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Ecco come interruzione di problemi complessi in gestibile utilizzando la tecnica di Decomposizione Funzionale
prossimo 11 ottobre 2019 | 7 minuti a leggere
Questo articolo è stato modificato rispetto alla versione originale, risalente all’ottobre 2015.
Hai mai visto un prodotto così complesso-eppure così elegante nell’esecuzione-che pensi che il suo designer abbia avuto una sorta di ispirazione divina? Che nella sua mente geniale, il design spuntato fuori completamente formato con innumerevoli elementi a seconda l’uno dell’altro per eseguire una miriade di funzioni?
Per me, questo prodotto geniale è l’automa scrittore, che è stato progettato e costruito da Pierre Jaquet-Droz alla fine del 1700. Considerato un antenato remoto del moderno computer programmabile, questa bambola macchina auto-operante utilizza una piuma d’oca per scrivere testo personalizzato. È una meraviglia di camme e movimento, combinato con meticolosa maestria. Guarda le sue incredibili caratteristiche per te:
Come ha fatto Jaquet-Droz a risolvere questo problema di progettazione incredibilmente complesso? L’ha scomposto in pezzi gestibili, ovviamente.
Nella scuola di ingegneria meccanica, alla maggior parte di noi è stato insegnato a eseguire una decomposizione funzionale. Questo processo interrompe un problema negli input e negli output di un prodotto. Quindi ogni parte è classificata come una delle seguenti tre categorie:
- Energia
- Materiale
- Informazioni
Mentre questo processo di decomposizione funzionale rompe effettivamente il problema e aiuta a separare i progettisti dai loro concetti di prodotto pre-concepiti, è anche ingombrante e spesso troppo staccato dalle possibili soluzioni. Basta guardare questa decomposizione di un tagliaunghie dell’Università del Michigan.
Whoa. Non sono sicuro di essere più vicino a progettare un tagliaunghie. Come mapperemmo la decomposizione funzionale di un prodotto più complesso, come il Saturn V?
Se stai solo apportando una modifica incrementale al tuo prodotto, rendendolo più piccolo o leggero o abbassando la potenza, ad esempio, probabilmente non è necessaria una decomposizione funzionale rigorosa. Tuttavia, quando si affrontano sfide di sviluppo del prodotto veramente nuove o difficili come l’automa di Jaquet-Droz, la scomposizione funzionale del problema è essenziale per trovare una soluzione. Un approccio pratico consiste nel suddividere il problema nelle sue funzioni principali. È facile identificare queste funzioni senza ridurre il problema al livello del tagliaunghie di cui sopra.
Ma come?
Lavora prima sui problemi più difficili
Se non sei sicuro di dove iniziare ad abbattere il tuo problema, prova ad affrontarlo:
- Il problema che almeno sai come risolvere
- Il problema show-stopper-quello che determina se il tuo prodotto funziona o meno.
La chiave: concentrarsi sui principali problemi in primo luogo. Lavora per trovare queste soluzioni senza preoccuparti eccessivamente di tutti gli altri problemi del design, come il packaging o altre interazioni. (Sì, tutti questi problemi contano troppo. Ma se non riesci a far funzionare il prodotto in primo luogo, non è poi così importante se è piccolo o si adatta bene. Anche se questo principio può sembrare ovvio, molte volte nella mia carriera ho visto i progetti impantanarsi mentre gli ingegneri si impigliavano nelle erbacce. Troppo spesso domande come le seguenti impediscono progressi in avanti:
- “Quale dovrebbe essere l’angolo di rastrello sui denti da taglio?”
- ” Quanto è grande il pacco batteria?”
- ” Come implementeremo un blocco di sicurezza?”
E per tutto il tempo, non c’è nemmeno un prototipo funzionante.
Risolvi i problemi in modo indipendente per efficienza
La decomposizione funzionale è un processo di rottura di un problema in moduli funzionali più piccoli, risolvendo contemporaneamente ciascun modulo in modo indipendente, quindi unendo le soluzioni principali.
Ci sono tre passaggi chiave in ogni fase del processo di decomposizione funzionale:
- Identificare le funzioni fondamentali
- Prioritizzarle in base all’importanza
- Risolverle in modo indipendente
Questo separa lo sforzo di fornire un modo sistematico per allocare risorse di sviluppo limitate agli elementi di progettazione critici. Seguire questi tre passaggi protegge anche il tuo team dall’essere distratto dai requisiti a valle (come dimensioni e costi del prodotto) in un momento in cui la funzionalità fondamentale non è completamente nota. Ma, chiedi, non corro il rischio di rompere il problema in prodotti che già conosco? Non è per questo che ho bisogno della decomposizione funzionale?
Sì, questo è un rischio. Ma ricorda di rimanere concentrato sulle funzioni, non sulle forme.
Questo è uno dei motivi per cui in molti casi è necessario sviluppare separatamente prototipi funzionali (quelli che considerano solo la funzionalità di un dispositivo) e prototipi di usabilità (quelli che non funzionano, ma sono fatti per testare l’interazione e la forma dell’utente). Per rendere questi prototipi più efficaci, non cercare di combinarli troppo presto.
L’iterazione è la chiave del successo
In questa fase, potresti preoccuparti di ottenere un prodotto Frankenstein che separa le parti per eseguire ciascuna funzione. Torniamo al nostro fidato tagliaunghie: questa immagine qui sotto non è il risultato logico della decomposizione funzionale? Una soluzione per ogni funzione?
Se ti sei fermato alla decomposizione iniziale, un risultato come l’esempio del tagliaunghie è una possibilità distinta. Non preoccupatevi, basta ripetere il processo.
Ora che hai risolto i grossi problemi, inizia a cercare modi ovvi per combinare le funzionalità (ad esempio, le lame e le molle del tagliaunghie sono le stesse parti). Se stai lavorando su un problema più complesso, probabilmente dovrai decomporlo a un livello più grossolano (più funzioni incorporate contemporaneamente).
Il design veramente efficace si ottiene seguendo questi passaggi iterativi:
- Scomporre il problema
- Ideare soluzioni
- Creare mockup fisici
- Valutare/testare
- Ripetere
Il valore di un approccio sistematico alla progettazione
Cosa impariamo da tutto questo?
Anche dispositivi molto complessi, come l’automa di Jaquet-Droz, possono essere suddivisi a un livello gestibile per risolvere il problema.
A quanto pare, quel designer apparentemente geniale è proprio come te: Jaquet-Droz ha risolto problemi gestibili, quindi ha combinato ed evoluto il suo progetto su tutti i passaggi necessari fino a quando non è stata rivelata la soluzione finale.
Questo disegno—che sulla superficie sembra irriducibilmente complesso con una miriade di interazioni e l’eleganza di Da Vinci—è stato progettato da un designer intelligente. Uno che ha affrontato il problema sistematicamente e ha lavorato diligentemente verso una soluzione completa del prodotto. Utilizzando l’approccio sistematico descritto qui, anche tu puoi risolvere i tuoi problemi più complessi.
Mark Foohey-Engineering
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