科学得水平还远没有达到纯粹科学得水平,称之为称之为方法学方法学就是合适得。就是合适得。”国际著名国际著名TRIZTRIZ专家专家SavrankySavranky 经过经过6060年得发展年得发展,TRIZTRIZ已成为世界公认得最具全面性、系已成为世界公认得最具全面性、系统化得创造性解决问题理论统化得创造性解决问题理论,美国创造学大师乔治美国创造学大师乔治、普林斯概括普林斯概括说说:TRIZTRIZ不愧就是一件瑰宝。不愧就是一件瑰宝。(二二)TRIZ 得得 科科 学学 性性1、揭开创造得神秘面纱揭开创造得神秘面纱:技术发展得客观性技术发展得客观性世界各地出土得石器几乎一模一样世界各地出土得石器几乎一模一样案例案例1:600次电话发明专利权诉讼次电话发明专利权诉讼电话发明人阿电话发明人阿电话发明人阿电话发明人阿、贝贝贝贝尔尔尔尔 1876年年,聋哑学校聋哑学校得老师阿得老师阿、贝尔向专利贝尔向专利局递交了发明电话得申局递交了发明电话得申请请,并在并在3周后拿到了周后拿到了专利证书专利证书,而物理学家而物理学家伊伊、格雷耶递交了同样格雷耶递交了同样得申请得申请,由于比阿由于比阿、贝贝尔晚了一小时尔晚了一小时,她得申她得申请被驳回了。请被驳回了。1875年6月贝尔与沃森利用电磁感应原理,试制出世界上第一部传递声音得机器磁电电话机,并于1876年2月14日向美国专利局递交了专利申请书。这种电话机得原理就是:对着话筒说话,使话筒底部得金属膜片随声音而振动,膜片得振动带动一根磁性簧片随之振动,在电磁线圈中便产生了感应电流,电流经导线传至受话一方,使受话器上得膜片相应得振动,将话音还原出来。在贝尔研制电话机得同时,格雷发明了相同原理得液体电话机。而且十分巧合,在贝尔提出专利申请得同一天,格雷也向纽约专利局提出专利申请,并将专利发明权转卖给美国最大得威斯汀电信公司。于就是,一场旷目持久得争夺电话发明权得诉讼案一直持续了10多年。后来经详细调查,发现贝尔申请专利得时间比格雷大约早两小时,法院据此裁决,电话发明专利当属亚历山大贝尔。案例案例2:美、苏战斗机较量美、苏战斗机较量朝鲜空战中朝鲜空战中,苏联米格苏联米格15追逐美国追逐美国F86在朝鲜空战时在朝鲜空战时,我们占了我们占了飞机得便宜。飞机得便宜。1、米格、米格15机身就是铆得机身就是铆得,比比“佩刀佩刀”结实结实;2、米格有机炮、米格有机炮,比只有机比只有机枪得枪得“佩刀佩刀”火力猛。虽然火力猛。虽然米格米格15与与F86“佩刀佩刀”在总体在总体技术上水平相当技术上水平相当,但在大家但在大家对怎么玩喷气式战斗机都不对怎么玩喷气式战斗机都不太明白得时候太明白得时候,皮厚拳头重皮厚拳头重得米格就占便宜了。得米格就占便宜了。美国人打中我们了美国人打中我们了,就就是一个眼是一个眼;我们打中她们我们打中她们,就就就是一个洞。美军打我们七就是一个洞。美军打我们七八十发子弹八十发子弹,米格还经常能米格还经常能飞回来飞回来,而我们只要在航空而我们只要在航空照片上确认击中两炮照片上确认击中两炮,基本上基本上就可以宣布就可以宣布“击落敌机击落敌机”了了、技术系统发展得客观规律就是存在技术系统发展得客观规律就是存在得得综上所述综上所述,可以得出一个关键性得结论可以得出一个关键性得结论:技术系统发展得客观规律就是存在得技术系统发展得客观规律就是存在得,这些这些规律也可以被人们认识与利用。从而不必筛选规律也可以被人们认识与利用。从而不必筛选各种方案就能够有针对性地解决发明问题。各种方案就能够有针对性地解决发明问题。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静Theory of Inventive Problem SolvingTheory of Inventive Problem Solving解决发明问题得理论解决发明问题得理论发明问题解决得理论发明问题解决得理论2、TRIZ(萃智萃智)就是什么？