是这是设计追求的目标，图2。性能特征研究是与仅仅从几何特征出发的传统CAD的研究方 法的分水岭，后者是面向制造的，而设计的竞争和分布式智力资源环境需要有能更好支持设 计一描述设计要达到的目标的工具。 用户对产品的要求是从性能出发的，是设计的起点和完成的标志，性能特征应当成为控 制整个设计过程的基本特征。设计过程就是在“要达到什么（性能）”和“如何达到（即解 决方案)”之间反复迭代的过程。参考文献[4]的命题还缺少了一个重要的环节，完整的表 述应当是在“要达到什么（性能）”和“如何达到（即解决方案）”以及对达到程度的评估之 间反复迭代的过程。对于复杂的产品，不可能直接找到满足产品性能需求的解，而是通过一 系列的功能分解和子功能、孙功能等的实现，即设计的许多子过程，最终实现产品的性能需 求。如果把图1看成是设计的一个子过程，其解决方案同样也是由满足性能需求驱动产生的。 严格说来，性能需求 和性能之间是有区别 保证诸运动部件绕同一给定的轴线转动 的。性能需求是反映 沿同一轴线将一瑞 人们主观上对性能的 保证在给定负荷作用下给定的轴线不变 的旋转传递到另一 愿望，而性能则是指 端600MW,3000rpm 保证在给定负荷作用下各运动部件有相同的角递度 一个所设计的产品客 保证在给定负荷作用下各运动部件轴向位置不变 观存在的属性。前者 往往由自然语言表 困3单轴转子轴承系统第一级功能分解。 述，后者则要求严格 的科学描述。这里有一个希望达到和实际上是否达到的问题。所以设计师在拟订了解决方案 之后，还有一个检验达到或没有达到目标的问题。成功的设计就表现在主观和客观的统一。 我们说性能需求驱动，在各个子过程中，有时是功能需求驱动，有时是质量需求驱动，有时 则是功能需求和质量需求交替驱动。如前所说，可能解可能来自外源，它们可能是知识服务， 也可能是另外一个设计或者产品，另外一个设计和产品都可以看成是知识的载体，也可以看 成是隐含的知识。那么到外界去寻求服务和评估得到的可能解，只能是性能需求驱动和以满 足性能需求为接受的标准。 现在的问题是：如何用严格的科学描述来表达性能？即如何用特征和特征参数来描述性 能以便于在设计中求解和对可能解进行评估，也就是说如何定义产品的性能特征，如何定性 和通过特征参数定量描述性能特征？性能特征比几何特征要复杂得多，由于这方面的理论还 不成熟，所以表达和 描述的方法也还在探 保证运动部件1与所在轴段有相同的角速度 索的过程之中 原则上，一个系统 保证在给定负荷作用 保证运动部件2与所在轴段有相同的角速度 的功能应当由系统输 下各运动部件有相同 出对系统输入的响应 的角速度 来描述。我们曾经以 保证运动部件N与所在轴段有相同的角速度 机械产品的“运动保 证功能”为例，对功 能特征的描述做过初 保证各轴段之间有相同的角速度 步探讨。转子轴承系 统的功能可以描述 图4第四个子功能的再分解。 为：将系统在负荷作 用下一处的旋转运动转变为另一处的旋转运动。产品的功能可以分解为若干子功能，功能特 征集的结构应当是一个树形结构。但是功能树与结构树却不一定具有相同的形状。因为功能 5是这是设计追求的目标，图 2。性能特征研究是与仅仅从几何特征出发的传统 CAD 的研究方 法的分水岭，后者是面向制造的，而设计的竞争和分布式智力资源环境需要有能更好支持设 计 ─ 描述设计要达到的目标的工具。 用户对产品的要求是从性能出发的，是设计的起点和完成的标志，性能特征应当成为控 制整个设计过程的基本特征。设计过程就是在“要达到什么（性能）”和“如何达到（即解 决方案）”之间反复迭代的过程[4]。参考文献[4]的命题还缺少了一个重要的环节，完整的表 述应当是在“要达到什么（性能）”和“如何达到（即解决方案）”以及对达到程度的评估之 间反复迭代的过程。对于复杂的产品，不可能直接找到满足产品性能需求的解，而是通过一 系列的功能分解和子功能、孙功能等的实现，即设计的许多子过程，最终实现产品的性能需 求。如果把图 1 看成是设计的一个子过程，其解决方案同样也是由满足性能需求驱动产生的。 严格说来,性能需求 和性能之间是有区别 的。性能需求是反映 人们主观上对性能的 愿望，而性能则是指 一个所设计的产品客 观存在的属性。前者 往往由自然语言表 述，后者则要求严格 的科学描述。这里有一个希望达到和实际上是否达到的问题。所以设计师在拟订了解决方案 之后，还有一个检验达到或没有达到目标的问题。成功的设计就表现在主观和客观的统一。 我们说性能需求驱动，在各个子过程中，有时是功能需求驱动，有时是质量需求驱动，有时 则是功能需求和质量需求交替驱动。如前所说，可能解可能来自外源，它们可能是知识服务， 也可能是另外一个设计或者产品，另外一个设计和产品都可以看成是知识的载体，也可以看 成是隐含的知识。那么到外界去寻求服务和评估得到的可能解，只能是性能需求驱动和以满 足性能需求为接受的标准。 保证诸运动部件绕同一给定的轴线转动 沿同一轴线将一端 保证在给定负荷作用下给定的轴线不变 的旋转传递到另一 端 600MW,3000rpm 保证在给定负荷作用下各运动部件有相同的角速度 保证在给定负荷作用下各运动部件轴向位置不变 图 3 单轴转子轴承系统第一级功能分解。 现在的问题是：如何用严格的科学描述来表达性能？即如何用特征和特征参数来描述性 能以便于在设计中求解和对可能解进行评估，也就是说如何定义产品的性能特征，如何定性 和通过特征参数定量描述性能特征？性能特征比几何特征要复杂得多，由于这方面的理论还 不成熟，所以表达和 描述的方法也还在探 索的过程之中。 原则上，一个系统 的功能应当由系统输 出对系统输入的响应 来描述。我们曾经以 机械产品的“运动保 证功能”为例，对功 能特征的描述做过初 步探讨。转子轴承系 统的功能可以描述 为：将系统在负荷作 用下一处的旋转运动转变为另一处的旋转运动。产品的功能可以分解为若干子功能，功能特 征集的结构应当是一个树形结构。但是功能树与结构树却不一定具有相同的形状。因为功能 保证运动部件 1 与所在轴段有相同的角速度 保证在给定负荷作用 保证运动部件 2 与所在轴段有相同的角速度 下各运动部件有相同 的角速度 保证运动部件 N 与所在轴段有相同的角速度 保证各轴段之间有相同的角速度 图 4 第四个子功能的再分解。 5