3.7.7 基于TRIZ与功能转用集成的新产品创新设计（新产品）
开发新产品时，设计者知道的信息少之甚少，并且设计过程非常烦琐复杂。目前大多数的研究中，新产品功能模型的建立几乎都是采用功能逻辑推理的方法，这种方法在很大程度上又依赖于设计者的经验和知识水平。如何降低功能分析在开发新产品中的使用难度是研发中需要考虑的重要问题，本章提出了借用与所设计的新产品输入流特征相似的已有产品，通过提取其功能模型，转用于新产品的创新设计中，不仅降低了设计难度，而且也提高了设计的成功率和设计效率（见图3-36）。
图3-36 功能转用的设计路线
3.7.7.1 功能转用的关键步骤
3.7.7.1.1 相似产品获取
新产品设计时，首先要从所给的初始条件中提取出物质流、能量流、信息流等相关信息进行输入，然后将这些输入信息进一步抽象，提取其中的特征，找到其他的有共同特征的相似产品。获取相似产品的具体结构可以是实物，也可以是专利文献等一些技术文献，这些都有启迪设计者发明创造思路的作用。
3.7.7.1.2 相似产品功能结构分析
先通过功能结构分解，得到相似产品的功能结构分解模型，然后再以系统中的输入流和输出流为主线，构建相似产品的功能结构，得到相似产品完整的功能结构模型。相似产品与所设计产品虽然在流的特性上大体相同，但相似产品的功能模型并不等于所设计产品的功能模型。另外，功能定义、功能分解程度、流的主要特性等方面虽大致相同，但也存在其他的异同和要求，因此要想获得新产品的功能结构模型，还需要根据这三点原因进行具体分析，完成功能泛化和功能细化这两个关键步骤。
3.7.7.1.3 功能泛化
功能泛化是为了得到一类相似产品的通用功能模型。下文将针对功能定义和功能分解过程分别给出功能泛化的方法。
（1）针对功能定义方面的不同，可采用更抽象的词汇重新定义相关功能，将功能属性转换到更高级的功能层次上。功能定义多采用“动词+名词”的形式。针对这一形式，可采用以下方式进行功能抽象：
1）更换动词，以更抽象的动词替代原动词。
2）更换名词，以更抽象的名词替代原名词。
3）更换动词+名词，同时以更抽象的动词和名词替代原动词和原名词。
（2）针对功能分解过程中导致的功能模型复杂的问题，借用模块化设计中的组合思想，将明显具有相关性和在功能实现上具有一致性的分功能合并为一个功能包括两种合并方法：
1）通路功能合并。将功能结构中处在同一通路上的两个或多个相连且具有相关性的分功能合并为一个功能。
2）支路功能合并。将功能结构中处在两条或多条不同支路上的两个或多个分功能合并为一个功能。通路功能合并和支路功能合并示意图如图3-37所示。
图3-37 通路功能合并及支路功能合并
3.7.7.1.4 功能细化
功能细化是为了将一类相似产品的通用功能模型细化得到所设计产品的功能模型。针对功能定义方面的不同，根据所设计产品中流的特性和流在系统中的变化，用更具体的词汇重新定义相关功能，将功能属性从高级的功能层次转换到更具体的功能层次，进而将通用功能结构模型细化为所设计产品初步的功能结构模型。与功能抽象相对应，功能细化的方式也有三种：
（1）更换动词，以更具体的动词替代。
（2）更换名词，以更具体的名词替代。
（3）更换动词+名词，同时以更具体的动词和名词替代原动词和原名词。
在功能定义方面进行细化后，还应继续完善设计产品的功能结构模型。根据产品的设计技术要求和流的特性适当增加一些新的功能，看是否需要对功能结构模型中的功能关系进行调整修正，以得到所设计产品的最终功能结构模型。
3.7.7.2 基于TRIZ与功能转用集成的新产品设计
随着科技的不断发展和世界经济一体化的不断深入，产品更新换代的时间越来越短，使得产品从设计到生产再到投放市场的时间越来越紧凑，企业要想在激烈的市场竞争中突出重围占得发展先机，就必须不断推出高品质的产品来提升自身的竞争力。从根本上说，快速推出高品质产品的关键在于产品的设计。产品设计包括全新产品设计和已有产品改进两种，但不论是哪种类型的设计，在系统的设计方法的指导下方能取得事半功倍效果。功能分析是一种基于产品功能提出的产品设计方法，可以极大地促进产品的设计进程。TRIZ作为一种发明问题解决理论，可以帮助设计者快速解决技术难题。TRIZ对待设计的功能创新求解或是改进原结构，建立了基于功能、结构分析与TRIZ集成的产品再创新设计路线。
采用功能分析的方法设计新产品，实际上是一个功能驱动结构设计的过程。首先，通过功能转用，可以借用相似产品的功能结构模型建立新产品的功能结构模型，大大降低了新产品功能建模的难度。得到新产品的功能结构模型后，考虑到新产品的设计是一个几近于零起步的设计，没有产品结构，更不用说存在矛盾问题了，所以使用TRIZ求解实现功能的结构时，应首先采用“HOW TO”模型定义问题，并用相应的科学效应库、专利库、知识库和现有技术等设计原理方案。如果得到的原理方案中还存在矛盾问题，再应用技术矛盾、物理矛盾、物质-场模型及对应的问题解决工具来进行解决（见图3-38）。
图3-38 基于TRIZ与功能转用集成的新产品设计