Funktionsanalyse - Teil 2 (Function Analysis System Technique, F.A.S.T. -Part 2) -author Pentti Enlund
Funktionsanalyse von Produkten oder Prozessen, Teil 2
In meinem vorherigen Artikel habe ich mich auf die Identifizierung von Funktionen konzentriert. Im Folgenden sind einige Regeln zur Bestimmung von Produktfunktionen aufgeführt.
- Verwenden Sie nur zwei Wörter, ein Verb und ein Substantiv; dies erzwingt Klarheit und zerlegt die Aufgabe in überschaubare kleine Teile.
- Verwenden Sie aktive Verben und messbare Substantive, wann immer möglich. Passive Verben schränken die Kreativität ein. Ein messbares Substantiv ermöglicht es, die Kosten für die betreffende Funktion genau zu bestimmen. Die Verwendung eines messbaren Substantivs ermöglicht in der nächsten Phase Fragen wie: Wie viel Last? Wie viel Strom? Wie viel Volumen?
- Vermeiden Sie die Verben "beschaffen", "ausrüsten", "geben" und ihre Synonyme bei der Beschreibung von Nutzungsfunktionen. Sie werden hauptsächlich zur Beschreibung ästhetischer Funktionen verwendet.
- Stellen Sie sicher, dass Sie Funktionen identifizieren und nicht typische Merkmale oder Eigenschaften.
- Seien Sie nicht zu spezifisch. Solche Beschreibungen neigen dazu, die Aufmerksamkeit auf die bestehende Methode zu lenken und die Kreativität einzuschränken.
Klassifizierung von Funktionen
Unten ist ein Funktionsdiagramm eines Motorkühlsystems dargestellt (Abbildung 1).
Abbildung 1. FAST-Funktionsdiagramm für die Analyse des Kühlsystems
Die Basisfunktion ist die Arbeit oder Tätigkeit, die ein Produkt oder ein Prozess ausführen soll. Sie ist der Grund, warum der Kunde das Produkt gekauft oder der Designer es entworfen hat. Die Basisfunktion ist in der Regel leicht zu definieren; zum Beispiel für das Kühlsystem eines Arbeitsmaschinenmotors ist sie "Motortemperatur aufrechterhalten". Die Basisfunktion wird getestet, indem man fragt: Würde das Produkt noch einwandfrei funktionieren, wenn die Funktion entfernt würde? Die Antwort ist nein, denn das Entfernen der Basisfunktion würde das Produkt wertlos machen.
Kritische Funktion
Kritische Funktionen sind die Entscheidungen des Konstruktionsingenieurs zur Erzielung der Basisfunktion(en). Im Kühlsystem eines Arbeitsmaschinenmotors sind dies: Drehmoment erzeugen (Motor), Luft ansaugen (Lüfter), Wasser kühlen (Kühler), Wärme übertragen (Wasser).
Unterstützende Funktion
Unterstützende Funktionen sind solche, die kritische Funktionen besser, schneller, länger usw. funktionieren lassen. Im Falle des Kühlsystems sind dies: Luft leiten (Luftleitblech), Luft leiten (Kühlerpaket), Frostbeständigkeit verbessern (Frostschutzmittel).
Nicht unterstützende Funktion
Dies sind alle anderen Funktionen innerhalb des Betrachtungsgegenstandes, die keinen Einfluss auf die Basisfunktionen haben. Zum Beispiel sind ästhetische Funktionen oft solcher Art, es sei denn, die Basisfunktion ist selbst ästhetischer Natur, wie es beispielsweise bei Parfüm oder dem Oberflächenlack einer Maschine der Fall ist.
Im Falle des Kühlsystems eines Arbeitsmaschinenmotors ist eine Funktion "Wasser erwärmen", aber dies hat nichts mit der Basisfunktion zu tun. Der Kunde ist jedoch bereit, dafür zu bezahlen, weil dies gewünscht wird, da heißes Wasser zur Heizung der Kabine verwendet werden kann. Im Vergleich zur Basisfunktion ist diese Funktion jedoch nicht unterstützend.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Funktionen eines gesamten Systems durch die Identifizierung der hierarchischen Beziehung zwischen grundlegenden, kritischen und unterstützenden Funktionen genau und klar verstanden werden können. Jede Basisfunktion kann eine Untergruppe kritischer Funktionen haben, und jede kritische Funktion unterstützende Funktionen, die es ermöglichen, dass sie besser, schneller, länger usw. stattfinden. Die Klassifizierung und das Verständnis der gegenseitigen Beziehungen der Systemfunktionen ist der Kern der gesamten Funktionsanalyse und Wertanalyse (VE).
