基于功能主題鏈和功能本體的創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)初探

李帥軍，賀華波，鄧益民

（1.寧波大學(xué)機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院，浙江寧波　315211；2.浙江省零件軋制成形技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江寧波　315211）

基于功能主題鏈和功能本體的創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)初探

李帥軍1，2，賀華波1，2，鄧益民1，2

（1.寧波大學(xué)機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院，浙江寧波315211；2.浙江省零件軋制成形技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江寧波315211）

以實(shí)現(xiàn)功能創(chuàng)新組合為設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品功能進(jìn)行創(chuàng)新組合具有非常重要的實(shí)用價(jià)值.通過對(duì)典型多功能組合產(chǎn)品各分功能之間關(guān)系分析，引入功能主題鏈這一概念，構(gòu)建不同產(chǎn)品之間功能主題鏈，以此為組合設(shè)計(jì)前提；提出基于功能本體的創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)策略，利用功能本體知識(shí)庫，查找匹配各產(chǎn)品主要部件的功能語義，列出相同或相近的功能語義表述，以此為組合契合點(diǎn).由功能-結(jié)構(gòu)相互映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)已有產(chǎn)品功能到其結(jié)構(gòu)的映射，在結(jié)構(gòu)模型上進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，結(jié)合設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)及聯(lián)系實(shí)際得到滿足社會(huì)和技術(shù)需求的創(chuàng)新組合產(chǎn)品模型.最后，用實(shí)例驗(yàn)證了上述組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的可行性.

功能主題鏈；功能模型；功能本體；結(jié)構(gòu)模型；組合設(shè)計(jì)

在當(dāng)今企業(yè)競爭趨于白熱化的時(shí)代，創(chuàng)新成為企業(yè)生存的關(guān)鍵因素之一.創(chuàng)新技術(shù)途徑有3種類型，分別是原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新.相較于前2種，消化吸收再創(chuàng)新則是短時(shí)間內(nèi)更容易實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新方式［1-3］.事實(shí)上產(chǎn)品之間的組合設(shè)計(jì)也是建立在消化吸收再創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，生活中大量產(chǎn)品能夠通過合理的組合達(dá)到創(chuàng)新的效果，這樣既能節(jié)約資源，也能給人們帶來更大的方便.

產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)過程中最關(guān)鍵的階段，而設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性思維也集中體現(xiàn)在這一階段.有關(guān)概念設(shè)計(jì)方法的研究中，有大量關(guān)于功能與結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的研究.如：Qian，Gero以及Umeda等［4-6］人提出了“功能-行為-結(jié)構(gòu)（FBS）”設(shè)計(jì)模型，構(gòu)建了功能、行為、結(jié)構(gòu)三個(gè)層次之間的相互映射關(guān)系，隨后Deng等人［7］在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上建立了基于因果行為過程（CBP）的“功能-環(huán)境-行為-結(jié)構(gòu)（FEBS）”模型.可見，分析不同產(chǎn)品功能之間關(guān)系，對(duì)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的組合設(shè)計(jì)具有重要的意義.

有關(guān)組合的概念，鄒慧君等［8］從產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論和方法的角度，提出創(chuàng)新技法上的組合創(chuàng)新法和創(chuàng)新法則中的組合法則；陳亞琴等［9］在機(jī)構(gòu)的組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)中作了相關(guān)的研究，將其總結(jié)歸納成5類聯(lián)接模式，分別為串行、并行、混合、封閉式、疊加聯(lián)接模式，并提出了3種機(jī)構(gòu)疊加方式以及具體的疊加途徑；孫守遷等［10］在產(chǎn)品創(chuàng)新過程中組合原理的相關(guān)概念方面作了詳細(xì)的研究，并針對(duì)基于組合原理的創(chuàng)新方法進(jìn)行了3個(gè)層次的全面概括.這些研究的目的在于實(shí)現(xiàn)功能的創(chuàng)新組合，為功能創(chuàng)新提供了一定的理論基礎(chǔ)和方法基礎(chǔ)，但目前還缺乏針對(duì)任意產(chǎn)品之間組合設(shè)計(jì)的具體實(shí)施方法.可見，針對(duì)功能組合設(shè)計(jì)方法的研究還需不斷完善.

