【作者注：该案例特点是作用对象的衍生物较多，在问题分析上有一定的复杂性。所给出的是以SAFC模型分析结果为基础，结合物理矛盾分析和属性分析解题的综合性结果。】

野外烧烤受人欢迎，尤其是炭火烤肉，香飘四溢，让人胃口大开，为聚会活动增加热闹和喜庆的气氛。常见的烧烤设备是烧烤炉，基本结构是一个箱体，箱内盛装炭火，上沿放置一个金属网架，用燃烧的炭火来加热金属网架上的生肉，直至烤熟，如图10-12所示。

图10-12 烤肉和所用的烧烤炉示意图

炭火烤肉有一些缺点，烤肉过程中，没有及时翻动的肉容易烤煳，滴落下的肉油在炭火中燃烧，造成呛人的油烟。另外，炭火致使金属网架温度极高而容易粘肉，或者肉与网架接触的位置最先烤煳、形成炭黑印等。

首先画出烤肉的问题情境图。问题情境图对于理解问题的发生与存在状态非常有用。可以说，没有问题情境图，基本上就无法开始着手解决问题。

图10-13表示一个烤肉过程中的问题情境。技术系统的初始组件有箱体、网架、炭火、肉。在相互作用过程中，产生了肉末、肉油、油烟等衍生物质。

作者在第八章第六节提及，比较复杂的问题情境是，两个物质（S₁、S₂）相互作用后，在产生一个期望的预设功能之后，又产生了多个衍生物以及多个衍生的有害功能，该案例即是如此。如果只分析炭火S₁和肉S₂，二者相互作用，其衍生物为S₃，在产生了“加热·肉”有用功能的同时，附带产生了“挤出油”和“烤煳肉”两个衍生功能。在炭火持续加热作用下，肉的状态形成了连续变化的S₃，如果略去大多数中间状态而仅考虑一些重要的节点状态，那么S₃状态从生肉→半生半熟的肉（油）→熟肉（油）→煳肉（油）等，而且，“挤出的油”滴落到炭火中燃烧，产生“生成油烟”的功能，让油进一步变成了次级衍生物“油烟”。根据问题情境，我们关注的功能结果S₃就可以定义为“烤熟的肉”、“挤出的油”、“烤煳的肉”和“呛人的油烟”，它们都是S₂的衍生物或次级衍生物。而我们所需要的功能结果只有一种“烤熟的肉”。其他的诸如“烤煳的肉”等，都是我们不需要的结果。因此，从功能上看，显然“烤煳肉”是有害功能，而“挤出油”的功能本身虽然是中性的，但是油滴到了炭火上，又发生了“燃烧油”和生成“呛人的油烟”的有害功能。如果把炭火、肉、网架都考虑上，则问题就变得更为复杂，因为被炭火考得炙热的网架，会产生“粘肉末”和“烤煳肉末”的有害功能。该问题的SAFC模型分析结果如图10-14所示。

(www.daowen.com)

图10-13 炭火烤肉的问题情境图

通过SAFC模型的分析，可以导出很多物理矛盾。肉要加热后食用，因此炭火与肉的接触是必需的。网架起到支撑肉的作用，也是有存在价值的，但是“炙热的网架”是产生问题的根源之一，因为汇聚在网架上这个系统组件既有有用功能“支撑肉”，也有有害功能“粘肉末”、“烤煳肉末”。凡是有用功能和有害功能并存的系统组件，必然存在物理矛盾。例如：网架既要支撑肉，又不要支撑肉；网架既要在肉上，又要在肉下；网架既要在肉外，又要在肉里；网架既要有，又要无；网架既要温凉一些，又要热一些；网架既要接触炭火，又要不接触炭火等。

图10-14 炭火烤肉的SAFC模型分析结果

解决该问题的IFR可以定为：炭火只加热肉，不加热网架。如果网架必须存在，无法避开炭火，那么稍微次之的IFR可以定为：炭火长期烘烤，网架温度不高。

在消除物理矛盾的技术方案上，可以让网架不接触炭火，例如可以用钩子的方式吊住肉；可以让网架分时接触炭火，例如采用旋转的方式支撑肉；可以让网架在肉里，例如采用烤肉串的方式；可以改变炭火位置，采用侧烤（多为电烤）的方式，让肉油滴落时不与炭火接触，由此而减少油烟，等等。

如果用网架的物质属性分析其炙热的原因，是因为其较高的吸热性和比热容。那么如欲改进这个问题，无非是采取两个策略，一是事前解决策略，换网架的材料，使用低吸热性和比热容的材料。另一个是事中解决的策略，即设法将炭火带给网架的高热量带走。事后解决的策略是开发出来刷净网架的专用设备。如此，采用事中解决策略，空心网架是一个可行方案，即在空心网架中内置流体（如水等），以热交换的方式不断带走热量。这是一个符合IFR的解决方案。