我国是一个森林资源缺乏的国家，由于长期过量的采伐，使得原本就有限的可采森林资源急剧减少尤其是国家实施天然林保护工程，几大重点林区封山育林，禁伐或限制采伐天然林木。但是国家经济建设与人民生活仍需大量的木材和木制品，使得木材供需矛盾成为当前林业所面临的主要问题。要解决好这一矛盾，一方面要加强森林资源建设、经营培育与保护；另一方面通过合理有效利用森林资源，搞好木材综合利用，尤其是伐区剩余物的合理利用，提高木材的利用率，最大限度地发挥可利用木材资源的作用，从而缓解木材供需矛盾。
利用伐区剩余物的一个主要途径是将伐区剩余物中的小径、枝丫材进行削片加工，不仅可以提高森林资源利用率，还能改善林地卫生状况和防止发生森林病虫害等，加工后的削片，可作为制浆、造纸和生产人造板原料。
然而目前生产的木材削片机在伐区的削片作业常受到条件和环境的限制，因此开发适合于伐区作业的小型削片机显得迫切需要。
2、功能设计法
19世纪40年代，美国通用电气公司专门从事物资采购工作的工程师麦尔斯首先提出功能( Function)的概念，并把它作为价值工程研究的核心问题。他从功能角度来分析产品，认为顾客买的不是产品本身，而是产品的功能。在设计科学的研究过程中，人们也逐渐认识到产品设计或结构设计往往首先由工作原理确定，而工作原理构思的关键，是满足产品的功能要求。
功能设计（Functional Design）就是按照产品定位的主要功能要求或价值工程对象的主要功能要求，在对用户需求及现有产品进行功能分析的基础上，对所定位产品应具备的目标功能系统进行系统策划和构建的创造活动。功能设计有两种类型：一种是对现有产品功能系统与用户需要之间的差异进行研究，找出不足功能、不必要功能、过剩功能，对原有功能系统进行改进，可称为改进型；另一种是按产品定位要求设计出新产品完整的目标功能系统，可称为创新型。
功能设计法是一种设计方法论，其所包涵的内容非常丰富，但设计工作作为一种创新活动，不可能用统一的模式来框定。目前设计界公认的较有成效的方法之一是帕尔和拜茨在《工程设计学》一书中提出的功能分析方法，该方法的一般步骤可以归纳为“问题抽象一建立功能结构（黑箱）一功能分析一寻找作用原理，以实现各分功能一进行组合寻求原理方案解一评价与决策”。
根据功能设计法的思路笔者在伐区剩余物利用加工设备项目中利用其进行了小型削片机的设计。
3、建立木材削片机黑箱
3.1木材削片机设计技术要求
木材削片机的设计技术要求概括为：把伐区剩余物如枝丫材、小径材（直径小于100 mm的木材）削成木片，保证削出的木片长短，厚薄均整，木片的规格一般为：长15～25mm，厚为3～5 mm，宽度不需要控制，但是也不应该超过20 mm，木片的合格率在85%以上，同时必须适于伐区使用。
3.2建立削片机黑箱
功能系统设计的目的就是利用黑箱法求出箱内的具体解。所谓黑箱法就是对于一个没有获得具体解的技术系统用一个黑箱来表征：能量流、物料流和信息流从黑箱的左侧边界输入，而另一侧边界输出结果。黑箱虽然表征的是一个不知道具体解的技术系统，但是可以通过对输入、输出之间的变化，对系统的功能做出准确的描述。
削片机的“黑箱法”表示如图l所示，在黑箱中将其功能抽象为“切削木材”。采用“动词（切削）+名词（木材）”的结构对系统的功能进行描述，满足了功能定义所要求的简洁、准确、易于量化、适度抽象等基本要求。
