行為與功能的表達

1、機械概念設計中功能與行為的表達摘要：概念設計尋求的是一種可以實現(xiàn)預期功能的概念方法，功能和行為是該設計階段的兩個主要方面。然而在他們的表述中卻存在著一 些不清楚的地方，這些不清楚的地方將會阻止設計思想的交流與綜合 策略方法的形成。本文將專門針對機械產品的概念設計階段來對這些 不清楚的地方進行釋疑。依據(jù)與功能相關的設計層次與抽象程度，將 其劃分為目的功能與操作功能，從語意和句法上講功能和行為進行了 劃分，并且總結除了一些基本的表達方法。對功能的語意表達來說， 提出了輸入輸出操作流的表達方法， 對語意表達的應為來說，提出了 輸入輸出流的表達方法。基于此，提出了產品概念設計的一個框架結 構，在此框架

2、里，對功能-分解-畫圖的流程進項了詳盡的闡述，并以 此來展示出在當近的工作中一些必須的工作和無用的工作。引言概念設計是產品設計中一個十分重要的環(huán)節(jié)。 在該環(huán)節(jié)中，一個特定 的功能形式與要求被轉化為一個或者多個對的設計方法，沒一個的設 計方法又包含了許多的概念設計變異體，滿足工能的使用要求設設計 的首要任務，為此，人們一般會研究設計的行為過程，功能與想為是 兩個追基本的也是很重要的概念， 所以，應該有恰當?shù)姆椒▉肀硎鏊?們。對于一個客觀的具體事物而言，表達是語意和句法的表達，在語意上， 是將物體的集合特征來表述出來，這些集合特征反映出使用者的理 解。句法上名就是用什么方法來表達這個事物， 它可以

3、使計算機程序或者是其他的方式，這種方式可以很容易的被定義，接受，編輯以及 被設計者或者計算機程序在一個特定的階段來操作，因此，表達可以使語意的句法的或者兩者都有的。由于功能和行為的重要性，領域界關于他們的研究與定義描述與談論 也是很多的，然而，在二者的表達上還存在著一些基本的困惑，鑒于 設計的廣度和深度，對其進行解釋的難度相當?shù)拇?，為此，本文只?解決幾點產品領域的一些問題，依據(jù)正常的理解買幾點產品應該是一個人工產品，應該是一種物理的 裝置，（有一定的集合框架，并且在運作的工程中有相應的物理行為 產生），應該是一種是實體的（盡管在使用過程中會有液壓和氣壓的 運用）。為了展示在當前的設計階段中人

4、們所做的必要和沒必要的工作，本文提出了幾點產品概念設計的一個流程。2功能目的功能與操作功能不同的研究人對功能有著不同地理解， Winsor and MacCallum認為功 能要么是目的的要么是操作的.Chakrabarti提出了對功能的兩種看 法，即和功能時是和行為一樣的抽象層面。Chittaro and Kumar將功能換分為目的的和操作的。Chandrasekaran and Josephsoni出了一種 環(huán)境視角下功能（功能的影響）和裝置視角下的功能（功能的扮演角 色）。Hubka and Eder根據(jù)母的功能的不同們提出了八類功能，其中 就有目的功能和操作功能。所有的這些研究者，蔣公

5、能要么視為目的 的要么視為操作的，很少有人認識到關于功能不僅僅只有兩種看法, 然而卻只有兩種類型。本文九關于功能提出了兩個視角和兩個類型，并且采取了 Chakrabarti的看法，即兩種不同類型的功能可能屬于同一個設計。 對 于機械產品的設計來說，功能和行為一樣也是一種抽象，操作功能可 以更為具體的指一種行為功能買這種行為被定義為兩種物體之間的 相互影響，這兩個物體可以使設計的具體兩件或者是設計的產品與外 界的環(huán)境，為此，功能可以從語意 的方面換分為兩種類型：目的功 能和操作功能，目的功能是指設計者對于設計意圖的一種表述也是一種抽象，它與目的和具體的人有關系。行為功能是對目的功能和有用行為的一

