76个标准解

176个标准解石社轩河南工业职业技术学院柔性制造工程技术研究中心2011.11.18标准解法是根里奇·阿奇舒勒于1985年创立的，共有76个，分成5级，各级中解法的先后顺序也反映了技术系统必然的进化过程和进化方向。标准解法是针对标准问题而提出的解法，适用于解决标准问题并快速获得解决方案，标准解法是根里奇·阿奇舒勒后期进行TRIZ理论研究的最重要课题，同时也是TRIZ高级理论的精华之一。标准解法体系标准解法体系（5级共76个标准解）第1级：物场模型的建立或破坏(13种标准)；第2级：物质-场的发展(23种标准);第3级：从基本系统向高级系统或微观等级系统转变(6种标准)；第4级：测量或检测技术系统内部(17种标准)；第5级：简化与改进系统(17种标准)。发明问题76个标准解系统构成第一级建立或完善物场模型的标准解系统………………………131.1建立物场模型……………………………………81.2消除物场模型的有害效应………………………5第二级强化物场模型的标准解系统………………………………232.1向复合物场模型进化…………………………22.2加强物场模型……………………………………62.3采用频率协调强化物场模型……………………32.4引入磁性添加物强化物场模型………………12第三级向双、多、超系统或微观级系统进化的标准解系统………63.1向双系统或多系统进化…………………………53.2向微观级系统进化………………………………1、第四级测量与检测的标准解系统…………………………………174.1间接方法…………………………………………34.2建立物场测量模型………………………………44.3加强物场测量模型………………………………34.4向铁-场测量模型转化…………………………54.5测量系统的进化方向……………………………2第五级标准解应用策略准则……………………………………175.1引入物质…………………………………………45.2引入场……………………………………………35.3相变………………………………………………55.4利用自然现象和物理效应………………………25.5通过分解或结合获得物质粒子……………………3合计76发明问题76个标准解系统构成标准解法的分布标准解法体系Class1:物场模型的构建与拆解；Class2:增强物场模型；Class3:向超系统或微级系统跃迁；Class4:检测和测量问题；Class5:标准解法的应用标准。在1-5级的各级中，又分为数量不等的多个子级，共有18个子级，每个子级代表着一个可选的问题解决方向。在应用前，需要对问题进行详细的分析，建立问题所在系统或子系统的物-场模型，然后根据物-场模型所表述的问题，按照先选择级再选择子级，使用子级下的几个标准解法来获得问题的解。标准解法体系第1级中的解法聚焦于建立和拆解物-场模型，包括创建需要的效应或消除不希望出现的效应的系列法则，每条法则的选择和应用将取决于具体的约束条件。第1级：建立或拆解物-场模型第1级：建立或拆解物-场模型•第1级建立或拆解物一场模型•S1.1建立物一场模型•S1.1.}建立物一场模型•S1.1.2内部合成物一场模型•Sl.3..3外部合成物一场模型•S1.1.4与环境一起的外部物一场模型•s1.i.s与环境和添加物一起的物一场模型•s1.1.}最小模式•s}.1.}最大模式•s1.1.s选择性最大模式•si.2拆解物一场模型•Sl.2.1引人S3消除有害效应•si.2.2引人改进的s1或(和)s:来消除有害效•51.2.3排除有害作用•51.2.4用场F:来抵消有害作用•S1.2.S切断磁影响第1级：建立或拆解物-场模型（一）改进具有非完整功能的系统例1：假定系统仅有锤子，什么也不能发生。假如系统仅有锤子与钉子，也什么都不能发生。完整系统必须包括锤子、钉子及使锤子作用于钉子上的机械能。例2：办公室里的计算机工作使室温增加，可能使其不能正常工作，空调可改变环境温度使其正常工作。