另一方面，目前有關(guān)組合設(shè)計(jì)的具體設(shè)計(jì)方法研究中，如可變功能機(jī)械基于功能-結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)變更［11］和可變功能機(jī)械行為鏈序相似性及應(yīng)用［12］，此類設(shè)計(jì)大部分是在某一類產(chǎn)品功能、行為、結(jié)構(gòu)、原理相似的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的組合設(shè)計(jì)，這類研究能夠在一定程度上獲得滿足需求的可變功能機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，但具有局限性，容易使得設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新思維受到局限.本文將針對(duì)這類問題，探索針對(duì)任意產(chǎn)品之間功能組合的創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)思路.

1　可變功能機(jī)械組合設(shè)計(jì)

1.1功能組合設(shè)計(jì)關(guān)系模型

功能組合［13］是在保持各自原有的功能單元特性基礎(chǔ)上，以一定的原則或規(guī)律組合成綜合性能更加完善和合理的多樣化功能系統(tǒng).

對(duì)多功能組合產(chǎn)品中涵蓋的多種子功能進(jìn)行分析，設(shè)該組合產(chǎn)品綜合功能為U，它可分解成一些子功能，分解過程形式化為

即綜合功能由m個(gè)子功能Ui（i=1，2，…，m）組成.

多功能組合產(chǎn)品子功能之間在組合前都具有緊密關(guān)聯(lián)，功能之間的組合可依據(jù)功能之間時(shí)序關(guān)系分為并行組合、串行組合及混合型組合.本文作為對(duì)組合設(shè)計(jì)問題的初步探討，僅分析前2種情況.

1）并行組合關(guān)系.如圖1（a）所示，是指參與組合的功能單元之間不構(gòu)成上下承接運(yùn)行關(guān)系，具有并行進(jìn)行功能運(yùn)轉(zhuǎn)的組合方式.

2）串行組合關(guān)系.如圖1（b）所示，是指參與組合的功能單元之間具有上下承接關(guān)系的組合方式，具有串行進(jìn)行功能運(yùn)轉(zhuǎn)的組合方式.

圖1　功能組合關(guān)系模型Fig.1 Functional combination relationship model

1.2多功能組合設(shè)計(jì)分析

通過分析，對(duì)于并行組合關(guān)系，基于同一產(chǎn)品族是這類組合設(shè)計(jì)的最典型的特性.如圖2所示，多功能組合鉗，它是將老虎鉗、魚鱗鋸、開罐器、小刀、內(nèi)六角、一字螺絲刀、十字螺絲刀、內(nèi)六角等等同一產(chǎn)品族產(chǎn)品進(jìn)行組合設(shè)計(jì).類似的產(chǎn)品還有如多功能榨汁機(jī)、多功能微耕機(jī)、數(shù)控加工中心等等，其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上具有某種程度的相似性，設(shè)計(jì)者容易實(shí)現(xiàn)其組合設(shè)計(jì)，而串行組合關(guān)系，還缺少合適方法對(duì)其進(jìn)行組合設(shè)計(jì).

事實(shí)上，串行組合產(chǎn)品功能之間存在一條緊密關(guān)聯(lián)的功能主題鏈，如市場上熱銷的勺子稱，如圖3所示.稱少量的物品時(shí)，先使用勺子功能舀起物品，后使用秤的功能進(jìn)行稱量，這種功能上下承接的關(guān)系就形成了一條緊密關(guān)聯(lián)的功能主題鏈.該功能主題鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)組合設(shè)計(jì)的前提，因此，可探索構(gòu)建一種不局限于功能上下直接承接關(guān)系的任意不同產(chǎn)品之間功能主題鏈，以此為組合設(shè)計(jì)前提，并探索實(shí)現(xiàn)其組合的設(shè)計(jì)方法.

圖2　多功能組合鉗及多功能榨汁機(jī)Fig.2 Multi-function combination pliers and juicer

圖3　勺子秤Fig.3 The spoon combination weighing

2　功能主題鏈構(gòu)建

2個(gè)不同的物體之間都存在某些共有的屬性，即使兩者之間并無直接聯(lián)系，但通過分析，總存在合適的主題鏈將兩者有效關(guān)聯(lián).