6、種抽 象。和人沒有關系。閱中功能與設計的層次與抽象的層度有關面，一 般來說，總功能和處于功能層級高的子功能可以表達出設計者的設計 意圖，及目的功能，而處于功能層級較為底的子功能可以颶速為操作 功能。上層次的各功能一般需要通過線面層級的各次功能的具體的物 理行為來實現(xiàn)。這些底層的子功能就是操作功能。比如，再設計表的 裝置中，總功能的要求是顯示時間么這是一種目的功能。他的實現(xiàn)可以通過子功能來實現(xiàn)沒比如說使時針分診秒針都按一定的速度繞著 同一個軸旋轉。指的注意的是，目的功能和操作功能的區(qū)分優(yōu)勢并不是那么的明顯， 這是因為操作功能可能也含有目的的意圖，因為它表述的至于設計意 圖和有用的行為有關。另一方

7、面，目的功能也可能會包含有一些操作信息，這些信息一般與具體的操作實施有關，盡管這些不是直接的指出的。比如說在表的設計案例中，能夠顯示時間就間接的指明了這種 裝置應該有一種人可以參與的可以得知時間的行為，該裝置會顯示出他的另外一些行為，比如說，因為摩擦而產生熱量，然而，只有指針 旋轉這一種行為是我們所需要的。盡管如此，氣氛這兩種行為還是很有必要的，并且也是很重要的。首 先，目的功能是設計意圖的一個抽象， 所以他的實現(xiàn)有很寬泛的辦法 可以供選擇，隨著功能領域的研究，目的功能可以有更為寬泛的量或 的合成方法，比如說 Hirtz等的工作。另一方面，操作功能時實現(xiàn)某 一具體操作的一系列操作，它更接近于物

8、理規(guī)律的實現(xiàn)，通過它，人 們可以找到更多更有用的辦法。再者，在對目的功能與操作功能的理解在闡述功能的表達以及界限來 要講訴的內容都有幫助。第三點，也是最重要的一點，在同一個設計中面采用兩種功能表達可 以實現(xiàn)設計方法的合成，這對概念設計流程的提出起著決定向的作 用。注意到目的功能與操作功能與 Chakrabarti的兩種觀點的輕微不同， Chakrabart認為功能與預期的行為一樣也是一種抽象，目的功能是為 了完成一定要求的一種抽象，因此，它所以提到的目的功能時沿著系 統(tǒng)的邊界給予定義的，而操作功能則是在系統(tǒng)的邊界之內給予定義 的。同樣Kannapan和Marshek認為功能是系統(tǒng)的一個行為到另

9、一 個行為的聯(lián)系。他們依照系統(tǒng)的參與情況，外界的參與情況來顯示出 自己的特征，通過這些特征來實現(xiàn)系統(tǒng)功能和行為與環(huán)境的交互作 用。本文提到的操作功能與Chakrabarti和 Kannapan和 Marshek提出的操作功能類似，即使一種異同行為的抽象，他的定義可能在系統(tǒng)的 邊界上或者是系統(tǒng)邊界的之內，這主要取決于系統(tǒng)與外界環(huán)境的參與 情況，然而目的功能卻有輕微的不同，盡管目的功能時對系統(tǒng)更為高 層次的抽象，但它卻不是行為的一種抽象，它所代表的僅僅是設計意 圖的一種抽象，盡管這種秒速可能會與行為的一些信息有關，舉例來說面對于一個加速器來講，目的功能可能是用來加速，然而炒作功能 可能會表述為輸入