例3：盛注射液的玻璃瓶是用火焰密封的，但火焰的温度将降低药业的质量，密封时将玻璃瓶放在水中进行，可保持药液在一个合适的温度。（二）消除或抵消有害效应在一个系统中有用和有害效应同时存在。S1及S2不必直接接触，引入S3消除有害效应。例：房子用的支撑木(S2)将损害承重梁(S1)，在两者之间的一块钢板将分散负载，保护承重梁。第2级改变系统第2级由直接进行效应不足的物-场模型的改善，以及提升系统性能但实际不增加系统复杂性的方法所组成。第2级标准解第2级标准解第2级标准解的特点是通过对描述系统物质-场模型的较大改变来改善系统。（一）改变到复杂的物质-场模型例：锤子直接破碎岩石效率很差，可通过串接另一物质-场而得到改善。在锤子与岩石之间加一凿子，锤子的机械能直接加到凿子上，凿子将机械能传递到岩石。（二）加强物质-场对于可控制性差的场，用一易控场代替，或增加一易控场。例如，由重力场变为机械场，由机械场变为电场或电磁场。其核心是由物体的物理接触到场的作用。例：很难设计一支撑系统将重力均匀分布在不平的表面上，而充液胶囊能将重力均匀分布。第2级标准解（三）控制频率使其与一个或两个元件的自然频率匹配或不匹配，以改善性能使F与S1或S2的自然频率匹配或不匹配。例：将肾结石暴露在与其自然频率相同的超声波之中，可在体内破碎结石。（四）铁磁材料与磁场结合在一个系统中增加铁磁材料和(或)磁场。例1：增加铁磁材料及磁场，可使橡胶模具的刚度被控制。例2：将一个涂有磁性材料的橡胶垫子放在汽车内，使工具被吸到该垫子上，使用方便。同样的装置用于医疗器械。例3：磁共振影像是利用调频振动磁场探测特定细胞核的振动，所产生影像的颜色将说明某些细胞集中的程度。如肿块的含水密度不同于正常组织，所以其颜色也不同，因此就可探测出来。第3级包括向超系统和微观级转化的法则。这些法则继续沿着系统改善的方向前进。第2级和第3级中的各种标准解法均基于以下技术系统进化路径:增加集成度再进行简化的法则;增加动态性和可控性进化法则;向微观级和增加场应用的进化法则;子系统协调性进化法则等。第3级：系统传递第3级标准解第3级标准解第3级标准解的特点是系统传递到双系统、多系统或微观水平。（一）传递到双系统或多系统系统传递a：产生双系统或多系统。例：为了处理方便，多层布叠在一起同时被切成所需要的形状。改进双系统或多系统中的连接。例：对于四轮驱动的汽车，前/后轮的差速器具有动态的连接关系。（二）传递到微观水平系统传递b：传递到微观水平。例：在玻璃生产线中，传递玻璃板的棍子已被锡液代替，使玻璃表面平整光滑。第4级专注于解决涉及到测量和探测的专项问题。虽然测量系统的进化方向主要服从于共同的一般进化路径，但这里的专项问题有其独特的特性。尽管如此，第4级的标准解法与第1级、第2级、第3级中的标准解法有很多还是相似的。第4级：检测和测量第4级标准解检测与测量是典型的控制环节。检测是指检查某种状态发生或不发生。测量具有定量化及一定精度的特点。一些创新解是采用物理的、化学的、几何的效应完成自动控制，而不是采用检测与测量。（一）间接法例：采用热耦合或双金属片制造的开关可能实现热系统的自调节。（二）将零件或场引入到已存在的系统中假如一个不完整物-场系统不能被检测或测量，增加单或双物-场，且一个场作为输出。假如已存在的场是非有效的，在不影响原系统的条件下，改变或加强该场。加强了的场应具有容易检测的参数，这些参数与设计者所关心的参数有关。例：塑料制品上的小孔很难被检测到。将塑料制品内充满气体并密封，之后置于水中，如果水中有气泡出现，则存在小孔。第4级标准解（三）加强测量系统利用自然现象。如果，利用系统中出现的已知科学效应，通过观察效应的变化，决定系统的状态。例：有限元分析：在一定的频率范围内变化的力加到物体的不同位置上，计算不同位置所产生的应力，以评价设计是否合理。（四）测量铁磁场(Fe-场)在遥感、微装置、光纤、微处理器应用之前，为测量引入铁磁材料是流行的方法。