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5.1.1 功能
功能的概念
19世纪40年代，美国通用电气的工程师迈尔斯首先提 出功能的概念。他将功能定义为“起作用的特性”， 顾客买的不是产品本身，而是产品的功能。
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4.1.1 功能
斯特林发动机 【热饮冷饮充电杯垫】看上去像是一块金 属杯垫，它的特色不需要任何外接电源， 只需一杯热饮或冷饮就能帮手机充电。把 冰凉的可乐或啤酒放在蓝色的那一面上， 也可把低温转换成电力来充电。
该分解过程称为功能分解。
总功能
分功能
功能元
5.1.2 功能分解
什么是功能分解？
产品的总功能是指待设计产品或系统总的输入/输出关系。输 入／输出的实体称为流。经过高层次的抽象，流分为物质流、
能量流和信号流。
分功能是总功能的组成部分，它与总功能之间的关系是由约束
或输入与输出之间的关系来控制。
功能元是已有零部件、过程的抽象，是直接能求解的功能单元。
功能的描述
功能的描述应符合以下的要求： 简洁准确：对动词部分要求概括明确，对名词部分要求 便于测定。 定量化：尽量使用可测定数量的语言来描述功能。 抽象化：功能的描述应该有利于打开设计人员的设计思 路，描述越抽象，越能促进设计人员开动脑筋，寻求种 种可能实现功能的方法。 考虑约束条件：要了解可靠地实现功能所需要的条件。
产品是功能的载体， 功能是产品的本质 和核心。
功能：告知信息
5.1.1 功能
功能的描述
功能 ： 动词 + 名词
功能通常用 “动词 ＋ 名词” 表示。两个词要能
描述产品的一种性能。 动词为一主动动词，表示产品所完成的一个操作，名词 代表被操作的对象，是可测量的。 如：分离枝叶、调节电能、储存食物。
5.1.1 功能
5.1.1 功能
功能的概念
“功能是对象满足某种需求的一种属性”； “功能是指产品能够提供的活动机会”； “功能是向顾客表明产品在使用过程中的物质运动形态”
功能是对产品具体效用的抽象描述，它体现了顾客的 某种需要，应当是产品开发时首先考虑的因素。
17
… …
5.1.1 功能
功能的概念
功能是产品存在的 目的，可能涉及产 品的多个方面。
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5.1.1 功能
功能的概念
思考：这种功能 说到底是什么？
=功能
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4.1.1 功能
Case Study 1: Washing Machine
Separate
Soiled clothes
Wash
Input
Function
Clean clothes Dirt
Output
5.1.1 功能
功能的概念
功能原理解
最佳方案
黑箱模型
功能分解 解目录法 形态学矩阵
评价法
5.0 概述
P&B功能分析方法
总功能
1.1
1.2
1.3
1.1.1
1.1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.1.1
1.2.1.2
明确任务 总功能
功能结构 功能元求解 功能原理解 最佳方案
黑箱模型
功能分解 解目录法 形态学矩阵 评价法
5
5.0 概述
这种方法将复杂系统的总 功能通过功能分析化为简 单的功能元求解，再进行 组合，得系统的多种解法， 优越性十分明显。
明确任务 总功能
功能结构 功能元求解 功能原理解 最佳方案
黑箱模型
功能分解 解目录法 形态学矩阵
评价法
5.0 概述
P&B功能分析方法
实例：土豆收获机
能量
信号
变换 能量
变换 能量
变换 能量
信号流 能量流 物料流
动词+名词
信号流 能量流 物料流
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5.1.2 功能分解
功能分解方法
功能分解树
24
5.1.2 功能分解
功能分解方法
功能分解树
例如，对材料拉伸试验机的功能分解而形成的其功能树为： 测量力/变形
拉伸试件
测量力
夹持/松 移动夹头 开试件
取得 信号
显示 信号
转换运 动形式
转换速 度/扭矩
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4.1.2 功能分解
技术系统的功能表达
功能是从技术实现的角度对待设计系统的一种理解，是系统 或子系统输入/输出时，参数或状态变化的一种抽象描述。 对于一个技术系统或产品而言，功能表现为系统具有的转化 能量、物料、信息或其它物理量的特性，即技术系统输入量 和输出量之间的关系。
输入流
信号
能量 物料
垦掘 土豆
筛分 土豆
茎叶 分离
石子 分离
分选 土豆
收集 土豆
9
5.0 概述
P&B功能分析方法
实例：土豆收获机
10
5.0 概述
P&B功能分析方法
实例：土豆收获机
11
4.0 概述
P&B功能分析方法
实例：土豆收获机
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5.0 概述
功能分析是从完成功能的角度而不是从技术的角度分析系统。 主要目的是将抽象的系统转化为具体的图表，以便于设计者 了解产品所需达到的作用与特征，或者通过定义与描述系统 元件所需达到的功能，以及元件之间或与外界环境的相互作 用来分析整体系统，能够协助设计人员化繁为“简”，合理 的进行创新设计。
5.功能分析
第1讲 功能结构
5.0 概述
产品 设计 一般 过程
2
5.0 概述
P&B功能分析方法
明确任务 总功能
功能结构 功能元求解 功能原理解
最佳方案
黑箱模型
功能分解 解目录法 形态学矩阵
评价法
5.0 概述
P&
技术系统 （黑箱）
总功能
信号 能量 物料
功能结构 功能元求解
放大 信号
测量变形
控制动作
取得 信号
显示 信号
放大 信号
开机
停机
自动 停机
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5.1.2 功能分解
功能分解方法
基于流的功能分解树
总功能 分功能
26
5.1.3 功能结构
什么是功能结构？
通过功能分解，产品的总功能分解成若干功能元，将系统 的各个功能元用流有机的组合起来就得到功能结构。 一个功能结构可以抽象的表达一件产品及顾客对它的需求。
P&B功能分析方法
明确任务 总功能
功能结构 功能元求解 功能原理解
最佳方案
黑箱模型
功能分解 解目录法 形态学矩阵 评价法
4.0 概述
P&B功能分析方法
明确任务 总功能
功能结构 功能元求解 功能原理解
最佳方案
黑箱模型
功能分解 解目录法 形态学矩阵
评价法
5.0 概述
P&B功能分析方法
功能分析法是系统化设计 中探寻功能原理方案的主 要方法。
信号流 进行 能量流 的交换
物料流
信号
能量 物料
输出流
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5.1.2 功能分解
什么是功能分解？
复杂的用户需求通常由若干个具有内在联系的功能共同实现。
为了便于寻求满足产品总功能的原理方案，或者为了使问题
的解决简单方便，通常将总功能分解成复杂程度相对较低的
分功能，分功能分解为下一级子功能，一直分解到功能元。