Prozess der Funktionskartierung
Die Funktionskartierungstechnik F.A.S.T. zeigt grafisch, dass ein Produkt oder ein Prozess aus miteinander verbundenen Funktionen besteht (Abbildung 1). Mit dieser Technik kann die Robustheit von Funktionen getestet und fehlende oder redundante Funktionen identifiziert werden. Die Technik hilft dem Team auch, eine Beziehung zwischen Kosten und Funktionen herzustellen und Bereiche auszuwählen, die das größte Kosteneinsparungspotenzial aufweisen.
Grenzen und Aufgabenbereich (Scope)
Die langen vertikalen Linien im Funktionsdiagramm definieren die Grenzen und den Umfang der zu behandelnden Aufgabe. Alle identifizierten Funktionen müssen zwischen diese Linien passen. Die rechte vertikale Linie wird zwischen den gegebenen Eingangsdaten und der gewünschten Funktion platziert. Funktionen beantworten die Frage, warum wir die Grundfunktionen erzeugen.
Die linke vertikale Linie wird zwischen der zu behandelnden Grundfunktion und der übergeordneten Funktion platziert.
Erstellung des Diagramms
Es beginnt rechts von der linken vertikalen Linie, wo die Grundfunktion(en) platziert werden. Als Nächstes werden die kritischen Funktionen auf derselben Linie platziert, indem zwei wichtige Fragen gestellt werden: WIE wurde dies erreicht und WARUM wird diese Funktion ausgeführt? Horizontal angeordnete Funktionen müssen auch die zeitliche Abfolge erfüllen, d.h. die Funktionen werden auf dem kritischen Pfad in relativer zeitlicher Reihenfolge platziert, beginnend am linken Ende des kritischen Pfades. Funktionen, die keine zeitliche Abfolge haben, werden unterhalb oder manchmal auch oberhalb des kritischen Pfades platziert. Dies sind Funktionen, die gleichzeitig oder ständig auftreten und als gleichzeitige unterstützende Funktionen bezeichnet werden. Solche Funktionen sind unterstützende Funktionen (Luft leiten), ästhetische Funktionen (Aussehen verbessern = Motorfarbe) und unerwünschte Funktionen (Wasser erwärmen).
Kritischer Pfad
Der kritische Pfad ist eine Reihe horizontal verlaufender, kritischer Funktionen vom Input zum Output. Der Pfad ist vollständig, wenn bei jeder kritischen Funktion die Fragen WIE und WARUM getestet wurden und wenn der Pfad nur solche Funktionen enthält, die beide Fragen zufriedenstellend beantworten. Dies nenne ich die beidseitige Rechtfertigung.
Zusammenfassung
Das Funktionsdiagramm zeigt Funktionen, die gleichzeitig und voneinander abhängig ablaufen. Während der Ideenfindungsphase werden alternative Methoden zum Ausführen, Eliminieren und Kombinieren von Funktionen entwickelt.
Das Funktionsdiagramm repräsentiert das Verständnis und die Logik einer Einzelperson oder einer Gruppe bezüglich der zu behandelnden Struktur oder des Prozesses. Wenn derselbe Prozess in einer anderen Gruppe beschrieben wird, ist das Ergebnis wahrscheinlich unterschiedlich, wobei natürlich auch in diesem Fall die allgemeinen Konstruktionsprinzipien des Diagramms eingehalten werden müssen. Dies liegt daran, dass es nicht nur eine einzige richtige Antwort gibt. Der Zweck des Funktionsdiagramms ist es, das Verständnis für das Thema zu vertiefen. Solange es den Zweck der Gruppe erfüllt, gibt es kein richtiges oder falsches Diagramm. Hier liegt auch die Möglichkeit für den Konstruktionsingenieur, seine Kreativität zu zeigen.
Hätte eine Maschine eine Seele, so wäre sie hier. Sie ist ein unsichtbarer Einflussfaktor, auf dem alles aufbaut und dessen Existenz nur wenige kennen. Doch jedes Produkt hat sie, man muss sie nur ausgraben.
Im nächsten Artikel werde ich darauf eingehen, wie auf der Grundlage des oben Genannten Möglichkeiten zur Verbesserung des zu behandelnden Objekts identifiziert werden können.
Pentti Enlund
Mexlink Oy