Thoughts On Function Analysis
Summary
TLDRDie Präsentation von Robert Adunka auf der dritten deutschen TRIZ-Konferenz beschäftigt sich mit Funktionsanalyse, einem TRIZ-Werkzeug. Er diskutiert die Bedeutung der Funktionsanalyse zur Entwicklung eines gemeinsamen Verständnisses für technische Systeme und zur Identifizierung von Verbesserungspotentialen. Adunka präsentiert verschiedene Ansätze zur Funktionsanalyse, insbesondere für mechanische und informationsintensive Systeme, und schlägt eine domänenspezifische Modellierung vor, um die kontinuierliche Diskussion über die 'richtige' Funktionsanalyse zu beenden.
Takeaways
- 📈 Funktionalanalyse soll ein gemeinsames Verständnis des technischen Systems entwickeln und die Abhängigkeiten verstehen.
- 🔍 Modellierung und Analyse des Systems sind zwei getrennte Schritte in der Funktionalanalyse.
- ⚙️ Klassische Funktionsmodelle sind für mechanische Systeme gut geeignet, aber nicht für informationslastige Systeme.
- 🛠 Die erweiterte Funktionalanalyse nach Valerie Sukhov funktioniert gut für informationslastige Systeme.
- 📊 Unterschiedliche Domänen erfordern unterschiedliche Regeln und Richtlinien für die Funktionalanalyse.
- 📚 Eine Funktion muss mindestens einen Parameter des Funktionsobjekts ändern oder erhalten.
- 🔄 Parameter sollten als Eigenschaften mit Werten betrachtet werden, die sich auf die Funktion auswirken.
- 📐 Die Trennung von Modellierung und Analyse ermöglicht eine Anpassung an spezifische Anforderungen.
- 🛠 Funktionale Modelle können in Simulationstools wie OpenModelica übertragen werden.
- 📘 Ein entsprechendes Papier wird in den nächsten Monaten im Springer-Verlag veröffentlicht.
Q & A
Was ist die Hauptintention hinter der Funktionsanalyse?
-Die Hauptintention hinter der Funktionsanalyse ist es, ein gemeinsames Verständnis des zu untersuchenden Systems zu entwickeln und die Interdependenzen zu verstehen, um daraus Entwicklungstasks abzuleiten.
Warum hat der Sprecher die Funktionsanalyse als sein Thema gewählt?
-Der Sprecher hat die Funktionsanalyse gewählt, weil sie ihn seit seinem ersten Erfindermaschinenkurs fasziniert und er glaubt, dass es ein Werkzeug ist, das es jedem leicht machen sollte, technische Systeme zu beschreiben und zu verstehen.
Welche zwei Schritte unterscheidet der Sprecher auf einer groben Ebene bei der Funktionsanalyse?
-Der Sprecher unterscheidet bei der Funktionsanalyse auf einer groben Ebene zwei Schritte: das Modellieren des Systems und die Analyse dieses Modells.
Wie unterscheidet sich die erweiterte Funktionsanalyse von der klassischen Funktionsanalyse?
-Die erweiterte Funktionsanalyse unterscheidet sich von der klassischen dadurch, dass sie zusätzliche Komponenten und Funktionstypen einführt, die speziell für informationsintensive Systeme geeignet sind, während die klassische Funktionsanalyse besser für mechanische Systeme geeignet ist.
Was war der Grund für die Verwirrung des Sprechers bei der Präsentation von Simon Lin in 2018?
-Der Sprecher war verwirrt, weil Simon Lin Datenbanken und Informationsverarbeitungseinheiten anders behandelte als bei klassischen Funktionsmodellen, und dies als falsch abtat.
Was ist der Nutzen einer domänenspezifischen Funktionsanalyse?
-Der Nutzen einer domänenspezifischen Funktionsanalyse besteht darin, dass sie es ermöglicht, für jede Domäne spezifische Regeln und Richtlinien zu erstellen, die den jeweiligen Besonderheiten gerecht werden und so bessere Modelle und Ergebnisse liefern.
