工业设计中产品功能分析理论与方法研究

产品设计的实现目标是功能,,产品本身只是实现功能的载体。在新产品的设计中,产品功能的实现要合理科学选用功能分析理论与方法,首先要对产品的功能进行功能定义,在功能定义的基础上．进行功能整理与功能评价,绘制功能系统图,从中创造出功能的实现方法,为完成工业设计的完整设计程序奠定基础。     

面向产品创新的功能空间拓展进程

在基于功能－效应－原理解映射的概念设计研究中,建立功能和效应特征模型,通过引入变体功能和物理量,揭示变体功能在产品功能设计中的桥梁作用,使得功能域在功能设计过程中逐渐分层扩大。系统地提出基于目的功能变异和效应物理量推理的功能空间拓展策略,从而实现从基体功能到物理量的一对多的映射。在此基础上构筑一种由基体功能层、变体功能层、效应层和物理量层构成的四层次、三阶段功能空间拓展进程模式：基于目的功能变异的功能空间拓展、变体功能向效应的拓展以及基于效应物理量推理的功能空间拓展。研制一套相应的计算机辅助功能设计软件平台,并以两栖车辆减阻装置的功能设计为例进行验证。结果表明,基于该模型通过实现功能分层次系统拓展,实现产品功能和概念解的方法学拓展和系统学创新,从而增加产品创新的机会。     

切削液的合理选用

切削液产品对于金属加工而言，功能主要体现在四个方面：润滑功能、冷却功能、冲洗排屑功能和防锈功能。     

基于语义的产品功能形式化建模

由于缺乏形式语义,很难利用计算机在功能空间中进行有效的推理,以辅助设计人员进行功能分析和产品设计.为了解决传统功能模型存在的缺点,将基于描述逻辑的形式语义及其推理模型引入产品功能建模.从系统的观点出发,在功能基模型的基础上,定义了描述功能行为和流的原子概念,建立了基于本体的产品功能描述模型.举例说明了使用描述逻辑语言对产品功能进行形式化建模的方法.该形式化建模方法可使人和计算机共同理解各项功能的含义,并利用计算机在功能空间中进行推理,辅助设计人员进行功能分析和产品设计.     

功能建模法在橡胶分卷机概念设计中的应用

产品的功能设计是概念设计中极为重要的一环,概念设计过程的实质就是一个产品的功能定义、功能分解、功能组合、功能结构的实现并进行方案优化的过程.产品的功能模型对产品的功能语义和功能行为进行描述和表达,在产品设计和分析中具有重要的作用.对功能、功能结构、功能基、功能建模进行研究,运用功能建模法对橡胶分卷机进行功能分析,使其概...     

基于功能本体的Web服务自动组合方法

在基于语义的自动Web服务组合中,往往采用输入输出等静态参数来描述服务功能,但是输入输出等参数由于缺乏动作描述,很难完整地描述服务功能.针对该问题,引入含有动作特征的功能本体来增加对服务功能的描述,并设计了基于功能本体树的功能合并方法.在此基础上,通过构建服务依赖图得到用户期望的输出,然后采用逆向搜索算法实现服务功能到功能本体树的映射,并结合功能本体合并方法验证每条组合路径的功能正确性.通过实例及实验分析证明了所提算法的优越性.     

轮廓定义与平滑和退同及加工余最指令编程应用

轮廓定义与平滑逼近和退回及加工余量是西门子840D系统中所拥有的铣削编程功能。在这些功能中，轮廓定义功能包括：带角度的一条直线、带角度的两条直线和带角度的三条直线功能、倒角功能：平滑逼近和退回功能包括直线逼近与退回、圆弧逼近与退回、象限逼近与退回及半圆逼近与退回：加工余量功能是在半精加工的时候给精加工留量的功能．     

“数控特殊功能”在数控淬火机床上的应用

本文介绍了在数控淬火机床上开发数控的特殊功能-"中断宏插入"功能、"手动自动同时有效功能","手动定位功能",这些功能的应用是加快生产节拍、提高生产效率的新方法。     

机械产品概念设计BFBS混合映射方法

为实现结构到功能的映射,提出一种行为-功能及行为-结构混合映射的方法.在定义行为模型、基本功能体和元功能的基础上,对行为、基本功能体和元功能进行详细分类,然后根据行为、功能和结构间七种基本映射类型,以行为作为中间过渡信息连接结构和功能,通过基本映射类型在行为、结构和功能间的反复混合映射,将产品结构与产晶功能紧密联系.最后由元功能对基本功能进行合并,根据合并过程所获得的功能组织结构,完成对产品各部分的理解,达到结构到功能映射的日的.通过在摩擦驱动装置分析中的应用,验证了该方法的有效性和实用性.     

可变功能机械非均衡功能使用构件重要度分析

针对现有的可变功能机械产品在特定的消费群体中功能使用不均衡的现象,提出了功能使用度的概念和量化方法,总结了三种功能使用类型及特点.通过分析三种类型,提出功能利用率的概念和计算方法。在此基础上,结合可变功能机械功能与构件的关联矩阵,提出了一种在考虑功能使用度情况下的构件重要度的描述及其优化方法,最后通过对多功能组合钳的实例分析,证明了该方法的可行性。     

机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 功能安全中心

<正>功能安全中心是机械工业仪器仪表综合技术经济研究所下属部门,专业从事功能安是全标准、技术研究、咨询评估、认证和培训的国家机构,致力于功能安全技术在中国的推广与发展。功能安全中心在主持IEC 61508\IEC 61511\IEC 61882等国际安全标准研究、起草制定功能安全中国国家标准的过程中。认识到国家、行业、市场对功能安全保障技术与产品的强烈需求,组建了功能安全中心。几年来,中心在政府相关计划的资助和科研院所、高校、企业     

