机械系统通过再设计可以获得可变功能,成为可变功能机械系统。这类系统通常具有功能多,整体结构相对复杂的特点,适宜于采用模块化方法进行设计开发。目前面向机械系统可变功能再设计的模块化方法研究较少。本文针对模块化设计中需要解决的主要问题,从执行行为的相似性评估、模块划分方法、可适应性度量这三个方面开展研究,具体如下:首先,在以可变功能为目标对机械系统进行再设计时,需要选择具有一定相似性的机械产品进行组合。执行行为作为产品功能实现的最后一个环节,执行行为与产品功能的关系最为直接,在产品的设计开发过程中起着关键作用。对机械产品的执行行为进行相似性评估可以为产品的设计开发,特别是对基于现有产品的可变功能再设计提供支持。本文将执行行为分解为“动作+载体”,对动作进行分类比较,根据动作属性比较其相似度;将载体分为静载体和动载体,通过比较载体属性进行相似度的计算。根据相似要素建立相似元,利用层次分析法确定不同相似元对执行行为的权重,提出相似度的量化计算公式,为机械产品的可变功能再设计提供设计依据。最后以榨汁机、豆浆机及家用料理机为例,验证所提出方法的可行性。其次,根据相似度大小选出进行再设计组合的产品后,可以进一步采用模块化方法进行面向可变功能的设计开发,为此需要进行模块划分,以获得可以实现不同功能（即各可变功能）的模块组合。本文通过对可变功能机械系统各功能的使用情况、相应行为的相似程度以及构件组合的制造可行性等的分析计算,建立功能构件间的相关度矩阵,然后应用模糊聚类法得到多种模块划分方案,最后借助模块连接复杂度和再设计复杂度建立数学评价模型对方案进行评估,最终获得最优模块划分方案。通过对一个家用套装工具箱中的多种工具进行模块化设计,获得一个可用以设计获得可变功能组合工具的最佳模块划分方案,验证了本文方法的可行性。最后,以上述再设计方法所获得的产品需要对其进行分析评估,其中一个重要指标是产品的可适应性,并根据可适应性的大小对模块化方案进行优化。产品的可适应性是指产品的零部件替换或增减、结构的变化从而使其功能发生改变,而满足潜在的用户需求的能力。为此,从功能模块的独立性度量、接口可适应性的评价、适应性需求的客户满意度这三方面考虑来建立产品可适应性度量模型。首先,根据产品整体进行考虑,给出各个模块成为模块的认可条件,并建立模块独立条件矩阵来对模块的独立性进行度量;其次,将接口分为内部接口和外部接口,综合三个考核指标评价了接口的可适应性;再次,基于Kano需求分析模型对适应变换满足适应需求的用户满意程度进行了度量,以反映产品行为的可适应性的高低。最后以多功能家用料理机为例验证了该方法的有效性。