张 静，常 宁，杨 杨

(1.天津理工大学中环信息学院 机械工程系，天津 300380； 2.卡特彼勒(中国)投资有限公司天津分公司，天津 300308； 3.西科沃克瑞泰克热处理设备制造(天津)有限公司，天津 300385)

0 引 言

产品的功能设计是以多种功能流及其相互关系为特征的一个设计过程，其中包含多种功能之间的相互关系和相互约束。在产品设计过程中，由于机械设计知识非常丰富、复杂，很多是不确定的和非结构化的[1]，且对产品设计多方案的评价不够客观，方案之间关系不明确，造成对系统的评价不够准确，当达到一定运行条件时，所设计的产品就会出现不良结果，增加了后期改进设计的强度与增加费用，造成设计中的不必要的浪费。

而Petri网是一种图形化和数学化的建模工具，兼顾形式化和图形化两个方面，拥有强有力的分析技术和仿真工具[2]。利用Petri网进行产品设计过程建模，可以使复杂的设计知识框架结构化、简单化。这是一种适合于描述产品功能建模的方法。因此，提出了一种基于Petri网的产品功能建模方法。

1 基于Petri网的产品功能建模方法

产品的功能建模广泛应用于机械等产品的设计，此方法可以简洁、直观的了解所设计产品的功能结构以及实现原理，具体步骤如下：①确定系统的功能关系，通过明确总功能、各个分功能及其重要性来完成；②列出条件，明确边界条件和初始条件；③寻求实现分功能的作用原理，要在广泛的范围内寻求解，消除偏见；④任意组合作用原理，得到更多的原理解；……