Funktionsanalyse
Erklärung
Bezogen auf ein Produkt/ eine Produktkomponente (Funktionsträger) bezeichnet „Funktion“ eine zu erfüllende Aufgabe. Wenn ein Produkt „funktional“ oder „gebrauchstauglich“ ist, bedeutet das, dass es die angeforderten Aufgaben erfüllt. Von „Mutlifunktionalität“ wird gesprochen, wenn mehrere Funktionen in ein Produkt, oder ein Bauteil integriert worden sind (Integralbauweise in der Konstruktionslehre). Über- oder Unterfunktion beschreibt Mängel bzgl. der zu erfüllenden Aufgaben. (1)
Funktionsanalyse bescheibt im Designprozess die Arbeit, in der die erfüllten oder zu erfüllenden Aufgaben detektiert werden. Die Analyse kann sowohl bezüglich eines Produkts, eines Prozesablaufs, einer Dienstleistung, aber auch einzelnen Produktkomponenten durchgeführt werden.
Da die Funktionsanalyse der Recherche eines Neuprodukts, oder eines Relaunches dient, orientiert man sich hierbei an einem „Patenprodukt“ – also einem Konkurrenzprodukt, das ähnliche Funktionen erfüllt.
Es gibt viele Funktionsebenen: Produkte, oder Bauteile können auf der einen Seite vorgesehene Funktionen haben, oder für Anwendungen benutzt werden, die der Entwickler oder Desginer nicht eingeplant hatte, beispielsweise das eine Büroklammer zum Angelhaken oder Dietrich umgenutzt wird, oder eine ausgediente Mikrowelle als Schuhschrank.
Funktionen werden daher eingeteilt in Funktionsarten:
- Konstruktionsfunktionen (Funktionen, für genau die ein Produkt entwickelt wurde. Z.B. eine Büroklammer zum Zusammenhalten von Papier)
- Gebrauchsfunktionen (Funktionen, die ein Anwender interpretiert/initiiert. Benutzt jemand die Büroklammer, um Papiere zusammenzuhalten entspricht die Gebrauchsfunktion der Konstruktionsfunktion. Wird die Büroklammer verwendet, um einen Teebeutel aus einer Tasse zu fischen, wird sie außerhalb der Konstruktionsfunktion genutzt.)
- Dienstfunktion (allgemein Funktionen, „die tatsächlich ausgeführt werden. Sie können sowohl Konstruktions- als auch Gebrauchsfunktionen umfassen, aber auch nicht beabsichtigte Funktionen, die etwas anderem zugutekommen“ (1). Wenn die Büroklammer intakt, und genau so genutzt wird, wie beabsichtigt, dann treffen alle drei Funktionsarten zu. Ist die Büroklammer verbogen worden um als Dietrich zu fungieren, treffen nur nich Gebrauchs- und Dienstfunktion zu. Wenn eine Büroklammer „das Signal eines Metalldetektors“ (1) auslöst, wodurch beim Ausgraben eine antike Vase ausgegraben wird, erfüllt sie rein eine Dienstfunktion.
Funktionen können zudem nach Wichtigkeit für das Objekt klassifiziert werden:
- Hauptfunktionen dienen unmittelbar dem Zweck des betrachteten Objektes
- Nebenfunktionen dienen mittelbar dem Zweck des betrachteten Objektes
- unnötige Funktionen dienen nicht dem Zweck und sollten vermieden/weglassen werden
- unvermeidbare aber unerwünschte Funktionen sollten dringend redesigned werden
Einteilung der Funktionen nach ihrer Position in einer Funktionsstruktur:
- Die Gesamtfunktion bezeichnet den übergeordneten Zweck eines Produkts. Sie ist die oberste Stufe der Funktionshierarchie
- Teilfunktionen wirken in ihrer Summe als Gesamtfunktion.
- Elementarfunktion sind meist physische Grundfunktionen, die nicht weiter unterteilt werden können
Ziel
Ziel der Funktionsanalyse ist es durch die Analyse eines Patenprodukts alternative technische/konstruktive/gestalterische Lösungen zu generieren, indem Probleme/Lösungen/Möglichkeiten in der bisherigen Funktionalität erschlossen werden. Auch die übersichtliche Strukturierung der Funktionen und die Einsortierung nach Wichtigkeit, Dienlichkeit zur Gesamtfunktion und Art der Funktion ist ein wichtiger Nebeneffekt.
Vorgehen
Um eine Funktionsanalyse durchzuführen wird zunächst ein Patenprodukt, das dem zu entwickelnden Produkt in Grundaufbau und Qualität möglichst ähnlich ist, erworben, das von Außen nach Innen strukturiert analysiert wird und vom Ganzen und der Gesamtfunktionen in immer kleinere Bauteile und Teilfunktionen gegliedert wird.
