四个区域设计方案

设计世界由四个区域构成：用户域、功能域、物理域和过程域，如图3-1所示。

1）用户域（Customer Domain）。用户域代表用户关心的目标，用顾客需求（C）来表示。它反映用户对产品（或过程、系统和材料）的需要，用{CA}表述。通常，可以用市场要求说明书（Marketing Requirement Specification，MRS）来表述。例如，用户需要一种实用、经济的环保汽车。

2）功能域（Functional Domain）。功能域将用户对产品的需要，用功能需求﹛FR_S﹜和约束﹛C_S﹜来表述。功能需求（FR_S）是产品在功能域中完全表征对产品（广义）功能需要的独立需求的一个最小集。其中，每一个FR就独立于任何一个其他的FR。而约束（C_S）是可以接受的边界。其中，输入约束是在设计要求中表达的，而系统约束则是由设计解决方案的运作系统所施加的。例如，将用户需要转化为车速、日行驶里程（活动半径）、最大功率、制动性、最小转弯半径、单位能耗指标、坚固性、可靠性等表达的FR_S和以允许的污染物和噪声等级、生产率、成本表达的C_S。在用户域和功能域之间的映射就是概念设计阶段所完成的任务。

3）物理域（Physical Domain）。为了满足所要求的功能需求，在物理域中，需要构思和确定相应的设计参数{DP_S}，它是关键点物理变量，用以表征设计并满足规定的FR_S。例如，对应上述FR_S可对汽车提出：100km/h、500km、50kW、制动距离1m、转弯半径2m、以60km/h车速碰撞无明显损坏、MTBF（平均无故障间隔）2万km；对应C_S提出废气排放达到欧洲4号标准、生产率为日产50辆、成本在10万元以下。在功能域和物理域之间的映射就是产品设计阶段，包括产品方案构思、结构设计和参数设计。

4）过程域（Process Domain）。为了实现DP_S所表达的产品，必须在过程域中构思相应的制造过程和装备，并提出需控制的过程参数PV_S。它是过程域中的关键变量，用以表征能够产生规定的DP_S的过程。例如，在零件热处理过程所需控制的温度、时间、化学气氛等。在物理域和过程域之间的映射就是制造过程设计阶段。

应当指出，上述四个域之间的映射，不只是单向的，而是迭代的，即可能在物理域中发现功能域中的问题，而有新的创意，也可能在过程域中发现物理域中的不合理之处，而加以调整。(www.xing528.com)

对于不同的设计对象，其四个域的特征如表3-1所示。

图3-1 设计世界的四个“域”

表3-1 不同设计对象四个域的特征