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1、功能分析的步骤系统功能分析可以分以下三步进行：系统功能分析可以分以下三步进行：建立组件模型建立组件模型建立组件模型建立组件模型，描述系统组成及各组件的层次。，描述系统组成及各组件的层次。建立结构模型建立结构模型建立结构模型建立结构模型，描述组件之间的相互作用关系。，描述组件之间的相互作用关系。建立功能模型建立功能模型建立功能模型建立功能模型，用规范化的功能描述，揭示整个，用规范化的功能描述，揭示整个技术系统所有组件之间的相互作用关系以及如何技术系统所有组件之间的相互作用关系以及如何实现系统功能。实现系统功能。2021/7/11步骤一 建立组件模型描述技术系统的组成和各系统组件的层次。描述技术系
2、统的组成和各系统组件的层次。q回答了技术系统是由哪些组件组成的。回答了技术系统是由哪些组件组成的。q包括系统作用对象、技术系统组件、子系统组件，以包括系统作用对象、技术系统组件、子系统组件，以及和系统组件发生相互作用的超系统组件。及和系统组件发生相互作用的超系统组件。q建议将技术系统至少分为两个组件级别建议将技术系统至少分为两个组件级别 ( (系统级别和系统级别和子系统级别子系统级别) )。系统组件系统组件技术系统技术系统子系统组件子系统组件系统组件系统组件子系统组件子系统组件子系统级别子系统级别超系统超系统系统级别系统级别超系统级别超系统级别超系统组超系统组件件系统作用对象系统作用对象组件组
3、件2021/7/12建立组件模型的原则在特定的条件下分析具体的技术系统。在特定的条件下分析具体的技术系统。 根据技术系统组件的层次建立组件模型。根据技术系统组件的层次建立组件模型。 根据层次等级建立初始的组件模型，然后进一步分析完根据层次等级建立初始的组件模型，然后进一步分析完善组件模型。善组件模型。组件模型包含了超系统的某些组件，该组件需与系统组组件模型包含了超系统的某些组件，该组件需与系统组件有相互作用关系。件有相互作用关系。技术系统生命周期的不同阶段具有不同的超系统。技术系统生命周期的不同阶段具有不同的超系统。针对技术系统的各个生命周期阶段，可建立独立的不同针对技术系统的各个生命周期阶段
4、，可建立独立的不同的组件模型。的组件模型。2021/7/13技术系统2021/7/14超系统超系超系超系超系统统：为可影响整个分析系可影响整个分析系统的要素，但的要素，但设计者不能者不能针对该类要素改要素改进。具有以下特点：具有以下特点：超系超系统不能不能删除或重新除或重新设计。超系超系统可能使工程系可能使工程系统出出现问题。超系超系统可以作可以作为工程系工程系统的的资源，也可以作源，也可以作为解决解决问题的工具的工具。超系超系统应该对系系统有影响有影响时才列入才列入。2021/7/15典型的超系统组件生产阶段设备、原料、生产场地等等。生产阶段设备、原料、生产场地等等。使用阶段功能对象（产品）
5、、消费者、能量源、使用阶段功能对象（产品）、消费者、能量源、与对象相互作用的其它系统。与对象相互作用的其它系统。储存和运输阶段交通手段、包装、仓库、储存储存和运输阶段交通手段、包装、仓库、储存手段等等。手段等等。与技术系统作用的外界环境空气、水、灰尘、与技术系统作用的外界环境空气、水、灰尘、热场、重力场等等。热场、重力场等等。2021/7/16组件模型的模板2021/7/17实例系统组件层级分析实例近视眼镜实例近视眼镜技术系统技术系统子系统子系统超系统超系统超系统组件超系统组件技术系统组件技术系统组件子系统组件子系统组件系统作用对象系统作用对象2021/7/18实例系统组件层级分析 符号符号