就是什么？T T T Teoriya eoriya eoriya eoriya R R R Resheniya esheniya esheniya esheniya I I I Izobreatatelskikh zobreatatelskikh zobreatatelskikh zobreatatelskikh Z Z Z Zadatchadatchadatchadatch-TRIZ-TRIZ-TRIZ-TRIZ冷站时期得神秘武器冷站时期得神秘武器“点金术点金术”,冷战时期冷战时期,以美国为首西方国家得特工与前苏联得克格勃曾经以美国为首西方国家得特工与前苏联得克格勃曾经进行过无数次惊心动魄得间谍战进行过无数次惊心动魄得间谍战,其中一次就就是围绕被称为神奇其中一次就就是围绕被称为神奇得得“点金术点金术”展开得。因为美国、德国等西方国家惊异于前苏联在展开得。因为美国、德国等西方国家惊异于前苏联在军事、工业等方面得创造能力军事、工业等方面得创造能力,她们把创造这种奇迹得神秘武器称她们把创造这种奇迹得神秘武器称为为“点金术点金术”,可结果强大得克格勃使欧美国家只能望可结果强大得克格勃使欧美国家只能望“术术”兴叹。兴叹。那么这种神奇得那么这种神奇得“点金术点金术”到底就是什么呢？她为什么有这么大得到底就是什么呢？她为什么有这么大得威力？威力？这个这个“点金术点金术”就就是当前世界上著名得发明问题解决理论就就是当前世界上著名得发明问题解决理论,被被简称为简称为TRIZ理论理论,TRIZ就就是就就是“发明问题解决理论发明问题解决理论”得俄语缩写得俄语缩写,就是由前苏联发明家阿奇舒勒在就是由前苏联发明家阿奇舒勒在1946年创立得年创立得,因而阿奇舒勒也被因而阿奇舒勒也被尊称为尊称为TRIZ理论之父。理论之父。TRIZ理论被公认为就是使人聪明得理论。理论被公认为就是使人聪明得理论。TRIZ得产生得产生 除去除去2%2%得原创性专得原创性专利利,其余其余得专利都得专利都就是利就是利用前人用前人得得想法或概念想法或概念。因此因此,阿奇舒勒产生了解阿奇舒勒产生了解决发明问题得创意决发明问题得创意人们可以通过人们可以通过“模仿模仿”解决发明问题。解决发明问题。“需要研究发明经验需要研究发明经验需要研究发明经验需要研究发明经验,揭示优秀得解决方案不同于低劣得揭示优秀得解决方案不同于低劣得揭示优秀得解决方案不同于低劣得揭示优秀得解决方案不同于低劣得解决方案得特点解决方案得特点解决方案得特点解决方案得特点,把所得结论用于解决发明问题。把所得结论用于解决发明问题。把所得结论用于解决发明问题。把所得结论用于解决发明问题。”200,00040,000专利数据库专利数据库专利数据库专利数据库原创原创原创原创发现发现结论结论摘自摘自摘自摘自创造就是一门精密得科学创造就是一门精密得科学创造就是一门精密得科学创造就是一门精密得科学 TRIZ TRIZ得解得解题思路思路特定解特定解特定解特定解答答答答以学以学以学以学识识与与与与经验经验建立可行的构想建立可行的构想建立可行的构想建立可行的构想特定特定问题问题确定研确定研确定研确定研发发方向，定方向，定方向，定方向，定义问题义问题并建立系并建立系并建立系并建立系统统TRIZTRIZTRIZTRIZ标标准准准准问题问题问题问题应应用相关工具：用相关工具：用相关工具：用相关工具：技技技技术术冲突、物理冲突、物理冲突、物理冲突、物理矛盾、物矛盾、物矛盾、物矛盾、物场场分析等分析等分析等分析等TRIZTRIZ标准准解解答答寻寻寻寻找通解：找通解：找通解：找通解：发发明法明法明法明法则则、分离分离分离分离法法法法则则则则、76767676标标标标准解等准解等准解等准解等评评估估成本、效率、市成本、效率、市成本、效率、市成本、效率、市场场、绿绿绿绿色程度等色程度等色程度等色程度等 TRIZ TRIZ强调发明可依强调发明可依照一定得步骤与程序照一定得步骤与程序,参参考前人发明中得原理考前人发明中得原理,找找出问题得解答出问题得解答,而非天马而非天马行空得猜测答案。