镜片
金属杆 塑料套
镜框
鱼骨图
• 鱼骨图是一个非定量的工具，它可以帮助我们找 出引起问题 (最终问题陈述所描述的问题) 潜在 的根本原因 人员 测量 机器
问题
材料
方法
环境
鱼骨图案例
反向鱼骨图
• 对于机械产品，装配与拆 卸是相反的操作。鱼骨图 （Fishbone diagram）是 描述产品装配顺序的一种 图形工具，已成功的用于 面向装配的设计。反向鱼 骨图（Reserve fishbone diagram）是鱼骨图的反向 应用，是一种产品设计过 程中规划其零部件重用、 回收时拆卸顺序的工具。
顺序相关
顺序无关
反向鱼骨图中的部件顺序相关、顺序无关
反向鱼骨图
拆卸过程如下：
① 选定现有产品 ② 按自然顺序拆卸该产品的原始 模块 ③ 在脊骨的右侧按拆卸顺序标注 各原始模块 ④ 在脊骨的左侧按被拆卸的原始 模块顺序标注各功能元件
如果一原始模块为一功能元件，将其 标注在脊骨的左侧 如果一原始模块可分解为几个功能元 件，将其分别标注在脊骨左侧同一层面 上
域、作用时间、作用方向等。
功能陈述结构
功能载体
作用
功能受体 功能Biblioteka 补充移动货物
在路上
留下
痕迹
在纸上
功能模型模板
功能陈述实例：绞肉机
功能模型实例：绞肉机
功能模型实例：绞肉机
功能陈述实例：近视眼镜
超系统
耳朵
镜腿 鼻子
支撑
支撑 支撑
镜腿
镜框 镜框
技术系统 子系统
镜框
镜片 光线
支撑
改变方向 射到
镜片
功能分析的步骤
系统功能分析可以分以下三步进行： • 建立组件模型，描述系统组成及各组件的层次。 • 建立结构模型，描述组件之间的相互作用关系。 • 建立功能模型，用规范化的功能描述，揭示整个 技术系统所有组件之间的相互作用关系以及如何 实现系统功能。
步骤一 建立组件模型
• 描述技术系统的组成和各系统组件的层次。
• 功能模型是基于关系矩阵。 • 采用规范化的功能描述方式表述组件对之间的 相互作用关系。 • 将各组件间的所有功能关系全部展示，形成系 统功能模型图。
功能的类型
箭头表示方向 直线表示充分（或用黑色）
虚线表示不足（或用绿色）
+号线表示过度（或用蓝色） 波浪线表示有害（或用红色）
建立组件模型的原则
咖啡壶
玻璃瓶 加热组件
金属部件 橡胶件/ 塑料件
咖啡壶 咖啡壶 残渣
咖啡壶反向鱼骨图
反向鱼骨图
• 反向鱼骨图过程中部件 之间的两种关系：部件
顺序相关与顺序无关。
• 部件的顺序相关是指拆卸的 过程是按照先后顺序进行的， 前面的部件未拆时，后面的 部件不能拆。 • 部件的顺序无关是指拆卸部 件的过程中，部件之间无先 后顺序，可同时拆卸。
建立组件模型的原则
• 在特定的条件下分析具体的技术系统。 • 根据技术系统组件的层次建立组件模型。 • 根据层次等级建立初始的组件模型，然后进一步分析完 善组件模型。 • 组件模型包含了超系统的某些组件，该组件需与系统组 件有相互作用关系。
• 技术系统生命周期的不同阶段具有不同的超系统。
• 针对技术系统的各个生命周期阶段，可建立独立的不同
系统作用对象 超系统 超系统组件
技术系统组件
技术系统 子系统 子系统组件
实例——系统组件层级分析
符号
超系统
超系统
技术系统
镜片
镜框
鼻子 耳朵 眼睛
技术系统 子系统
镜腿
金属杆 塑料套
光线
系统组件：矩形框 超系统组件：六菱形 系统作用对象：圆角矩形
实例——建立组件模型
组件模型 折射光线
鼻子 耳朵 眼睛 光线
超系统 技术系统
桌子 空气
瓶体
瓶盖
人 可乐
标签
练习2
『练习』签字笔
步骤二 建立结构模型
• 结构模型是基于组件的模型。
• 描述组件模型中各组件之间的相互作用关系。
联系/作用 物质联系/作用 +有用的 中性的 场联系/作用
-有害性
分析、描述系统间的相互作用： 指出某时间某空间内组件间的相互作用； 组件相互作用时产生哪些有用作用？ 组件相互作用时产生哪些有害作用？
光线 眼睛
构建功能模型 实例：近视眼镜
射到 耳朵 鼻子 支撑 镜腿
眼睛
支撑 镜框
光线
改变…方向 支撑 镜片
挤压
挤压
支撑
系统组件：矩形框 超系统组件：六菱形 系统作用对象：圆角矩形
练习
『练习』可乐瓶 『练习』签字笔
功能元 产品 原始模块
元件1.1 元件1.2
模块1 模块2 模块3 模块4
元件2.1
元件3.1 元件3.2 元件3.3 元件4.1
反向鱼骨图
反向鱼骨图案例
肉 手 桌子
螺钉
功能元 手柄 壳体 传动杆 刀片 筛网 螺帽
绞肉机
原始模块
螺帽 螺钉
筛网 手柄
刀片 壳体 传动杆
分离系统
传动系统
肉
练习1
『练习』可乐瓶
• 生产阶段－设备、原料、生产场地等等。 • 使用阶段－功能对象（产品）、消费者、能量源、 与对象相互作用的其它系统。 • 储存和运输阶段－交通手段、包装、仓库、储存 手段等等。 • 与技术系统作用的外界环境－空气、水、灰尘、 热场、重力场等等。
组件模型的模板
实例——系统组件层级分析
『实例』近视眼镜
的组件模型。
技术系统
超系统
• 超系统：为可影响整个分析系统的要素，但设计 者不能针对该类要素改进。 • 具有以下特点：
• 超系统不能删除或重新设计。 • 超系统可能使工程系统出现问题。 • 超系统可以作为工程系统的资源，也可以作为解决问 题的工具。 • 超系统应该对系统有影响时才列入。
典型的超系统组件
结构模型模板——结构矩阵
板
结构模型模板——结构表
板
结构模型模板说明
实例——分析组件关系
实例：眼镜与鼻子和耳朵的关系是物质关系，双向的；
眼镜与眼睛的关系是场关系，单向的。
实例——结构模型
技术系统
组件模型
镜框 镜片 镜腿 耳朵
主要功能：
折射光线
眼睛
鼻子
光线
练习
『练习』可乐瓶 『练习』签字笔
步骤三 建立功能模型
回答了技术系统是由哪些组件组成的。 包括系统作用对象、技术系统组件、子系统组件，以 及和系统组件发生相互作用的超系统组件。 建议将技术系统至少分为两个组件级别 (系统级别和 子系统级别)。
超系统
系统作用对象
超系统 组件
超系统级别
技术系统
组件
系统级别
系统组件 子系统组件
系统组件 子系统组件 子系统级别
• 1.针对特定条件下的具体技术系统进行功能陈述。
• 2.只有在作用中才能体现功能，所以在功能描述中必须
有动词反映该功能。不能采用不体现作用的动词，也不 能采用否定动词。 • 3.功能存在的条件是作用改变了功能受体的参数。 • 4.功能陈述包括作用与功能受体，体现作用的动词能表 明功能载体要做什么，功能受体是物质，不能是参数。 • 5.在陈述功能时可以增添补充部分，指明功能的作用区