TRIZ上机实验指导书3Word格式.docx

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组件角色

流

作用关系

转化问题

3.组件

组件是指组件模型中的对象，他们根据其角色执行某一功能，并对其他组件产生影响，或是受到其他组件的影响。

组件模型中的组件有：

系统作用对象、系统组件、超系统组件

（1）系统对象。

它表示一个目标对象，改目标对象被技术系统所作用，但其并费技术系统的一部分。

技术系统的目标是对系统作用对象进行处理，以便对其产生影响，包括：

测量其参数、改变其参数、提供条件以保持其参数。

建立与指定系统作用对象。

系统作用对象在模型中被显示为一个节点。

建立一个系统作用对象，请执行下列操作：

图1系统作用对象

系统作用对象自动的被赋予主能量流作用对象角色，也可以根据它内外执行的功能来改变其角色。

（2）系统组件。

它是系统的一个组成部分，按照其角色执行其特定功能，并对整个系统的性能起到贡献作用。

为避免模型过大，可以将一组系统组件定义为一个系统组件来显示该组件系统组件所提供的总功能。

建立与指定系统组件。

建立一个系统组件，请执行下列操作：

图2系统作用对象

（3）超系统组件

它表示任何其他技术系统、技术系统的一个组成部分，或是与技术系统相互作用的一个环境。

超系统组件并非作为技术系统的一部分而被设计。

超系统组件不能被消除或修改，这是因为根据定义，超系统超出了系统及我们的控制范围。

建立与指定超系统组件。

建立一个超系统组件，请执行下列操作：

图3超系统组件

（4）作用

一旦模型中的组件被定义，则必须定义其彼此间如何相互作用。

系统分析将一对组件之间的相互作用定义为作用。

可以用一个箭头表示建立作用，并已一个动词的形式对其进行指定。

箭头显示一个组件对另一组件施加作用的方向。

例如，对螺旋管发射红外辐射这一像话作用而言，螺旋管为作用的来源，而发射为施加于红外辐射的作用。

要定义“螺旋管”与“红外辐射”之间的相互作用，可以建立一个从“螺旋管”至“红外辐射”的箭头，并将此相互作用命名为“发射”。

表1作用定义

图形表示

作用名称

定义

蓝色

有用作用

组件施加于目标对象的有用

红色

有害作用

组件施加于目标对象的有害作用

建立与指定一个作用，请执行下列步骤：

单击源组件，将指针光标从源组件拖放到目标组件，在工具菜单或右击弹出的快捷菜单中，选择命令属性，出现作用属性窗口。

在常规选项卡中，输入作用的名称。

图4

图5

4.作用的关系

建立了作用关系后可以根据需要对其进行修改，如图6所示。

系统分析允许定义四类作用关系：

类型A:

作用1导致作用2的性能、类型B:

作用1修正有害或非最优的作用2、类型C:

作用1为作用2的性能提供条件、类型D:

作用1控制作用2的性能。

图6

建立图7所示的作用关系图，其中三个系统组件名称分别为：

“ACCurrent”、“spiral”、“infraredradiation”，三个组件的角色分别选择“能量源”、“能量转换”、“工具”

图7

导致

作用1导致作用2的性能

类型B:

