5.2.1 现有功能设计模型存在的问题与改进措施
传统概念设计过程模型如图5-1所示，从中可以分析出现有功能设计模型中客户需求分析、产品功能设计中存在的问题。
图5-1 传统概念设计过程模型
5.2.1.1 客户需求分析
通常客户需求分析只是通过访谈法、问卷法、观察法和客户资料研究法等常规方法获取客户需求信息，这些需求称为原始的客户需求。受客户选择、个人背景、知识、情绪甚至外界因素变化等影响，原始客户需求通常是不精确、不完善的，同时具有随机性和不确定性。因此，需要有效地理解和分析这些客户需求，以便于对散乱的客户需求进行精简与合并归类，去除冗余信息。
另外，客户所反馈的信息一般是当前需求。需求具有进化特征，表现为由低层次需求向高层次需求的演化，并呈现多样性特征，如何从其当前需求中准确发现新的客户需求是进行产品创新的首要任务。而且，产品研发需要一定周期，仅根据客户当前需求确定任务，则一定研发周期后的新产品可能仍无法满足在此期间又进化了的客户需求。因此，只有通过提前预测客户新需求，才能有效避免因研发滞后而出现的问题。
在借鉴传统概念设计理念的同时，针对其线性、顺序设计过程及具体操作性差等问题，在前几章所建立的关键技术基础上，本章提出了面向新产品开发的功能创新设计过程模型。
5.2.1.2 产品功能设计
一般来说，功能设计过程是根据客户需求确定产品总功能，然后将总功能分解为若干分功能和功能元，再依次确定各功能元的原理解，最后将其组合，形成产品原理解。该过程主要存在如下问题：
（1）功能设计之初，无法准确确定总功能，即便是将其看作黑箱，也无法将总功能的输入流与输出流全部准确确定。而且，人为主观规定总功能的输入流与输出流，会陷入固有思维模式，固化功能设计原理解。
（2）采用自顶向下的方式完成功能分解并获取功能原理解的可操作性差，一方面是不符合设计规律，未体现设计迭代过程，且描述过于宏观；另一方面，功能分解过程与功能原理解构建过程完全独立，分别在功能域和结构域操作，致使功能结构的可行性大大降低。
（3）该过程并未涉及功能结构创新，而且设计方案主要依赖于设计者的经验和能力，缺乏功能创新方法的支持。
针对其需求获取、线性和顺序设计过程，以及可操作性差等问题，在前几章所建立的关键技术基础上，提出了如下改进措施。
［改进1］将传统需求获取方法与需求聚类方法、产品生命周期、需求进化相结合，利用传统需求获取方法来确定原始客户需求，然后通过需求聚类方法对原始客户需求进行清洗和分类，再根据产品生命周期各阶段的需求特点确定其所处阶段，最后选取需求进化定律，推演客户新需求并确定后续创新策略，为功能设计做好事前准备。
［改进2］功能设计过程采用总功能、主功能、功能链、功能树、功能结构优化、功能原理解构建等多因素迭代设计过程，更好地适应设计规律且易于设计者操作。
［改进3］功能设计中界定了功能等级与类别，建立了需求分类与功能分类间的对应关系，明确了各功能在设计中的设计顺序，将宏观的功能设计流程细化为具体的操作步骤。
［改进4］改进了功能结构建立过程中先构建功能树后设计功能链的设计思路，依据实际设计情况提出先基于扩展效应、系统可用资源分析和客户需求进行功能链设计，然后再由功能链抽取功能构建功能树的设计流程。
［改进5］基于专利知识挖掘抽取了功能进化定律，并提出了基于理想化的功能进化定律预测方法，为功能结构的优化、更新和重组提供了新的方法支持。
［改进6］根据功能设计中信息表达的需要，扩展了功能表达方法，将单一的“动名词”功能表达扩展为三类表达，可以更全面地描述功能信息且符合设计实际。
［改进7］针对现有功能模型难以实现功能域与结构域转换问题，集成并扩展能量-物质-信息模型和物质-场模型，构建产品功能建模符号系统和功能单元模型，可应用于新产品开发和已有产品改进设计，适应性更强。
［改进8］依据功能和科学原理特征，将TRIZ中现有单流两极效应模型扩展为多流多极效应模型，在此基础上提出效应链构建的基本效应模式和组合方法。为功能设计中功能分解、功能-结构映射提供实现途径，可有效解决功能设计中知识检索、扩展与应用问题。