7.1　功能创新结论

功能设计是产品设计的重要阶段。然而，目前在设计理论与方法领域，尚未形成一种公认的广泛适用的功能创新设计理论与方法，还不能为企业设计人员提供功能创新设计的理论指导，满足企业对产品功能创新设计理论的迫切需求。

本书主要根据国内企业产品和技术创新的需求，针对产品功能创新设计中存在的关键问题，应用专利知识挖掘和TRIZ等方法，进行产品功能创新设计过程中的需求确定、功能建模、功能模型形式化表达、功能结构创新、功能原理解构建等研究。取得主要成果如下：

（1）研究客户需求获取、需求聚类和需求进化过程，提出了功能创新事前准备技术。利用专利知识挖掘方法进行专利检索和分析，得出需求在产品生命周期各阶段的分布和需求进化特点。对产品需求进行类别归纳，结合需求进化定律对需求的有效性进行分析，确定实施创新设计的有效的新需求。依据阶段性的需求进化特点，结合持续性创新、破坏性创新、需求进化定律等理论方法，提出基于产品周期性的需求进化创新，建立新需求的确定模型和产品周期性创新模型，两者结合得到面向产品创新的需求进化机制模型。上述内容构成功能创新事前准备技术。

（2）研究功能分解、功能创新、功能求解过程，建立了功能创新关键支撑技术。明确了功能内涵，提出了功能类别与等级概念，并建立了标准功能集和产品功能结构表达符号系统，应用于功能分解过程形成的形式化多层次融合功能建模方法。建立了多流多极效应模型并提出效应链推理方法，在此基础上研究了功能、行为、效应和结构间的映射关系，形成了基于扩展效应的单元映射技术和设计过程映射技术。基于专利知识挖掘抽取了功能进化定律，并提出了功能进化定律选取准则，为功能结构创新方向的确定提供了方法保证。上述内容构成功能创新关键支撑技术。

（3）针对新产品开发和已有产品改进特征，建立了新产品开发和已有产品改进两类产品功能创新设计过程模型。针对现有设计过程中存在的问题提出了改进思路与措施，将功能创新关键支撑技术融入产品功能的设计过程中，分别建立了面向新产品开发和面向已有产品改进的功能创新设计过程模型，并通过扣式电池极壳自动扣圈机和电池极片称重分选装置功能创新设计案例验证了方法的有效性。

本书的研究成果是对产品设计理论的改进和丰富，在企业推广应用时，将会为制造企业产品功能创新提供方法的指导，对提高企业的自主创新能力和创新效率，增强企业的市场竞争能力，具有重要的理论意义和工程应用价值。