新产品开发与项目管理
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整体功能是必须保证的功能，而设计功能是 可以改变的。
11
功能系统图的结构
2、功能级别
功能级别的划分是依据功能与整体功能相隔 的功能数来定的，它反映了各级功能与整体 功能关系的紧密程度。
3、目的功能与手段功能
目的与手段的关系是相对的。目的功能就自 己实现的另一目的功能来说，又是手段功能； 手段功能就实现自己的另一手段来说，又是 目的功能
2YK-27型水环真空 泵的原理式功能系统图
19
二、功能元及其实现
功能与功能载体 性质类功能元 原理类功能元
20
1、功能与功能载体
产品及零部件都是功能的载体。任何功能都要 根据一定的技术经济路线来寻求功能解，即功 能的载体。
整体功能 设计功能
解法原理
功能解 零部件功能载体 整体功能载体
贮能
化学能—电能 微型电池
计时基准 晶体震荡电磁摆 石英晶体震荡器
传动 显示时间
显示
机械传动 指针刻度显示
新产品开发与 项目管理 之四
产品功能规划
浙江大学管理学院 葛亚力 Email: gyl@sba.zju.edu.cn
1
产品功能规划
功能的产品设计作用 功能元及其实现 功能的搜索与整理 功能水平定位
2
一、功能的产品设计作用
功能与产品 功能与成本的导向作用
功能系统图
3
1、功能与产品
功能是用户的本质要求
产品设计
功能
产品
市场需求
用户
满足需要
产品的本质
4
功能与产品
产品是功能的实现形式，企业通过产品 设计来满足用户的需要
整体功能
功能部件 …… 功能部件
元件功能 元件功能 元件功能 元件功能
元件
元件
元件
元件
部件
……
部件
产品
5
2、功能与成本的导向作用
现代产品的开发设计应遵循市场的导向 原则。市场对产品的要求集中表现在功 用和价格两方面。因此，建立功能与成 本的导向约束机制，是产品开发创新的 重要内容。
9
3.1、功能系统图的结构
根据产品开发的范围和深度，功能系统
图有简单与复杂之分。下图是功能系统
示意图。
F3
F1
F4
F8
F0
F5
F9
F2
F6
第一级
F7
第二级
第三级
10
功能系统图的结构
1、整体功能与设计功能
在功能系统图中，最左边的功能是产品整体 功能，如图中的F0，是用户的直接要求和最 终实现目标；右边的所有功能都是设计功能， 是由设计者规划、设计的，它们是实现整体 功能的直接或间接手段功能。
13
功能系统图的结构
5、中间功能与未位功能
既有手段功能又有目的功能的功能称为中间 功能，只有目的功能没有手段功能的功能称 为未位功能。
6、功能区
功能区是指由目的功能和实现这一目的功能 的直接和间接手段功能组成的功能区域。整 个功能系统图是一个大功能区，它由若干个 小功能区组成。
14
3.2、功能系统图的类型
固定车轮
与轴配合
承受拉力 支撑车胎 保持气压 承受压力、摩擦 减少摩擦
承重、转动
17
（2）原理式功能系统图
原理式功能系统图是指围绕产品整体功 能的实现，以产品工作原理为内容，从 抽象到具体逐级定义出中间功能，并根 据目的手段关系和同位并列关系把零件 或非解部件（不分解到零件进行功能定 义的部件）的功能作为未位功能，分级 分区地连接起来所构成的功能系统图。
双排气道 形成泵腔 产生离心力 形成轮腔
产生转动 输入动力 产生定半径转动 连通泵腔与补充液流管 供给补充液
保护轴承
传来自百度文库动力 紧固轴承
固定轴承 内圈
润滑轴承 密封轴承
形成外观 排放积水
供给液体
连通润滑、冷却体与液流管 供给润滑、冷却体
提供动源 撑托电机
转换能量 输出动力
密封泵腔
增强密封 压紧填料 形成密封槽
全新产品的开发与设计主要围绕整体功 能进行；老产品改进则应在对老产品深 入剖析的基础上，通过功能定义与整理， 建立功能系统图而进行。
功能系统图有两种类型：
（1）结构式功能系统图 （2）原则式功能系统图
15
（1）结构式功能系统图
从产品整体、部件、组件直至零件进行 逐级功能定义，然后依据相互间的目的 手段关系和同位并列关系将各功能连接 起来。这种连接方式由于功能区与产品、 部件、组件结构完全对应，故把以这种 方式建立起的功能系统图称为结构式功 能系统图。
16
结构式功能系统图实例
中轴系统
中轴 左右脚蹬 链条 飞轮 滚珠
车架 车把 自 前叉 行 车座 车 车闸系统
衣货架
前后轮系统
自行车的结构与 结构式功能系统图
车轴
轴套
辐条 轮圈 内胎 外胎 滚珠
固定足蹬 转变动力 传递力矩 单向传递力矩 减少摩擦
传递力矩
连接各部件、构成车体
控制方向 代 连接前轮 步 承载乘员 、 减低速度 载 承载货物 货
18
原理式功能系统图实例
支承泵轴 减轻转动 和轴承 摩擦
