CN109783922A - 一种基于功能与环境因素的区域产品设计方法、系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于功能与环境因素的区域产品设计方法、系统及其应用，涉及装备产品设计领域，包括在进行产品设计之前，对区域产品中的功能要素进行第一可视化表达；对环境要素进行第二可视化表达；对每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行分析，建立关联关系集合，并进行逻辑可视化表达；根据功能之间以及功能与环境要素之间的关联关系将第一可视化表达、第二可视化表达、逻辑可视化表达构建成能够暴露区域产品中环境及功能关系潜在风险和缺陷的可视化网络模型，根据所述可视化网络模型对区域产品进行设计，有效减少研制后期出现的深层次质量问题，在设计阶段及时发现潜在的不良关联影响并进行权衡修改。

Description

一种基于功能与环境因素的区域产品设计方法、系统及其 应用

技术领域

本发明涉及装备产品设计领域，尤其涉及一种区域产品设计方法。

背景技术

现今装备出现的故障，许多是因为不同产品布局在同一区域，由于空间的耦合或干涉，出现多事件、多因素的交联作用产生不良后果。如由于某一产品故障导致出现工作应力或局部环境应力改变引起其它产品关联问题，区域维修操作产生干涉引起其它产品问题，区域中多事件累积导致严重事件发生问题，等等。这些都是因在局部区域多产品聚集而可能引发的故障、环境、操作关联作用下的不良后果。工程实践可以看到，由于区域的空间耦合作用产生的不良后果不仅是安全性问题，同时有故障影响、维修影响、安全影响和保障工具影响等，并且与产品的功能密切相关。为解决区域产品质量特性分析过程中多因素关联影响分析方法不足的问题，非常必要研究面向区域的产品多因素关联影响分析的方法。

国内外现有技术大多都是面向装备区域单因素单特性的分析研究，缺乏针对多因素多特性的综合分析手段。而现有的综合方法比较突出技术流和工作流，解决并行问题，但只停留在系统层面，没有针对特定的点进行深入的研究。

发明内容

为了解决现有的产品设计存在的技术问题，本发明提供一种基于功能与环境因素关联分析的区域产品设计方法，本发明方法通过对多个质量特性进行分析，减少了开展多个单一特性分析存在的不必要工作重复和协调困难，提高了设计分析工作的效率，本发明方法基于区域产品功能与环境多因素关联关系分析对产品设计过程具有辅助效果，有效减少研制后期出现的深层次质量问题，在设计阶段及时发现潜在的不良关联影响并进行权衡修改。

为实现本发明的技术目的，本发明一方面提供一种基于功能与环境因素的区域产品设计方法，包括：

在进行产品设计之前，对区域划分后区域产品中的功能要素进行第一可视化表达；

对影响区域产品功能发挥或产品作业所影响的环境要素进行第二可视化表达；

对每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行分析，建立关联关系集合，并进行逻辑可视化表达；

根据每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系将第一可视化表达、第二可视化表达、逻辑可视化表达构建成能够暴露区域产品中环境及功能关系潜在风险和缺陷的可视化网络模型，根据所述可视化网络模型对区域产品进行设计。

其中，所述第一可视化表达、第二可视化表达和逻辑可视化表达通过多类标记的组合实现，所述多类标记包括图形、数字、字母或符号中的一种或多种。

其中，所述图形、数字、字母或符号可以是具有色彩的，也可以为常规颜色。

其中，第一可视化表达与第二可视化表达相对应。

特别是，所述对区域划分后区域产品中的功能要素进行第一可视化表达包括：

构建区域产品中的功能要素集合，以功能要素集合中的节点表示某功能；

利用除功能要素集合中采用的标记之外的同一标记与集合中的节点进行组合，对包括区域输入、区域输出的每个功能要素进行定义，实现区域产品中的每个功能产品的可视化表达。

在本发明的一个实施例中，构建的功能要素集合采用非空有限集合V来表示，以Vi定义某功能，V0定义区域输入，Vi+1定义区域输出，其中，V＝[v1， v2，…，vi]，i表示区域产品或功能的数量。

