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Drei grundlegende Methoden zur Erarbeitung von Verfahrensprinzipien und Funktionsstrukturen:

  Zerlegen der Gesamtfunktion Analyse vorhandener Lösungen Verknüpfen physikalischer Effekte
Gegeben,
Voraus-
setzung
  • Gesamtfunktion
  • Sortiment von Elementen
    - Funktionselemente
    - Grundfunktionen
    - Funktionsgruppen
    - Baugruppen
    - physikalische Effekte
    - Verfahrensoperationen
  • Gesamtfunktion
  • Lösung mit gleicher oder ähnlicher Funktion
  • Gesamtfunktion
  • Katalog oder andere Quellen über physikalische Effekte
Maß-
nahmen

Verknüpfen der Elemente
E i = A i - 1

(Strukturieren einer Black-Box)

  • Ermitteln der Funktionsstruktur
  • Abstraktion
  • Variation
  • Ermitteln geeigneter Effekte
  • Prüfen der Koppelbarkeit qualitativ und quantitativ
  • Variation
Ergebnis Varianten von Funktionsstrukturen oder Verfahrensprinzipien Varianten von Funktionsstrukturen und Verfahrensprinzipien
  • Varianten von Funktionsstrukturen oder Verfahrensprinzipien
  • Informationen über prinzipielle Geometrie und Werkstoffe

Regeln:

  • Man beginne beim Entwerfen einer Funktionsstruktur (oder Verfahrensprinzips) mit dem Hauptfunktionsfluss und strukturiere ausgehend von der Ausgangsgröße der Gesamtfunktion
  • Man detailliere die Struktur so weit, bis bekannte Elemente für die Realisierung von Teilfunktionen bzw. Verfahrensoperationen erkennbar werden
  • Die Ausnutzung des Abstraktionsbereichs und der Variationsmöglichkeit der Funktionsstruktur erleichtern das Vorgehen bei der Lösungsfindung
  • Gedankliche Vorgriffe, Vergleiche mit bekannten technischen Lösungen erleichtern das Erarbeiten der Struktur und erhöhen die Sicherheit beim Manipulieren auf dieser Abstraktionsebene
  • Funktionsstrukturen sind nur sinnvoll für genügend komplexe Systeme

Als Hilfsmittel bieten sich weiterhin an:

Bild: Physikalische und mathematische Grundoperationen (nach Koller)
Bild: Sinnbilder für Handhabungsfunktionen
Bild: Gerätebeschreibung durch Informationsfluss als Funktionsstruktur
Bild: Gerätetypen entsprechend des Hauptinformationsumsatzes
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