第三章功能论的设计方法.ppt

功能论的设计方法
第一节概论
功能创新设计方法就是将设计对象视为一个技术系统,用抽象的方法分析其总的功能,并把实现总功能的低一级功能(分功能)加以分析,进而寻求实现各分功能的技术途径(或称技术效应、技术原理等)。
黑箱
(设计对象)
信息1
能量1
物料1
信息2
能量2
物料2
外界环境对设计对象的影响
设计对象对外界环境的影响
信息流可以是各种测量值、输入指令、图像、数据等
能量流可以是机械能、电能、热能、光能等,通过设计对象进行能量的转换。
输入的物料流可以是气体、液体或固体,如原材料、毛坯等,设计对象要对其进行混合、分离、移动等变化,输出的是变化后的物料。
功能创新设计方法的步骤:
1、首先是认识总功能。
无论是新产品的开发设计还是老产品的改进设计,都有一个明确的设计任务,对设计对象有一个定性或是定量的描述,由此可明确设计目标。
2、其次对总功能进行分解,把总功能分成若干分功能,分功能还可以进一步分解。
一个设计对象一般不可能用一个技术原理就可以满足总功能,总是有一些子系统完成各个分功能,这些分功能按照一定的逻辑关系连起来来满足总功能,所以对总功能的分解是必不可少的。
但功能的分解也不必过细,一般以能找到实现该分功能的技术途径为宜,过细会大大增加不必要的工作量。
3、寻找各分功能实现的技术途径。
设计者可以查阅各种参考文献,如技术手册、设计原理方案目录、专利等,尤其是要寻找一些新颖、独特的实现方法。
4、对各种技术途径进行排列组合,优选出最佳的技术原理方案。
实现分功能的各种技术途径的排列组合就是可能的原理方案,这种组合方案数量很多,但其中许多可能是不可行的,首先要判断各种技术途径间是否相容,可以排除不相容的组合。再次对相容的方案进行可行性评价,优选出最佳方案。
5、原理方案的具体化。
功能创新设计方法的优点:
1、从设计对象本身转向以功能为中心,打破原有的结构限制。
2、利于克服思维定势,开拓思维,推陈出新,创新设计。
3、排除不必要功能,降低成本。
4、功能单元与造型单元构造相结合,提供一种造型设计新思路。
第二节功能创新的设计方法
功能创新的设计方法主要包括功能定义、功能分类、功能整理和功能评价等。
功能定义:用准确简明的语言给设计对象及其各组成部分的功能下定义,说明功能的实质,限定功能的范围。
任何设计对象,都有许多的组成要素。这些组成要素在设计对象中各执行一定的功能,各部分相辅相成,共同完成设计对象的总功能。功能定义就由两部分组成:
设计对象的总功能定义。
设计对象的各组成要素的功能定义――分功能定义。
设计对象及其及其组成要素不一定具有一种功能,可能有两种或两种以上的功能,在给功能下定义时,就要从实际出发,有几项功能就下几项功能的定义。
功能定义
电冰箱的功能定义
保鲜食品
存放食品
致冷
保冷
温度控制
总功能
各分功能
切削铅笔
夹紧铅笔
切削铅笔
存放笔屑
总功能
各分功能
削笔器的功能定义
功能定义
功能定义的目的:
1、通过功能定义可以明确用户的需求,从以事物为中心转向以功能为中心。
2、功能创新设计方法的一个特点在于能发现设计对象中不必要的功能,这主要是通过功能定义来做到的。
3、功能定义有助于开拓设计思路,克服思维定势。
4、便于进行下一步的功能评价。
功能定义