在针对具体的区域进行功能与环境关联关系建模时，首先要做的就是定义每个区域内产品的功能，给出vi到功能或产品的一一对应，并填入区域产品功能定义表中。而模型中功能或产品的表达图形的布局位置可以作为实际结构中区域内产品的布局位置的近似表达，作为关联关系的位置参考。

特别是，所述对影响区域产品发挥或产品作业所影响的环境要素进行第二可视化表达包括：

构建区域产品中的环境要素集合，以环境要素集合中的节点定义某环境；

利用除环境要素集合中采用的标记之外的不同标记与环境要素集合中的节点进行组合对自然环境和诱发环境中的区域内部环境和区域外部环境进行定义，实现环境要素的可视化表达。

在发明的一个实施例中，构建的环境要素集合采用非空有限集合E＝[e0，e1，e2，…，ei+1]表示，i表示区域中的产品或功能数量。

其中，e0定义为自然界环境，e1，e2，…，ei定义为区域内部各产品对应的诱发环境，ei+1定义为区域外部诱发环境。

并且，为了使环境与功能的关系更加明确，分别采用不同形状的图形表示不同的环境要素。

需要说明的是，不同形状的图形也可以采用其他标志来表达。

由于功能可能会对环境产生应力诱发环境的变化，如温度的升高或降低，产生振动等，可以看作是环境的输入。同样地，环境也可以对功能产生影响，例如功能故障或性能下降等，可以看作是环境的输出。环境对功能的影响，可以是自然环境或诱发环境。因此本发明将功能与环境关联关系可分为自然环境和诱发环境关联关系，并将区域内部环境和区域外部环境区分表达。

其中，环境要素集合与功能要素集合相对应。

特别是，所述对每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行逻辑可视化表达包括：

构建功能要素之间关联关系中的能量传递发生的能量流、功能要素之间的信号传递发生的信号流及功能要素之间的物料传递发生的物料流的数值集合；

将数值集合中的每个数字与具有指向的第一标记组合，对功能要素之间关联关系进行功能传递定义；利用具有指向的标记的第二标记对功能与环境之间的关联关系进行功能环境影响定义，实现逻辑可视化表达。

其中，所述功能要素之间能量传递发生的能量流包括但不限于生物能、移动、力、振动、扭矩、旋转、电能、液能、热能、气压、化学能、放射能、声波能、光学能、太阳能、电磁能。

其中，所述功能要素之间的信号传递发生的信号流包括但不限于：压力、温度、位置、控制。

其中，所述功能要素之间的物料传递发生的物料流包括但不限于固体、液体、气体。

其中，所述构建功能要素之间关联关系中的能量传递发生的能量流、功能要素之间的信号传递发生的信号流及功能要素之间的物料传递发生的物料流的数值集合为数值集合T＝[1，2，…，m]。

其中，功能之间的传递用有向实线段表示，箭头表示传递的方向，流类型用有向实线段上的数字表示。

特别是，所述第一标记除了用实线段表示以外，还可以用其他具有方向指示的符号或图形表示。

其中，功能与环境关联关系采用有向的虚线段表示功能与环境之间的关联关系，箭头表示影响方向。

特别是，所述第二标记除了用虚线段表示以外，还可以用其他与第一标记不同的具有方向指示的符号或图形表示。

尤其是，所述区域划分后区域产品是根据行业区域划分准则、产品的组成界面以及对区域分析检查要求进行划分后，再依据设备的密集程度、环境恶化的可能性以及区域中可能出现的偶然损伤可能性大小确定的重要区域的区域产品。

其中，所述行业区域划分准则、产品的组成界面、区域分析检查要求根据应用领域不同，而采用该应用领域的行业区域划分准则、产品的组成界面、区域分析检查要求，例如将本发明方法应用于飞机领域时，可以采用GJB/Z99系统安全性分析手册的区域划分准则、GJB663《军用通信设备及系统安全要求》、《系统可靠性保证大纲》等。

