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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 功能设计研究现状与进展2

1.2.1 功能设计研究现状2

1.2.2 功能设计研究进展分析7

1.3 本章小结8

第2章 功能定义及分类9

2.1 引言9

2.2 功能定义9

2.3 功能分类11

2.3.1 基于流类型和数目的功能分类11

2.3.2 面向功能结构表达的功能分类14

2.3.3 面向功能结构设计的功能分类16

2.4 本章小结19

第3章 功能需求获取技术21

3.1 引言21

3.2 需求进化理论研究21

3.2.1 需求进化的一般规律21

3.2.2 需求进化定律及需求预测24

3.3 基于专利知识挖掘的产品需求分析26

3.3.1 专利知识挖掘和分析方法26

3.3.2 基于专利知识挖掘的需求提取过程29

3.3.3 产品需求的等级结构划分及归纳33

3.4 基于产品生命周期的需求创新37

3.4.1 产品生命周期预测37

3.4.2 产品生命周期各阶段的需求分析40

3.4.3 产品新需求确定过程模型47

3.5 案例分析51

3.5.1 手机的概况51

3.5.2 基于面向产品创新需求进化机理模型的智能手机创新52

3.6 本章小结59

第4章 功能形式化表达技术61

4.1 引言61

4.2 功能术语集61

4.3 功能结构表达符号系统64

4.4 案例分析67

4.5 本章小结68

第5章 功能分解与求解技术69

5.1 引言69

5.2 扩展效应链推理技术69

5.2.1 扩展效应模型69

5.2.2 效应模式71

5.2.3 效应链推理方法73

5.2.4 效应链设计实例76

5.3 产品原理结构77

5.3.1 结构与原理结构77

5.3.2 产品原理结构模型78

5.3.3 产品原理结构模型表示81

5.3.4 基于效应的原理结构设计82

5.4 基于扩展效应的基本单元映射87

5.5 扩展效应驱动的功能—行为—结构模型89

5.6 案例分析91

5.7 本章小结96

第6章 功能创新技术97

6.1 引言97

6.2 功能进化与预测97

6.2.1 功能进化动力97

6.2.2 基于专利知识挖掘的功能进化定律抽取99

6.2.3 功能进化定律109

6.2.4 功能进化预测技术117

6.3 功能组合与配置121

6.3.1 功能组合内涵121

6.3.2 功能组合原则122

6.3.3 功能组合方案122

6.3.4 功能组合设计流程124

6.4 功能失效判断与消除125

6.4.1 功能失效定义与原则125

6.4.2 功能失效类型与传播模式127

6.4.3 技术系统中流的特性分析128

6.4.4 功能失效的确定131

6.4.5 功能失效的消除方法132

6.4.6 功能失效分析与消除过程134

6.5 功能创新过程模型135

6.6 案例分析136

6.6.1 需求分析136

6.6.2 功能分解136

6.6.3 功能结构进化与改进137

6.6.4 功能求解138

6.6.5 方案评价139

6.7 本章小结139

第7章 功能原理解建模与仿真技术141

7.1 引言141

7.2 功能原理解元件建模141

7.2.1 元件符号系统142

7.2.2 元件建模基本过程145

7.2.3 案例分析147

7.3 功能原理解定性仿真150

7.3.1 定性仿真理论150

7.3.2 定性仿真在功能设计中的应用151

7.3.3 基于扩展效应的定性模型建立152

7.3.4 功能原理解定性推理157

7.4 功能原理解建模与仿真161

7.4.1 功能原理解建模与仿真过程模型161

7.4.2 案例分析163

7.5 功能原理解模型元件拓扑优化策略176

7.5.1 拓扑优化中要素的获取策略研究176

7.5.2 功能设计原理方案优化建模与实现的基本流程189

7.5.3 案例分析189

7.6 本章小结200

第8章 产品功能设计过程模型及应用201

8.1 引言201

8.2 面向新产品开发的功能设计过程模型202

8.2.1 现有功能设计模型存在的问题与改进措施202

8.2.2 新产品功能设计过程及关键支撑技术203

8.2.3 新产品功能创新设计实例207

8.3 面向已有产品改进的功能设计过程模型216

8.3.1 已有产品功能设计过程模型216

8.3.2 已有产品功能创新设计实例218

8.4 本章小结226

第9章 可持续性功能设计过程模型及应用227

9.1 引言227

9.2 概念界定228

9.2.1 可持续发展思想228

9.2.2 可持续发展思想在设计领域的渗透229

9.2.3 可持续性设计230

9.2.4 可持续性产品的含义231

9.2.5 可持续性功能设计232

9.2.6 存在问题及发展动态分析232

9.3 可持续性设计准则抽取方法233

9.3.1 可持续性设计指标体系233

9.3.2 基于专利知识挖掘的可持续性设计准则抽取235

9.4 可持续性设计准则与评价体系241

9.4.1 可持续性设计准则242

9.4.2 基于理想化水平的可持续性评价249

9.5 可持续性功能设计过程模型253

9.5.1 可持续性产品需求信息获取253

9.5.2 可持续性产品功能设计基本框架255

9.5.3 可持续性功能创新过程模型256

9.6 纽扣电池阴极自动扣圈机的可持续性创新设计259

9.6.1 扣圈机的技术现状分析259

9.6.2 扣圈机的可持续性创新设计260

9.7 本章小结275

参考文献277

附录291