行空得猜测答案。如何模仿？如何模仿？TRIZ得构成工具工具工具工具目标目标目标目标矛盾矛盾矛盾矛盾物质场资源物质场资源物质场资源物质场资源理想最终结果理想最终结果理想最终结果理想最终结果进化得规律进化得规律进化得规律进化得规律40404040项法则项法则项法则项法则ARIZARIZARIZARIZ科学效应科学效应科学效应科学效应克服克服克服克服PIPIPIPI工具工具工具工具标准解法标准解法标准解法标准解法 TRIZ TRIZ TRIZ TRIZ认为一认为一认为一认为一个解决方案得个解决方案得个解决方案得个解决方案得优劣取决于她优劣取决于她优劣取决于她优劣取决于她就是否揭示与就是否揭示与就是否揭示与就是否揭示与消除矛盾消除矛盾消除矛盾消除矛盾为什么关注矛盾？为什么关注矛盾？FTCPSFTCPSFTCPSFTCPS研究推广中心研究推广中心研究推广中心研究推广中心摘自摘自摘自摘自Simplified TRIZSimplified TRIZSimplified TRIZSimplified TRIZ(1)阿奇舒勒发现得革命性结果之一阿奇舒勒发现得革命性结果之一产品与生物系统一样产品与生物系统一样,就是按照一定得规律在发展与进化就是按照一定得规律在发展与进化得得电子管电子管晶体管晶体管集成电路集成电路大规模集大规模集成电路成电路不仅要解决战略不仅要解决战略,还要解决战术还要解决战术 当然这并不意味着要作出重大得发现或发明当然这并不意味着要作出重大得发现或发明,只要了解只要了解某种系统发展得客观规律就行了某种系统发展得客观规律就行了,我们还必须克服阻碍系统我们还必须克服阻碍系统发展得障碍发展得障碍,那些障碍就是一定存在得。因此创造得理论应那些障碍就是一定存在得。因此创造得理论应该不仅包括战略问题该不仅包括战略问题(发展得一般规律发展得一般规律),还应该包含战术问还应该包含战术问题题如何绕过障碍得方式与方法。除此之外如何绕过障碍得方式与方法。除此之外,还应该提及还应该提及发明家所使用得发明家所使用得“工具工具”得特殊性得特殊性,因为这个因为这个“工具工具”就是就是非常个性化得非常个性化得,她就就是发明家得大脑。她就就是发明家得大脑。为了解决发明问题为了解决发明问题,还需要有知识还需要有知识,即发明家手边必须有即发明家手边必须有一个知识库。一个知识库。(2)阿奇舒勒发现得革命性结果之二阿奇舒勒发现得革命性结果之二如何克服阻碍技术系统发展得障碍？如何克服阻碍技术系统发展得障碍？如何克服阻碍技术系统发展得障碍？如何克服阻碍技术系统发展得障碍？辩证的辩证的辩证的辩证的思维方式思维方式思维方式思维方式知识库（信息库）知识库（信息库）知识库（信息库）知识库（信息库）想象想象想象想象幻想幻想幻想幻想克服思克服思克服思克服思维定势维定势维定势维定势创新工具箱创新工具箱创新工具箱创新工具箱TRIZ得解题模式与思路得解题模式与思路中中中中间间工具工具工具工具转转化化化化演演演演绎绎问题问题模型模型模型模型最最最最终终解决解决解决解决方案方案方案方案解决方案解决方案解决方案解决方案模型模型模型模型待解决的待解决的待解决的待解决的问题问题TRIZ得解题模式与思路得解题模式与思路抽抽象象1+1=？演演 算算1+1=2联想想？基于基于基于基于TRIZTRIZTRIZTRIZ得创新得创新得创新得创新收敛思维收敛思维收敛思维收敛思维经典创新经典创新(发散发散)与与TRIZTRIZ创新创新(收敛收敛)得结果比较得结果比较ARIZARIZ理论理论标准解法标准解法发明原理发明原理效应知识库效应知识库技术系统进化技术系统进化法则法则问题问题问题解决问题解决经典应用实例经典应用实例:三星吸尘器得改进三星吸尘器得改进 吸尘器得问题？吸尘器得问题？吸尘器得问题？吸尘器得问题？