其中，所述依据设备的密集程度、环境恶化的可能性以及区域中可能出现的偶然损伤可能性大小确定重要区域均为本领域技术人员通过本领域常规方法对所设计的装备的历史数据分析得知。

本发明方法通过对区域产品的划分以及重要区域的确定，明确区域内系统、设备清单，构成区域的结构信息，即为区域划分的相应参数，包括：区域编号、区域描述、区域位置、区域边界、区域工作信息、接近方式、使用环境、分系统及设备清单、设备行为等等。

本发明通过对产品区域进行划分，重要区域的确定，分析出对产品质量特性影响因素，以便提供明确清晰的区域界定，提高了本发明方法的准确性。

为实现本发明的技术目的，本发明还提供一种基于功能与环境因素的区域产品设计系统，包括：

数据库，所述数据库中包括行业区域划分准则信息、产品的组成界面信息以及对区域分析检查要求信息，以及待设计产品的密集程度分析结果、环境恶化的可能性分析结果以及区域中可能出现的偶然损伤可能性大小分析结果；

与数据库连接，对待设计产品区域进行划分，确定区域产品的功能要素、环境要素以及每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系的分析要素；

与分析要素连接，对区域产品的功能要素、环境要素以及每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行第一可视化表达、第二可视化表达和逻辑可视化表达，并生成可视化网络模型的输出要素。

为实现本发明的技术目的，本发明将上述基于功能与环境因素的区域产品设计方法或系统用于装备产品设计的应用。

其中，所述装备包括民用飞机、民用船舶等大型机械装备。

有益效果：

与现有的区域产品分析方法相比，该方法有如下的优点：

1)本发明提出的区域产品之间的空间关联分析方法能够将区域产品的空间关联作用清晰而准确地表达出来。

2)将全质量特性纳入分析范围，增强了区域分析方法的综合性和全面性，分析结论可有效减少设计不合理方面，同时减少了不同部门之间的重复性工作。

3)通过并行考虑质量特性，提高了产品设计分析过程的效率。同时，通过综合考虑的区域产品分析方法，能够大幅度减少设计过程中不同部门分析相同事件的冗余工作。

4)本发明为“五性一体化”设计效率的提高，为区域产品领域中自动化和便捷化的发展方向提供了技术可行性。

附图说明

图1为实施例1的基于功能与环境因素的区域产品设计方法步骤；

图2为实施例2的基于功能与环境因素的区域产品设计系统；

图3为应用实施例1的基于功能与环境因素关联分析的区域产品设计方法框架；

图4为应用实施例1的区域详细信息、工作信息表达；

图5为应用实施例1的区域产品功能与环境关联关系网络模型框架；

图6为应用实施例1的区域产品传递类型定义；

图7为应用实施例1的实施例飞机起落架区域功能与环境关联模型。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。下列实施例中未注明结构、系统或条通常按照常规条件，或按照行业所建议的方法，未注明具体来源，如无特别说明，均通过常规方法获得。

实施例1基于功能与环境因素的区域产品设计方法

如图1所示，本发明提供的提供一种基于功能与环境因素的区域产品设计方法，包括以下步骤：

S101，在进行产品设计之前，对区域划分后区域产品中的功能要素进行第一可视化表达；

S102，对影响区域产品功能发挥或产品作业所影响的环境要素进行第二可视化表达；

S103，对每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行分析，建立关联关系集合，并进行逻辑可视化表达；

S104，根据每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系将第一可视化表达、第二可视化表达、逻辑可视化表达构建成能够暴露区域产品中环境及功能关系潜在风险和缺陷的可视化网络模型，根据所述可视化网络模型对区域产品进行设计。

具体的，所述行业区域划分准则、产品的组成界面、区域分析检查要求根据应用领域不同，而采用该应用领域的行业区域划分准则、产品的组成界面、区域分析检查要求，例如将本发明方法应用于飞机领域时，可以采用GJB/Z99系统安全性分析手册的区域划分准则、GJB663《军用通信设备及系统安全要求》、《系统可靠性保证大纲》等。

