产品的设计过程本质上是一个知识流动、集成、竞争和进化的过程。知识集成就是使若干知识条或者知识子集根据一定的逻辑关系合并成为一个知识集,该知识集旨在回答集成前提出的设计问题。随着设计进程,知识集的内涵不断增加,设计任务逐渐清晰,对所设计的产品的功能知识、结构知识、行为知识的描述也逐步完整和规范化。然而,国内企业普遍存在设计知识积累不足、产品创新中所需的专业知识获取能力有限的问题,仅依靠企业自身力量实现产品创新十分困难。在这种背景下,研究如何利用分散在各地的设计知识开展有效的集成设计对于提高企业知识获取能力、促进不同组织间知识流动、引导企业通过知识集成实现创新具有重要的现实意义。本文以分布式资源环境为背景,围绕集成设计过程研究、集成设计方法研究并以摩擦学系统设计为案例进行应用验证和网络平台开发三个方面开展研究,主要研究工作可以概括为以下四个方面:1.建立分布式资源环境下集成设计过程模型,即需求-功能-结构-行为(RFSB)模型。产品的设计知识主要包含功能知识、结构知识和行为知识,产品的设计过程即针对功能、结构和行为知识的处理以及实现上述知识之间的转换。本文明确定义和表达了需求、功能、结构、行为等设计知识,综合考虑需求说明、结构集成、行为分析和方案评估的设计活动,建立了集成设计过程模型-RFSB模型。该模型适用于分布式资源环境,考虑了如何将外部资源有效融入设计过程中。2.提出了基于RFSB模型的从功能知识到结构知识的映射方法。Suh的公理设计提出的从功能需求到设计参数的过渡是产品设计过程中的重点,但他们未提出从功能需求到设计参数的具体映射方法。本文在功能到结构映射过程中,建立了从上到下的之字形映射过程模型,并开发了相应算法来支持分布式资源环境下从功能到结构的搜索,并应用于摩擦磨损试验机的设计过程中。3.提出了基于RFSB模型的从结构知识到行为知识的映射方法。由于分布式资源环境下知识服务众多,针对同一需求会产生多种对应的解决方案,因此就需要对这些解决方案进行初步的筛选。这些解决方案有着不同的结构,筛选的依据即这些结构的行为分析结果。本文定义了功能单元之间的连接方式和计算原则,提出了基于功能结构图的结构-行为映射方法并应用于摩擦磨损试验机设计过程中,为设计初始阶段解决方案的筛选提供了参考。此外,还提出了基于仿真和试验的结构-行为映射方法,并以活塞环缸套摩擦学系统设计过程中的仿真和试验为例对该方法进行了验证。4.构建了支持RFSB模型的知识集成网络平台。本文针对该网络平台上的知识服务进行了分类,并对该平台如何支持基于RFSB模型的设计过程进行了详细描述。针对平台中基于仿真的行为知识获取模块,本文探讨了其服务流程,包括发布方式、搜索方法和执行步骤,开发了相应软件用于支持仿真类知识服务,并应用于活塞裙部-活塞环组联合仿真中。