修正

作用1修正作用2引起的有害改变

作用1修正作用2的非最优性能（过度、不足等）

作用1为作用2的性能提供创建条件。

作用在组件2中创建了条件，使得组件2得以执行作用2

类型D：

作用1不导致作用2（其能够由未显示于图中的另一作用所导致）。

5.指定作用关系

要指定一个作用关系，请执行下列步骤：

（1）在图中，选择一个目标作用。

（2）从工具菜单或弹出菜单中，选择属性命令。

作用属性对话框出现。

选择作用关系选项卡。

（3）从下拉菜单中，选择所需类型的作用关系。

模型中与已选作用关系类型相关的作用出现于下方的部分中。

（4）选择所需作用

（5）单击确定，将指定的作用关系应用至图中的作用，并关闭作用属性对话框。

作用框在右下角显示一个红色三角形。

6.为作用指定事件

当利用一个模型工作时，可以为某一相互作用指定一个有害事件。

若模型中一个组件的作用导致另一个组件的非最优（不足、过度、不稳定、不可控）性能，则此事件发生。

当改有害事件发生时，此意味着一个问题出现于技术系统中。

这样，一个新的转化问题被定义并添加到问题导航书中。

其步骤为：

（1）在模型中选择一个目标作用。

（2）从工具菜单或弹出菜单中，选择属性命令。

作用属性窗口出现。

（3）选择问题选项卡

（4）从下拉菜单中，为组件选择一种类型的性能，其正是由于目标作用的施加而产生的。

（5）为组件指定参数（如图为有用作用指定有害事件）

（6）单击确定。

作用框被被标以一个“？

”标志，其显示此作用包含一个问题。

转化的问题被自动添加至问题导航树中。

为有用作用指定有害事件

7.组件角色

组件角色是描述组件在技术系统中的存在的目的。

预定义角色只能选用，不能删除也不能编辑这些预定义角色。

可以编辑和删除所定制的角色。

角色给出一幅生动的画面，显示了在技术系统中组件的位置以及其对于技术系统功能的贡献。

此外，角色也参与了技术系统各个组件的理想度指数的计算。

为了在模型中得到所有组件准确的理想度指数，建议为其制定角色。

基于理想度指数，您可以采取相应措施以改进技术系统。

1）角色和组件

技术系统中每个系统组件均执行某一角色，以对技术系统的性能起到作用。

以电加热器系统为例进行分析。

导线将能量（交流电流）从交流电源传到至螺线管。

螺线管将交流电能转换成红外辐射。

此时螺线管具有能量转换，而导线具有能量传导角色的原因。

红外辐射则能对被做成红外辐射。

此即螺线管具有能量转换，而导线具有能量传导角色的原因。

红外辐射则能被作为影响房间内部的工具。

玻璃管、绝缘赛和导线将电加热器连接在一起作为一个完整的功能单元。

对于上述所提到的组件的角色，连接一起可以被定义为“结构流”。

超系统组件的典型角色是作为技术系统的能量源来执行其主要功能。

此处超系统组件交流电是被作为能量源的角色。

系统工作对象时被技术系统中的一个组件或多个组件所作用的。

默认的，它被分配了主能量流作用对象角色。

但考虑到各种流的类型，也可分配新的角色给系统工作对象。

2）角色和流

在组件模型中定义了组件角色以及组件间相互作用后，就可以把系统中出现的几个流识别出来。

流描述了能量（信息、物质）如何在系统中传递，或其组件之间是如何相互控制、支撑或导向从而对系统的主功能进行贡献。

系统分析模块使您将一组有关的组件及其相互作用组成一个流。

对上述给出的例子，可以从中得到下面两个流：

导向、交流电、螺旋管、红外辐射和房间内部组成主能量流，因为其描述了能量石是如何从能量源组件传导到目标组件，即系统工作对象。

这是电加热器技术系统的主要功能。

玻璃管、绝缘塞、导线和螺线管组成结构流，因为其描述了电加热器的结构，没有这些，系统将无法如这样存在。

3）角色的类型

在某些情况下，在组件模型中一个同样的组件可以有多个角色：

流内组件：

组件所具有的角色是在一个具体流中。

您在建立流时赋予组件以某角色。

例如前述主能量流中螺线管具有能量转换角色，该角色属于主能量流。

流外角色：

组件所具有的角色是独立于流的。

您可以在组件模型创建的任一个阶段对其赋予角色。

例如，在图6-17主能量流中螺旋管有不只一个角色，还充当了结构流作用对象，您可以给组件分配这个属于结构流的角色。

当流外角色和流内角色相同时，组件节点仅显示一个角色。

例如，结构流中包含了螺线管，它被同时赋予了相同的流外和流内角色，结构流作用对象。

4）定制角色

系统分析允许创建一个新角色，并连同预定义的角色一起将其存储于角色的列表中。

您能同时创建流外角色和流内角色。

创建流外角色步骤：

操作——新建角色——输入角色名称或从角色下拉列表中，选择一个角色——选择流外——确定，角色被创建，并被存储于当前工作空间中。

创建流内角色步骤：

操作——新建角色——输入角色名称或从角色下拉列表中，选择一个角色——从流类型的下拉列表中选择所要创建的角色的流的类型——为角色定义作用关系——确定，角色被创建，并被存储于当前工作空间中。

