產品模型在以往的單一機床設計中，是以設計紙的形式表達結構模型的。設計新的機床時，要重新繪制設計紙，構造新的結構模型。機床的功能模型和原理模型隱含在結構模型中，沒有顯式表達。在快速應變工程設計方法中，不僅要構造系列化的結構模型，還要建立相對應的功能模型和原理模型。新產品和變型產品的設計是從功能模型到原理模型，再到相應的結構模型的過程。

　　功能模型是根據(jù)用戶使用要求而確定的。功能模型由產品功能和子功能組成，以樹狀結構表達。原理模型是設計過程中使用的各種設計條件、分析計算方法等，如機床的傳動計算、動力計算。建立原理模型數(shù)據(jù)庫是快速應變工程設計的特色之一。一般情況下，滿足某一功能的設計原理包括設計經驗保存在書本、手冊和設計者的大腦中，為了實現(xiàn)變型設計和設計的自動生成，必須建立對應于功能模型的設計原理模型數(shù)據(jù)庫。

　　結構模型由整機裝配模型、部件裝配模型和零件模型組成，可以是二維或三維形，也用樹狀結構表達從大到小的、從整到零的裝配關系。對應于同樣原理的結構模型是系列化的和多參數(shù)規(guī)格化的。系列化主要體現(xiàn)在結構模型中。與功能模型、原理模型成影射關系的結構模型存放在形數(shù)據(jù)庫中。

　　成組編碼對存放在數(shù)據(jù)庫中的各種模型和通用零部件分類編碼是快速應變設計的一個重要步驟。成組技術（GT）的編碼原理和方法被用于快速應變的設計過程中。編碼系統(tǒng)根據(jù)產品族的特點確定，其目的是簡單可行，便于檢索。編碼方式可以采用國際、國內的標準，也可以自行創(chuàng)建，能滿足使用即可。

　　設計生成程序設計分為兩類，一類是新產品開發(fā)設計，另一類是系列機床的變型設計。設計生成程序是建立在成組編碼基礎上的，具有智能化的特性，特別是在變型設計時可以自動生成新的設計結果。專家系統(tǒng)是基于專家知識庫和推理的仿人智能系統(tǒng)。由于建立比較完善的專家知識庫難度大且時間長，而且不具備創(chuàng)新能力，所以不可能完全用專家系統(tǒng)實現(xiàn)設計。因此，編制便于設計人員參與的、界面友好的、具有智能化特性的設計生成程序，進行人機交互設計是快速應變工程化設計系統(tǒng)中非常重要的一部分。

　　對采用了部分新技術和新功能部件的新機床產品設計完成后，及時將新設計的部分按不同的模型充實原有的模型庫，不斷擴大設計系統(tǒng)的功能和設計范圍。加工中心的快速應變工程化設計首先，按照系列化、模塊化和標準化原則分別建立立式加工中心的功能模塊和結構模型產品的功能模型、原理模型和結構模型的數(shù)據(jù)庫和形庫。是立式加工中心的功能模型和原理模型樹狀。

　　其次建立與功能模型、原理模型相對應的結構模型，它以形的方式存放在庫中，是裝配好的結構模塊。結構模塊又由子模塊和零件組成。裝配中的零件是從零件庫中取出的。零件庫又分為通用零件庫和專用零件庫等。模塊和零件經過分類編碼，按照一定規(guī)則存放。結構模型是與功能模型、原理模型有對應關系的樹狀結構。例如，主軸箱是一個功能組件模塊，而主軸箱又由主軸組件、主軸電動機、箱體及附件等子功能模塊組成。

　　機床產品的設計生成程序是在完成數(shù)據(jù)庫和分類編碼系統(tǒng)的基礎上進行的，并根據(jù)用戶的要求配置功能和規(guī)格，確定相應的編碼。根據(jù)編碼尋找對應的結構配置然后生成機床產品設計結果。如果數(shù)據(jù)庫中的結構模型能夠滿足要求，設計結束；否則還要根據(jù)功能要求尋找原理模型，進行結構和規(guī)格的變型設計。以專家系統(tǒng)為基礎的人機交互智能化設計是比較適用的方式。特別是在進行新產品開發(fā)時，人往往起到關鍵作用。設計過程。

　　結論快速應變工程化設計方法是系列化產品的設計方法之一，是為適應目前市場競爭激烈、機床產品品種多、變化快的要求而采用的先進設計技術。結合不斷發(fā)展的CAD/CAM技術和虛擬制造技術，將會促使機床的設計方法產生巨大的變化。