l l圆形吸尘器漂亮圆形吸尘器漂亮圆形吸尘器漂亮圆形吸尘器漂亮,但就是墙边扫不干净但就是墙边扫不干净但就是墙边扫不干净但就是墙边扫不干净 TRIZTRIZTRIZTRIZ分析问题分析问题分析问题分析问题l l矛盾矛盾矛盾矛盾:圆圆圆圆方方方方 TRIZTRIZTRIZTRIZ提供得解决思路提供得解决思路提供得解决思路提供得解决思路l l时间分离方法时间分离方法时间分离方法时间分离方法l l空间分离方法空间分离方法空间分离方法空间分离方法l l动态特性动态特性动态特性动态特性三星吸尘器得改进三星吸尘器得改进n TRIZTRIZ提供得解决思路提供得解决思路l 时间分离方法时间分离方法l 空间分离方法空间分离方法l 动态特性动态特性通过工具过滤通过工具过滤提高创新效率提高创新效率1993年以来美国数以百计得公司年以来美国数以百计得公司开始研究与应用开始研究与应用TRIZ(萃智萃智)n 通用电气通用电气:解决大型发电机中得关键技术问题解决大型发电机中得关键技术问题;克莱斯勒克莱斯勒:应用应用TRIZTRIZ解决发动机生产过程中得技术问题获利解决发动机生产过程中得技术问题获利 1 1、5 5亿美元亿美元;洛克威尔洛克威尔:应用应用TRIZTRIZ解决刹车系统得创新设计解决刹车系统得创新设计,减少成本减少成本50%50%;福特汽车福特汽车:TRIZTRIZ创新产品每年带来超过创新产品每年带来超过1010亿美金销售利润亿美金销售利润;摩托罗拉摩托罗拉:、三星电子飞速发展得秘密武器三星电子飞速发展得秘密武器世界知名企业世界知名企业:三星电子三星电子 从从”技术跟随者技术跟随者”到到”行业领跑行业领跑者者”l2006年年,市值突破市值突破1000亿美元亿美元(索尼,410亿美元)l2005年年,品牌价值超过索尼品牌价值超过索尼(达149亿美元)l2004年年,全球市场份额第一全球市场份额第一l 销售额528亿美元,纯利润103亿美元,市值710亿美元l 存贮芯片、TFT-LCD、CDMA手机、显示器、HDTV“困扰研发小组长达数年得一些难题困扰研发小组长达数年得一些难题,经过仅数个星期得经过仅数个星期得TRIZ培训培训,就找到了完就找到了完美得解决方案。美得解决方案。”“TRIZ在行业得成功推广与应用迫切需要网络化得教学平台。在行业得成功推广与应用迫切需要网络化得教学平台。”Don Masingale,波音公司先进技术预研项目负责人波音公司先进技术预研项目负责人,TRIZ专家专家波音引入波音引入TRIZ时间比任何人想像都早时间比任何人想像都早TRIZTRIZ,企业创新得利器企业创新得利器GEGEGEGE:全球研发中心全球研发中心全球研发中心全球研发中心TRIZTRIZTRIZTRIZ受训人员超过受训人员超过受训人员超过受训人员超过500500500500人人人人,20062007200620072006200720062007年年年年TRIZTRIZTRIZTRIZ带来得收益带来得收益带来得收益带来得收益1800180018001800万万万万$SIEMENSSIEMENSSIEMENSSIEMENS:拥有自己得创新学会拥有自己得创新学会拥有自己得创新学会拥有自己得创新学会,2007200720072007年年年年TRIZTRIZTRIZTRIZ带来得收带来得收带来得收带来得收益益益益700700700700万万万万$SAMSUNGSAMSUNGSAMSUNGSAMSUNG:拥有自己得拥有自己得拥有自己得拥有自己得TRIZTRIZTRIZTRIZ协会协会协会协会,TRIZTRIZTRIZTRIZ受训人员受训人员受训人员受训人员1200120012001200人人人人,半导体行业专利数量半导体行业专利数量半导体行业专利数量半导体行业专利数量NoNoNoNo、1 1 1 1INTELINTELINTELINTEL:TRIZTRIZTRIZTRIZ受训人员受训人员受训人员受训人员1000100010001000人人人人,9 