Das Produkt wird von Außen analysiert, das bedeutet, die gestaltete Struktur wird durchdacht – Funktionen müssen überhaupt erstmal erkannt werden: Warum sind Schrauben da, wo sie sind? Ist das Kabel funktional angesetzt? Gibt es eine Kabelaufwicklung? Welch konstruktive Intelligenz besitzt das Bauteil? Gibt es Anzeichenfunktionen? Sind diese richtig/übersichtlich/verständlich etc.? Was tut das System?
Dann wird das Produkt systematisch in Einzelteile zerlegt, dazu gehören das Kabel mit dessen Funktionen ebenso, wie Schrauben und Schalter, Platinen, Beilagscheiben etc. – alle Einzelteile beinhalten Teilfunktionen, die zur Gesamtfunktion beitragen.
Auch der strukturelle Aufbau kann der Funktion dienlich sein!
Um Funktionen der Einzelteile nach zu bewerten, können sie in eine Matrix eingeordnet werden, deren Achsen zum einen „Grundfunktion“ und zum anderen „Funktionserfüllung“ sind. Daraus kann schnell abgeleitet werden, wie gut diese Umgesetzt sind, und an welchen Funktionen Optimierungsbedarf herrscht. Auch Klassifizierung nach Funktionsart, Postition und Wichtigkeit sind notwendig – Diese können in einem Funktionsbaum, oder einer Funktionsstruktur festgehalten werden um Beziehungen und Zusammenwirkungen von Funktionen aufzuzeigen.
Alle Funktionen (Konstruktionsfunktionen, Gebauchsfunktionen, Dienstfunktionen, Gesamtfunktionen, Teilfunktionen, Elementarfunktionen, Hauptfunktionen, Nebenfunktionen, unerwünschte Funktionen etc.) müssen übersichtlich (beschrieben werden Funktionen am besten so: „Strom sparen“ = Subjekt + Verb), abstrahiert und auch graphisch festgehalten und dargestellt werden, da dies ungeheuer wichtig als Recherche und Fundament für zukünftige Konstruktionen ist.
Daraus wird abgeleitet, welche Funktionen ein künftiges System besitzen soll.
Tipp
Unbedingt sind Funktionen lösungsneutral zu beschreiben. Nur so besteht die Möglichkeit, im Rahmen der Ideenfindung auch neue und innovative Lösungen zu genieren.
Das analytische und bildhafte Zerlegen der Funktionen, Strukturen und Prozesse in elementare Bestandteile ist die Voraussetzung dafür, durch gedankliche Neu- bzw. Umkombination neue Prinziplösungenzustande kommen. Die Abstraktion schafft Raum für Phantasie mit anschaulichem („bildhaftem“) Denken, indem man frei assoziieren kann.
Mit der Funktionsanalyse werden die für ein Produkt erforderlichen Funktionen festgelegt, um Kundenbedürfnisse zu befriedigen oder zu wecken. Funktionen, die der Kunde nicht wahrnimmt oder nicht wünscht, sind unbedingt zu vermeiden. Sie verursachen meist höhere Kosten bei der Entwicklung und der Herstellung, die aber vom Kunden nicht getragen werden.
Quellen
Script Entwurfsmethodik 1 & 2; Prof. Wolfgang Schabbach
http://de.wikipedia.org/wiki/Funktion
Studienarbeiten:
Licht am Bett – Dennert – Kindler – WS 12/13
Küchenwaage – Alles – Kerkel – SS 11
Licht am Bett – Beer – Kiefner – Felsner – Seitz – WS 12/13
Blutdruck – Kusuma – Siegismund – SS 09
Grill – Schütz – Köhler – WS 05/06
Wasserkocher – Dezsö – Fiedler – SS 2012
Styroporschredder – Stuhler – Renth – Backmerhoff – SS 12
Cutter – Billner – Schuster – WS 12/13
Styroporschredder – Arnold – Herget – Immler – SS 12
Haartrockner – Frister – Zurwesten – Mangold – Maxwell – SS 12
Redesign it – Bauer – Brandl – SS 16
Redesign it – Staude – Uebel – SS 16
Redesign it – Frey – WS 15/16
Redesign it – Billner – Glaser WS 15/16
Redesign it – Grebner – Müller – WS 15/16
Redesign it – Streicher – Böhrer – WS 15/16
Küchenwaage – Spaderna – Hainke – SS 11
Milchschäumer – Schumacher – Kim – SS 08
Beispiele
