5.1　引言

设计是一个复杂的过程，不同的企业所采用的设计过程一般也不同。为了对这些不同的设计过程进行描述，需要采用设计过程模型。这些模型一方面应与工业界真实的设计过程基本相符，另一方面又要提出规范的或优化的设计过程，并为设计者提供设计方法与工具，以达到提高设计质量、降低设计成本、减少开发周期和提高产品竞争力等目的。经过多年的研究，设计理论界提出了多个设计过程模型，对设计的性质有了共同的认识。

性质1：设计起始于客户需求，终止于满足客户需求的产品详细描述。

性质2：设计是从抽象概念到具体描述变换的进化过程。

性质3：所有的设计问题都存在一个基本的设计过程，该过程包括综合与评价两个主要的分过程。

性质4：原始的客户需求通常是不精确、不完善的。因此，对客户需求的进一步研究变成了设计过程的一部分。

性质5：多方案设计结果不是在问题解决之前所确定的，设计过程中要综合、发现并确认这些方案。

性质6：设计是创新活动。同一设计者在不同的时间对同一设计问题的解可能是不同的，不同设计人员对同一设计问题的解通常是不同的。

这些性质说明，设计是复杂的创新活动，研究设计过程、建立设计过程模型，对指导设计具有重要意义。

概念设计是产品创新的核心，其本身可以分解为多个简单问题来进行求解。通常概念设计过程是基于功能分析给出的建立功能结构的过程与方法，功能结构由功能元组成，每个功能元的解已存在或较容易求解，通过解的合成确定待设计产品的原理解。

产品创新设计处于市场拉动和技术驱动的耦合作用下，可分为新产品开发和已有产品改进两类。本章主要研究新产品开发模式下的产品功能创新设计过程模型，包括从需求获取、功能分解、功能结构创新到功能-结构映射的全过程，以有效解决现有模型中需求获取不完善，线性、顺序设计过程不能适应复杂的、非线性的、需要反馈的产品创新过程等问题。最后通过电池机械的功能创新设计，以验证所建立方法的可行性与有效性。