具体的，所述依据设备的密集程度、环境恶化的可能性以及区域中可能出现的偶然损伤可能性大小确定重要区域均为本领域技术人员通过本领域常规方法对所设计的装备的历史数据分析得知。

本发明方法通过对区域产品的划分以及重要区域的确定，明确区域内系统、设备清单，构成区域的结构信息，即为区域划分的相应参数，包括：区域编号、区域描述、区域位置、区域边界、区域工作信息、接近方式、使用环境、分系统及设备清单、设备行为等等。

本发明通过对产品区域进行划分，重要区域的确定，分析出对产品质量特性影响因素，以便提供明确清晰的区域界定，提高了本发明方法的准确性。

进一步的，所述第一可视化表达、第二可视化表达和逻辑可视化表达通过多类标记的组合实现，所述多类标记包括图形、数字、字母或符号中的一种或多种。

具体的，所述图形、数字、字母或符号可以是具有色彩的，也可以为常规颜色。

进一步的，为了使环境与功能表达更加清晰，所述第一可视化表达与第二可视化表达相对应。

进一步的，所述对区域划分后区域产品中的功能要素进行第一可视化表达包括：

构建区域产品中的功能要素集合，以功能要素集合中的节点表示某功能；

利用除功能要素集合中采用的标记之外的同一标记与集合中的节点进行组合，对包括区域输入、区域输出的每个功能要素进行定义，实现区域产品中的每个功能产品的可视化表达。

在针对具体的区域进行功能与环境关联关系建模时，首先要做的就是定义每个区域内产品的功能，给出vi到功能或产品的一一对应，并填入区域产品功能定义表中。而模型中功能或产品的表达图形的布局位置可以作为实际结构中区域内产品的布局位置的近似表达，作为关联关系的位置参考。

进一步的，所述对影响区域产品发挥或产品作业所影响的环境要素进行第二可视化表达包括：

构建区域产品中的环境要素集合，以环境要素集合中的节点定义某环境；

利用除环境要素集合中采用的标记之外的不同标记与环境要素集合中的节点进行组合对自然环境和诱发环境中的区域内部环境和区域外部环境进行定义，实现环境要素的可视化表达。

由于功能可能会对环境产生应力诱发环境的变化，如温度的升高或降低，产生振动等，可以看作是环境的输入。同样地，环境也可以对功能产生影响，例如功能故障或性能下降等，可以看作是环境的输出。环境对功能的影响，可以是自然环境或诱发环境。因此本发明将功能与环境关联关系可分为自然环境和诱发环境关联关系，并将区域内部环境和区域外部环境区分表达。

进一步的，所述对每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行逻辑可视化表达包括：

构建功能要素之间关联关系中的能量传递发生的能量流、功能要素之间的信号传递发生的信号流及功能要素之间的物料传递发生的物料流的数值集合；

将数值集合中的每个数字与具有指向的第一标记组合，对功能要素之间关联关系进行功能传递定义；利用具有指向的标记的第二标记对功能与环境之间的关联关系进行功能环境影响定义，实现逻辑可视化表达。

具体的，所述功能要素之间能量传递发生的能量流包括但不限于生物能、移动、力、振动、扭矩、旋转、电能、液能、热能、气压、化学能、放射能、声波能、光学能、太阳能、电磁能。

具体的，所述功能要素之间的信号传递发生的信号流包括但不限于：压力、温度、位置、控制。

具体的，所述功能要素之间的物料传递发生的物料流包括但不限于固体、液体、气体。

具体的，所述区域划分后区域产品是根据行业区域划分准则、产品的组成界面以及对区域分析检查要求进行划分后，再依据设备的密集程度、环境恶化的可能性以及区域中可能出现的偶然损伤可能性大小确定的重要区域的区域产品。

