面对日益激烈的市场竞争，概念设计对于降低机电产品开发的多域复杂性及提高产品的质量和创新具有重要作用。为了满足用户的真实要求及提高设计效率，如何为产品的功能需求分析提供有效方法并支持自动化和智能化的功能分解，一直是研究热点。目前，尽管已有不少研究，但还存在诸多不足与挑战:(1)用户需求与系统功能需求之间存在差距，在线评论中隐含的用户群体需求偏好的分歧也往往被忽视;(2)传统功能表示的语义不足，导致歧义和冲突，形式化结构的缺乏也阻碍了自动功能分解的研究;(3)现有功能分解的研究主要集中于对基于能量流、信号流的分解，而对物料流的变化，特别是涉及物料复杂形态变化的功能分解则鲜有涉及。为此，本论文围绕上述问题展开研究，主要研究工作包括:　　提出基于在线用户评论的产品功能分析方法。面向在线评论这类用户需求来源，提出基于文本分析自动挖掘用户偏好的方法。进而使用模糊推理，综合考虑用户对产品各方面特征的评价和用户群体意见中的分歧，以获得用户对各项需求的满意度。最后，基于质量功能配置矩阵和用户满意度评估产品不同功能的重要性。该方法以用户需求为驱动，为设计者指明功能设计的重点。　　提出基于本体的产品功能语义建模表示方法。针对传统功能表示中语义性和形式化不足的问题，使用本体结构化概念设计过程中的功能知识语义，并基于系统建模语言定义对应的建模元素，支持基于输入输出流状态的功能模型表示及多视角的功能结构建模。使用该方法创建的功能模型支持语义检测、知识推理和语义查询，为实现后续自动功能分解奠定基础。　　提出基于本体语义推理的自动功能分解方法。首先，基于对功能模型中输入/输出流状态语义的比较，将总功能分解为多个实现流的单方面改变的子功能任务;接下来基于本体语义推理，对子功能查找可行的工作原理;最后基于对工作原理的实现过程知识，为子功能任务的实现生成所需要的辅助子功能。该方法为功能的自动分解提供了解决方案，能够提高设计效率。　　提出基于物料形态语义的自动功能分解方法。提出分层抽象的方式帮助设计者对物料组成结构和形状建模。因此，基于输入/输出物料的形态模型，形态的整体变化能够被分解为多个完成局部变化的子功能任务;进而使用路径规划算法，确定局部子变化任务实现的顺序。该方法解决了设计初期无法形式化表示物料形状和结构的困难，并实现了物料的形态改变功能的自动分解。　　最后基于IBM Rhapsody平台开发了实现上述研究成果的原型系统，并以吹风机的设计及其包装盒的成型过程为例，验证了所提出方法的有效性。