创新驱动发展战略,要求企业不断提高自主创新能力,突破性创新就是提高企业自主创新能力的有效途径之一。突破性创新不仅可使产品性能大幅提升、成本大幅度下降,提高系统的理想化水平,而且有利于企业扩大市场份额,占据市场的主导地位,形成新的市场规则。但是突破性创新的创新风险较高,一旦失败,可能会导致企业消亡或退出市场。为了提高突破性创新的效率,论文将性能需求用于系统问题分析过程,形成面向突破性创新的系统结构问题分析过程模型;将技术进化趋势、效应等用于问题解决过程,构建功能求解过程模型,并提出递进式功能重组方法;在上述基础上,构建基于系统结构改变的突破性创新设计过程模型,为产品创新以及企业提高核心竞争力提供强大的理论工具。论文的主要内容包括以下几个方面:1.通过相关用户的需求分析,确定系统未满足的性能需求,论述性能需求与系统结构对应关系的构建过程,进而确定两类系统问题:需求-结构问题和需求-功能问题,构建面向突破性创新的系统结构问题分析过程模型。2.论述了裁剪的优点,分析了将其应用于突破性创新的可行性,应用裁剪方法解决系统的需求-结构问题,并应用裁剪规则、技术进化趋势与效应解决裁剪问题,提出递进式功能重组方法;应用效应和功能导向搜索方法解决系统需求-功能问题,完成功能设计,建立功能求解过程模型。3.通过分析国内外学者对突破性创新的观点,提出突破性创新的界定方法,作为突破性创新设计方案的评价标准,并从性能需求的获取、突破性创新系统结构问题分析和问题解决的基础上,构建基于系统结构改变的突破性创新设计过程模型,为创新设计理论提供又一新的思路。4.应用本论文提出的基于系统结构改变的突破性创新设计过程模型对大蒜去皮设备进行创新设计,验证理论研究成果的正确性和科学性。