Welche Komponenten und Interaktionen werden in der klassischen Funktionsanalyse beschrieben?
-In der klassischen Funktionsanalyse werden hauptsächlich mechanische Komponenten mit ruhender Masse beschrieben, und die Interaktionen zwischen den einzelnen Komponenten sind hauptsächlich mechanische Interaktionen.
Wie unterscheidet sich die Modellierung eines elektrischen Systems von der eines mechanischen Systems?
-Bei der Modellierung eines elektrischen Systems werden zusätzlich zu Komponenten mit ruhender Masse auch Felder und elektronische Komponenten wie Leiterplatten und Software berücksichtigt, während bei mechanischen Systemen nur Komponenten mit ruhender Masse beschrieben werden.
Was ist die zentrale Aussage des Sprechers bezüglich der Argumente über die richtige Funktionsmodellierung?
-Die zentrale Aussage des Sprechers ist, dass es nicht die eine richtige Funktionsmodellierung gibt, sondern dass je nach Aufgabe und Domäne verschiedene Ansätze und Modelle verwendet werden sollten, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Wie definiert der Sprecher den Begriff 'Parameter' in Bezug auf die Funktionsanalyse?
-Der Sprecher definiert den Begriff 'Parameter' als eine Kombination aus einer Eigenschaft und einem Wert, wobei die Eigenschaft die Bezeichnung ist und der Wert den spezifischen Wert darstellt, den diese Eigenschaft annimmt.
Outlines
📚 Einführung in die Funktionsanalyse
In diesem Abschnitt präsentiert Robert Adunka seine Begeisterung für die Funktionsanalyse, die er auf dem dritten deutschen Tris-Konferenz vorgestellt hat. Er betont, dass die Funktionsanalyse dazu beitragen sollte, ein gemeinsames Verständnis des untersuchten Systems zu entwickeln und die Abhängigkeiten zwischen Entwicklungsaufgaben zu verstehen. Er möchte, dass die Funktionsanalyse ein Werkzeug ist, das es jedem ermöglicht, sein technisches System zu beschreiben und zu verstehen. Adunka diskutiert auch die Entwicklung von Regeln und Richtlinien zur Verbesserung von Systemen und stellt die Herausforderungen dar, die mit der Funktionsanalyse verbunden sind, insbesondere in Bezug auf die verschiedenen Ansichten und Meinungen, die in der Fachwelt vorliegen.
🤔 Kontroverse um die Funktionsanalyse
Dieser Abschnitt behandelt die Diskussionen und Meinungsverschiedenheiten, die sich um die Funktionsanalyse ranken. Robert Adunka stellt die Ansätze von Valerie Sukov und Simon Lin vor, die unterschiedliche Modelle für die Funktionsanalyse vorschlagen. Sukovs Modell ist für informationsintensive Systeme konzipiert und erweitert die Anzahl und Art der Komponenten, die in der Funktionsanalyse berücksichtigt werden. Adunka diskutiert die Vor- und Nachteile dieser Modelle und wie sie sich für verschiedene Systeme eignen. Er betont die Notwendigkeit, die Funktionsanalyse an die spezifischen Bedürfnisse des Systems anzupassen und stellt die Idee einer 'richtigen' Funktionsanalyse in Frage.
🔍 Analyse der Funktionsanalyse
In diesem Teil geht es um die Analyse der Funktionsanalyse selbst. Robert Adunka unterscheidet zwischen den Schritten des Modellierens des Systems und der Analyse dieses Modells. Er diskutiert die Vorteile der Trennung dieser Schritte und wie sie es ermöglicht, die Funktionsanalyse besser an die Anforderungen anzupassen. Er stellt auch die Idee einer domänenspezifischen Funktionsanalyse vor, die sich an die spezifischen Merkmale und Bedürfnisse verschiedener Systeme anpasst. Adunka schlägt vor, Regeln und Richtlinien für die Funktionsanalyse zu entwickeln, die auf den verschiedenen Domänen basieren und die spezifischen Anforderungen berücksichtigen.
