随着经济发展的全球化等因素,国内机械行业竞争日益激烈,为使企业在激烈的市场竞争中处于有利地位,必须增强产品创新能力、缩短设计周期、提高客户化程度,同时又要降低成本,保证质量及良好的售后服务。而产品概念设计正是满足这些要求的重要环节,被认为是产品设计中最能体现人类智慧的、并且决定产品设计方案优劣的关键技术。概念设计过程的实质就是一个产品的功能定义、功能分解、功能组合、功能结构的实现并进行方案优化的过程。产品的功能设计是概念设计中极为重要的一环,是对产品的功能语义和功能行为进行描述和表达,在产品设计和分析中具有重要的作用。在功能和结构之间建立映射关系,对概念设计中的功能结构的实现具有重要的意义,是对功能需求的原理解实现过程的详尽描述。本论文的主要研究内容是建立基于功能建模方法和效应的概念设计过程模型,并应用于分卷机的概念设计。论文首先介绍概念设计中的概念、策略和特点等相关设计理论,阐述功能建模中的功能、功能基和功能结构,并在对国内外的功能建模方法进行研究的基础上,提出一套功能建模方法。通过功能与效应之间、效应与实例之间的映射关系,提出基于效应的需求功能到产品原理结构的转换方法,建立了FEE概念设计过程模型。根据上述理论和方法,开发计算机辅助概念设计软件。最后通过对橡胶分卷机的设计分析,来对上述理论进行验证。本论文的创新点主要体现在以下几个方面:(1)提出了一种新的基于功能树分解的功能建模方法;(2)在功能建模的基础上,利用效应进行功能到原理结构映射的方法;(3)用计算机辅助概念设计软件来实现了功能建模和效应相结合的方法。