增加或利用铁磁物质或系统中的磁场以便测量。例：交通控制通常是通过红绿灯控制的，如果要知道何时有车辆等待及等待的车队有多长，在人行道内置传感器(含有铁磁部件)将使检测很容易。第4级标准解（五）测量系统的进化方向传递到双或多系统。假如单一测量系统不能给出足够的精度，可应用双系统或多系统。例：为了测量视力，验光师使用一系列的仪器测量远处聚焦、近处聚焦、视网膜整体的一致性。第4级标准解第5级包含标准解法的应用和有效获得解决方案的重要法则。一般情况下，应用第1-4级中的标准解法会导致系统复杂性的增加，因为，给系统引入了另外的物质和效应是极有可能的。第5级中的标准解法将引导大家:如何给系统引人新的物质又不会增加任何新的东西。换句话说，这些解法专注于对系统的简化。第5级：简化与改进策略第5级标准解第5级标准解第5级标准解是简化或改进上述标准解，以得到简化的方案。（一）引入物质间接方法，使用无成本资源，如空气、真空、气泡、泡沫、空洞、缝隙等。例：要制造水下潜水用的潜水服。为了保持温度，传统的想法是增加橡胶的厚度，其结果是增加其质量，这是不合适设计。使橡胶产生泡沫，不仅减轻了质量，还提高了保暖性，这是目前的设计。（二）使用场使用一种场来产生另一种场。例：在回旋加速器中，加速度产生切伦克夫(Cherenkov)辐射，这是一种光，变化的磁场可以控制光的波长。（三）状态传递状态传递：替代状态。例：利用物质的气、液、固三态。为了运输某种气体，使其变为液态，使用时再变成气态。（四）应用自然现象自控制传递。假如一物体必须具有不同的状态，应使其自身从一个状态传递到另一个状态。例：摄影玻璃在有光线的环境中变黑，在黑暗的环境中变得透明。（五）产生高等或低等结构水平的物质通过分解获得物质粒子。例：假如系统中需要的氢子不存在，则用电离法将水转变成氢与氧。第5级标准解应用物场模型分析标准解的流程当前问题判断问题类型需要改进系统测量和检测问题建立物场模型根据模型类型模型不完整产生有害效应效应作用不足第四级标准解§1.1标准解§1.2标准解第二＆第三级标准解第五级标准解建立物场模型思考题1：过滤器清理问题为了清除燃气中的非磁性尘埃，使用多层金属网的过滤器。这些过滤器能令人满意地挡住尘埃，但也因此而难于清理。为了清理尘埃。必须经常关闭过滤器，长时间地向相反方向鼓风。如何解决经常关闭过滤器这个问题呢?思考题2：树皮和木片的分离问题把弯曲的树干和树枝砍成碎片，树皮和木片混在一起。如果它们的密度及其他特性都差不多的话，怎样才能把树皮和木片分开呢?1.1.8选择性最大和最小作用模式将一种保护性物质引入到要求最小作用影响的所有地方，同时，要将一种可以产生局部场的物质引入到要求最大作用影响的所有地方。实例：注射液玻璃瓶的封口工艺（在选定区域最大模式，在另一个区域最小模式）当为注射液玻璃瓶进行封口时，为使瓶内的药剂免遭受热，影响药液的质量，必须将火焰调整到最大功率，以使火焰在瓶口处达到最大效应，快速地熔化玻璃并完成封口；在完成上述操作时，必须将瓶身浸在水中，以使瓶身受火焰的影响达到最小。2.2.3改变物质S2(或S1)，使成为具有毛细管或多孔的结构•改变物质结构的路径如下：固体→一个洞的固体→多个洞或穿孔的固体物质→毛细管和多孔的物质→具有特殊结构、尺寸的毛细管或多孔物质•实例：胶水瓶头一旦改用多孔的海绵状瓶头后，可以明显地提高胶水塗布的质量和效率。FS1S2cmFS1S2多孔结构S22.2.4增加系统的动态性•物质动态性进化的路径如下：刚性→单铰→双铰→多铰→柔性体→气体/液体→场。FS1S2FS1S2动态性S2实例：切割技术的动态性进化水切割激光切割线切割机床2.2.6构建异质物质、或可调节空间结构的非单一物质替代同质物质或无组织物质•通过构建异质物质、或可调节空间结构的非单一物质替代同质物质或无组织物质（这种代替可以是暂时的也可以是永久性的），来获得加强功能效应。FS1S2”FS1S2异质S2同质S2实例：橡胶球的制造生橡胶型芯化学场FS1