10、加速，輸出速度，這兩種功能在設計中是不同的階 層的，也就是說每一個具體的設計方法早已經從目的功能到操作功能 具體化了。目的功能不單是設計層次的一個抽象。另一方面，很少有學者來單獨的考慮才做功能，比如說，Rosen manand Gero從設計的意圖出發(fā)來區(qū)分功能，他們關于功能的觀點與本文 的類似，與此同時，它們提到的設計意圖是和功能相等的，Kirschman and Fadel對機械產品的功能進行了歸類劃分，所有的這些劃分都與 操作功能相關，有趣的是，Maier and Fadel提出了一種一種更為基礎的可支付概念，可支付表現(xiàn)的是產品的目的，因此，他不僅與產品 有關還與設計者本人有關。功能的語

11、意表達對功能的表達現(xiàn)在還有很多比清楚的地方。比如Chakrabarti andBlessing總結出：傳統(tǒng)意義上講，有三種方法來表述功能，即“動詞-名詞”表示法，輸入輸出流表示法和輸入輸出狀態(tài)表示法。指的肯 定的是，這三種方法在現(xiàn)代的實際中經常的用到， 然而卻沒有人意識 到“動詞-名詞”表示法是句法表達而另外兩個是語意表達。因此， 這三類的表達法容易造成困惑，不幸的是，相同類型的敘述在文獻中 卻是十分的常見，在最近的文獻中，Chakrabarti and Bligh認為功能可 以通過自然語句或者是數(shù)學表達式來表述， 這樣的觀點是不可的，因 為這兩種都屬于句法的表達方法。語意上說，操作功能可以用

12、輸入輸出轉化流來表達。比如說杠桿的作用可以被表述為輸入輸出力，這就能表達出杠桿的工作他點。初始和 終止的狀態(tài)轉化也可以用來表達操作功能， 因為它能顯現(xiàn)出一種功能 的作用機理，及機械產品為了實現(xiàn)功能而經歷的一連串的物理狀態(tài)。 初始與結束的狀態(tài)能很好的體現(xiàn)出設計者的設計意圖。指的注意的是，輸入輸出流的表達法有一定的局限性，這是因為，在 機械設計領域，正是通過構件之間的相互作用才能實現(xiàn)預期的功能， 在本文中，這些相互作用是指輸入操作或者是輸出操作， 這主要取決 于這是作用到物體上還是從物體上發(fā)出的。能量流，物料流，信息流 只是能體現(xiàn)出輸入輸出的一些特征，卻不是操作功能本身。比如說，如果我們想得到關于

13、杠桿功能更為詳盡的信息來表示放大了 力量這一功能，那么我么可以用輸入輸出操作。輸入操作可以被表述 為在杠桿的一段下壓或者是上抬，與此同時，輸出操作可以表述為在 另一端太高物體，這種功效可以通過連接兩者之間的力， 杠桿的長度 以及支撐點的位置來表述。顯然，這種表達方式比輸入輸出流的表達方式更為就提和詳盡，更為重要的是，這種方法可以顯示出該種功能 是如何實現(xiàn)的，從而為行為的表述做了鋪墊?；诖?，本文對操作功能提出了一種顯得表達方式， 一操作轉化的輸 入輸出流表達法，操作流包含為了實現(xiàn)操作功能而進行的輸入輸出， 傳統(tǒng)上關于能量流，物料流，信息流的可以被認為是輸入輸出的轉化 形式，具體的區(qū)別將在3.1

14、節(jié)介紹，在哪里我們也將對杠桿功能實現(xiàn) 進行具體的描述。再者，駛入輸出的操作是對操作功能中有用功能老說的， 對一個具體 的產品而言，不想要的輸入可能也會存在，相應的產品也會產生相應 的副作用來影響產品的工作足量和周圍的環(huán)境， 然而這些副作用在該 您設計理論中是不被提倡的，畢竟沒功能是設計者對設計意圖的用用 抽象，有用的輸入是對有用的輸出來服務的。因此，本文將對二者分 別命名為有用的輸入和有用的輸出。同樣的，關于產品狀態(tài)轉化的輸入輸出流只是對有用輸入和有用輸出 的一種表現(xiàn)，狀態(tài)的表述也是設計者對設計意圖的一種表述。在一些情況下，產品的操作流可能會比功能更早的實現(xiàn)， 這種功能產 品可能不用輸入輸出流

