1、功能論的設(shè)計方法,第一節(jié)概論 功能創(chuàng)新設(shè)計方法就是將設(shè)計對象視為一個技術(shù)系統(tǒng)，用抽象的方法分析其總的功能，并把實現(xiàn)總功能的低一級功能（分功能）加以分析，進而尋求實現(xiàn)各分功能的技術(shù)途徑（或稱技術(shù)效應(yīng)、技術(shù)原理等）。,信息流可以是各種測量值、輸入指令、圖像、數(shù)據(jù)等 能量流可以是機械能、電能、熱能、光能等，通過設(shè)計對象進行能量的轉(zhuǎn)換。 輸入的物料流可以是氣體、液體或固體，如原材料、毛坯等，設(shè)計對象要對其進行混合、分離、移動等變化，輸出的是變化后的物料。,功能創(chuàng)新設(shè)計方法的步驟： 1、首先是認識總功能。 無論是新產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計還是老產(chǎn)品的改進設(shè)計，都有一個明確的設(shè)計任務(wù)，對設(shè)計對象有一個定性或是定量的

2、描述，由此可明確設(shè)計目標。 2、其次對總功能進行分解，把總功能分成若干分功能，分功能還可以進一步分解。 一個設(shè)計對象一般不可能用一個技術(shù)原理就可以滿足總功能，總是有一些子系統(tǒng)完成各個分功能，這些分功能按照一定的邏輯關(guān)系連起來來滿足總功能，所以對總功能的分解是必不可少的。 但功能的分解也不必過細，一般以能找到實現(xiàn)該分功能的技術(shù)途徑為宜，過細會大大增加不必要的工作量。,3、尋找各分功能實現(xiàn)的技術(shù)途徑。 設(shè)計者可以查閱各種參考文獻，如技術(shù)手冊、設(shè)計原理方案目錄、專利等，尤其是要尋找一些新穎、獨特的實現(xiàn)方法。 4、對各種技術(shù)途徑進行排列組合，優(yōu)選出最佳的技術(shù)原理方案。 實現(xiàn)分功能的各種技術(shù)途徑的排列組

3、合就是可能的原理方案，這種組合方案數(shù)量很多，但其中許多可能是不可行的，首先要判斷各種技術(shù)途徑間是否相容，可以排除不相容的組合。再次對相容的方案進行可行性評價，優(yōu)選出最佳方案。 5、原理方案的具體化。,功能創(chuàng)新設(shè)計方法的優(yōu)點： 1、從設(shè)計對象本身轉(zhuǎn)向以功能為中心，打破原有的結(jié)構(gòu)限制。 2、利于克服思維定勢，開拓思維，推陳出新，創(chuàng)新設(shè)計。 3、排除不必要功能，降低成本。 4、功能單元與造型單元構(gòu)造相結(jié)合，提供一種造型設(shè)計新思路。,第二節(jié)功能創(chuàng)新的設(shè)計方法 功能創(chuàng)新的設(shè)計方法主要包括功能定義、功能分類、功能整理和功能評價等。 功能定義：用準確簡明的語言給設(shè)計對象及其各組成部分的功能下定義，說明功能的

4、實質(zhì)，限定功能的范圍。,任何設(shè)計對象，都有許多的組成要素。這些組成要素在設(shè)計對象中各執(zhí)行一定的功能，各部分相輔相成，共同完成設(shè)計對象的總功能。功能定義就由兩部分組成： 設(shè)計對象的總功能定義。 設(shè)計對象的各組成要素的功能定義分功能定義。 設(shè)計對象及其及其組成要素不一定具有一種功能，可能有兩種或兩種以上的功能，在給功能下定義時，就要從實際出發(fā)，有幾項功能就下幾項功能的定義。,功能定義,電冰箱的功能定義,保鮮食品,存放食品,致冷,保冷,溫度控制,總功能,各分功能,切削鉛筆,夾緊鉛筆,切削鉛筆,存放筆屑,總功能,各分功能,削筆器的功能定義,功能定義,功能定義的目的： 1、通過功能定義可以明確用戶的需求

