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新产品开发与项目管理 之四 产品功能规划 产品功能规划 功能的产品设计作用 功能元及其实现 功能的搜索与整理 功能水平定位 一、功能的产品设计作用 功能与产品 功能与成本的导向作用 功能系统图 1、功能与产品 功能是用户的本质要求 功能与产品 产品是功能的实现形式，企业通过产品设计来满足用户的需要 2、功能与成本的导向作用 现代产品的开发设计应遵循市场的导向原则。市场对产品的要求集中表现在功用和价格两方面。因此，建立功能与成本的导向约束机制，是产品开发创新的重要内容。 功能与成本导向约束机制的基本原则是按功能和成本进行设计，它包括后面三项内容： 功能与成本的导向作用 1、将功能规划和成本设计纳入产品设计过程，导向后续的结构设计、工艺设计和营销设计 2、建立功能目标系统和成本目标系统 3、运用功能目标和成本目标导向，约束方案的创造、评价和优化。 功能与成本的导向作用 功能与成本的导向作用至少有三点： 明确目标市场，准确定位产品方案 激发创意，便于提出富有成效的设计方案 引导与约束产品开发设计 3、功能系统图 产品结构系统存在对应的产品功能系统，后者更具有本质意义。功能系统图是批按目的功能居左、手段功能置右、同位功能并列的原则，将各项功能连接起来所形成的一个完整的功能体系，它揭示了功能之间的内在联系，为方案创造提供了一个创新的思路和本质模型。 3.1、功能系统图的结构 根据产品开发的范围和深度，功能系统图有简单与复杂之分。下图是功能系统示意图。 功能系统图的结构 1、整体功能与设计功能 在功能系统图中，最左边的功能是产品整体功能，如图中的F0，是用户的直接要求和最终实现目标；右边的所有功能都是设计功能，是由设计者规划、设计的，它们是实现整体功能的直接或间接手段功能。 整体功能是必须保证的功能，而设计功能是可以改变的。 功能系统图的结构 2、功能级别 功能级别的划分是依据功能与整体功能相隔的功能数来定的，它反映了各级功能与整体功能关系的紧密程度。 3、目的功能与手段功能 目的与手段的关系是相对的。目的功能就自己实现的另一目的功能来说，又是手段功能；手段功能就实现自己的另一手段来说，又是目的功能 功能系统图的结构 4、上位功能与下位功能 上位功能与下位功能是目的功能与手段功能的代名词。它们之间的区别在于，目的功能与手段功能强调功能本身的目的与手段之间的关系，而上位功能与下位功能强调目的功能与手段功能在系统图上的位置关系。在图上，上位功能居左，下位功能居右，两者相差一级。具有同一上位功能 的多个下位功能称为同位功能。 功能系统图的结构 5、中间功能与未位功能 既有手段功能又有目的功能的功能称为中间功能，只有目的功能没有手段功能的功能称为未位功能。 6、功能区 功能区是指由目的功能和实现这一目的功能的直接和间接手段功能组成的功能区域。整个功能系统图是一个大功能区，它由若干个小功能区组成。 3.2、功能系统图的类型 全新产品的开发与设计主要围绕整体功能进行；老产品改进则应在对老产品深入剖析的基础上，通过功能定义与整理，建立功能系统图而进行。 功能系统图有两种类型： （1）结构式功能系统图 （2）原则式功能系统图 （1）结构式功能系统图 从产品整体、部件、组件直至零件进行逐级功能定义，然后依据相互间的目的手段关系和同位并列关系将各功能连接起来。这种连接方式由于功能区与产品、部件、组件结构完全对应，故把以这种方式建立起的功能系统图称为结构式功能系统图。 结构式功能系统图实例 （2）原理式功能系统图 原理式功能系统图是指围绕产品整体功能的实现，以产品工作原理为内容，从抽象到具体逐级定义出中间功能，并根据目的手段关系和同位并列关系把零件或非解部件（不分解到零件进行功能定义的部件）的功能作为未位功能，分级分区地连接起来所构成的功能系统图。 原理式功能系统图实例 二、功能元及其实现 功能与功能载体 性质类功能元 原理类功能元 1、功能与功能载体 产品及零部件都是功能的载体。任何功能都要根据一定的技术经济路线来寻求功能解，即功能的载体。 寻求功能解的主要方法 1、采用类比方法进行求解。借鉴现有技术系统，分析同类产品的优缺点，在消化吸收其优点的基础上进行改进和创新；通过查阅专利、专业书刊、科技报告、产品样本和其他技术文献，寻求有用的解决方案 2、利用设计目录求解 3、运用创造技法求解 2、性质类功能元 （1）、物理功能元 基本物理功能元。技术系统中12对物理功能典型基本动作，如下： 放出—吸收；传导—绝缘；集合—扩散； 引导—阻碍；转变—回复；放大—缩小； 变向—保持；调整—波动；联结—隔断； 结合—分离；接合—分开；贮存—取出 常用的物理功能有六个： 性质类功能元 物理功能元的解法 物理功能元可依据物理基本效应求解。机械、仪器中常用的物理效应有： 力学