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veja como quebra de problemas complexos em gerenciável únicos usando a técnica conhecida como Decomposição Funcional
11 de outubro th 2019 | 7 minutos de leitura
Este artigo foi editado a partir da versão original com data de outubro de 2015.Você já viu um produto tão complexo – mas tão elegante na execução-que você acha que seu designer teve algum tipo de inspiração divina? Que na sua mente genial, o design surgiu totalmente formado com inúmeros elementos dependendo um do outro para executar uma miríade de funções?
Para mim, este produto genial é o autômato escritor, que foi projetado e construído por Pierre Jaquet-Droz no final de 1700. considerado um ancestral remoto do computador programável moderno, esta boneca máquina auto-operacional usa uma pena de ganso para escrever texto personalizado. É uma maravilha de cames e Movimento, Combinado com meticuloso artesanato. Veja suas características incríveis para si mesmo:
como Jaquet-Droz resolveu este problema de design incrivelmente complexo? Ele dividiu-o em pedaços manejáveis, claro.
na escola de engenharia mecânica, a maioria de nós foi ensinada a executar uma decomposição funcional. Este processo quebra um problema em Entradas e saídas de um produto. Em seguida, cada parte é classificada como uma das três categorias seguintes:
- energia
- Material
- informação
enquanto este processo de decomposição funcional de facto quebra o problema e ajuda a separar os designers dos seus conceitos de produto pré-concebidos, também é pesado e muitas vezes demasiado separado de soluções possíveis. Olha para esta decomposição de um corta-unhas pela Universidade de Michigan.
Whoa. Não sei se estou mais perto de desenhar um corta-unhas. Como mapearíamos a decomposição funcional de um produto mais complexo, como o Saturno V?
se você está apenas fazendo uma mudança incremental para o seu produto—tornando—o menor ou mais leve ou diminuindo a potência, por exemplo-uma decomposição funcional rigorosa provavelmente não é necessária. No entanto, ao enfrentar desafios de desenvolvimento de produtos verdadeiramente novos ou difíceis como o autômato de Jaquet-Droz, decompondo funcionalmente o problema é essencial para finalmente encontrar uma solução. Uma abordagem prática consiste em dividir o problema em suas principais funções. É fácil identificar essas funções sem reduzir o problema ao nível do clipper de unhas acima.Mas como?
trabalhar nos problemas mais difíceis primeiro
:
- o problema que você menos sabe como resolver
- o problema show-stopper—aquele que determina se o seu produto funciona ou não.
the key: Focus on the major problems first. Trabalhe em encontrar essas soluções sem se preocupar demais com todas as outras questões do projeto, como embalagens ou outras interações. (Sim, todas essas questões também importam. Mas se você não pode fazer o produto funcionar em primeiro lugar, não é tudo tão importante se ele é pequeno ou se encaixa bem.) Embora este princípio possa parecer óbvio, muitas vezes em minha carreira eu vi projetos ficar atolados enquanto engenheiros são apanhados nas ervas daninhas. Muitas vezes perguntas como as seguintes impedem o progresso:
- “qual deve ser o ângulo do ancinho nos dentes?”
- ” How large is the battery pack?”
- ” como vamos implementar um bloqueio de segurança?”
e durante todo este tempo, nem sequer há um protótipo funcional.
resolver problemas independentemente para a eficiência
decomposição funcional é um processo de quebrar um problema em módulos funcionais menores, resolvendo simultaneamente cada módulo independentemente, em seguida, fundindo as soluções líderes.
existem três etapas-chave em cada fase do processo de decomposição funcional:
- Identificar funções fundamentais
- Priorizá-las com base na importância
- Resolver cada um de forma independente
Este separa o esforço para fornecer uma maneira sistemática para alocar os recursos de desenvolvimento limitados a crítica de elementos de design. Seguindo estes três passos também protege sua equipe de se distrair com os requisitos a jusante (como o tamanho do produto e o custo) em um ponto em que a funcionalidade fundamental não é completamente conhecida. Mas, você pergunta, Eu não corro o risco de quebrar o problema em produtos que eu já conheço? Não é por isso que preciso da decomposição funcional?Sim, isso é um risco. Mas lembra-te de te concentrares nas funções, não nas formas.
esta é uma razão pela qual, em muitos casos, você deve desenvolver separadamente protótipos funcionais (aqueles que apenas consideram a funcionalidade de um dispositivo) e protótipos de usabilidade (aqueles que não funcionam, mas são feitos para testar a interação e forma do Usuário). Para tornar estes protótipos mais eficazes, não tente combiná-los muito cedo.
iteração é a chave para o sucesso
nesta fase, você pode se preocupar que você vai obter um produto Frankenstein que partes separadas para executar cada função. Vamos voltar ao nosso fiel Clipper de unhas: esta imagem não está abaixo do resultado lógico da decomposição funcional? Uma solução para cada função?
se parar na sua decomposição inicial, então um resultado como o exemplo do corta-unhas é uma possibilidade distinta. Não te preocupes, repete o processo.
agora que você resolveu os grandes problemas, comece a procurar formas óbvias de combinar funcionalidade (por exemplo, as lâminas e molas do corta-unhas são as mesmas partes). Se você está trabalhando em um problema mais complexo, você provavelmente precisará decompô-lo em um nível mais grosseiro (mais funções incorporadas de uma vez).O design verdadeiramente eficaz é realizado seguindo estes passos iterativos .:
- Decompor o problema
- Imaginar soluções
- Criar maquetes físicas
- Avaliar/testar
- Repita
O Valor de uma Abordagem Sistemática para o Projeto
o Que aprendemos com tudo isso?
mesmo dispositivos muito complexos, como o autômato de Jaquet-Droz, podem ser quebrados para um nível gerenciável para resolver o problema.Ao que parece, esse designer aparentemente genial é como tu.: Jaquet-Droz resolveu problemas manejáveis, em seguida, combinou e evoluiu seu projeto ao longo de tantos passos quanto necessário até que a solução final foi revelada.
este design-que na superfície parece irredutivelmente complexo com inúmeras interações e a elegância de Da Vinci—foi projetado por um designer inteligente. Um que abordou o problema sistematicamente e trabalhou diligentemente em direção a uma solução completa do produto. Usando a abordagem sistemática aqui delineada, você também pode resolver seus problemas mais complexos.
Marcar Foohey – Engenharia
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