9、基于功能的产品集成创新研究

基于功能的产品集成创新研究

1 引言

在产品设计领域，功能到结构的映射方法有直接映射和基于功能 - 行为 - 结构（FBS）的间接映射等，但这些方法未涉及功能到结构映射的规律。本文聚焦于基于功能的产品集成创新的过程与实现，以下将详细介绍功能集成方法、功能实现方式、产品集成创新过程模型，并通过案例进行验证。

2 功能集成

2.1 功能的定义

功能是描述输入流与输出流之间转换的陈述，旨在实现设计者的目的，是从技术角度对系统的规范和抽象表述，可用动 - 名词对来表示。为满足用户在性能、成本、效率、维护、安全、期限等方面的需求，整体功能需由各种子功能来实现，子功能可分为主功能、支持功能和附加功能。主功能直接服务于整体功能，每个系统都可由其主功能来表征；支持功能为系统主功能的执行提供支持；附加功能是系统除主功能外提供的其他功能。

2.2 功能集成的建议

• 功能完整性 ：功能完整性必须确保系统总体目标的实现，并与系统的功能目的相匹配。整体功能的实现应从主功能开始，然后围绕主功能选择所需的辅助功能。一个可行的复杂技术系统由发动机、传动装置、执行元件和控制系统组成，系统的主功能由执行元件完成，能源供应、传输和控制是系统的支持功能。为实现整体功能，需要集成各种类型的功能。
• 功能理想度 ：技术系统朝着提高系统理想度的方向发展。理想度定义为系统有用功能（UF）与有害功能（HF）的比值，公式如下：
  [
  Ideality = \frac{\sum UF}{\sum HF}
  ]
  根据上述