artikel
så här bryter du komplexa problem till hanterbara genom att använda tekniken som kallas funktionell sönderdelning
11 oktober 2019 / 7 minuters läsning
denna artikel har redigerats från den ursprungliga versionen daterad oktober 2015.
har du någonsin sett en produkt så komplex-men ändå så elegant i utförande-att du tror att dess designer hade någon form av gudomlig inspiration? Det i hans geniala sinne, designen dök fram helt formad med otaliga element beroende på varandra för att utföra en myriad av funktioner?
för mig är denna geni-produkt writer automaten, som designades och byggdes av Pierre Jaquet-Droz i slutet av 1700-talet. betraktas som en avlägsen förfader till den moderna programmerbara datorn, använder denna självoperativa maskindocka en gåsfjäder för att skriva anpassad text. Det är ett underverk av kammar och rörelse, kombinerat med noggrant hantverk. Titta på dess fantastiska funktioner för dig själv:
hur löste Jaquet-Droz detta otroligt komplexa designproblem? Han bröt ner det i hanterbara bitar, självklart.
i maskinteknikskolan lärde de flesta av oss att utföra en funktionell sönderdelning. Denna process bryter ett problem i en produkts ingångar och utgångar. Sedan klassificeras varje del som en av följande tre kategorier:
- energi
- Material
- Information
även om denna funktionella nedbrytningsprocess verkligen bryter ner problemet och hjälper till att skilja designers från sina förutfattade produktkoncept, är det också besvärligt och ofta för fristående från möjliga lösningar. Titta bara på denna nedbrytning av en nagelklippare av University of Michigan.
Whoa. Jag är inte säker på att jag är närmare att designa en nagelklippare. Hur skulle vi kartlägga den funktionella nedbrytningen av en mer komplex produkt, som Saturn V?
om du bara gör en stegvis förändring av din produkt—gör den mindre eller lättare eller sänker kraften, till exempel—är en rigorös funktionell sönderdelning förmodligen inte nödvändig. Men när man står inför riktigt nya eller svåra produktutvecklingsutmaningar som Jaquet-Drozs automat är det viktigt att funktionellt sönderdela problemet för att i slutändan hitta en lösning. Ett praktiskt tillvägagångssätt är att bryta ner problemet i huvudfunktionerna. Det är lätt att identifiera dessa funktioner utan att minska problemet till nivån på ovanstående nagelklippare.
men hur?
arbeta med de svåraste problemen först
om du inte är säker på var du ska börja bryta ner ditt problem, försök att ta itu med antingen:
- problemet du minst vet hur man löser
- show-stopper—problemet-det som avgör om din produkt fungerar eller inte.
nyckeln: fokusera först på de stora problemen. Arbeta med att hitta dessa lösningar utan att bli alltför bekymrad över alla andra problem med designen, som förpackningar eller andra interaktioner. (Ja, alla dessa frågor spelar också roll. Men om du inte kan få produkten att fungera i första hand är det inte så viktigt om den är liten eller passar bra ihop.) Även om denna princip kan verka uppenbar, har jag många gånger i min karriär sett mönster fastna när ingenjörer fastnar i ogräset. Alltför ofta frågor som följande förhindra framåt framsteg:
- ”Vad ska den rakvinkeln vara på skärtänderna?”
- ” hur stort är batteriet?”
- ” hur ska vi implementera ett säkerhetslås?”
och hela tiden finns det inte ens en fungerande prototyp.
Lös problem oberoende för effektivitet
funktionell sönderdelning är en process för att bryta ett problem i mindre funktionella moduler, samtidigt lösa varje modul oberoende och sedan slå samman de ledande lösningarna.
det finns tre viktiga steg i varje steg i den funktionella nedbrytningsprocessen:
- identifiera grundläggande funktioner
- prioritera dem baserat på betydelse
- Lös var och en oberoende
detta skiljer ansträngningen för att tillhandahålla ett systematiskt sätt att fördela begränsade utvecklingsresurser till kritiska designelement. Att följa dessa tre steg skyddar också ditt team från att bli distraherat av nedströms krav (som Produktstorlek och kostnad) vid en tidpunkt då grundläggande funktionalitet inte är helt känd. Men du frågar, riskerar jag inte att bryta ner problemet i produkter jag redan vet? Är det inte därför jag behöver den funktionella nedbrytningen?
Ja, det är en risk. Men kom ihåg att hålla fokus på funktioner, inte former.
detta är en anledning till att du i många fall separat bör utveckla funktionella prototyper (de som bara tar hänsyn till en enhets funktionalitet) och användbarhetsprototyper (de som inte fungerar, men är gjorda för att testa användarinteraktion och form). För att göra dessa prototyper mest effektiva, försök inte kombinera dem för tidigt.
Iteration är nyckeln till framgång
i detta skede kan du oroa dig för att du ska få en Frankenstein-produkt som separerar delar för att utföra varje funktion. Låt oss gå tillbaka till vår pålitliga nagelklippare: är inte den här bilden under det logiska resultatet av funktionell sönderdelning? En lösning för varje funktion?
om du slutade vid din första sönderdelning, är ett resultat som nagelklippsexemplet en distinkt möjlighet. Oroa dig inte, bara upprepa processen.
nu när du har löst de stora problemen, börja leta efter uppenbara sätt att kombinera funktionalitet (t.ex. nagelklipparens blad och fjädrar är samma delar). Om du arbetar med ett mer komplext problem kommer du sannolikt att behöva sönderdela det på en grovare nivå (fler funktioner förkroppsligade på en gång).
verkligt effektiv design uppnås genom att följa dessa iterativa steg:
- sönderdela problemet
- Ideate solutions
- skapa fysiska mockups
- utvärdera / testa
- upprepa
värdet av ett systematiskt tillvägagångssätt för Design
Vad lär vi oss av allt detta?
även mycket komplexa enheter, som Jaquet-Drozs automat, kan brytas ner till en hanterbar nivå för att lösa problemet.
som det visar sig är den till synes geniala designern precis som du: Jaquet-Droz löste hanterbara problem, kombinerade sedan och utvecklade sin design över så många steg som nödvändigt tills den slutliga lösningen avslöjades.
denna design-som på ytan verkar oreducerbart komplex med otaliga interaktioner och Da Vincis elegans—designades av en intelligent designer. En som närmade sig problemet systematiskt och arbetade flitigt mot en komplett produktlösning. Genom att använda det systematiska tillvägagångssättet som beskrivs här kan du också lösa dina mest komplexa problem.
Mark Foohey-Engineering
”Ingen kommentar”