形成抽气口、
减轻磨损
排气口
保护泵轴 隔离泵轴
连通泵腔与抽
稳定转动
与分配器
提供抽排 气道
气道、排气道 形成抽气道、
形成泵轴 冷却缘
形成液环动 排气道
变真空腔
形成双抽气道、
传递扭矩
固定轴承 外圈
抽 排 气 体
处理混杂水 气
消除噪音
支撑全泵 和电机
12
功能系统图的结构
4、上位功能与下位功能
上位功能与下位功能是目的功能与手段功能 的代名词。它们之间的区别在于，目的功能 与手段功能强调功能本身的目的与手段之间 的关系，而上位功能与下位功能强调目的功 能与手段功能在系统图上的位置关系。在图 上，上位功能居左，下位功能居右，两者相 差一级。具有同一上位功能 的多个下位功能 称为同位功能。
功能与成本导向约束机制的基本原则是 按功能和成本进行设计，它包括后面三 项内容：
6
功能与成本的导向作用
1、将功能规划和成本设计纳入产品设计 过程，导向后续的结构设计、工艺设计 和营销设计
2、建立功能目标系统和成本目标系统 3、运用功能目标和成本目标导向，约束
方案的创造、评价和优化。
7
功能与成本的导向作用
功能与成本的导向作用至少有三点：
明确目标市场，准确定位产品方案 激发创意，便于提出富有成效的设计方案 引导与约束产品开发设计
8
3、功能系统图
产品结构系统存在对应的产品功能系统， 后者更具有本质意义。功能系统图是批 按目的功能居左、手段功能置右、同位 功能并列的原则，将各项功能连接起来 所形成的一个完整的功能体系，它揭示 了功能之间的内在联系，为方案创造提 供了一个创新的思路和本质模型。
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功能系统图的结构
2、功能级别
功能级别的划分是依据功能与整体功能相隔 的功能数来定的，它反映了各级功能与整体 功能关系的紧密程度。
3、目的功能与手段功能
目的与手段的关系是相对的。目的功能就自 己实现的另一目的功能来说，又是手段功能； 手段功能就实现自己的另一手段来说，又是 目的功能
2YK-27型水环真空 泵的原理式功能系统图
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二、功能元及其实现
功能与功能载体 性质类功能元 原理类功能元
20
1、功能与功能载体
产品及零部件都是功能的载体。任何功能都要 根据一定的技术经济路线来寻求功能解，即功 能的载体。
整体功能 设计功能
解法原理
功能解 零部件功能载体 整体功能载体
贮能
化学能—电能 微型电池
计时基准 晶体震荡电磁摆 石英晶体震荡器
传动 显示时间
显示
机械传动 指针刻度显示
新产品开发与 项目管理 之四
产品功能规划
浙江大学管理学院 葛亚力 Email: gyl@sba.zju.edu.cn
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产品功能规划
功能的产品设计作用 功能元及其实现 功能的搜索与整理 功能水平定位
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一、功能的产品设计作用
功能与产品 功能与成本的导向作用
功能系统图
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1、功能与产品
功能是用户的本质要求
产品设计
功能
产品
市场需求
用户
满足需要
产品的本质
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功能与产品
产品是功能的实现形式，企业通过产品 设计来满足用户的需要
整体功能
功能部件 …… 功能部件
元件功能 元件功能 元件功能 元件功能
元件
元件
元件
元件
部件
……
部件
产品
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2、功能与成本的导向作用
现代产品的开发设计应遵循市场的导向 原则。市场对产品的要求集中表现在功 用和价格两方面。因此，建立功能与成 本的导向约束机制，是产品开发创新的 重要内容。
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3.1、功能系统图的结构
根据产品开发的范围和深度，功能系统
图有简单与复杂之分。下图是功能系统
示意图。
F3
F1
F4
F8
F0
F5
F9
F2
F6
第一级
F7
第二级
第三级
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功能系统图的结构
1、整体功能与设计功能