在实际应用中，具体步骤如下：

1、区域界定及表达

区域产品间的关联耦合作用主要体现在对区域产品的质量特性的影响上，需要对产品质量特性影响因素进行分析，清晰的区域界定是完成区域产品分析的前提。借助GJB/Z99系统安全性分析手册的区域划分准则，依照区域分析检查要求以及产品组成界面等方面的内容对产品进行区域划分，得到相应的划分图。随后进行编号并依据设备的密集程度、环境恶化的可能性以及区域中可能出现的偶然损伤可能性大小确定重要区域，明确区域内系统、设备清单。

区域的结构信息即为区域划分的相应参数，包括：区域编号、区域描述、区域位置、区域边界、区域工作信息、接近方式、使用环境、分系统及设备清单、设备行为、等等。

2、区域产品功能定义及图形化表达

基于广义有向图理论的图形化表达方法，在区域划分结果上增加功能要素的图形化表达方法。网络模型中，功能要素是功能层的组成元素，在此用非空有限集合V来表示区域功能的集合，令V＝[v1，v2，…，vi]，i表示区域产品或功能的数量。它的元素为节点，用节点vi表示某功能，v0表示区域输入，vi+1表示区域输出。在针对具体的区域进行功能与环境关联关系建模时，首先要做的就是定义每个区域内产品的功能，给出vi到功能或产品的一一对应，并填入区域产品功能定义表中。而模型中功能或产品的表达图形的布局位置可以作为实际结构中区域内产品的布局位置的近似表达，作为关联关系的位置参考。

3、功能关联关系、功能与环境间关联关系图形化表达

功能关联关系可总结为功能与功能之间、功能与环境之间的关联关系，总结如下

1)功能与功能：在功能与功能之间的关联是区域产品的内在关系。功能之间的传递也可以称作流。功能之间的传递用有向实线段表示，箭头表示传递的方向，流类型用有向实线段上的数字表示。区域中流的类型用数值集合T＝[1，2，…， m]表示。区域中产品或功能间的传递主要包括三大类：能量流、信号流及物料流。

表1区域中产品间的传递类型定义

2)功能与环境：功能可能会对环境产生应力诱发环境的变化，如温度的升高或降低，产生振动等，可以看作是环境的输入。同样地，环境也可以对功能产生影响，例如功能故障或性能下降等，可以看作是环境的输出。环境对功能的影响，可以是自然环境或诱发环境。在此用有向的虚线段表示功能与环境之间的关联关系，箭头表示影响方向。

功能与环境关联关系可分为自然环境和诱发环境关联关系。

为了区分自然环境和诱发环境，在对环境要素进行图形化表达时，将区域内部环境和区域外部环境区分表达。区域环境用非空有限集合E＝[e0，e1，e2，…， ei+1]表示，i表示区域中的产品或功能数量。其中，e0表示自然界环境，e1，e2，…， ei表示区域内部各产品对应的诱发环境，ei+1表示区域外部诱发环境。在模型中分别用不同形状的图形表示温度、湿度、振动、噪声、电磁、泄漏等。其中泄漏属于诱发环境，不需要在自然环境中进行表达。图形化表达如下表所示。

表2功能关联关系、功能与环境间关联关系图形化表达表

4、形成网络模型

经过前面四步，所研究区域中的功能要素、环境要素、关联关系要素均可以在模型中有效表达，最终形成区域产品功能与环境关联关系网络模型。

根据形成的网络模型，可以对区域产品功能与环境关联模型危害进行影响分析，包括：通过网络关系模型，可以较为清晰地看到界定区域中产品与产品以及产品与环境之间的关联关系。可以通过对不同传递关系的分析发现可能存在关联的故障模式。

根据分析获得的区域产品关联故障模式，分析故障后果，整理故障模式类别后按照故障严重级别列出并标号，将危害性大、影响范围广的故障模式及相关部件列表，发送给相关部门并提出设计更改意见。