🔧 Anpassung der Funktionsanalyse
Robert Adunka schlägt in diesem Abschnitt vor, die Funktionsanalyse an die spezifischen Anforderungen und Aufgaben anzupassen, indem man die verschiedenen Modellierungstypen und Methoden auswählt, die am besten zu den jeweiligen Bedürfnissen passen. Er diskutiert die Notwendigkeit, die Funktionsanalyse nicht als eine 'eine-große-Wahrheit' zu betrachten, sondern als ein Werkzeug, das flexibel genutzt werden kann, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Adunka betont die Bedeutung der Parameter als Eigenschaften mit Werten und wie diese die Funktionen beeinflussen. Er hofft, dass die Zuhörer durch die Präsentation etwas Neues gelernt haben und erwähnt, dass das entsprechende Papier in den nächsten Monaten im Springer Verlag veröffentlicht wird.
Mindmap
Keywords
💡Funktionenanalyse
💡TR-Tools
💡Modellieren
💡Inkrementelle Verbesserung
💡Interaktion
💡Elektrische Systeme
💡Informationsschwerpunktsysteme
💡Ergänzende Funktionen
💡Parameter
💡Open Modelica
💡Domene
Highlights
功能分析是TR工具之一,自首次发明机器课程以来一直吸引着我。
功能分析的目的是开发对被研究系统的共同理解,并理解其相互依赖性。
发展任务应从系统能够和不能做什么的知识中派生出来。
功能分析的争议和不同观点的框架化尝试。
功能分析的两个步骤:建模系统和分析该模型。
Simon Lin在2018年TRIS会议上提出信息密集型系统的功能分析方法。
Valerie Sukov提出扩展功能分析方法,特别适用于信息密集型系统。
Valerie Sukov的方法允许功能模型中信息功能与被动功能配对。
Valerie Sukov的扩展功能分析在信息密集型系统中效果更佳。
不同领域和任务自动导致不同的适应性功能分析。
放弃只有一种正确的功能模型建模的想法,可以为不同领域设置不同的规则和指南。
机械系统的功能模型示例:所有系统组件都是具有静止质量的组件,不需要场。
电气系统的功能模型示例:组件包括电场、具有静止质量的外壳和以太网接口。
功能模型中的功能应被视为具有值的属性的组合。
功能载体和功能对象的特性和属性也会影响功能。
功能分析的元层次:构建模型和分析模型可以分别考虑和优化。
功能分析的三个准则:功能载体和功能对象必须是允许的组件;它们必须相互交互;至少一个功能对象的参数必须因功能而改变或保持。
将功能模型转移到Open Modelica模型中,可以模拟技术系统。
功能分析的深入探讨:参数应被视为具有值的属性,功能载体的特性和属性也应被视为影响功能的因素。
Transcripts
dear Tris enthusiasts this presentation
was given by me at the third German Tris
conference in
20124 my name is Rober adunka and I am a
Tris master in Germany for the
international audience I recorded this
presentation also in English function
analysis is one of the TR Tools that has
captivated me since my first invention
machine course and has not let go since
I think it's a tool that should make it
easy for anyone to describe and
understand their technical system the
intention behind function analysis is to
develop a common understanding of the
system under investigation and to
understand the
interdependencies development tasks
should then be derived from the
knowledge of what our system can do well
and can not do so well this premise of
analyzing and defining tasks should
always be kept in mind so what is the
main goal behind my function analysis
what do I want to achieve with it in
addition to the function analysis a
whole bunch of rules and guidelines were
developed by a lot of people in order to
improve the system however they always
did this against the background of their
personal problems and the personal
working environment and then the
argument began about who was
right in my presentation I would like to
make an attempt to explain the world of
function analysis and all the disputes
surounding it and to put it into a
framework that allows me to reconcile
all points of
view I will therefore first switch to
the bird's I view and from there look at
the function analysis and what we are
doing there Oliva Maya once said in a
presentation that they always pump in TR
projects that is they switch back and
forth between detailed analyzes and a
bird's I that's stuck in my mind then I
would like to int introduce the domain
specific approach and finally discuss
the functions in detail
I introduced the basic function analysis
for dactic reasons in
2014 however I did not realize at that
time that I had made a separation after
modeling the system and then only saw
the different directions of analyzes as
manifestations of a single function
analysis approach I was more interested
in breaking down the prevailing
confusion between the various analyzing
tools for incremental Improvement value
analyzes or for trimming I didn't
realize at the time that I was
separating modeling from
analyzing however if we look at this
from a bird's eye view we can see the
Mata level behind the procedure if we
analyze our approach to function
analysis we can differentiate between
two steps on a very rough level the
modeling of the system and the analysis
of this model if we look at function
analysis for products for example the
creation of a model is broken down into
the steps of component analysis
interaction analysis and function
modeling if we then add an incremental
Improvement we analyze the functions and
derive the tasks from the degree of
fulfillment and the types of functions
this analysis is often carried out
together with the modeling step and
therefore it is not noticeable that
there are actually two sections here
that can be considered
separately but what are the benefits of
this
thought in 2018 at the Tris fast in
Lisbon Simon Lin's presentation confused
me a little databases in form processing