15、來表述。這種產品所提供的是一種自身的作 用，比如說，電源是用來提供電的，飛輪是用來提供機械能的，水庫 是用來存儲水的等等，然而，指的注意的是，每一種用輸入流和輸出 流所表達的產品至少應該有輸出流。關于工呢過的語意表達，先進還沒有辦法，這可能是由于設計者主觀 的原因或者說是關于功能的抽象所決定的， 或者說，我們可以將功能 的語意表達理解為是功能本身。總而言之，只有操作功能有三種語意的表達方法，概括為：.輸入輸出流表達法.輸入輸出流的狀態(tài)表示法.初始和終止狀態(tài)的表述法.3對功能的句法表達句法表達是語意表達的一種實現(xiàn)形式， 因此其辦法有很多，它可以是 數(shù)據(jù)法，方程，表達式，圖表，矩陣等形式，也可以是

16、數(shù)字或者是符 號，也可以是一種排列或者是清單，框架或者模型等，本文索要討論 的是句法表達的一些基本方法，實際上，現(xiàn)存的關于功能的多種表達 方法只是上述一提到方法的一些結合，因為他們在語意上是一致的。依據(jù)上述，功能在句法上可以用自然語言進行表達， 這也是一種常見 的表達方法，因為他有很好的表達性和自然語言表達的一般性，使其在目的功能和操作功能的表達上都是可行的， 然而由于設計者的主觀 性和功能的抽象性，目的功能只能用自然語言表達法來表達。關于操作功能的句法表達與語意表達有些相似，即輸入輸出流表達 法，輸入輸出狀態(tài)表達法和初始和最后狀態(tài)的表達法。比如說我們采 用自然語句表達法，操作功能可以用一句話

17、來描述輸入輸出的句子來 表述。通常情況下，我們一般用一個恰當?shù)木渥觼肀磉_。比如杠桿的 操作功能可以表述為放大力，輕重動詞放大先死了出入于處處的不 同，對已其實與終止的狀態(tài)轉化來說，共鈍能可以表述為，從開始狀 態(tài)到最后狀態(tài)，其中動詞的改變區(qū)分除了輸入與輸出的不同。除了用自然語句表達法之外，操作功能還可以用別的方式來表達，我 們可以用輸入輸出狀態(tài)的改變來表達， 這種變化可能是固定的，也可 能是隨時改變的，除了用輸入輸出狀態(tài)來比奧斯一位，還可以用矩陣， 或者圖表來表述或者是其他的注入此類的方法。 在特定的情況下。功 能可以用精確的數(shù)學表達式來表示沒比如說用公式或者是方程等等。采用Chakrabart

18、i and Bligh的觀點，本文將所有的這種表達法定義為 數(shù)學方式的輸入輸出狀態(tài)轉化法。簡而言之，對功能的基本句法表達有自然語句表達法和數(shù)學方式的輸 入輸出狀態(tài)轉化法。.4關于功能的兩種語意表達法比較自然語句表達法有是影響強靈感或有表達性的優(yōu)點，然而罵他已有很多的局限性。首先，它對功能的定義缺乏精確性名自然語句表達法只 是對要表達物體的一種郵件至的表達，比如說關于軸承的功能可以表 述為支撐軸，智力軸這個字只是對軸的一個索引。軸：直的，圓柱狀 的，一個軸通常繞著他的軸線旋轉，軸通常都安放在軸承上，所有的 這些都是關于軸的知識木質寫知識只有做設計者自己知道。同樣的道理，另外的一個詞語 支撐 也有