在功能系统图中，最左边的功能是产品整体 功能，如图中的F0，是用户的直接要求和最 终实现目标；右边的所有功能都是设计功能， 是由设计者规划、设计的，它们是实现整体 功能的直接或间接手段功能。
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功能系统图的结构
5、中间功能与未位功能
既有手段功能又有目的功能的功能称为中间 功能，只有目的功能没有手段功能的功能称 为未位功能。
6、功能区
功能区是指由目的功能和实现这一目的功能 的直接和间接手段功能组成的功能区域。整 个功能系统图是一个大功能区，它由若干个 小功能区组成。
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3.2、功能系统图的类型
固定车轮
与轴配合
承受拉力 支撑车胎 保持气压 承受压力、摩擦 减少摩擦
承重、转动
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（2）原理式功能系统图
原理式功能系统图是指围绕产品整体功 能的实现，以产品工作原理为内容，从 抽象到具体逐级定义出中间功能，并根 据目的手段关系和同位并列关系把零件 或非解部件（不分解到零件进行功能定 义的部件）的功能作为未位功能，分级 分区地连接起来所构成的功能系统图。
双排气道 形成泵腔 产生离心力 形成轮腔
产生转动 输入动力 产生定半径转动 连通泵腔与补充液流管 供给补充液
保护轴承
传来自百度文库动力 紧固轴承
固定轴承 内圈
润滑轴承 密封轴承
形成外观 排放积水
供给液体
连通润滑、冷却体与液流管 供给润滑、冷却体
提供动源 撑托电机
转换能量 输出动力
密封泵腔
增强密封 压紧填料 形成密封槽
全新产品的开发与设计主要围绕整体功 能进行；老产品改进则应在对老产品深 入剖析的基础上，通过功能定义与整理， 建立功能系统图而进行。
功能系统图有两种类型：
（1）结构式功能系统图 （2）原则式功能系统图
15
（1）结构式功能系统图
从产品整体、部件、组件直至零件进行 逐级功能定义，然后依据相互间的目的 手段关系和同位并列关系将各功能连接 起来。这种连接方式由于功能区与产品、 部件、组件结构完全对应，故把以这种 方式建立起的功能系统图称为结构式功 能系统图。
16
结构式功能系统图实例
中轴系统
中轴 左右脚蹬 链条 飞轮 滚珠
车架 车把 自 前叉 行 车座 车 车闸系统
衣货架
前后轮系统
自行车的结构与 结构式功能系统图
车轴
轴套
辐条 轮圈 内胎 外胎 滚珠
固定足蹬 转变动力 传递力矩 单向传递力矩 减少摩擦
传递力矩
连接各部件、构成车体
控制方向 代 连接前轮 步 承载乘员 、 减低速度 载 承载货物 货
18
原理式功能系统图实例
支承泵轴 减轻转动 和轴承 摩擦
形成抽气口、
减轻磨损
排气口
保护泵轴 隔离泵轴
连通泵腔与抽
稳定转动
与分配器
提供抽排 气道
气道、排气道 形成抽气道、
形成泵轴 冷却缘
形成液环动 排气道
变真空腔
形成双抽气道、
传递扭矩
固定轴承 外圈
抽 排 气 体
处理混杂水 气
消除噪音
支撑全泵 和电机
12
功能系统图的结构
4、上位功能与下位功能
上位功能与下位功能是目的功能与手段功能 的代名词。它们之间的区别在于，目的功能 与手段功能强调功能本身的目的与手段之间 的关系，而上位功能与下位功能强调目的功 能与手段功能在系统图上的位置关系。在图 上，上位功能居左，下位功能居右，两者相 差一级。具有同一上位功能 的多个下位功能 称为同位功能。
功能与成本导向约束机制的基本原则是 按功能和成本进行设计，它包括后面三 项内容：
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功能与成本的导向作用
1、将功能规划和成本设计纳入产品设计 过程，导向后续的结构设计、工艺设计 和营销设计
2、建立功能目标系统和成本目标系统 3、运用功能目标和成本目标导向，约束
方案的创造、评价和优化。
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功能与成本的导向作用
功能与成本的导向作用至少有三点：
明确目标市场，准确定位产品方案 激发创意，便于提出富有成效的设计方案 引导与约束产品开发设计
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3、功能系统图
产品结构系统存在对应的产品功能系统， 后者更具有本质意义。功能系统图是批 按目的功能居左、手段功能置右、同位 功能并列的原则，将各项功能连接起来 所形成的一个完整的功能体系，它揭示 了功能之间的内在联系，为方案创造提 供了一个创新的思路和本质模型。