artikel
Sådan opdeles komplekse problemer i håndterbare problemer ved hjælp af teknikken kendt som funktionel nedbrydning
11. oktober 2019 / 7 minutters læsning
denne artikel er redigeret fra den oprindelige version dateret oktober 2015.
har du nogensinde set et produkt så komplekst—men alligevel så elegant i udførelse—at du tror, at dets designer havde en slags guddommelig inspiration? Det i hans geniale sind, designet dukkede fuldt ud ud med utallige elementer afhængigt af hinanden for at udføre et utal af funktioner?
for mig er dette geniale produkt forfatterautomaten, som blev designet og bygget af Pierre Jaket-Dros i slutningen af 1700-tallet. betragtes som en fjern forfader til den moderne programmerbare computer, bruger denne selvbetjenende maskindukke en gåsefjer til at skrive brugerdefineret tekst. Det er et vidunder af knaster og bevægelse kombineret med omhyggeligt håndværk. Se dens fantastiske funktioner for dig selv:
hvordan løste Jaket-Dro dette utroligt komplekse designproblem? Han brød det ned i håndterbare stykker, selvfølgelig.
i maskiningeniørskolen blev de fleste af os lært at udføre en funktionel nedbrydning. Denne proces bryder et problem ind i et produkts input og output. Derefter klassificeres hver del som en af følgende tre kategorier:
- energi
- materiale
- Information
selvom denne funktionelle nedbrydningsproces faktisk nedbryder problemet og hjælper med at adskille designere fra deres foruddefinerede produktkoncepter, er det også besværligt og ofte for løsrevet fra mulige løsninger. Bare se på denne nedbrydning af en negleklipper fra University of Michigan.
hvem. Jeg er ikke sikker på, at jeg er tættere på at designe en negleklipper. Hvordan ville vi kortlægge den funktionelle nedbrydning af et mere komplekst produkt, som Saturn V?
hvis du bare foretager en trinvis ændring af dit produkt—for eksempel at gøre det mindre eller lettere eller sænke strømmen—er en streng funktionel nedbrydning sandsynligvis ikke nødvendig. Men når man står over for virkelig nye eller vanskelige produktudviklingsudfordringer som f.eks. En praktisk tilgang er at nedbryde problemet i dets hovedfunktioner. Det er nemt at identificere disse funktioner uden at reducere problemet til niveauet for ovennævnte negleklipper.
men hvordan?
Arbejd med de sværeste problemer først
hvis du ikke er sikker på, hvor du skal begynde at nedbryde dit problem, kan du prøve at tackle enten:
- det problem, du mindst ved, hvordan du løser
- Vis-Stop—problemet-det, der bestemmer, om dit produkt fungerer eller ej.
nøglen: fokus på de store problemer først. Arbejd med at finde disse løsninger uden at blive alt for bekymret over alle de andre problemer i designet, som emballage eller andre interaktioner. (Ja, alle disse spørgsmål betyder også noget . Men hvis du ikke kan få produktet til at fungere i første omgang, er det ikke så vigtigt, hvis det er lille eller passer godt sammen.) Selvom dette princip kan virke indlysende, har jeg mange gange i min karriere Set Design blive kørt ned, da ingeniører bliver fanget i ukrudtet. Alt for ofte forhindrer spørgsmål som følgende fremskridt:
- “Hvad skal den rakevinkel være på skæretænderne?”
- “hvor stor er batteripakken?”
- “hvordan skal vi implementere en sikkerhedslås?”
og hele tiden er der ikke engang en fungerende prototype.
Løs problemer uafhængigt for effektivitet
funktionel nedbrydning er en proces med at bryde et problem i mindre funktionelle moduler, samtidig løse hvert modul uafhængigt og derefter fusionere de førende løsninger.
der er tre vigtige trin på hvert trin i den funktionelle nedbrydningsproces:
- Identificer grundlæggende funktioner
- Prioriter dem baseret på betydning
- Løs hver uafhængigt
dette adskiller indsatsen for at give en systematisk måde at allokere begrænsede udviklingsressourcer til kritiske designelementer. Ved at følge disse tre trin beskytter du også dit team mod at blive distraheret af nedstrøms krav (som produktstørrelse og pris) på et tidspunkt, hvor grundlæggende funktionalitet ikke er helt kendt. Men spørger du, risikerer jeg ikke at bryde problemet ned i produkter, jeg allerede kender? Er det ikke derfor, jeg har brug for den funktionelle nedbrydning?
Ja, det er en risiko. Men husk at holde fokus på funktioner, ikke former.
dette er en af grundene til, at du i mange tilfælde separat skal udvikle funktionelle prototyper (dem, der kun overvejer en enheds funktionalitet) og usability prototyper (dem, der ikke fungerer, men er lavet til at teste brugerinteraktion og form). For at få disse prototyper til at være mest effektive, skal du ikke prøve at kombinere dem for tidligt.
Iteration er nøglen til succes
på dette tidspunkt kan du bekymre dig om, at du får et Frankenstein-produkt, der adskiller dele for at udføre hver funktion. Lad os gå tilbage til vores trofaste negleklipper: er dette billede ikke under det logiske resultat af funktionel nedbrydning? En løsning til hver funktion?
hvis du stoppede ved din første nedbrydning, er et resultat som negleklippereksemplet en tydelig mulighed. Må ikke ærgre sig, bare gentage processen.
nu hvor du har løst de store problemer, skal du begynde at lede efter åbenlyse måder at kombinere funktionalitet på (f.eks. Hvis du arbejder på et mere komplekst problem, bliver du sandsynligvis nødt til at nedbryde det på et grovere niveau (flere funktioner legemliggjort på en gang).
virkelig effektivt design opnås ved at følge disse iterative trin:
- dekomponere problemet
- Ideate solutions
- Opret fysiske mockups
- Evaluer / test
- gentag
værdien af en systematisk tilgang til Design
Hvad lærer vi af alt dette?
selv meget komplekse enheder, som f.eks.
som det viser sig, at tilsyneladende geni designer er ligesom dig: Han løste håndterbare problemer, kombinerede og udviklede sit design over så mange trin som nødvendigt, indtil den endelige løsning blev afsløret.
dette design-som på overfladen virker irreducerbart komplekst med utallige interaktioner og elegance af Da Vinci—blev designet af en intelligent designer. En, der nærmede sig problemet systematisk og arbejdede flittigt mod en komplet produktløsning. Ved at bruge den systematiske tilgang, der er skitseret her, kan du også løse dine mest komplekse problemer.
Mark Foohey – Engineering
“ingen kommentar”