19、他自己的含義，因此簡單的把軸和支 撐按動詞-名詞的形式單配在一起來表達這種功能時不夠確切的。然而，也應該注意的是冒充哲學的角度出發(fā)， 這種發(fā)發(fā)生對于設計方 案的合成石有幫助的，債這種表達方法中，一些功能的層級和結構， 既需要生成目的功能待炒作功能，設計者可能并不清楚具體大全部細 節(jié)，債這種情況下，自然語句表達法提供了一個很好的表達方式，在這，這種表達方式卻法轉移向，比如說發(fā)動機的功能可以被颶速為提 供機械動力美景點呢過轉化為機械能，提供旋轉動力等名初次之外， 對于提供還有好幾種的說法，比如說激發(fā)才產生們提供供給等等面對 一改變一次也可以說成更改，轉變，轉化等等沒這樣看來Maierand Fad

20、el的關于可支付功能的觀點導師提供了一個焊好的解決辦法， 因為這種方法提供了關于功能轉化的一種給位精準的說法。另外依嚼方面，關于數(shù)學的輸入輸出狀態(tài)轉化法在表達精確性上已有 一些優(yōu)勢， 像Ull man說的那樣，所有的到設計方法的人員都用系 統(tǒng)的轉變來定義工呢過沒用其實最后的狀態(tài)來描述功能的例子還有 Goeland Stroulia 和 Prabhakar和 Goel。這種表達方法的準確性是由于炒作功能的具體想說引起的美因茨用 輸入輸出狀態(tài)來表達炒作工呢過是可以采用的。依據(jù)上述，機械產品在不同的設計成面上和視為目的功能哈操作功 能，自然語句表達法可以定這兩種功能進項面事故，然而，如果我們 用數(shù)學

21、的輸入輸出狀態(tài)來表達的話， 那么，在設計的不同的尖端設計 大方案都能得到表達，因為墓地功能只能采用自然語句進行表達，比如說Yoshioka et al.提出了一種功能模型的表達方法苗寨這種表達方 法中，織染語句表達法和輸入輸出流的表達方法這實際的不同階段都 有運用。本文認為，不同的表達方法都可以表達出兩種基本的模型特征，并且這兩種的表達方式都是由參考價值的，鄧等人提出了一種與產品相關 的表達方法在這種發(fā)放中名自然語句表達法和輸入輸出狀態(tài)表達法都有運用 3行為行為的語意表達對行為的普遍觀點是行為與設計產品的物理狀態(tài)有關；要么他一直的 變化從而硬氣狀態(tài)的變化，要么他一直保持不變，從而保證以物理狀

22、態(tài)。簡而言之，本文就該兩種情況進行講訴狀態(tài)大變換。Umeda andTomiyama對行為的表達給予了先進細致的總結名單是他們卻為能 區(qū)分出這些城中街是語意的還是句法的，它們給出了幾種表達淚腺， 可以熱昂人們了解到物體狀態(tài)的轉換，物理現(xiàn)象醫(yī)院及二者相混合是 的情況。從語意的角度出發(fā)買本文對先有的表達形式中介處了一些兩種類型， 輸入輸出流表達法和狀態(tài)準換的表達法。輸入輸出流的表達方法與功能發(fā)的語意表達方法類似，這里還是用以前的例子。物體狀態(tài)的該改變是依據(jù)物體的行為而改變的，他會想一張網或者是一個鏈子一樣降行為進行連接， 這里我們可以參照Umeda and Tomiyama 的例子。本文認為，物理

23、狀態(tài)的觀點只是對行為認識的一種普遍看法，對于具體的實際領域來說沒可能會有其他給位幫助性的辦法來之一概念設 計的合成，對于機械設計而言，本文認為，另一個有效的辦法是部件 與部件之間的交互作用們就像設計的產品和周圍的環(huán)境進行相互的 作用一樣。殘品說顯現(xiàn)出來開的一系列的行為不僅與物理狀態(tài)的改變 有關還與系統(tǒng)內布置簡單而相互作用以及系統(tǒng)和外部的相互作用有關。想功能的輸出流轉化的表達方式一樣，物料流，信息流，能量流的出 入輸出也只能表示出產品的物理交互作用，卻不是物理交互作用本 身，因此，用輸入輸出流的炒作也可以表示行為。從功能的輸入輸出流表達法來解釋行為的用用和有害是行不通的， 鄧 等通過一系列的輸出