關(guān)聯(lián)法：任何2個(gè)不同的物體，以其中之一為目標(biāo)，另一個(gè)則為起始點(diǎn)，通過某一主題構(gòu)建起兩者的聯(lián)系，通過中間關(guān)聯(lián)名詞不斷朝著目標(biāo)方向關(guān)聯(lián)并最終到達(dá)目標(biāo).主題鏈模型如圖4所示.其中A為起始名詞，B為目標(biāo)名詞，1至N為關(guān)聯(lián)名詞，起始名詞到目標(biāo)名詞整個(gè)關(guān)聯(lián)過程稱之為主題鏈.例如蘋果和牛，以蘋果為目標(biāo)，牛為起點(diǎn)，其主題鏈構(gòu)建如圖5所示.關(guān)聯(lián)過程由牛關(guān)聯(lián)耕地再關(guān)聯(lián)種植蘋果樹，最后生產(chǎn)蘋果.

圖4　功能主題鏈模型Fig.4 Functional theme chain model

圖5　牛與蘋果之間的主題鏈Fig.5 The theme chain between apple and cattle

不同的設(shè)計(jì)者有不同的思維，因而，同樣的物體之間可能會(huì)有多種不同的關(guān)聯(lián)方式，因而會(huì)構(gòu)建出多條不同的主題鏈.考慮到在實(shí)際的產(chǎn)品組合設(shè)計(jì)過程中的可能性及合理性，因此，在建立兩產(chǎn)品之間的功能主題鏈時(shí)設(shè)定如下規(guī)則：

規(guī)則1 功能主體鏈構(gòu)建過程中須以產(chǎn)品之間功能緊密關(guān)聯(lián)為目標(biāo)（功能主題鏈構(gòu)建的目的在于建立產(chǎn)品的功能之間緊密聯(lián)系）.

規(guī)則2 關(guān)聯(lián)名詞之間須有必然的邏輯關(guān)系（即相鄰的名詞之間存在緊密的關(guān)聯(lián)，生活中易將其相互聯(lián)系）.

規(guī)則3 功能主題鏈取短原則.通?？稍O(shè)定中間關(guān)聯(lián)體不超過5，主題鏈越長兩者之間的關(guān)聯(lián)度越小，最后會(huì)失去組合設(shè)計(jì)的意義.功能主題鏈中間關(guān)聯(lián)名詞數(shù)大于或等于1，當(dāng)無中間關(guān)聯(lián)名詞時(shí)，為直接關(guān)聯(lián).

3　基于功能本體的創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)方法

3.1功能本體

功能本體［14］被定義為一種既涵蓋功能術(shù)語又明確術(shù)語間規(guī)范關(guān)系的體系，其主要目標(biāo)是尋求構(gòu)建一種共同認(rèn)可的功能領(lǐng)域知識(shí)體系，促進(jìn)功能領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)共享.在功能本體知識(shí)庫中包含了該領(lǐng)域內(nèi)各種共同認(rèn)可的功能詞匯，在這些功能詞匯之間進(jìn)行了不同層次和類別的劃分.

每個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的功能模型都可分解為各個(gè)子部件對(duì)應(yīng)的功能模型的組合形式，通過功能本體庫可以查找到各子部件的功能表述，實(shí)現(xiàn)功能的概念化，根據(jù)層次和類別的劃分便于找到同義、近義和反義的功能表述，如功能本體庫中“隔離”的近義表述為“分離”“隔開”等，而與之相反的語義表述為“接觸”“吸引”等.功能概念化語義表述對(duì)于從功能上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有重要意義.

3.2創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)方法

基于功能主題鏈和功能本體的創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)過程實(shí)質(zhì)上是以產(chǎn)品功能分析為設(shè)計(jì)始發(fā)點(diǎn)，以功能本體及FBS相關(guān)理論為理論基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的組合；整個(gè)過程以構(gòu)建功能主題鏈為組合設(shè)計(jì)前提，以功能本體知識(shí)拓展為創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)思想，以功能-結(jié)構(gòu)模型映射過程為組合基本操作路線，最終實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體的組合設(shè)計(jì).圖6為組合設(shè)計(jì)基本流程圖.整個(gè)組合設(shè)計(jì)過程在產(chǎn)品功能之間滿足構(gòu)建功能主題鏈規(guī)則前提下，分為如下5個(gè)步驟：

1）分解需組合的產(chǎn)品并列出各個(gè)主要子部件，查找功能本體知識(shí)庫，列出各產(chǎn)品的主要子部件所對(duì)應(yīng)的功能語義表述，對(duì)比找出其中相同的或相近的語義表述.