6、系统组件：矩形框系统组件：矩形框超系统组件：六菱形超系统组件：六菱形系统作用对象：圆角矩形系统作用对象：圆角矩形技术系统技术系统子系统子系统超系统超系统镜腿镜腿镜片镜片技术系统技术系统耳朵耳朵超系统超系统眼睛眼睛金属杆金属杆塑料套塑料套光线光线镜框镜框鼻子鼻子2021/7/19实例建立组件模型组件模型组件模型折射光线折射光线鼻子鼻子耳朵耳朵眼睛眼睛光线光线镜片镜片镜框镜框金属杆金属杆塑料套塑料套2021/7/110鱼骨图鱼骨骨图是一个非定量的工具，它可以帮助我是一个非定量的工具，它可以帮助我们找找出引起出引起问题 (最最终问题陈述所描述的述所描述的问题) 潜在潜在的根本原因的根本原因问题机器测
7、量材料方法环境人员2021/7/111鱼骨图案例2021/7/112反向鱼骨图对于机械于机械产品，装配与拆品，装配与拆卸是相反的操作。卸是相反的操作。鱼骨骨图（FishboneFishbone diagramdiagram）是描）是描述述产品装配品装配顺序序的一种的一种图形工具，已成功的用于面形工具，已成功的用于面向装配的向装配的设计。反向。反向鱼骨骨图（ReserveReserve fishbonefishbone diagramdiagram）是）是鱼骨骨图的反向的反向应用，是一种用，是一种产品品设计过程中程中规划其零部件重用、划其零部件重用、回收回收时拆卸拆卸顺序的工具序的工具。咖啡壶玻
8、璃瓶加热组件金属部件橡胶件/塑料件咖啡壶咖啡壶残渣咖啡壶反向鱼骨图咖啡壶反向鱼骨图2021/7/113反向鱼骨图反向反向鱼骨骨图过程中部件程中部件之之间的两种关系：的两种关系：部件部件顺序相关与序相关与顺序无关。序无关。部件的部件的顺序相关序相关是指拆卸的是指拆卸的过程是按照先后程是按照先后顺序序进行的，行的，前面的部件未拆前面的部件未拆时，后面的，后面的部件不能拆。部件不能拆。部件的部件的顺序无关序无关是指拆卸部是指拆卸部件的件的过程中，部件之程中，部件之间无先无先后后顺序，可同序，可同时拆卸。拆卸。反向鱼骨图中的部件顺序相关、顺序无关反向鱼骨图中的部件顺序相关、顺序无关顺序相关顺序无关20
9、21/7/114反向鱼骨图拆卸过程如下：拆卸过程如下： 选定现有产品选定现有产品 按自然顺序拆卸该产品的原始按自然顺序拆卸该产品的原始模块模块 在脊骨的右侧按拆卸顺序标注在脊骨的右侧按拆卸顺序标注各原始模块各原始模块 在脊骨的左侧按被拆卸的原始在脊骨的左侧按被拆卸的原始模块顺序标注各功能元件模块顺序标注各功能元件l如果一原始模块为一功能元件，将其如果一原始模块为一功能元件，将其标注在脊骨的左侧标注在脊骨的左侧l如果一原始模块可分解为几个功能元如果一原始模块可分解为几个功能元件，将其分别标注在脊骨左侧同一层面件，将其分别标注在脊骨左侧同一层面上上反向鱼骨图反向鱼骨图产品原始模块功能元模块1模块2
10、模块3模块4元件2.1元件4.1元件1.2元件1.1元件3.3元件3.2元件3.12021/7/115反向鱼骨图案例肉手柄壳体传动杆刀片筛网螺帽手螺钉桌子绞肉机原始模块功能元分离系统传动系统传动杆肉刀片筛网螺帽壳体手柄螺钉2021/7/116练习1练习可乐瓶练习可乐瓶 瓶体瓶体技术系统技术系统空气空气超系统超系统人人可乐可乐瓶盖瓶盖桌子桌子标签标签2021/7/117练习2练习签字笔练习签字笔 2021/7/118步骤二 建立结构模型结构模型是基于组件的模型。结构模型是基于组件的模型。描述组件模型中各组件之间的相互作用关系。描述组件模型中各组件之间的相互作用关系。联系联系/ /作用作用物质联系
11、物质联系/ /作用作用场联系场联系/ /作用作用+ +有用的有用的中性的中性的- -有害性有害性分析、描述系统间的相互作用：分析、描述系统间的相互作用：分析、描述系统间的相互作用：分析、描述系统间的相互作用： 指出某时间某空间内组件间的相互作用；指出某时间某空间内组件间的相互作用；指出某时间某空间内组件间的相互作用；指出某时间某空间内组件间的相互作用； 组件相互作用时产生哪些有用作用？组件相互作用时产生哪些有用作用？组件相互作用时产生哪些有用作用？组件相互作用时产生哪些有用作用？ 组件相互作用时产生哪些有害作用？组件相互作用时产生哪些有害作用？组件相互作用时产生哪些有害作用？组件相互作用时产生