实施例2基于功能与环境因素的区域产品设计系统

如图2所示，本发明提供的一种基于功能与环境因素的区域产品设计系统包括：数据库1，与数据库连接的分析要素2和输出要素3。

具体的，所述数据库1中包括行业区域划分准则信息、产品的组成界面信息以及对区域分析检查要求信息，以及待设计产品的密集程度分析结果、环境恶化的可能性分析结果以及区域中可能出现的偶然损伤可能性大小分析结果；

具体的，所述分析要素2可以调取数据库中的信息对待设计产品区域进行划分，确定区域产品的功能要素、环境要素以及每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系。

具体的，所述输出要素3可以对区域产品的功能要素、环境要素以及每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行第一可视化表达、第二可视化表达和逻辑可视化表达，并生成可视化网络模型。

应用实施例

以某飞机起落架区域为例，完成区域产品多因素建模过程，具体过程参照图 3、5所示的基于功能与环境因素关联分析的区域产品设计方法框架。

1、起落架区域特性分析

借助GJB/Z99系统安全性分析手册的区域划分准则，依照区域分析检查要求以及产品组成界面等方面的内容对产品进行区域划分，得到相应的划分结果，划分结果可以参照图4所示的区域详细信息、工作信息表达图对起落架区域特性进行分析，分析结果如下：

1)区域编号：140。

2)区域描述：主起落架起落架舱。

3)区域位置：左侧是区域代号为130的设备舱，上侧是区域代号为240 的客舱，右侧是区域代号为150的三号液压系统舱。

4)区域边界：舱内隔板。

5)区域工作信息：含有起落架系统、液压系统、操作系统以及相关的各种管路，包括液压管线、电缆线、输油管线以及空调排气管等。

6)接近方式：空间有限。

7)使用环境：与外界环境接触较多，受环境的影响比较明显。

8)分系统及设备清单见表。

9)设备行为：包含有正常、应急收放系统的起落架，承载起飞和降落时的冲击。

2、起落架区域功能与环境关联关系模型构建

1)分析起落架区域中的产品组成以及产品间的传递，对产品间的传递类型进行定义和编号，具体参照图6所示的区域产品类型定义，并形成产品间传递类型定义表和功能与环境关联表，如表3和表4所示。

表3起落架区域产品间传递类型定义

表4飞机起落架区域功能与环境关联关系定义

V	产品名称
		V<sub>0</sub>	系统输入
V<sub>1</sub>	作动马达
		V<sub>2</sub>	液压收放系统
V<sub>3</sub>	起落架运动机构
		V<sub>4</sub>	上位锁
V<sub>5</sub>	下位锁
		V<sub>6</sub>	液压油箱
V<sub>7</sub>	回油滤
		V<sub>8</sub>	供油滤
V<sub>9</sub>	油箱的油量传感器
		V<sub>10</sub>	轮胎

2)构建可视化网络建模进行产品设计。

a)分析关联关系

分析区域产品中功能与功能之间(即产品与产品之间)、功能与环境之间 (即产品与环境之间)的关联影响关系。

b)生成影响分析过程

根据分析结果，构建区域产品的可视化网络模型，如图7所示。参照图7 所示的模型，将潜在不良关联影响时间及相关联区域产品依据严重程度进行分析评价，从而可以得到起落架区域中潜在不良关联事件的严重程度排序，以便设计分析人员按照轻重缓急的顺序采取安全措施或改进设计。

本发明对区域产品进行划分后建模，是为了方便分析存在于空间关联产品之间的耦合作用而进行的建模方法，然而区域产品间的关联耦合影响通常是多种关联影响因素的共同作用，因素之间可能相互制约、相互关联。本方法针对区域产品关联影响因素的复杂性和安全性，从影响区域产品的三种因素出发，将区域产品功能与环境关联关系网络模型划分为功能要素、环境要素和关联关系要素，充分考虑区域产品功能与环境关联因素，建立功能与环境关联关系模型。

