CONSENS Funktionshierarchie​

Ziel

Mit der Funktionshierarchie werden alle Funktionen ermittelt, die das System zu erfüllen hat. Hierzu werden die Funktionen hierarchisch aufgegliedert.

Allgemein

• Die Funktionshierarchie ist die hierarchische Aufgliederung der Funktionalität des zu entwickelnden Systems.
• Die Funktionshierarchie kann als Kreativitätstechnik eingesetzt werden, um die Gesamtfunktion des Systems strukturiert in Teilfunktionen zu untergliedern. Eine Funktion ist der allgemeine und gewollte Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangsgrößen mit dem Ziel, eine Aufgabe zu erfüllen.
• Eine Untergliederung in Subfunktionen erfolgt solange, bis zu einer Subfunktion nur ein einziges logisches Lösungselement zugeordnet werden kann.
• Funktionskataloge, basierend auf den Arbeiten von BIRKHOFER [Bir80] und LANGLOTZ [Lan00], unterstützen die Erstellung der Funktionshierarchie.

Vorgehen

1. Zunächst werden die Hauptfunktionen definiert.
2. Die Hauptfunktionen werden in Teil- oder Unterfunktionen weiter verfeinert und mit der jeweiligen Hauptfunktion verknüpft (Hierarchiebildung).
3. Falls nötig, können die identifizierten Teilfunktionen weiter verfeinert werden.

Beispiel

Anhand des beispielhaften Demonstratorunternehmens kann der Aufbau einer Consens Funktionshierarchie gezeigt werden. Beim Beispielprodukt handelt es sich um eine Werkzeugmaschine. Die betrachtete Hauptfunktion ist die Herstellung des Werkstücks. Die Hauptfunktion ist eine spätere Aufgabe der konstruierten Werkzeugmaschine und aufgegliedert in verschiedene Teilfunktionen. Die Hauptfunktion „Werkstück herstellen“ enthält z. B. die Teilfunktion „Rohteil zuführen“, welche weitere Teilfunktionen beinhaltet. Die einzelnen Teilfunktionen können beliebig viele Unterfunktionen enthalten, je nach Komplexität des Prozesses. Anhand der dargestellten Baumstruktur können die Zusammenhänge der einzelnen Funktionen besser veranschaulicht werden. Durch die Hierarchie wird zudem klar, was die Gesamtfunktion des Systems ist und wie sie andere Funktionen beeinflusst.

Input / Output

Beteiligung

• Requirements Engineers
• Projekt-/ Produktmanager
• Gesamtsystemverantwortlicher
• Strategische Planung
• Systemarchitekt
• Kundenvertreter

Verantwortliche

• Systementwickler

Variable Hinweise

• Stolpersteine/Nachteile: Kann bei komplexen Systemen schnell unübersichtlich werden.
• Vorteile: Einfaches Vorgehen, toolunabhängig.
• Verwandte Methoden: Funktionsarchitektur.
• Hinweis: 7 +/- 2 Elemente pro Ebene.

Filter

• Ziele: Funktionen ermitteln, Funktionen beschreiben, Funktionen strukturieren.
• Schwierigkeitsgrad: einfach.
• Rollencluster: Systementwickler.

Weiterführende Literatur

• [GLL12] Gausemeier, J.; Lanza, G.; Lindemann, U. (Hrsg.): Produkte und Produktionssysteme integrativ konzipieren – Modellbildung und Analyse in der frühen Phase der Produktentstehung. Hanser, München, 2012. ISBN: 978-3-446-42825-6
• [GFD+08] Gausemeier, J.; Frank, U.; Donoth, J.; Kahl, S.: Mechatronik Spezifikationstechnik zur Beschreibung der Prinziplösung selbstoptimierender Systeme des Maschinenbaus (Teil 2). VDI Verlag, Berlin, 2008