提示：

建议为角色定义作用关系，这是因为这可表示出具有此角色的组件是以何种方式与另一组件相互作用的。

模型中作用关系的存在使得跟踪系统中的因果事件成为可能，而这有可促使您考虑系统的有害或者非优问题。

5）为组件指定流外角色

在组件模型中，创建组件后，能够赋予其流外角色。

这样可以很容易识别出先关组件，并通过其相互作用转化成指定的流。

为了给组件指定流外角色，您可以执行以下步骤：

（1）在组件模型中，选择必要组件

（2）从工具菜单中或弹出菜单中，选择命令属性。

出现组件属性对话框。

（3）选择角色选项卡

（4）单击选择角色按钮。

出现选择流外角色窗口。

其中包含了所有可用流外角色的列表。

（5）选择必要的角色

角色被指定，并同时显示于组件节点的角色部分中。

6）为组件指定流内角色

根据用来建立模型的方方，可给组件模型中的组件赋予流内角色。

有以下几种方式，可以指定流内角色。

（1）将一组组件及其作用转化为流。

系统分析模块建议选择与流相关的角色。

（2）使用建模向导，通过必要的步骤指导您，在创建流以及给组件指定角色时给您以提示。

（3）在模型中插入模板，模板中包含了一个预定义的带有角色的组件及组件间相互作用集合。

7）删除定制角色

系统分析允许删除用户定制的角色，但不能删除预定义角色。

操作——删除角色——选择流类型——选择角色——单击确定，角色被删除，且无论角色列表出现于何处，该角色均不再出现。

8.流

技术系统通常处理不同类型的能量、物质或信息的流动。

为了处理特定的流，技术系统遵循与目标外部系统有关的内部结构、设计、兼容性等方面的原则，这些方面可以被描述作为多种不同的流。

系统分析使您识别出技术系统中这些流，并在组件模型中创建它们。

您选择带有作用的组件，将它们转为流。

每个流有一组角色，这些角色描述了在特定流中组件存在的目的。

这就意味着当把组件转化为流时，同时指定了其在流中的角色。

预定义流：

在系统分析模块中已有可直接用于您的工作的流。

有四类预定义流：

主能量流、控制流、结构流、以及有害流。

预定流既不能被编辑也不能被删除。

定制流：

根据问题本质及技术系统的复杂性，可以根据需要创建带有一组指定的流内角色的流，以使得组件模型更加精确。

可以编辑和删除定制流。

1）创建流：

工具——创建新流向导

2）删除用户定制流

工具——删除用户定制流

8.构建组件模型

系统分析模块给出若干方式，可以为一个技术系统构建组件模型。

可以根据自己在模块之内的经验水平和所讨论的技术系统的复杂性，来选择方法。

8.1建模向导步骤

工具栏或菜单——建模向导

1.定义系统作用对象

在此步骤中，定义一个系统作用对象，其并非技术系统的组成部分。

系统作用对象为一个目标对象，技术系统将其作用施加于其上，以便改变或测量系统作用对象的参数，或是保持器最优特性。

（1）输入系统作用对象的名称

（2）单击下一步

默认的其被赋予主能量流作用对象角色。

若有必要的话，可以稍后对其进行更改。

2.定义系统组件

在此步骤中，定义技术系统的各组成部分。

定义必要组件的一个提示是定义一个系统组件将传导、转换或放大何种能量、物质或信息至另一系统组件，或是怎样控制、支持或导向另一系统组件。

一旦依据其对整个技术系统性能所起到的作用识别出各系统组件怎样彼此相关，就能以如下方式来对其进行指定：

（1）输入技术系统各系统组件的名称

3.定义超系统组件

4.指定组件之间的相互作用

至此完成了模型构建：

即已经指定了模型的各组件，并分析了之间的相互作用。

向导下一步为细化模型。

向导建议将各组件与其相互作用一起包含于下列流中：

一个主能量流、一个结构流、一个控制流。

流表示某种类型的能量、物质或信息从一个组件传送至另一个组件的流动。

8.2流模板编辑器

工具——流模板编辑器

在以上换环境中可以建立系统组件、超系统组件、建立连接器、设定作用。

此后可以进行的工作有保存流模板、重命名流模板、删除流模板、导出流模板、导入流模板、应用流模板。

应用流模板：

流模板可以连接至图中的已选组件；

流模板可与已选流一起被连接至模型。

9.Pro/Innovator知识应用

您可以运用查找指令，在pro/Innovator中查找知识，并应用其来构建模型中的组件及作用。

系统分析允许运用已完成项目中及知识库中，来进行信息的查找。

用来查找所需信息的查询式的格式为“作用源—作用-作用受体”，其中“作用源”为一个组件，其将自身“作用”施加于另一个组件，即施加于“作用受体”，图中的一个已选组件，被视为用于查询的一个查询式。

9.1已完成项目中查询

1.在模型中选择组件或一组项目，可运用Ctr键盘按钮，来进行多选。

2．从工具栏或工具菜单中选择查找命令。

若找到相同结果，且“结果”在“作用源—作用-作用受体”各项中显示找到的信息。

3.通过单击“来源预览”来检查“作用源—作用-作用受体”组合。

4.若您找到可应用至模型的合适组合，则可单击插入到模型。

9.2知识库中查询

知识库的查询与9.19.1已完成项目中查询的操作类似。

10.组件价值分析

当考虑系统中每个系统组件的理想度指标时，组件价值分析允许了解技术系统的价值。

系统组件的理想度指标越高，其对整个系统的价值越高。

组件价值分析由以下两项内容组成：

理想度计算、理想度诊断分析。

要进入组件价值分析，请从工具栏或工具菜单中选择组件价值分析命令。

10.1理想度计算

理想度计算是基于系统组件对技术系统性能起到的作用来计算：

功能贡献、问题影响、成本分配。

组件价值分析允许用以下两种方式来执行评价：

定量分析与定性分析。

10.2理想度诊断分析

一旦各系统组件的理想度指标被计算出来，可以参考理想度诊断分析。

系统组件类表位于左侧，显示了技术系统中所有的系统组件。

系统组件显示的顺序按照理想度指数的升序排列。

即理想度指数较低的系统组件被显示在该列表的顶部，理想度高的组件被显示在改列表的底部。

系统组件分布图说明了系统组件在功能贡献和成本分配+问题影响轴所分成的四象限中的位置。

11.转化问题相关操作

当一个组件模型就行是，系统分析可自动生成转换问题，可对转化问题进行进一步分析。

它分析模型中的所有相互作用，若在您已构建模型的技术系统中存在有害或非优化性能。

三种类型：

针对有用作用的转换问题

针对有害作用的转化问题

选择性转化问题

已针对有用作用的转换问题为例说明：