units which parameter is being changed
here the statement was was that this is
done differently for information heavy
systems anyway at the time it seemed a
bit strange to me that the trism who is
sotally described other function models
as incorrect dismissed this with a wave
of his hand the function model is wrong
I thought what kind of component is
external inent event does it have
resting mass or is it a field the heated
discussion between Valerie sukov another
Tris Masters about the correctness of
functions and function analysis let me
to make this the topic of the 2019
expert Day in Germany there however
Valerie sukov described an approach that
primarily relates to information heavy
systems as extended function analysis he
also uses his function model for
incremental Improvement value analyzing
and trimming he expands the number and
types of component on for the function
model and allows for functions that
according to classical VI go into the
wrong direction one of the typical
examples of this is the process of
ordering a coffee in a
restaurant
there he would classically say that the
coffee menu informs the customer Valerie
couples the information functions here
with a customer studies coffee man men
why is Valerie taking this
approach he has found that he cannot
model some things in information heavy
systems well with a classical model but
who is right now who has the better
function model why are they actually
arguing about this what helps is good
these were my questions and my thoughts
about the situation as I am a person
addicted to Harmony I naturally wanted
to agree to both sides what happens if
we agre agree with both sides we have to
Define under which
circumstances one way of modeling is
advantous and under which circumstances
the other way is
better with valer sukov and zimon Litwin
we have seen that classical function
models cope well with mechanical systems
and can map them but fail with
information heavy systems Val's extended
function anal analysis works well with
information heavy systems but would not
be useful for mechanical systems each
domain has its own specifics that need
to be taken into account in order to
create a model I presented the specifics
for modeling electrical systems at the
Atria TR future conference in bergo way
back in
2010
so if we let go of the idea that there
is only one right way of modeling
function models we can set up different
rules and
guidelines for the different domains
let's take a look at three different
function
models in this picture we see a simple
model of a mechanical cutter that is
used to cut a paper we can see that all
the components of the systems are
components with resting Mass no fields
are needed to set up this model and the
functions between the individual
components mainly describe mechanical
interactions in this example of an
electrical system we see different
things in the components on the one hand
with electricity we see a super system
that is more field-based with housing we
see a component that has resting Mass
and ethernet interface indicates a
conglomerate of various electronic
components a circuit board and software
that runs on it signal as a Target
component used in this model can be
understood as a field in terms of
functions we see that in forms and
supplies are mainly used in this F
model and here we see the example of the
extended functional analysis that
Valerie sukov used in his presentation
at the expert Day
2019 we see that the informs functions
are always paired with another function
such as the interaction between the
customer and the coffee manual on the
one hand the coffee menu informs the
customer about the different types of
coffee on offer and on the other hand
the customer must first study the menu
in order to obtain the information so
the C customer has the active part here
if we think in terms of value
analyzis the customer should actually
receive the points for studying the menu
he is the active part we also see that
sukov allows for various other
components such as the request or the
decision which are represented by other
shapes according to him this model leads
to much better results than classical
function modeling
so if we see that the different domains
and tasks automatically lead to
different adapted function
analysis why should we not try to cast
what is done anyway into a form that
allows everyone to choose the most
suitable type of modeling for themselves
this would mean that we do not try to
make the one right function modeling but
rather strive for the the function
modeling that is suitable for our task
and for our
domain we could determine which types of
components can be used and which should
be avoided we could Define what counts
as an interaction between these
components the
interaction action touching only makes
sense for mechanical components if we
consider functional grooves or printed
uh circuit boards or software compon