12、哪些有害作用？2021/7/119结构模型模板结构矩阵板板2021/7/120结构模型模板结构表板板2021/7/121结构模型模板说明2021/7/122实例分析组件关系实例：眼镜与鼻子和耳朵的关系是物质关系，双向的；实例：眼镜与鼻子和耳朵的关系是物质关系，双向的； 眼镜与眼睛的关系是场关系，单向的。眼镜与眼睛的关系是场关系，单向的。2021/7/123镜框镜框镜片镜片镜腿镜腿耳朵耳朵眼睛眼睛鼻子鼻子光线光线组件模型组件模型折射光线折射光线技术系统技术系统主要功能：主要功能：实例结构模型2021/7/124练习练习可乐瓶练习可乐瓶 练习签字笔练习签字笔 2021/7/125步骤三 建立功能模
13、型功能模型是基于关系矩阵。功能模型是基于关系矩阵。采用规范化的功能描述方式表述组件对之间的相采用规范化的功能描述方式表述组件对之间的相互作用关系。互作用关系。将各组件间的所有功能关系全部展示，形成系统将各组件间的所有功能关系全部展示，形成系统功能模型图。功能模型图。2021/7/126功能的类型箭头表示方向箭头表示方向直线表示充分（或用黑色）直线表示充分（或用黑色）虚线表示不足（或用虚线表示不足（或用绿色绿色）+ +号线表示过度（或用号线表示过度（或用蓝色蓝色）波浪线表示有害（或用波浪线表示有害（或用红色红色）2021/7/127建立组件模型的原则1.1.针对特定条件下的具体技术系统进行功能陈
14、述。针对特定条件下的具体技术系统进行功能陈述。2.2.只有在作用中才能体现功能，所以在功能描述中必须只有在作用中才能体现功能，所以在功能描述中必须有动词反映该功能。不能采用不体现作用的动词，也不有动词反映该功能。不能采用不体现作用的动词，也不能采用否定动词。能采用否定动词。3.3.功能存在的条件是作用改变了功能受体的参数。功能存在的条件是作用改变了功能受体的参数。4.4.功能陈述包括作用与功能受体，体现作用的动词能表功能陈述包括作用与功能受体，体现作用的动词能表明功能载体要做什么，功能受体是物质，不能是参数。明功能载体要做什么，功能受体是物质，不能是参数。5.5.在陈述功能时可以增添补充部分，
15、指明功能的作用区在陈述功能时可以增添补充部分，指明功能的作用区域、作用时间、作用方向等。域、作用时间、作用方向等。2021/7/128功能陈述结构功能载体功能载体功能受体功能受体补充补充作用作用功能功能移动移动 货物货物 在路上在路上留下留下 痕迹痕迹 在纸上在纸上2021/7/129功能模型模板2021/7/130功能陈述实例：绞肉机2021/7/131功能模型实例：绞肉机2021/7/132功能模型实例：绞肉机2021/7/133功能陈述实例：近视眼镜技术系统技术系统子系统子系统超系统超系统耳朵耳朵支撑支撑镜腿镜腿镜腿镜腿支撑支撑镜框镜框鼻子鼻子支撑支撑镜框镜框镜框镜框支撑支撑镜片镜片镜片镜片改变方向改变方向光线光线光线光线射到射到眼睛眼睛2021/7/134构建功能模型 实例：近视眼镜耳朵耳朵鼻子鼻子眼睛眼睛镜腿镜腿镜框镜框镜片镜片光线光线支撑支撑支撑支撑支撑支撑支撑支撑改变改变方向方向射到射到挤压挤压挤压挤压系统组件：矩形框系统组件：矩形框超系统组件：六菱形超系统组件：六菱形系统作用对象：圆角矩形系统作用对象：圆角矩形2021/7/135练习练习可乐瓶练习可乐瓶 练习签字笔练习签字笔 2021/7/136 结结束束语语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
