面向多域復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能表示與功能分解方法.pdf

1、多域復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品由機(jī)械、電子、控制等多個(gè)領(lǐng)域的眾多構(gòu)件通過能量、物質(zhì)、信息的交互而形成。隨著復(fù)雜性的不斷增加，如何實(shí)現(xiàn)多域復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)是十分具有挑戰(zhàn)性。由于用戶給出的總是總體性的功能需求，因此，將粗粒度的產(chǎn)品總功能不斷分解成細(xì)粒度的子功能、直到子功能足夠小能夠直接由相應(yīng)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)、并由此得到產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)模型的功能分解(Functionaldecomposition)過程，將是多域復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的第一步，十分關(guān)鍵。目

2、前雖然已有一些這方面的研究，但是依然沒有有效、實(shí)用的支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法與工具，甚至對(duì)最基本的功能的理解和定義都仍有歧義。本文從功能知識(shí)的表示方法出發(fā)，為產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化功能分解提供了一套較完整的解決思路。
　　 為了支持自動(dòng)化的功能分解，首先需要功能知識(shí)的表示方法。功能知識(shí)的表示包括對(duì)功能的表示和對(duì)工作原理的表示。功能總體上被表示為輸入流和輸出流關(guān)系，其作用是對(duì)輸入流施加一些影響和效果，然后產(chǎn)生想要的輸出流，在這個(gè)過程中流的

3、類型或者屬性產(chǎn)生改變，這些影響和效果被稱之為功能效應(yīng)。工作原理包括物理效應(yīng)和幾何材料特性，它表述了功能是按照什么原理進(jìn)行工作的，其核心是物理效應(yīng)。使用什么樣的工作原理很大程度上決定了功能的創(chuàng)新程度。
　　 基于以上的功能知識(shí)表示，三種功能分解方法被提出，分別稱為效應(yīng)分解、原理分解和反向搜索分解，分別適用于不同的功能分解情況。效應(yīng)分解把擁有多個(gè)功能效應(yīng)的功能分解成多個(gè)獨(dú)立的子功能；原理分解對(duì)于僅有一個(gè)功能效應(yīng)的子功能，尋找能夠?qū)崿F(xiàn)