components we can no longer speak of
touching we could also determine what is
permitted as a function in the classical
function model a parameter of the object
of the function must be changed or
maintained in the extended function
analysis according to Su the inform
function must occur as a pair with a
passive function that describes the
intention the table is just a first
graph
so this draft I am happy to put up for
discussion however I think this is the
only way to put an end to the Eternal
arguing about who is
right so from classical function
analysis we know the three guidelines
for an allowed function the first states
that the function carrier and the
object. function must be allowed
components if we use the domain specific
modeling then we would also have to
observe the domain specific restrictions
for those components but no longer just
resting masses and Fields or
combinations of both the second
guideline states that the function
carrier and the object of the function
must interact with each other here too
we can Define what interaction means in
a domain specific basis for mechanical
systems this would mean that they touch
each other for electronic systems or
software heavy systems logical
interaction could be allowed as an
interaction then we are still missing
guideline number three which states that
at least one parameter of the object of
the function must be changed or
maintained due to the function but what
is referred to as a parameter here when
I think back to my time at the
department of design engineering a
professor from the far north kept asking
us is this a characteristic or a
property now I finally understand this
question a characteristic is a fixed
parameter of an object and a property is
a variable parameter of an object the
parameter is always to uh combined with
a value so if I look at the car for
example the car has the color red and
the speed
50
mph if I want to analyze
the car while it is moving then the
color would be a characteristic because
I cannot change it and the speed it
would be a
property that's why I argue that we
should view parameters as a combination
of a property and a value in other words
the property is the designation and the
value would then be the specific value
that takes on these properties so it is
not a that is changed but the value of a
property based on a
function and now it is not only the case
that we have a property for the object
of the function but we also have
properties and characteristics for the
function carrier that have an influence
on our function for example if I look at
a vacuum jug then The Jug has a certain
position in the space um it has a
certain shape of a hollow cylinder and
it has a certain thermal resistance for
the heat these characteristics influence
the functions of holding the liquid in
The Jug thus the position of the fun
vacuum jug also determines the position
of the liquid the hollow cylinder
determines the shape that the water
takes on and the thermal conductivity
influences how well the temperature of
the liquid is
maintained if you look a little deeper
and take a look at the modeling tools
such as open modelica we can see that
this fits very well with the models used
there for example the heat transfer and
temperature Equalization between two
masses can be described with a simple
model we also see that what we assume to
be static is almost always a dynamic
process is now and all Litwin Simon
Litwin have thought this through to a
certain extent with the advanced
functional approach but have not
implemented it as consistently as we can
see it here in open world bellica we
could transfer now our functional models
to open Moda models in this way this
would allow us to model a technical
system and then simulate it whether we
make this effort depends on the nature
of the task and the expected results but
in principle it is
possible so with the meta level of
function analysis we have seen we
basically take two steps namely building
the model and analyzing the model these
two steps can be considered and
optimized separately by separating them
we have the option of adapting them to
our requirements the domain specific
function analysis solves the problem
that we have to determine what is the
correct functional analysis depending on
the task and the domain a customized
version of the function model can be
made finally I triy to shine the light
on the function between the function
carrier and the object of the function
in a deep dive parameters should be
treated as properties with values and
the
characteristics and properties of the
function Carri carrier should also be
seen as these also have an effect on the
function I hope you had fun with the
presentation and learned something new
the corresponding paper will be
published in the Springer publishing
house within the next few months see you
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