5、，從以事物為中心轉(zhuǎn)向以功能為中心。 2、功能創(chuàng)新設(shè)計方法的一個特點在于能發(fā)現(xiàn)設(shè)計對象中不必要的功能，這主要是通過功能定義來做到的。 3、功能定義有助于開拓設(shè)計思路，克服思維定勢。 4、便于進行下一步的功能評價。,功能定義,功能定義一般是用一個動詞和一個名詞來構(gòu)成，名詞稱為是目的詞，動詞稱為是手段詞。 其中的動詞表明功能實現(xiàn)的手段、方法和途徑。 動詞的選擇要注意簡練、準確，要利于打開思路，找出盡可能多的實現(xiàn)功能的方法，避免由于表達不清造成的含糊和誤解，以至于無法定出實現(xiàn)該功能的技術(shù)途徑。 空調(diào)的功能定義：調(diào)節(jié)溫度降低溫度 動詞的使用應(yīng)盡可能抽象，它的選擇要利于揭示該功能中最本質(zhì)的東西。 鉆孔 、

6、打孔、加工孔哪個合適？ 設(shè)計一取核桃仁的工具，功能該如何定義？,功能定義,其中的名詞要盡量具體，并是可測量的、可定量的。,功能定義,功能定義常用動詞,功能定義,功能定義常用的動詞和名詞組合,功能定義,現(xiàn)代產(chǎn)品通常執(zhí)行的不止一項功能，有的有幾種功能，而有的可能有更多的功能。 為了更清楚地了解產(chǎn)品的各項功能，我們有必要對功能進行區(qū)別和分類，從不同的角度出發(fā)，功能有著不同的分類方法。我們按設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)層次、功能的重要程度、功能的性質(zhì)、用戶的需求及功能的內(nèi)在聯(lián)系等進行功能的分類。,功能分類,1、按設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)層次分類 按設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)層次來分，可分為總功能和分功能。 總功能是的實現(xiàn)是要通過下一級的

7、分功能的實現(xiàn)來實現(xiàn)的，而下一級的分功能又要依靠它的下級分功能來實現(xiàn)，一直細分下去直到不再需要下一級功能做為手段為止。,功能分類,2、按功能的重要程度分： 按功能的重要程度分可分為基本功能和輔助功能。 基本功能是設(shè)計對象的主要功能，是必不可少的功能。 基本功能是設(shè)計對象能滿足用戶需求的某種效能，是用戶購買產(chǎn)品的直接原因，基本功能不同，設(shè)計對象的用途也就不同，失去了基本功能，設(shè)計對象就失去了存在的基礎(chǔ)。 如電視機的基本功能是顯示圖像，如果不能正常顯示，就失去了使用價值。 基本功能可以不止一個。如全自動洗衣機就有洗滌、脫水、烘干等多種基本功能。數(shù)控機床有車削、銑削、鏜削、鉆等多種基本功能。日歷手表有

8、計時、計日、計星期三種基本功能。,功能分類,輔助功能是設(shè)計對象的次要的、附帶的功能。 它的主要作用是為了使基本功能更完善、或是為了更好地實現(xiàn)基本功能，使產(chǎn)品更有特色而添加的。 沒有輔助功能，產(chǎn)品并不會失去它的使用價值，適當添加必要的輔助功能可以使設(shè)計更完美，還可以增強產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢。 有時根據(jù)用戶的需求，輔助功能也可以轉(zhuǎn)化為基本功能。如音樂手機、攝像手機等，則是將音樂和攝像等輔助功能轉(zhuǎn)化為基本功能。,功能分類,3、按功能的性質(zhì)分： 按功能的性質(zhì)，功能可分為物質(zhì)功能（使用功能）和精神功能（美觀功能）。 物質(zhì)功能是指設(shè)計對象的實際用途或使用價值，主要指設(shè)計對象能否滿足人們在生理方面的需要，如產(chǎn)品的