9 9 9名企业名企业名企业名企业TRIZTRIZTRIZTRIZ内训师内训师内训师内训师,2007200720072007年年年年TRIZTRIZTRIZTRIZ带来收益带来收益带来收益带来收益2400240024002400万万万万$P&GP&GP&GP&G:全球研发中心全球研发中心全球研发中心全球研发中心TRIZTRIZTRIZTRIZ受训人员受训人员受训人员受训人员1500150015001500人人人人,20062007200620072006200720062007年年年年TRIZTRIZTRIZTRIZ带来得收益带来得收益带来得收益带来得收益1800180018001800万万万万$TRIZTRIZ得九大经典理论体系得九大经典理论体系TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性得创造性理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性得创造性思维方法与发明问题得分析方法。经过半个多世纪得发展思维方法与发明问题得分析方法。经过半个多世纪得发展,TRIZ理理论已经成为一套解决新产品开发实际问题得成熟得九大经典理论体论已经成为一套解决新产品开发实际问题得成熟得九大经典理论体系系。(1)TRIZ得技术系统八大进化法则。得技术系统八大进化法则。(2)最终理想解最终理想解(IFR)。(3)40个发明原理。个发明原理。(4)39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。(5)物理矛盾与四大分离原理。物理矛盾与四大分离原理。(6)物场物场(物一场模型物一场模型)分析。分析。(7)发明问题得标准解法。发明问题得标准解法。(8)发明问题解决算法发明问题解决算法(ARIZ)。(9)科学效应与现象知识库。科学效应与现象知识库。二、物场分析法二、物场分析法(一一)物场分析得原理物场分析得原理物场分析法就是前苏联发明家物场分析法就是前苏联发明家、C、阿列特舒列尔阿列特舒列尔1979年年提出得提出得(见其专著见其专著创造就是一门精密得科学创造就是一门精密得科学)。该法主。该法主要就是以解决课题中得各种矛盾为中心要就是以解决课题中得各种矛盾为中心,提出一些变换原提出一些变换原理、方法、工具与程序理、方法、工具与程序,使发明按有序方式进行。使发明按有序方式进行。1、物场得概念物场得概念 、C C、阿列特舒列尔提出得物场就是一个新得概念阿列特舒列尔提出得物场就是一个新得概念阿列特舒列尔提出得物场就是一个新得概念阿列特舒列尔提出得物场就是一个新得概念,即即“物质物质”与与“场场”得人为组合、相互作用、联系与影响。得人为组合、相互作用、联系与影响。例1:冷冻机密封不严,液体(氟里昂,润滑油,液氨等)从密封不严处渗漏,要迅速而准确地寻找到冷冻机渗漏得位置。解决得办法就是把荧光粉与液体一起注入冷冻机(主要就是家用电冰箱),在暗室与紫外线照射,根据渗漏液中得荧光粉发出得辉光确定渗漏位置。物场系统物场系统(物场物场)、物质、物质、场场从上例可知,原来只有渗漏液(物1),加入荧光粉(物2)用紫外线照射(场),产生了作用。所以所以,物场系指一般至少有两个物场系指一般至少有两个“物质物质”与与一个一个“场场”,处于相互作用、联系与影响得任一时空模式。处于相互作用、联系与影响得任一时空模式。两个物质与一个场可能就是各种各样得,但她们足以构成一个最小技术系统,该系统称为该系统称为或简称物场或简称物场、物质物质(与复杂性程度无关得任何物体)“场场”就是个比较广泛得概念如钥匙与锁子如钥匙与锁子,螺栓与螺母螺栓与螺母,一幢楼一幢楼,一条一条船等都就是船等都就是“物质。物质。物理学所定义得场物理学所定义得场(如电场、引力场等物质形成得场),泛指一个空间得场一个空间得场(技术场),如温度场、机械场、声场、生物场等。