24、來表述行為沒用線面的例子來展示， 物料，信息, 能量的操作流來表達行為的不同。這里以一個家用洗衣機作為案例。輸入：臟衣服，清水，店里，洗衣液輸出：干凈的衣服，有洗衣液的臟水，噪聲等輸入輸出的操作如下：動力輸入：從使用者設定的工作時間開始到機械的最佳運作， 動力源 輸進電力。地面給洗衣機提供支持力。功能輸出：洗衣機滾筒產生相應的運作有害輸入:洗衣滾筒里面衣物過多等等副作用：機器產生噪聲等以上所有的行為都碎他們的目的而作用， 也可以被很好的表達面結合 操作流面對洗衣機的物理框架應該有一個描述，這種框架式在后期發(fā) 展而來的名外界環(huán)境同樣需要表達沒包括支撐洗衣機的地面，洗衣機與外界的關系其實也是一個有

25、價值的信息，它可以顯示出洗衣機是怎 樣的固結到地面上的。另外一個是關于杠桿放大了力的例子， 與相關的功能表述一樣，行為的表述也有一些特點，這是因為沒有有害的輸入與副作用的產生，結構：C1有支撐點的AB桿C1的作用：C1O1=OA的長度動力輸入：D1:在A點的壓力D1產生的作用：D1V1=D1產生的力功能輸出：F1:在B點產生的壓力F1的作用：F1V1作用表達：F1V1=D1V1*C1V1/C1V2注意到物理結構也列出。簡潔的說，只有一小部分的輸入-輸出的屬性 行動是列出的.總而言之，關于行為，有三種語意表達：輸入輸出流表達輸入輸出狀態(tài)表達法狀態(tài)轉換表達法對行為三種語意表達法的比較狀態(tài)轉換類型的

26、行為表示非常有效的當有不同的和有限的變化一一加州州設計問題。然而，當沒有物理狀態(tài)變化或狀態(tài)變化是微不足道的設計解決問題，如行為支持軸承的軸，帽子不是有效的方法一一圖解 的真正意義的行為。另一個方面，當有明顯的物料流，能量流，信號流時，輸入輸出流的 轉化可能是一個是分有有效的表達方法。Kota and Lee給出了這樣的一個例子，他們用物料流來表達一個液壓系統(tǒng)的行為然而這種辦法對那些系統(tǒng)的流的認識不夠明確時卻不能使用Eder and Gosling 將這種系統(tǒng)定義為關聯(lián)系統(tǒng)，他們指出任何試圖來定義這種系統(tǒng)的輸入 輸出都是沒有意義。Umeda and Tomiyama也指出用功能的輸入輸出 來表達

27、一個沒有發(fā)生任何轉化的系統(tǒng)是十分的麻煩的，比如說一個尺子的功能。操作方法的輸入輸出流比對象的輸入輸出流更為復雜，因此不僅僅要表達處各種物料流信息流能量流的作用， 還要表述書這些流之間的相 互作用，另一點更為重要的是，他可以對有能浪流信息流物料流的對 象進行表達。因為它用沒有產生相對功效的動作來表達。第三點，也 是最重要的一點，輸入輸出流是對物料流能量流和信息流的一個更高 層次的抽象，因此，它有利于設計方案的合成，對概念設計框架的提 出也有一定的作用。正是由于他們之間的優(yōu)點和缺點，使得這山中表達方法在表達是各有 優(yōu)勢，他們之間有一些簡單的區(qū)別故應該根據(jù)具體的情況來采用相應 的表達方法。對行為的句