圖6　創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)流程圖Fig.6 Process flowchart of innovative combination design

2）構(gòu)建產(chǎn)品功能-結(jié)構(gòu)映射模型，將查找到的相同或相近的語義表述所對(duì)應(yīng)的功能映射在各自的功能模型中并標(biāo)記，將標(biāo)記的功能模塊映射到結(jié)構(gòu)模型中，并作相應(yīng)的標(biāo)記.

3）以標(biāo)記的結(jié)構(gòu)模塊為組合契合點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)模型上進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體的組合，得出產(chǎn)品的組合設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)模型.

4）基于組合設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)模型，聯(lián)系實(shí)際結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)知識(shí)完善設(shè)計(jì)，最終得出合理的組合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型.

5）將最后得到的組合設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行功能和性能測試，若達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期目的，則組合設(shè)計(jì)成功，若無法滿足預(yù)期的要求，分析尋找組合失敗的原因，并按照基于功能本體的創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)方法進(jìn)行新一輪的組合設(shè)計(jì).

圖7為創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)模型，圖中產(chǎn)品1中主要部件1對(duì)應(yīng)功能1，產(chǎn)品2中主要部件1′對(duì)應(yīng)功能1′，查找功能本題知識(shí)庫，兩者功能語義表述相同，以此作為組合設(shè)計(jì)的發(fā)起層，基于FBS理論中功能-結(jié)構(gòu)相互映射關(guān)系，分別將功能1與功能1′映射到各自產(chǎn)品的功能模型中，并由功能模型映射到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型上，獲取一組對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)模塊1與結(jié)構(gòu)模塊1′，以此作為組合設(shè)計(jì)的執(zhí)行層，在結(jié)構(gòu)模型上進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，最后結(jié)合設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)并聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行完善并得出最終的組合設(shè)計(jì)模型.

圖7　創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)模型Fig.7 Innovative combination design model

4　創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)實(shí)例

目前家用洗衣機(jī)和健身自行車被廣泛使用于家庭中.洗衣機(jī)能給人們?cè)谏钌蠋順O大的方便，家用洗衣機(jī)主要工作原理是接通電源啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使洗衣桶旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，依靠洗衣桶底部的波輪正、反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)衣物上、下、左、右不停地翻轉(zhuǎn)，使衣物之間、衣物與桶壁之間，在水中柔和地摩擦，在洗滌劑的作用下實(shí)現(xiàn)去污清洗；健身車可以幫助工作繁忙的人們?cè)诩依镆材艿玫藉憻?，健身車運(yùn)轉(zhuǎn)原理主要由腳踏板連接驅(qū)動(dòng)輪，通過傳動(dòng)帶帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn).但兩者的功能單一，資源利用率低，且占用空間大，因此可嘗試將兩者進(jìn)行有效創(chuàng)新組合設(shè)計(jì).

按照基于功能本體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，首先對(duì)洗衣機(jī)及健身車構(gòu)建功能主題鏈，建立兩者功能之間關(guān)聯(lián)，如圖8所示，該功能主題鏈將健身車和洗衣機(jī)功能緊密關(guān)聯(lián)，符合功能主題鏈構(gòu)建規(guī)則.

圖8　健身車與洗衣機(jī)的功能主題鏈Fig.8 The theme chain between exercise bicycle and washing machine

基于以上的組合設(shè)計(jì)方法，對(duì)洗衣機(jī)和健身車進(jìn)行分解，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在系統(tǒng)中輸入各分解后的主要部件.通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，如常用機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫會(huì)以＜機(jī)構(gòu)＞=＜名稱，類型，功能，詳細(xì)信息＞的形式顯示，各元素在數(shù)據(jù)庫中的表示：

通過在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中輸入各主要部件獲取相應(yīng)功能表述，列出相近的功能表述詞匯對(duì)應(yīng)的部件.查找常用機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫：在健身車中，部件飛輪顯示的功能表述如圖9所示；洗衣機(jī)中，連接洗衣桶的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)顯示的功能表述如圖10所示.

