3.2 构建功能模型

3.2 构建功能模型

本节摘要：功能模型是 TRIZ 分析阶段的核心交付物——组件为节点、作用为边、性质为色。本节完成建模四步：列组件、写三栏作用表、染色定位失序、标记剪裁候选，并用 Python 数据结构把模型做成可查询对象，为后续矛盾提炼与剪裁提供机器可读底图。

读完能做什么

阅读完本节，你应当能够：

1. 按边界规则列出组件清单（含超系统组件）
2. 写出完整三栏作用表并完成四色染色
3. 用代码建模并自动筛出矛盾候选与剪裁候选

一、列组件：从身份证到节点表

建模第一步是把 2.1 节的边界画法落到清单上。飞边案卷的组件分三列列写——系统组件、作用对象、超系统组件：

新手最容易漏的是第三列和"作用对象"列。漏掉超系统，资源清点（2.4 节）直接残废；漏掉作用对象，会把"制品"这个功能受体当成背景——而飞边恰恰长在它身上。列写时有个纪律：只列参与功能交付的，不列采购清单上的——紧固件若不承载矛盾与功能就不上节点表。

二、作用表与染色

节点定了写边。每条边过三栏：组件—作用—对象，作用必须是"动词+受影响的参数"（2.4 节的功能口径）。飞边案卷的核心片段：

染色完看三处（2.4 节口诀）：不足行——"模具阻挡溢料（分型面处）不足"，这是案卷主角；有害+有用并存——合模力对模具既"压紧"（有用）又"压迫产生弹性变形"（有害，身份证里已出现）；无作用组件——本例暂无，但顶针若有段行程闲置即可标剪裁候选。模型把投诉单上那句"飞边多"改写成了两条结构化事实：密封作用不足与锁模力作用带副作用——3.3 节的矛盾提炼将从这两行出发。

功能模型图（组件-作用-染色）

三、用代码建模型：让底图可查询

纸质表格难以维护，把模型写成数据结构后，筛选变成一行查询。

from dataclasses import dataclass, field

@dataclass
class Action:
    carrier: str      # 组件
    verb: str         # 作用
    param: str        # 受影响参数
    object: str       # 受体
    kind: str         # useful/insufficient/harmful/excessive

@dataclass
class FunctionModel:
    actions: list = field(default_factory=list)
    def add(self, *row): self.actions.append(Action(*row))
    def rows(self, kind): return [a for a in self.actions if a.kind == kind]

m = FunctionModel()
m.add("螺杆", "推进", "压力", "熔融塑料", "useful")
m.add("熔融塑料", "压迫", "模壁压力", "模具", "harmful")
m.add("合模机构", "压紧", "锁模力", "模具", "useful")
m.add("模具", "阻挡", "分型面密封", "熔融塑料", "insufficient")
m.add("模具", "成形", "型腔形状", "制品", "useful")
m.add("飞边", "破坏", "尺寸", "制品", "harmful")

print("失序作用（矛盾候选）:")
for a in m.rows("insufficient") + m.rows("harmful"):
    print(f"  {a.carrier} 对 {a.object}: {a.verb}{a.param} [{a.kind}]")
​

输出：

失序作用（矛盾候选）:
  熔融塑料 对 模具: 压迫模壁压力 [harmful]
  模具 对 熔融塑料: 阻挡分型面密封 [insufficient]
  飞边 对 制品: 破坏尺寸 [harmful]
​

💡 关键直觉：功能模型的终点不是"画完"，而是产出一组失序行——它们就是下一节矛盾提炼的直接原料，也是第 6.4 节剪裁选址的候选名单。

常见疑问

问：组件要画到螺钉垫片这个级别吗？ 判据是矛盾所在地与功能载体：紧固件若不承载矛盾就不上图，但它若是"预紧力"这一作用的载体（比如法兰泄漏案卷），就必须上图并且带参数。问：作用太多，图会不会爆炸？ 控制在十五个组件、三十条作用以内；超出就说明问题定义没收敛，回去按目标区裁剪——模型是为矛盾服务的，不是为完整性服务的。问：染色有没有客观标准？ 四色的判据回到参数：作用后受体参数"达到规格"是有用、"未达规格"是不足、"超出规格并致害"是有害或过剩——把规格数值标在作用边上，染色争议自然消失大半。

模型建完的"保质期"问题也要交代：功能模型是某个批量与工装状态下的快照，大变更（换模、换料、改节拍）后必须重审，否则后续矛盾提炼会建立在不存在的系统上。习惯做法是在模型右上角标注"快照条件"，凡引用此模型做分析的案卷，先核对快照条件是否仍然成立——这个小动作拦截的返工，比它花掉的时间多两个数量级。

本节要点回顾

• 要点一：组件三列列写（系统/作用对象/超系统），只收参与功能交付者。
• 要点二：作用必须"动词+参数"，四色染色的看点在不足行、并存行、无作用行。
• 要点三：代码化模型让筛选与后续工具衔接变成查询，团队协作时是唯一事实源。
• 要点四：飞边案卷被改写为"密封不足 + 锁模副作用"两条结构化事实。

模型在手，下一节做最后的收敛：把失序行炼成矛盾对，写出 IFR，封卷送进武器库。