articol
Iată cum să spargeți problemele complexe în cele gestionabile folosind tehnica cunoscută sub numele de descompunere funcțională
11 octombrie 2019 / 7 minute citit
acest articol a fost editat din versiunea originală din octombrie 2015.
ați văzut vreodată un produs atât de complex—dar atât de elegant în execuție—încât credeți că designerul său a avut un fel de inspirație divină? Că în mintea lui genială, designul a apărut complet format cu nenumărate elemente care depind unul de celălalt pentru a îndeplini o multitudine de funcții?
Pentru mine, acest produs genial este writer automaton, care a fost proiectat și construit de Pierre Jaquet-Droz la sfârșitul anilor 1700. considerat un strămoș îndepărtat al computerului programabil modern, această păpușă de mașină care funcționează automat folosește o pană de gâscă pentru a scrie text personalizat. Este o minune de came și mișcare, combinate cu măiestrie meticuloasă. Urmăriți caracteristicile sale uimitoare pentru dvs.:
cum a rezolvat Jaquet-Droz această problemă de design incredibil de complexă? El a rupt-o în bucăți ușor de gestionat, desigur.
în școala de inginerie mecanică, cei mai mulți dintre noi au fost învățați să efectueze o descompunere funcțională. Acest proces sparge o problemă în intrările și ieșirile unui produs. Apoi, fiecare parte este clasificată ca una dintre următoarele trei categorii:
- energie
- Material
- informații
în timp ce acest proces de descompunere funcțională descompune într-adevăr problema și ajută la separarea proiectanților de conceptele lor de produs preconcepute, este, de asemenea, greoi și adesea prea detașat de soluțiile posibile. Uită-te la această descompunere a unui tăietor de unghii de către Universitatea din Michigan.
Whoa. Nu sunt sigur că sunt mai aproape de proiectarea unui tăietor de unghii. Cum am cartografia descompunerea funcțională a unui produs mai complex, cum ar fi Saturn V?
dacă faceți doar o modificare incrementală a produsului dvs.—făcându—l mai mic sau mai ușor sau scăzând puterea, de exemplu-probabil că nu este necesară o descompunere funcțională riguroasă. Cu toate acestea, atunci când se confruntă cu provocări cu adevărat noi sau dificile de dezvoltare a produselor, cum ar fi automatul lui Jaquet-Droz, descompunerea funcțională a problemei este esențială pentru a găsi în cele din urmă o soluție. O abordare practică este de a descompune problema în funcțiile sale principale. Este ușor să identificați aceste funcții fără a reduce problema la nivelul tăietorului de unghii de mai sus.
dar cum?
lucrați mai întâi la cele mai dificile probleme
dacă nu sunteți sigur de unde să începeți să vă descompuneți problema, încercați să abordați fie:
- problema cel mai puțin știi cum să rezolve
- problema show-dop—cel care determină dacă produsul funcționează sau nu.
cheia: concentrați-vă mai întâi pe problemele majore. Lucrați la găsirea acestor soluții fără a vă preocupa prea mult de toate celelalte probleme ale designului, cum ar fi ambalarea sau alte interacțiuni. (Da, toate aceste probleme contează prea. Dar dacă nu puteți face produsul să funcționeze în primul rând, nu este atât de important dacă este mic sau se potrivește bine.) În timp ce acest principiu poate părea evident, de multe ori în cariera mea am văzut modele se împotmolit ca ingineri prins în buruieni. Prea des întrebări precum următoarele împiedică progresul înainte:
- „care ar trebui să fie unghiul de greblare pe dinții de tăiere?”
- „cât de mare este acumulatorul?”
- ” cum vom implementa o blocare de siguranță?”
și în tot acest timp, nu există nici măcar un prototip funcțional.
rezolvați problemele în mod independent pentru Eficiență
descompunerea funcțională este un proces de rupere a unei probleme în module funcționale mai mici, rezolvând simultan fiecare modul în mod independent, apoi fuzionând soluțiile principale.
există trei etape cheie în fiecare etapă a procesului de descompunere funcțională:
- identificați funcțiile fundamentale
- prioritizați-le pe baza importanței
- rezolvați fiecare în mod independent
aceasta separă efortul de a oferi o modalitate sistematică de a aloca resurse limitate de dezvoltare elementelor critice de proiectare. Urmarea acestor trei pași vă protejează, de asemenea, echipa de a nu fi distrasă de cerințele din aval (cum ar fi dimensiunea și costul produsului) într-un moment în care funcționalitatea fundamentală nu este complet cunoscută. Dar, întrebați, nu risc să descompun problema în produse pe care le cunosc deja? Nu de asta am nevoie de descompunerea funcțională?
Da, Acesta este un risc. Dar nu uitați să vă concentrați pe funcții, nu pe forme.
acesta este unul dintre motivele pentru care, în multe cazuri, ar trebui să dezvoltați separat prototipuri funcționale (cele care iau în considerare doar funcționalitatea unui dispozitiv) și prototipuri de Utilizare (cele care nu funcționează, dar sunt făcute pentru a testa interacțiunea și forma utilizatorului). Pentru ca aceste prototipuri să fie cele mai eficiente, nu încercați să le combinați prea devreme.
iterația este cheia succesului
în această etapă, s-ar putea să vă faceți griji că veți obține un produs Frankenstein care separă părțile pentru a îndeplini fiecare funcție. Să ne întoarcem la tăietorul nostru de unghii de încredere: nu este această imagine de mai jos rezultatul logic al descompunerii funcționale? O soluție pentru fiecare funcție?
dacă v-ați oprit la descompunerea inițială, atunci un rezultat ca exemplul de tăiere a unghiilor este o posibilitate distinctă. Nu vă îngrijorați, repetați procesul.
acum că ați rezolvat marile probleme, începeți să căutați modalități evidente de a combina funcționalitatea (de exemplu, lamele și arcurile mașinii de tuns unghiile sunt aceleași părți). Dacă lucrați la o problemă mai complexă, va trebui probabil să o descompuneți la un nivel mai grosier (mai multe funcții încorporate simultan).
designul cu adevărat eficient este realizat urmând acești pași iterativi:
- descompune problema
- soluții Ideate
- creează machete fizice
- evaluează / testează
- repetă
valoarea unei abordări sistematice a proiectării
ce învățăm din toate acestea?
chiar și dispozitivele foarte complexe, cum ar fi automatul lui Jaquet-Droz, pot fi defalcate la un nivel ușor de gestionat pentru a rezolva problema.
după cum se dovedește, că designer aparent geniu este la fel ca tine: Jaquet-Droz a rezolvat probleme gestionabile, apoi a combinat și a evoluat designul său pe cât mai mulți pași necesari până când soluția finală a fost dezvăluită.
acest design—care la suprafață pare ireductibil de complex, cu nenumărate interacțiuni și eleganța lui Da Vinci—a fost proiectat de un designer inteligent. Unul care a abordat problema în mod sistematic și a lucrat cu sârguință spre o soluție completă a produsului. Folosind abordarea sistematică prezentată aici, și tu îți poți rezolva cele mai complexe probleme.
Mark Foohey-Inginerie
„nici un comentariu”