Artikkel
slik bryter du komplekse problemer i håndterbare ved å bruke teknikken Kjent som Funksjonell Dekomponering
11. oktober 2019 / 7 minutters lesing
denne artikkelen er redigert fra den opprinnelige versjonen datert oktober 2015.
har du noen gang sett et produkt så komplekst-men likevel så elegant i utførelse – at du tror at designeren hadde en slags guddommelig inspirasjon? At i hans geni sinn, design dukket opp fullt dannet med utallige elementer avhengig av hverandre for å utføre en myriade av funksjoner?
for meg er dette geniale produktet writer automat, som ble designet og bygget Av Pierre Jaquet-Droz på slutten av 1700-tallet. Betraktet som en ekstern forfader til den moderne programmerbare datamaskinen, bruker denne selvbetjente maskindukken en gåsfjær for å skrive tilpasset tekst. Det er et vidunder av cams og bevegelse, kombinert med nitid håndverk. Se sine fantastiske funksjoner for deg selv:
Hvordan løste Jaquet-Droz dette utrolig komplekse designproblemet? Han brøt det ned i håndterbare stykker, selvfølgelig.
i maskinteknisk skole ble de fleste av oss lært å utføre en funksjonell nedbrytning. Denne prosessen bryter et problem inn i et produkts innganger og utganger. Deretter klassifiseres hver del som en av følgende tre kategorier:
- Energi
- Materiale
- Informasjon
selv om denne funksjonelle nedbrytningsprosessen faktisk bryter problemet ned og hjelper til med å skille designere fra deres forhåndsdefinerte produktkonsepter, er den også tungvint og ofte for løsrevet fra mulige løsninger. Bare se på denne dekomponeringen av en negleklipper ved University Of Michigan.
Whoa. Jeg er ikke sikker på om jeg er nærmere å designe en negleklipper. Hvordan ville vi kartlegge funksjonell nedbrytning av et mer komplekst produkt, som Saturn V?
hvis du bare gjør en trinnvis endring i produktet—gjør det mindre eller lettere eller senker strømmen—for eksempel-er det sannsynligvis ikke nødvendig med en streng funksjonell nedbrytning. Men når man står overfor helt nye eller vanskelige produktutviklingsutfordringer som Jaquet-Drozs automat, er funksjonelt dekomponering av problemet avgjørende for å finne en løsning. En praktisk tilnærming er å bryte problemet ned i hovedfunksjonene. Det er enkelt å identifisere disse funksjonene uten å redusere problemet til nivået på ovennevnte negleklipper.
Men hvordan?
Arbeid På De Vanskeligste Problemene Først
hvis du ikke er sikker på hvor du skal begynne å bryte ned problemet ditt, prøv å takle enten:
- problemet du minst vet hvordan du løser
- show-stopper—problemet-det som bestemmer om produktet ditt fungerer eller ikke.
nøkkelen: Fokus på de store problemene først. Arbeid med å finne disse løsningene uten å bli altfor opptatt av alle de andre problemene i designet, som emballasje eller andre interaksjoner. (Ja, alle disse problemene er også viktige. Men hvis du ikke kan få produktet til å fungere i utgangspunktet, er det ikke så viktig om det er lite eller passer godt sammen.) Selv om dette prinsippet kan virke innlysende, har jeg mange ganger i min karriere sett design overbelastes ned som ingeniører blir fanget i ugresset. Altfor ofte spørsmål som følgende hindre fremover fremgang:
- «Hva skal den rakevinkelen være på skjæretennene?»
- » Hvor stor er batteripakken?»
- » Hvordan skal vi implementere en sikkerhetssperre?»
og hele tiden er det ikke engang en fungerende prototype.
Løs Problemer Uavhengig Av Effektivitet
Funksjonell dekomponering er en prosess for å bryte et problem i mindre funksjonelle moduler, samtidig løse hver modul uavhengig, og deretter slå sammen de ledende løsningene.
det er tre viktige trinn i hvert trinn i den funksjonelle nedbrytningsprosessen:
- Identifiser grunnleggende funksjoner
- Prioriter dem basert på viktighet
- Løs hver enkelt uavhengig
dette skiller innsatsen for å gi en systematisk måte å tildele begrensede utviklingsressurser til kritiske designelementer. Å følge disse tre trinnene beskytter også teamet ditt mot å bli distrahert av nedstrømskrav (som produktstørrelse og pris) på et tidspunkt når grunnleggende funksjonalitet ikke er helt kjent. Men du spør, risikerer jeg ikke å bryte problemet ned i produkter jeg allerede kjenner? Er det ikke derfor jeg trenger funksjonell nedbrytning?
Ja, det er en risiko. Men husk å holde fokus på funksjoner, ikke skjemaer.
dette er en grunn til at du i mange tilfeller bør utvikle funksjonelle prototyper separat (de som bare vurderer enhetens funksjonalitet) og bruksprototyper (de som ikke fungerer, men er laget for å teste brukerinteraksjon og form). For å gjøre disse prototypene mest effektive, ikke prøv å kombinere dem for tidlig.
Iterasjon er Nøkkelen Til Suksess
På dette stadiet kan du bekymre deg for at Du skal få Et Frankenstein-produkt som skiller deler for å utføre hver funksjon. La oss gå tilbake til vår trofaste negleklipper: Er ikke dette bildet under det logiske resultatet av funksjonell nedbrytning? En løsning for hver funksjon?
hvis du stoppet ved din første dekomponering, er et resultat som negleklipper-eksemplet en tydelig mulighet. Ikke bekymre deg, bare gjenta prosessen.
nå som du har løst de store problemene, kan du begynne å lete etter åpenbare måter å kombinere funksjonalitet på(f. eks. Hvis du jobber med et mer komplekst problem, vil du sannsynligvis trenge å dekomponere det på et grovere nivå (flere funksjoner legemliggjort samtidig).
Virkelig effektiv design oppnås ved å følge disse iterative trinnene:
- Dekomponere problemet
- Ideate løsninger
- Opprett fysiske mockups
- Evaluer/test
- Gjenta
Verdien Av En Systematisk Tilnærming Til Design
Hva lærer vi av alt dette?
selv svært komplekse enheter, som Jaquet-Drozs automat, kan brytes ned til et håndterbart nivå for å løse problemet.
som det viser seg, er den tilsynelatende geniale designeren akkurat som deg: Jaquet-Droz løste håndterbare problemer, kombinerte og utviklet sitt design over så mange trinn som nødvendig til den endelige løsningen ble avslørt.
denne designen-som på overflaten virker irreducibly kompleks med utallige interaksjoner og elegansen Til Da Vinci – ble designet av en intelligent designer. En som nærmet seg problemet systematisk og jobbet flittig mot en komplett produktløsning. Ved å bruke den systematiske tilnærmingen som er skissert her, kan du også løse dine mest komplekse problemer.
Mark Foohey-Engineering
«Ingen kommentar»