28、法表達想操作功能的句法表達法一樣，行為也可以用自然語句來表達或者是 關于輸入輸出轉化的數(shù)學表達式來表達。 注意到這一點，盡管自然語 句在表達上大量并且寬泛的運用， 比如說在設計這的交談當中，設計 的文獻之中，收索文獻當中。驚訝的是，在文獻之中并沒有發(fā)現(xiàn)這兩 種現(xiàn)象背后的原因，作者認為，這種煙癮也是對于語意表達和句法表 達認識不清楚所造成的。上述的家用洗衣機，展示了自然語句表達法的運用，與此同時，杠桿 的例子展示了輸入輸出的數(shù)學表達式表達方法的運用， 這兩種表達方 法的優(yōu)勢在2.4節(jié)中已經介紹了。圖2展示了不同的功能，行為哈相應的功能與行為表達法的一些關 系。注意到這一點，因為對象或者是操作功能

29、的轉化特征的輸入輸出 流，僅僅變現(xiàn)了輸入輸出的一些特點，我們可以省略流這個字簡化成 輸入輸出轉化，這樣就將其從行為的表達法中區(qū)分開了。4概念設計的框架在本節(jié)中，作者提出了機械產品概念設計的一種框架模型， 并且通過 該框架來展示出在上述討論中的必須和無用的工作，這是對原有的鄧等人提出的功能墨香的修改。機械產品概念設計的功能模型可以認為 是建立所需要的功能，但并非一個確切物理定義的一個過程， 從這個 視角出發(fā)，也是一種設計方法的合成，接下來，作者簡要的介紹一下 功能模型框架，并且做了部分的修改，讓其對于機械產品的概念設計 來說更加的細致全面。4.1現(xiàn)存的兩種功能模型框架機械產品概念設計的一個特點是

30、設計問題是什么，一般來說，再設計的高層次上都是弱耦合的或者說是不耦合的而在產品設計的低層次上這是高耦和性的，一個可行的設計方法經營該考慮到這一點， 并且 保證這一點的實現(xiàn)，在現(xiàn)今的功能模型框架中，概念設計被分為功能 模型的兩個方面。第一方面是設計高層次上的低耦合另外就是設計低 層次上的高耦合。在第一方面上沒功能分解法和圖解法是經常運用的，現(xiàn)有的模型框架通過便是設計層次上的獨立性來設計部件。比如說在設計家用洗衣機時，總功能時用來徐衣服，這種總共能可以根據(jù) 區(qū)分出功能的獨立性來進一步的劃分，劃分成各個的分功能，諸如： 加水，清洗，排水，擰衣，甩干等。次級的任務是與分功能相關的， 這些分功能可能會周

31、期的進行工作。為了便于分解這里需要用到總共 能的分解知識，這些知識與部件的工作原理相關。根據(jù)公理化設計理論，設計過程是功能區(qū)和物理行為實現(xiàn)區(qū)的映射沒 在功能分解的過程中，功能行為的映射應該根據(jù)物理結構的實現(xiàn)來建 立聯(lián)系。在第二各方面上，將會依據(jù)所需產品行為實現(xiàn)的過程將那些與任何一 個物理架構都不相關的的分功能聯(lián)立起來并讓他們氣作用（CBP）, CBP是指關于子行為的一張網，用來實現(xiàn)預期額功能，子行為通常都 是有關系的，因為先前的行為都是由后繼的行為所決定的， 一個來自 先前的子行為是為下一個子行為來服務的，這種概念的合理性就在于 一個功能的實現(xiàn)并不是一系列物理結構能夠完成的，而是要求者寫物 理

32、結構必須能在一定的工作環(huán)境下工作并且經過一系列的轉化過程 方可實現(xiàn)。用CBP名片性是，子行為是通過輸入輸出流操作辦法來實現(xiàn)的，有 了這種表達，CBP可以通過反推的辦法來產生，簡單的說，這個過程 是起始于子行為的產生買這種子行為能夠產生設計產品的輸出功能， 然后，接卸來的工作時產生子行為買這些功能的輸出可以產生下一個 的子行為，這種工作將會一直的持續(xù)下去指導所設計的功能能夠被環(huán)肥到塔頂?shù)墓ぷ鳝h(huán)境和任務為止 大體上每一個的子行為，人們都能夠找到能夠實現(xiàn)它的很多的方式， 物理的實現(xiàn)形式是指人們用用基本的物理方法，這些物理方法有物理 定律所該規(guī)定，并且可以實現(xiàn)預期的功能。經過上述兩個階段的物理模型以后