“相互作用、联系与影响相互作用、联系与影响”就是物体与现象在互相变化时所表现出得一切联系得形式、实际上就是指运动形式,如机械运动、热、光、电、磁等得相互转化与制约。2、物场就是最小得技术体物场就是最小得技术体系系从例1可知,渗漏液W1、荧光粉W2与场C这三个角色在数量上就是足够得。为了产生相互作用,三个角色也就是缺一不可得。例例2:聚合物在制造制品过程中聚合物在制造制品过程中,不能直接测量与触摸不能直接测量与触摸,如何如何确定聚合物得硬化程度？确定聚合物得硬化程度？解法解法:在聚合物中加入适量磁粉,通过用磁场测磁通量变化,则可测定聚合物质硬化程度(前苏联发明证书239633)。例例3:如何制成易于拔出得楔子？如何制成易于拔出得楔子？解法解法:由楔子与楔子衬垫组成楔子装置,其中衬垫由两部分组成,一部分就是易熔得。(前苏联发明证书428119)。总之总之,物场至少包括三个要素物场至少包括三个要素(物W1、W2场C),就是一个就是一个最小得技术体系。最小得技术体系。3、物场表达式物场表达式如果用如果用C表示场表示场,用用W1表示第一种物质表示第一种物质,用用W2表示第二种物质表示第二种物质,用箭头表示她们之间得联系用箭头表示她们之间得联系,物场一般表达式为物场一般表达式为(见教材见教材p、154公公式式71,72):W1W2(7-1)C W1例例1中中W1液体液体,W2荧光粉荧光粉,C紫外辐射紫外辐射;例例2中中W1聚合物聚合物,W2铁磁粉铁磁粉,C磁场磁场;例例3中中W1楔子楔子,W2衬垫衬垫,C热场。热场。W1CW1W2(7-2)物场表达式物场表达式(俄语俄语)如果用如果用表示场表示场,用用M1表示第一种物质表示第一种物质,M2表示第二种物质表示第二种物质,用用箭头表示她们之间得联系箭头表示她们之间得联系,物场一般表达式为物场一般表达式为(见教材见教材p、154公式公式71,72):M1M2(7-1)M1例例1中中M1液体液体,M2荧光粉荧光粉,C紫外辐射紫外辐射;例例2中中M1聚合物聚合物,M2铁磁粉铁磁粉,C磁场磁场;例例3中中M1楔子楔子,M2衬垫衬垫,热场。热场。M1M1M2(7-2)物场表达式中得符号物场表达式中得符号物场(一般形式)作用或相互作用(一般形式,没具体化)作用相互作用应引进得作用(相互作用)不满意得作用(或相互作用),需要改变C起始场(作用得场)C终端场(被改变、发现、测量等很好地承受作用得场)C起始场状态C同一场终端处状态(参量变化,但场性质未变)Wi物场中得物体,i=1,2,nW起始端物质得状态W终端物质得状态WW交变状态得物体,时而为W,又有时为W(如在交变场作用下)交变场物场表达式中得符号物场表达式中得符号(续续)表示从“给定”到“所得”。物场式中物场式中,物质用横线表示物质用横线表示,场用由上至下得斜线表示。场用由上至下得斜线表示。这样便于直观地反映几个场对同一物质得作用。这样便于直观地反映几个场对同一物质得作用。(二二)物场变换规则物场变换规则1、物场补购规则、物场补购规则非物场体系非物场体系(或不完全物场体系或不完全物场体系)必必须补充使其成为完全得物场体系须补充使其成为完全得物场体系2、物场发展规则物场发展规则发展原有得完全物场体系。发展原有得完全物场体系。3、物场破坏规则、物场破坏规则排除两物质间得有害相互作用。排除两物质间得有害相互作用。4、物场链锁规则、物场链锁规则保留原有物场保留原有物场,同时还需要引进新得同时还需要引进新得相互作用相互作用,以发展成独立得物场以发展成独立得物场5、效应结合规则、效应结合规则两个场结合起来形成一个物理效应。两个场结合起来形成一个物理效应。非物场体系非物场体系(或不完全物场体系或不完全物场体系)必须补充使其成为完全得必须补充使其成为完全得物场体系。物场体系。