圖9　“健身車飛輪”的具體表述Fig.9 The specific expression on flywheel of exercise bicycle

圖10　“洗衣機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)”的具體表述Fig.10 The specific expression on rotating mechanism of washing machine

所以飛輪和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的功能表述相同.將健身車中的飛輪和洗衣機(jī)中連接洗衣桶的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)映射到各自的結(jié)構(gòu)模型中，并在結(jié)構(gòu)模型中組合，通過聯(lián)系實(shí)際選擇將旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)代替飛輪，即旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作為健身車和洗衣機(jī)公共構(gòu)件，既不會(huì)改變健身車的功能，也不會(huì)影響洗衣機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有效地將兩者組合.整個(gè)設(shè)計(jì)過程模型如圖11所示，為進(jìn)一步完善整個(gè)設(shè)計(jì)，在整個(gè)組合設(shè)計(jì)中增加電能轉(zhuǎn)換裝置，能夠?qū)⒔∩磉^程中產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能，使得健身過程所產(chǎn)生的能量得到充分利用.最終組合結(jié)構(gòu)模型如圖12所示.

圖11　健身型洗衣機(jī)創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)過程模型Fig.11 Innovative combination design process model of a fitness-type washing machine

圖12　健身型洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)模型Fig.12 Structure model of fitness-type washing machine

在基于功能本體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)健身車和洗衣機(jī)功能組合，其物理結(jié)構(gòu)模型如圖13所示.組合后的健身型洗衣機(jī)在保持健身車及洗衣機(jī)原有功能的基礎(chǔ)上，可利用電源通電洗衣，在運(yùn)動(dòng)時(shí)健身車轉(zhuǎn)化的電能充足的情況下，也可使用轉(zhuǎn)化電能洗衣，實(shí)現(xiàn)了資源互補(bǔ)、節(jié)約能源、節(jié)約空間.將節(jié)能環(huán)保與健身緊密地結(jié)合在一起，在當(dāng)今所倡導(dǎo)的能源節(jié)約型社會(huì)具有積極意義，更有利于激發(fā)人們的節(jié)能和健身意識(shí)，這樣的組合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的創(chuàng)新組合.

圖13　健身型洗衣機(jī)Fig.13 Prototype of a fitness-type washing machine

5　結(jié) 論

通過不同產(chǎn)品的功能組合進(jìn)行設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)組合創(chuàng)新的一個(gè)重要手段.本文提出基于功能主題鏈和功能本體的創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)策略，通過構(gòu)建不同產(chǎn)品之間功能主題鏈，建立功能之間的相互關(guān)聯(lián)，建立產(chǎn)品之間外在聯(lián)系；通過功能本體知識(shí)庫查找部件功能語義，對(duì)比相同或相近的語義表述，以此為組合契合點(diǎn)，基于功能-結(jié)構(gòu)模型，最終實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的組合設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品之間由外到內(nèi)的創(chuàng)新組合設(shè)計(jì).該方法具有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)意義，對(duì)功能單一的產(chǎn)品面向多功能組合設(shè)計(jì)奠定了一定的理論基礎(chǔ).

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Investigation on innovative combination design based on function theme chain and function ontology

LI Shuai-jun1，2，HE Hua-bo1，2，DENG Yi-min1，2
（1.Faculty of Mechanical Engineering and Mechanics，Ningbo University，Ningbo 315211，China；2.Key Lab of Part Rolling Forming Technology of Zhejiang Province，Ningbo 315211，China）

It is of great practical importance to try to achieve design innovation by combining functions of existing products.By investigating the relationship between individual functions of some typical mechanical products with function combination，this paper proposed a concept called function theme chain，which was used to construct combination function from different products，and hence the function theme chain was used to establish the foundation of combination design.Subsequently，an innovative combination design method was proposed based on a function ontology. By using the knowledge library of function ontology，it attempted to extract same or similar function semantics from diverse products，together with their matching components，which offered the starting point for combination design.Specifically，the design process applied function to structure mapping to implement the synthesis from function to structure；thereafter，the combination design was implemented by configuration of structure model with the relevant design knowledge and designer practical experience，so as to deliver new innovative combination model that met social and technical requirements.Finally，a case study was also presented to illustrate the feasibility of the proposed methodology.

function theme chain；function model；function ontology；structure model；combination design

TH 122

A

1006-754X（2016）02-0124-06

10.3785/j.issn.1006-754X.2016.02.004

2015-12-30.本刊網(wǎng)址·在線期刊：http：//www.journals.zju.edu.cn/gcsjxb

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51375246）.

李帥軍（1991—），男，江西上饒人，碩士生，從事機(jī)械設(shè)計(jì)與理論研究，E-mail：lishuaijunbest@163.com.通信聯(lián)系人：賀華波，副教授，博士，從事機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法等研究，E-mail：hehuabo@nbu.edu.cn. http：//orcid.org//0000-0002-2603-4538