33、，所有的子行為產生的物理結構都 被結合起來并且最后形成了一種方案，所有的這些結果經過更改之后 來確定最佳的能實現(xiàn)預期實際功能要求的辦法。比如說，在設計一個分紙張的裝置中，總功能可以描述為分開紙張，可用功能F11來表達，通過分析子功能的獨立性，該總共能可以被分 解為一下的分功能：F211=#紙張打包放到特定的地方；F212=凈紙張精確的放好；F213=按照紙張的不同的紙張分開；這三種子功能不能夠映射到物理結構上， 因此，我們必須進行第二方 面的工作如此一來，CBP模型就形成了。CBP表示的是通過連接一 個個的子功能與他們與外界的環(huán)境來展開的，包括他們的相應功能模 型為與結構等的信息，這些節(jié)點組成

34、一個表格沒比如美圖 3就對公 能F213進行了 CBP模型展示。CBP理論是從輸出子行為B1開始的，假設經過調研其屋里實現(xiàn)形式， 設計者打算通過摩擦力這以種方法來區(qū)分紙張，通過分析這個信息， B1就確定了，下面通過輸入輸出流來表述它： 驅動輸入：B1D1=滾筒的轉動；功能輸出：8件1=將第一張紙張在上面取下來；副作用：B1F2=移動完第一張紙張之后，剩余紙張的位置可能會改變； 注意到紙張之間存在摩擦力，這就會使在移動最上層的紙張時，它與 下面的紙張會產生摩擦，進而會使得下面紙張的位置會法傷變動，因此，很有必要來描述副作用 B1F2。從子行為的信息，我們可以得到下列的物理結構：B1C1:轉動滾筒

35、；B1C2:支撐紙張的裝置；B1C3:將剩余的紙張放到準確的位置上如此一來，將會產生更多的子行為了買這些子行為的輸出將會是下一個子行為的輸入，假定設計的任務是從外界的環(huán)境開始的。 1d=滾 筒的驅動裝置，還要有一個功能的輸入， 件1=從E1C1轉動力，因 此，E1與B1是相連的，E1F1與B1D1 一樣沒接著E1也需要動力輸 入，因此，另一個環(huán)境因素 E2C2=固定紙臺，需要與E1相連。認識到另外的一個驅動輸入 B1,即為B1D1 =支撐并壓緊紙張，設計者 需要找到另一個實現(xiàn)裝置，因此，另一個子行為有產生了，假設用彈 簧，它的行為就不用表達了，可以用 E2這個環(huán)境因素來驅動B2。 對于B1產生

36、的副作用，即為B1F2=將紙張除了第一張之外進行歸位， 需要另外一個行為，比如說產生了子行為B3,輸入B3也可以由E2產生面積在設置平臺上的零部件業(yè)固定了。隨著CBP的產生，無力構建也可被集結到一起，注意到 CBP的產生 過程買許多的信息需要確定出來并且要求一一的列出， 比如說，物理 結構的各個作用和輸入輸出操作等。5結論本文所研究的工作時關于機械產品概念設計階段有關功能行為的幾 種不清楚表達方法的闡明，并且提出，對于功能可以有好多的視角來 表達，但是卻只有來那個中類型來表述名機械產品的功能可以分為目 的功能和操作功能，這與設計階段的涉及層次與設計所要求的抽象層 度有關，并聽出了語意表達法和句法表達法的區(qū)別。 通常人們使用的 是自然語句表達法，該方法也是一種句法表達法，與此同時，輸入輸 出表達法華人狀態(tài)轉化表達法也可以用自然語句表達法來表述。本文總結了幾種最基本的表達法，提出了一種輸入輸出操作轉化法來對操 作功能進行表述，這對行為