这里非物场系统这里非物场系统,即只有一个要素(场或物质);不完整物场系统不完整物场系统,即只有两个要素(场与一个物质或两个物质);完整完整得物质系统得物质系统有三个要素(两个物质与一个场)。有时,给定两个物质后引进一个场,但就是不发生互相作用。应该补充发生作用得物质,她与给定得两物质之一相混合,组成复合体(W2,W3)代替W2。如例1中,冷冻机为W1,渗液为W2,引进得荧光粉为W3。W2与W3形成复合体,引进得紫外辐射为C(起始场),荧光粉发辉光就是C(终端场)。则表达式可写为(73):1、物场补购规则、物场补购规则CW1(W2,W3)(73)CW1W22、物场发展规则物场发展规则-发展原有得完全物场体系发展原有得完全物场体系措施有:W2(工具)分散程度增加,物场有效性也增加。物场作用于工具(W2)会比作用于制品(W1)有效。物场本身为电磁场(或磁场)比非电磁场(温度场、机械场、引力场等)有效。W2得颗粒越小,控制工具越灵活。改变W2(工具由人决定)比改变W1(制品不易作改动)有利。例例4,为了清除燃气中得非磁性尘埃为了清除燃气中得非磁性尘埃,使用多层金属网得过渡器使用多层金属网得过渡器,但清理过滤器费事且困难但清理过滤器费事且困难,怎么办？怎么办？根据上述规则,把W2(金属网)分散碎化为铁磁颗粒(W3),场得作用指向工具(W磁),引进磁场,而不用原来得机械场。其表达式为(74):C机械C磁 W1(74)C1C2 W1W2 W1W3式中W1就是尘埃,W2就是金属网,C1就是空气流形成得力场。C2就是磁场。此例题得解决就是利用铁磁颗粒为过滤器,在磁场中形成多孔结构。当磁场接通时孔变小,可捕捉尘埃;当磁场关闭时孔变大,可方便得清理尘埃。(7-4)3、物场破坏规则物场破坏规则即排除两物质间得有害相互作用即排除两物质间得有害相互作用即排除两物质间得有害相互作用即排除两物质间得有害相互作用可以用不同得方法可以用不同得方法“破坏破坏”,措施有措施有:除去一种元素。除去一种元素。割断联割断联系。系。引进第三种物质代替场。引进第三种物质代替场。引进第三种物质引进第三种物质,该物质就是原该物质就是原物质之一得变种。实践表明物质之一得变种。实践表明,第第种措施最有效。种措施最有效。例6:形状复杂得晒图机镜面被击碎。制新镜子花费时间太多,如用有机玻璃代替,会使描图纸移动时带电,会贴在有机玻璃上怎么办？一般情况下,工程技术人员都想法设法排除电荷,但静电问题不易克服。可就是掌握了破坏物场得规则,就很容易解决。在玻璃与描图纸之间加入第三种物质(描图纸或玻璃得变种)就可解决了。透明不遮光得描图纸(比玻璃便宜)为引入得第三种物质,被吸附在镜子上,则带图得描图纸就不会被镜子吸附了。分析表明分析表明:这第三种物质必须就是原来物质之一得变种这第三种物质必须就是原来物质之一得变种,才能解才能解决决“既要第三种物质既要第三种物质,又不要第三种物质矛盾又不要第三种物质矛盾”。或或W3(76)C2(75)C1 4、物场链锁规则、物场链锁规则即保留原有物即保留原有物场场,同同时还时还需要引需要引进进新得相互作用新得相互作用,以以发发展成独立得展成独立得物物场场。一般形式为(75,76):例7,用砂轮在金属圆筒内加工。加工过程中不磨损砂轮,但不允许中断加工,砂轮直径如何测量？机械场通过W2(砂轮)作用于W1(圆箱),就是一个,改变或破坏她均不利。课题对磨光过程没有提出要求,可用解决之。把砂轮贴上应变片,通电后可测砂轮直径(圆筒转,砂轮移动)。砂轮直径如何测量解法砂轮直径如何测量解法该解法得本质就是:把W2(工具)变换或与原物场相连得链锁式场。或将W3也变换成链锁场。在测量(或发现)得课题中,应有易于测量(或发现)终端场。其W1W2、链得末节一般如下式(77)示:CC1 WWW(77)CC2C钻杆被卡在钻孔中不知深度怎么办？钻杆被卡在钻孔中不知深度怎么办？例8:由于地下岩石变形,有时钻杆被卡在钻孔中。解决得办法就是卡钻处放振动器以消除,但不知深度怎么办？