基于认知不确定可靠性的产品功能优化算法研究

产品功能优化过程中包含大量不确定性功能需求及未知功能需求,构建基于认知不确定可靠性产品功能优化算法,进行产品总体功能分析、子功能概率化及可信度分配,从而在指定的概率选取满足一组约束的最优功能组合。以举高消防车为例,研究结果表明：优化算法有助于精准化衡量产品功能不确定性并控制在客户需求的预期区间范围内,从而保证产品质量和可靠性。     

基于产品功能树的实例推理研究

以功能树为基础,在产品改型设计中实施实例推理的全过程。研究在推理过程中功能矩阵的提取与抽象、功能树相似度的计算和功能树的修改等问题。以功能树为基础,实现对产品结构树和零部件实例的修改,使产品达到设计需求功能。结合实例,给出了基于功能树实例推理的流程。该流程尽量保持装配关系的不变,避免了多个零部件的重新组合,减少对实例的修改程度。     

多对称机械系统的功能设计研究*

多对称在机械系统中普遍存在,而且对系统满足设计需求起着重要的作用。系统分析国际、国内机械设计学发展的思路,阐明机械概念设计与详细设计,功能设计与原理设计,需求对称性、功能对称性、原理对称性与结构对称性的内涵,认为功能结构是功能设计的结果,功能结构体现了系统解的原理和结构布局。提出多对称机械系统的分类体系。通过对一千多个机械实例的分析,探索各种多对称在功能结构中的存在方式和在机械中的效用,发现多对称机械系统的功能结构主要由功能并联分解和组合,功能串联分解和组合,功能交叉串并联,功能并联复合,功能循环,功能选择和决策等基本模式组成。进而获取机械系统功能-载体配置原理与多对称类型之间的关联性知识和应用多对称性进行系统功能设计的规律性知识。最后利用上述知识发明一个具有多对称特征的海浪发电装置,并给出其功能结构。     

基于创新设计理论/功能分析的机械产品功能原理创新设计

为了实现机械产品功能原理的创新,提出了一种将创新设计理论与功能分析方法相结合的功能原理求解过程模型。在该模型中,功能分析主要包括总功能抽象、总功能原理解的确定以及功能分解等。总功能原理解的确定是功能正确分解的前提。为了给功能分解提供可以遵循的模式,提出了基于工艺功能分析的方法,引入了输入约束功能的概念,并给出了功能分解的5个详细步骤。为了给原理求解提供有力的工具支持,将创新设计理论中的物场分析、效应知识库以及冲突解决原理等嵌入到了总功能和分功能原理求解过程中,使得创新设计理论的优势在模型中得以有效发挥。应用这一模型,实现了颜料灌装机的创新设计。     

功能安全评估第二部分:安全评估的执行、报告和后续跟踪

功能安全评估（FSAs）是在传统的安全生命周期活动如验证。确认和功能安全审核之外进行的。这些安全生命周期活动通常直接由安全相关系统的项目团队在执行阶段进行计划和实施。功能安全评估的目的在于独立地确保功能安全在机构特定的供货范围内得以实现．在本指南的第二部分我们着重讨论执行功能安全评估所采用的与生命周期相吻合的3阶段方法论，并又寸功能安全评估的报告和后续跟踪作了描述。     

有害功能形成机理研究

从前端预防的角度识别并消除潜在有害功能是提高产品设计质量的有效途径。有害功能形成机理研究是有害功能识别与消除的基础。首先基于风险理论定义了有害功能因子、有害功能实现原理、有害功能流、有害功能诱因、有害功能传导路径、有害功能受体等有害功能形成要素,其次利用隶属函数确定了有害功能受体的阈值,并在分析有害功能形成要素的属性和作用规律的基础上建立了有害功能形成机理分析方法。最后应用该方法识别自动扣圈设备设计过程中的有害功能。研究表明,该方法较好地完成了设计过程中有害功能的识别,具有一定有效性与可行性。     

机械功能对称的概念体系及其应用

功能对称在机械中普遍存在,并对实现设计需求起着重要作用。系统研究机械功能对称的概念,提出由功能对称、性能对称和约束对称组成的广义功能对称体系,并定义由对称主体、对称组元和对称基准组成的功能对称要素。根据对称基准的不同将功能对称分成效用对称和时空对称两大类,再根据对称主体、组元、变换操作等的不同做进一步分类,从而建立起功能对称体系的树状层次结构。最后,分析各种功能对称之间的相互关系,在分析大量机械实例的基础上初步总结了功能对称在机械设计中的若干应用知识。     

基于产品功能树的实例推理研究

以功能树为基础,在产品改型设计中实施实例推理的全过程.研究在推理过程中功能矩阵的提取与抽象、功能树相似度的计算和功能树的修改等问题.以功能树为基础,实现对产品结构树和零部件实例的修改,使产品达到设计需求功能.结合实例,给出了基于功能树实例推理的流程.该流程尽量保持装配关系的不变,避免了多个零部件的重新组合,减少对实例的修改程度.     

产品功能需求的定性及定量分析

为了能更加系统化地从功能设计角度分析产品功能在用户需求中的表现形式,提供分析和预测产品功能需求重要度的决策手段与方法,提出一种用户对产品功能需求的定性及定量分析方法。在定性分析方面,借鉴Kano模型的分类思想将产品功能需求分为基本功能、规范功能和兴趣功能三类,使用模糊聚类分析方法对散乱的需求信息进行合并归类;在定量分析方面,采用由层次分析法、熵值法和均方差法组成的主客观综合赋权法分析不同功能需求指标重要度的权重,并利用回归分析、灰理论和反向传播神经网络建立的组合预测模型预测功能需求重要度的变化。以某数控铣床的功能需求统计数据为例,说明此方法的可行性和有效性。