本发明通过并行的多质量特性综合考虑，不仅可以充分考虑多特性因素的相互作用影响，同时也是一种很好的并行工作方法，实现同步对多个质量特性进行分析，减少了开展多个单一特性分析存在的不必要工作重复和协调困难，提高了设计分析工作的效率。区域产品功能与环境多因素关联关系分析具有对设计过程的辅助，有效减少研制后期出现的深层次质量问题。通过区域产品关联影响分析，可以设计阶段及时发现潜在的不良关联影响并进行权衡修改。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于功能与环境因素的区域产品设计方法，其特征在于，包括：

在进行产品设计之前，对区域划分后区域产品中的功能要素进行第一可视化表达；

对影响区域产品功能发挥或产品作业所影响的环境要素进行第二可视化表达；

对每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行分析，建立关联关系集合，并进行逻辑可视化表达；

根据每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系将第一可视化表达、第二可视化表达、逻辑可视化表达构建成能够暴露区域产品中环境及功能关系潜在风险和缺陷的可视化网络模型，根据所述可视化网络模型对区域产品进行设计。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一可视化表达、第二可视化表达和逻辑可视化表达通过多类标记的组合实现，所述多类标记包括图形、数字、字母或符号中的一种或多种；

其中，第一可视化表达与第二可视化表达相对应。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对区域划分后区域产品中的功能要素进行第一可视化表达包括：

构建区域产品中的功能要素集合，以功能要素集合中的节点表示某功能；

利用除功能要素集合中采用的标记之外的同一标记与集合中的节点进行组合，对包括区域输入、区域输出的每个功能要素进行定义，实现区域产品中的每个功能产品的可视化表达。

4.如权利要1所述的方法，其特征在于，所述对影响区域产品发挥或产品作业所影响的环境要素进行第二可视化表达包括：

构建区域产品中的环境要素集合，以环境要素集合中的节点表示某环境；

利用除环境要素集合中采用的标记之外的不同标记与环境要素集合中的节点进行组合对自然环境和诱发环境中的区域内部环境和区域外部环境进行定义，实现环境要素的可视化表达。

其中，环境要素集合与功能要素集合相对应。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行逻辑可视化表达包括：

构建功能要素之间关联关系中的能量传递发生的能量流、功能要素之间的信号传递发生的信号流及功能要素之间的物料传递发生的物料流的数值集合；

将数值集合中的每个数字与具有指向的第一标记组合，对功能要素之间关联关系进行功能传递定义；利用具有指向的标记的第二标记对功能与环境之间的关联关系进行功能环境影响定义，实现逻辑可视化表达。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述：

功能要素之间能量传递发生的能量流包括生物能、移动、力、振动、扭矩、旋转、电能、液能、热能、气压、化学能、放射能、声波能、光学能、太阳能、电磁能；

功能要素之间的信号传递发生的信号流包括：压力、温度、位置、控制；

功能要素之间的物料传递发生的物料流固体、液体、气体。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区域划分后区域产品是根据行业区域划分准则、产品的组成界面以及对区域分析检查要求进行划分后，再依据设备的密集程度、环境恶化的可能性以及区域中可能出现的偶然损伤可能性大小确定的重要区域的区域产品。

8.一种基于功能与环境因素的区域产品设计系统，其特征在于，包括：

数据库，所述数据库中包括行业区域划分准则信息、产品的组成界面信息以及对区域分析检查要求信息，以及待设计产品的密集程度分析结果、环境恶化的可能性分析结果以及区域中可能出现的偶然损伤可能性大小分析结果；

与数据库连接，对待设计产品区域进行划分，确定区域产品的功能要素、环境要素以及每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系的分析要素；

与分析要素连接，对区域产品的功能要素、环境要素以及每个功能产品之间以及功能产品与环境要素之间的关联关系进行第一可视化表达、第二可视化表达和逻辑可视化表达，并生成可视化网络模型的输出要素。

9.一种将权利要1-7任一所述的方法用于装备产品设计的应用，其中，所述装备包括民用飞机、民用船舶等大型机械装备。

10.一种将权利要8所述的系统用于装备产品设计的应用，其中，所述装备包括民用飞机、民用船舶等大型机械装备。