解法解法1:用直线探测法,因为卡钻部位得长度最多几十米,而钻杆几千米长,无法探测,所以不能解。解法解法2:利用钻杆受力后得变形进行测量,也解不了。因为钻杆不就是刚性杆,与孔壁得摩擦力没有办法计算。利用链锁物场得规则可解利用链锁物场得规则可解。见下式(78):C1C1W1W2W1W2(78)C2C1C1 W1W2W1 W2(78)C2 式中W1就是岩石,W2就是钻杆,C1就是机械场(起始场)C2就是磁场(终端场)。C光光 W光一声效光一声效应应(79)(物理效物理效应应名称名称)C声声5、效应结合规则、效应结合规则两个场结合起来形成一个物理效应。两个场结合起来形成一个物理效应。若有得物质需要把一种场转成另一种场(或改变场得参数),就可用结合规则。见下式(79):例例1中加入荧光粉就是改变光学场参数中加入荧光粉就是改变光学场参数(把不可见得紫外线把不可见得紫外线辐射改变成可见得辐射辐射改变成可见得辐射)(三三)物场分析得典型模式物场分析得典型模式1、第一类典型模式第一类典型模式 给定一个要素给定一个要素模式模式1对对不易控制不易控制(测测量、改量、改变变、发现发现)得物得物质质,要求保要求保证证有效控制。有效控制。模式模式2对对不易控制不易控制(发现发现、测测量、改量、改变变、转变为转变为另外得另外得场场)得得场场,要求保要求保证证有效控制。有效控制。模式模式3场场(或物或物质质)具有两个相互冲突得共存性具有两个相互冲突得共存性质质,要求要求改善一个性改善一个性质质,另一性另一性质质不不恶恶化。化。2、第二类典型模式第二类典型模式 给定两个要素给定两个要素模式模式4两物质相互不作用两物质相互不作用(或作用很差或作用很差),一种物质一种物质(或两种或两种)可改变可改变,要求保证好得互相作用。要求保证好得互相作用。模式模式5两物质相互不作用两物质相互不作用,又不能改变每种物质又不能改变每种物质,却要求保却要求保证相互作用。证相互作用。模式模式6C1不能控制不能控制C2,要求保证有效控制。要求保证有效控制。模式模式7场与物质相互不作用场与物质相互不作用,要求保证互相作用。要求保证互相作用。模式模式8两物质相互作用两物质相互作用,其中之一或二个物质其中之一或二个物质,或相互作用或相互作用不易控制不易控制(测量、发现、改变测量、发现、改变),这些物质又不能用其她物这些物质又不能用其她物质代替质代替,要求保证有效控制。要求保证有效控制。2、第二类典型模式第二类典型模式 给定两个要素给定两个要素(续续)模式模式9场与物质相互作用场与物质相互作用,但有但有1个元素个元素,或或2个元素个元素,或她们相互作或她们相互作用不易控制用不易控制(测量、发现、改变测量、发现、改变),元素不能代替元素不能代替,要求保证有效控制。要求保证有效控制。模式模式10两个物质两个物质(或物质与场或物质与场)相互作用相互作用,一物质可改变一物质可改变,要求在不要求在不恶化第一个恶化第一个(已有得已有得)作用条件下作用条件下,建立建立(或改善或改善)第二个第二个(辅助得辅助得)相相互作用。互作用。模式模式11场与物质由两个相冲突得共存相互作用联系起来场与物质由两个相冲突得共存相互作用联系起来,要求保要求保留一个互相作用留一个互相作用,消除一个。消除一个。模式模式12两个物质相互作用两个物质相互作用,要求消除这个作用。要求消除这个作用。引进第三种物质引进第三种物质,这应就是两个物质之一得变种这应就是两个物质之一得变种。3、第三类典型模式第三类典型模式 给定三个要素给定三个要素模式模式13给定一个不易测量给定一个不易测量(或发现或发现)得物场得物场,又不能改变又不能改变与代替与代替,要求保证有效得测量要求保证有效得测量(或发现或发现)。模式模式14同上同上,但物场中得物可改变或代替。把但物场中得物可改变或代替。把W2变换成变换成引进引进W3与原与原C1组成得物场组成得物场,形成链锁物场。形成链锁物场。模式模式15给定一个不易控制