9、操作是否方便、能否提高工作效率，維修、運輸是否方便、安全等。簡單地說是指產(chǎn)品的實用性、安全性、可靠性、科學性等。 精神功能是指由設(shè)計對象的外觀造型或是由其物質(zhì)功能本身所表現(xiàn)出的審美、象征、教育等功能，與使用者的精神感覺、主觀意識有關(guān)的，滿足人們心理需求的功能。,功能分類,物質(zhì)功能,精神功能,技術(shù)功能,實用功能,環(huán)境功能,審美功能,象征功能,教育功能,性能、可靠性、安全性,操作、宜人、效能,人工自然、生存方式,集團、地位、個人身份的象征,陶冶情操、影響思想,造型美、色彩美、技術(shù)美等,產(chǎn)品功能,功能分類,不同的設(shè)計對象，對于物質(zhì)功能和精神功能的要求程度也不同一般有以下三種情況： 第一種只要求具備物

10、質(zhì)功能，而不要求具備精神功能。這一種一般是處于人們的視野之外，不暴露于外面的、與人們的日常行為聯(lián)系不大的，人們往往只關(guān)注其物質(zhì)功能。如冰箱的壓縮機、潛水泵等。 第二種情況是只要求精神功能而不要求物質(zhì)功能，它們與人的視覺和日常行為密切相關(guān)，如工藝品、室內(nèi)裝飾品、皇帝的龍椅、法院中法官的椅子等。 第三種是物質(zhì)功能和精神功能兼?zhèn)洹，F(xiàn)代的大多數(shù)產(chǎn)品。,功能分類,4、按用戶的要求分類： 功能按照用戶的要求可分為必要功能和不必要功能。 必要功能就是用戶承認的、需要并接受的功能。包括基本功能或輔助功能，可以是物質(zhì)功能或精神功能。 用戶不需要的、不承認的或是無法享用的就是不必要功能。,功能分類,5按功能的內(nèi)在

11、聯(lián)系來分 按功能的內(nèi)在聯(lián)系來分，功能可分為目的功能和手段功能，或者稱為上位功能和下位功能。 目的功能是一功能存在的目的。任何功能都有它存在的特定目的，最終的目的功能就是基本功能或輔助功能。 任何目的都要通過一定手段才可以實現(xiàn)，對實現(xiàn)目的功能起手段作用的功能稱為是手段功能。目的功能又稱為上位功能，手段功能又稱為下位功能。,功能分類,制作豆?jié){,旋轉(zhuǎn)刀片,傳遞力矩,提供動力,基本功能,目的功能,手段功能,目的功能,手段功能,目的功能,手段功能,豆?jié){機的目的功能與手段功能,功能分類,功能整理 功能整理就是對已經(jīng)進行了功能定義的研究對象，用系統(tǒng)的思想，分析各功能之間的內(nèi)在聯(lián)系，按照功能的邏輯體系編制功能

12、系統(tǒng)圖。以掌握必要功能，發(fā)現(xiàn)和消除不必要功能，補充不足的功能，并為“功能技術(shù)矩陣”的構(gòu)造提供功能組成鏈。 內(nèi)在聯(lián)系包括上下關(guān)系和并列關(guān)系。 上下關(guān)系即功能之間的目的功能和手段功能的關(guān)系， 并列關(guān)系指一個目的功能的實現(xiàn)需要二個或多個手段功能，這多個手段功能之間彼此獨立，沒有橫向聯(lián)系，各自發(fā)揮作用，構(gòu)成并列關(guān)系。,保鮮食品,存放食品,致冷,保冷,溫度控制,總功能,各分功能,目的功能,手段功能,將各功能按上下關(guān)系及并列關(guān)系建立起來的功能體系稱為功能邏輯體系，把功能邏輯體系用圖形表示出來，即將最上位功能（總功能）放在左邊，實現(xiàn)它的下位功能放在右邊，并列關(guān)系的功能排在一列中，依次按上下關(guān)系和并列關(guān)系排列各功能，這樣構(gòu)建的圖就稱為功能系統(tǒng)圖。,構(gòu)建功能系統(tǒng)圖的步驟,1、制作功能卡片。把設(shè)計對象及其各要素的功能一一編制成卡片，卡片上要注明要素的名稱及其功能。 2、選出基本功能和輔助功能。在構(gòu)建功能圖時，如果能從最上位功能，也就是基本功能或是輔助功能出發(fā)的話，容易找到功能系