改革开放以来,我国制造业飞速发展,创造了“中国制造”的神话,但随着科学技术的进步和社会的发展,过去的发展模式已经跟不上时代的步伐,中国制造业必须完成由“中国制造”向“中国创造”的转型。提高自主创新能力是完成这一转型的前提,但有害功能的存在严重影响着创新产品的设计质量,制约着产品核心技术的升级换代。从前端预防的角度识别并消除潜在有害功能是提高产品设计质量的有效途径,有害功能演化过程的研究是有害功能预防和消除的基础。论文的主要内容包括以下几个方面:(1)提出了功能的实现机理,揭示了功能实现是外因和内因共同作用的结果。定义了有害功能的概念,阐述了有害功能的特点及其在产品全生命周期中各个阶段的表现,以功能的实现机理为基础分析了有害功能的形成原因。(2)基于风险理论定义了七个有害功能形成要素,包括:有害功能因子、有害功能实现原理、有害功能流、有害功能诱因、有害功能传导路径、有害功能受体和有害功能阈值。利用资源分析的方法,给出了有害功能因子的分析流程。借助模糊理论的相关知识,提出了有害功能阈值的求解方法。(3)在分析有害功能形成要素的属性和作用规律的基础上,将自组织理论引入有害功能的研究过程中,揭示了有害功能演化的内在规律,建立了有害功能形成演化分析模型,并介绍了有害功能演化的特点及模式。(4)以纽扣电池自动扣圈机的设计为例,依据有害功能形成演化流程分析了该产品设计原理解中可能产生的有害功能及其演化模式,给设计人员预防和消除有害功能提供了指导,验证了该过程的有效性与可行性。