Substance-Field Analysis
Altshuller认为,所有的功能都可以分解为两种物质和一种场,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、工具和场。产品是功能的一种实现,因此,可用物质-场(Substance-Field:Su-Field)分析产品的功能,把已有技术系统的问题模型化,这种方法是TRIZ最重要的分析工具之一。
物质—场分析法是一种用符号表达技术系统变化的建模技术,它以解决问题中的各种矛盾为中心,通过建立一种模型来描述系统内的问题,旨在用符号语言清楚的描述系统构成要素以及构成要素之间的相互联系。建立物场模型的目的是:揭示技术系统的功能机制,描述技术系统中不同元素之间发生的不足的、有害的、过度的不需要的相互作用。
物质-场分析的基础是用图形表示待设计系统,一个系统往往包含多个功能,需要建立每个功能的模型,物质-场分析工具中图元的意义如图1所示。
图1 图元意义界面
阿奇舒勒经过分析大量的专利发现,如果专利解决的问题的物场模型相同,那最终解决方案的物场模型以相同。这种解法规则阿奇舒勒共发现了76种,由于对不同工程领域的问题是通用的,所以称为标准解。 因为标准解法系统提供的较为具体的解决方案的模型,所以很多TRIZ专家喜欢用物质—场理论和标准解去解决实际的问题。
标准解具体使用流程如图2所示:首先是对问题的类型进行判断,确定问题属于需要改进的系统问题还是测量和检测问题,然后针对不同的问题建立物场模型,如果是测量和检测问题直接使用第四级标准解法进行分析;如果是需要改进系统的问题,根据模型的类型分为:模型不完整的问题、产生有害效应的问题你和作用不足的问题,针对这三类问你,分别使用相应的标准解进行解决。
图2 具体使用流程界面
  物质场分析工具主要提供以下功能:
(1)76个标准解: 76个标准解的分类显示、查看。
(2)物质场分析工具: 利用工具建立物质场模型,以及对应标准解的查找。
(3)启发式引导: 通过回答问题得到问题的标准解。
(4)添加实例: 进行标准解实例的添加。
        1、点击“经典TRIZ工具”下拉菜单中的“物质场分析”,物质场分析工具的主菜单如图3所示。
图3 主菜单界面
2、点击物质场主菜单上的“物质场分析工具”,进入物质场分析界面如图4所示,在该界面中可以利用物质场分析工具画物质场模型。
图4 物质场分析界面
物质场分析问题的过程如下:1)在物质场分析工具中构建物质场模型,点击工具上方保存按钮,如图5所示。
图5 物质场模型界面
2)屏幕左方,标准解列表弹出对应标准解信息,如图6所示。
图6 标准解信息界面
3)点击图中标准解列表下的任一标准解,查看具其具体信息,如图7所示。
图7 具体信息界面
4)如果所画物质场不存在对应解,系统自动提示如图8所示。
图8 自动提示界面
3、点击物质场主菜单中的“启发式引导”进入标准解启发式引导过程
1)启发式引导框
(1)进入启发式引导,当前启发式引导框如图9所示。此时上一步功能不可用,由于数据库需求,此时“否”不可选择,只可点击“是”并进行下一步。
图9 启发式引导界面1
(2)点击下一步,进入下一步骤选择,以此类推,除第一步外,上一步功能均可使用,但“是”与“否”的选择,根据数据库的数据存储,视情况而定,此系统已按照数据库将禁止使用功能实现。如图10所示为中间步骤。
图10 启发式引导界面2
(3)当点击到标准解列表生成时,上一步与下一步功能不可使用,此时按钮为不可用状态,如图11所示。
图11 启发式引导界面3
2)问题引导区
(1)进入启发式引导,页面左侧会显示问题引导区,按需求点击“步骤”,所记录步骤内容可以进行显示或隐藏。如图12所示。
图12 问题引导区界面1
(2)当启发式引导框中步骤更新时,当前启发式引导区内内容会随着步骤的更改加以数据记录,如图13所示。
图13 问题引导区界面2
(3)当点击启发式引导框内的上一步,当前问题引导区内内容会随之更新,最下方记录步骤及所选择“是”“否”会消失。 并且在步骤记录过程中,将鼠标移动到该条记录的选择“是”“否”上时, 在右方会显示“修改”字符,点击“修改”,该条记录一下数据会消失,该条记录所选择“是”与“否”也会消失,并且启发式引导框显示当前步骤数据。如图14所示。
图14 问题引导区界面3
(4)当启发式引导结束出现标准解列表后,当前记录框内数据记录完成,点击修改,左侧标准解列表内容不显示,右侧若已打开显示标准解,此时将消失,并会再出现启发式引导框,并显 示当前记录步骤的数据,如图15所示。
图15 问题引导区界面4
3)标准解列表
(1)当启发式引导框结束,会激活标准解列表并显示在当前页面的左侧,同时启发式引导框消失,左侧问题引导区内步骤内容隐藏,点击“标准解列表”,则下方标准解列表内容隐藏或显示,如图16所示。
图16 标准解列表界面
(2)当点击标准解列表中的一个标准解,会在当前页面的主体显示该标准解的相关信息,如图17所示。
图17 标准解具体信息界面
4、点击“添加实例”菜单项,进入冲突实例添加的界面。按照步骤添加完毕后,点击“保存”,该实例就会添加到“私有云”中的“个人物质场实例”中。点击“打开”,可以打开分析工具、经典TRIZ理论工具中所有模块中添加的实例如图18所示。
图18 添加实例界面
5、点击“帮助”,可以查看有关物质场模块的使用帮助文档。