05 Statische und dynamische Modellierung mit der Design Structure Matrix Flashcards
(40 cards)
Statische Design Stracture Matrix (DSM)
o Elemente können in einer beliebigen Reihenfolge in der DSM dokumentiert werden
o Optimierung/optimale Gestaltung der Aufbauorganisation in Form von Arbeitsgruppen bzw. Teams, erfolgt mit Hilfe der Clusteranalyse
Dynamische DSM
o Stellen meist Arbeitsabläufe bzw. Prozesse dar, sodass Zeilen und Spalten einer DSM die Aktivitäten eines Prozesses repräsentieren
o Zeilen und Spalten sind in einer zeitlichen Reihenfolge angeordnet Bearbeitung beginnt mit dem Element der ersten Zeile und Spalte
o Durch Sequenzierung kann die Bearbeitungsreihenfolge der Aktivitäten so optimiert werden, dass möglichst wenige Aktivitäten iterativ zu bearbeiten sind.
Multiple Domain Matrizen (MDM)
o Fassen mehrere DSMs und DMMs zusammen/gruppieren diese
o Abhängigkeiten und Vernetzungen zwischen Elementen unterschiedlicher Domänen können geschaffen oder abgebildet werden
Ziele der DSM-Anwendung zur Produktgestaltung
o Verbesserung des „architektonischen“ Verständnisses
o Alternativen der Systemarchitektur erzeugen, darstellen und bewerten
o Modulbildung in der Systemarchitektur unterstützen
Schritte bei der DSM-Anwendung zur Produktgestaltung
- Zerlegung
- Dokumentation der Abhängigkeiten
- Clustern
Schritte bei der DSM-Anwendung zur Produktgestaltung: Zerlegung
Zerlegung des Produkts in einzelne „chunks“ (Elemente) -> Im Systemzusammenhang Subsysteme, Baugruppen, Bauteile etc.
Ziel:
System in handhabbare Elemente zerlegen, um sie bezgl. ihrer Zustandsgrößen, Zustandsgleichungen und Schnittstellen einfach und eindeutig beschreiben zu können
Schritte bei der DSM-Anwendung zur Produktgestaltung: Dokumentation der Abhängigkeiten
Dokumentation der Abhängigkeiten zwischen den Elementen in einer DSM (optional: Abhängigkeiten klassifizieren und quantifizieren)
Starke Abhängigkeit:
Räumliche Nähe ist für die Funktionalität zwingend erforderlich
Schwache Abhängigkeit:
Räumliche Nähe ist für Funktionalität vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich.
Binäre DSM:
DSM, die lediglich nicht quantifizierte Abhängigkeiten/Interaktionen zwischen Elementen enthält Abhängigkeiten nur mit „X“ oder „1“ markiert
Schritte bei der DSM-Anwendung zur Produktgestaltung: Clustern
Clustern der Elemente zu Modulen
Ziel des Clusterns:
Module bilden, die so gestaltet sein sollten, dass sie möglichst wechselseitig unabhängig sind, d.h. eine geringe Anzahl externer Verknüpfungen und Wechselwirkungen aufweisen, bei gleichzeitig enger interner Kopplung von Komponenten
* Dadurch Reduzierung der strukturellen Komplexität
Bei optimaler Clusterbildung wirkt sich eine Änderung eines Elementes in der DSM meist nur auf andere Elemente innerhalb desselben Clusters aus. -> Cluster können simultan bzw. hochgradig parallel bearbeitet werden
Clusteralgorithmus nach Idicula
- Quantitative Bewertung der Interaktionen zwischen Elementen -> Jede Abhängigkeit zwischen zwei Elementen verursacht Kosten
- Abhängigkeiten zwischen Elementen außerhalb eines Clusters verursachen höhere Kosten als Abhängigkeiten von Elementen in einem Cluster
- Verbesserung der DSM entspricht einer Reduzierung der Gesamtkosten
Funktionsstruktur
Zeigt im Detail auf, welche Funktionen das Produkt erbringen soll
Produktstruktur
Gibt an, durch welchen technisch-physikalischen Bauzusammenhang die Funktionen erfüllt werden
Ziele der DSM-Anwendung zur Gestaltung der Ablauforganisation
o Gestaltung der Aufbauorganisation nach ihrem Koordinations-, Kooperations- und Kommunikationsbedarf
o Vermeidung von (ungewünschten) Iterationen und Fehlern aufgrund von Wissenslücken
Vorgehen bei der DSM-Anwendung zur Organisationsgestaltung: Zerlegung
Objektorientierte Differenzierung der Aufbauorganisation nach Produktsystemkomponenten in einzelne Produktentwicklungsteams (PET) mit spezifischen Funktionen und Aufgaben und Übertragung der Aufbauorganisation in die DSM (bzw. Erhebung des IST-Zustandes der Aufbauorganisation und Übertragung in DSM)
Koordinierende Teams vs. Produktentwicklungsteams
Koordinierende System-Teams übernehmen die Systemintegration, die zeitliche Planung der Entwicklungsaktivitäten sowie die kapazitative und kostenbezogene Koordination der entsprechenden Teilprojekte
PETs übernehmen die eigentlichen Entwicklungsaufgaben -> Gestaltung von Baugruppen und Bauteilen des Produkts und Teilen des Produktionsprozesses
Vorgehen bei der DSM-Anwendung zur Organisationsgestaltung: Dokumentation von Abhängigkeiten
Dokumentation der Informationsaustauschbeziehungen zwischen den Teams mit Hilfe der statischen DSM
Die koordinierenden Teams sollen so gewählt werden, dass zwischen den nachgeordneten ausführenden Produktentwicklungsteams eine möglichst hohe und zu anderen koordinierenden Teams eine möglichst niedrige Informationsabhängigkeit besteht.
Ziel: Ausführende Teams sollen nahezu ausschließlich innerhalb des Koordinationssystems kommunizieren.
Überlappungen von Produktentwicklungsteams werden genutzt, um die Selbstkoordination zu fördern und die Koordinationsteams zu entlasten
Vorgehen bei der DSM-Anwendung zur Organisationsgestaltung - Clustern
Clustern der Produktentwicklungsteams zu Systementwicklungsteams und Koordination der Arbeitsprozesse durch Führungskraft auf der Systemebene
Modularer Aufbau von Organisationen
Komplexe Organisationen bleiben überschaubar
o „Teilautonomie“:
Modular aufgebaute Teilsysteme verwalten sich normal selbst. Nur in außergewöhnlichen Fällen meldet das Teilsystem an das übergeordnete System weiter und fordert eine Systemreaktion an. Dies kann über mehrere Hierarchiestufen geschehen.
o „Subsidiarität“:
Die übergeordnete Einheit (=global verantwortlich) kann eine Systemänderung veranlassen, und eine untergeordnete Einheit eine lokal angepasste Lösung finden lassen.
Ursachen für Komplexität im Produktentstehungsprozess
o Große Anzahl an mechanischen, elektronischen und Software-Komponenten
o Starke Abhängigkeiten zwischen Produkt und Prozess sowie vielfältige Schnittstellen
o Parallelität von Entwicklungsschritten (erforderlich um die „Time To Market“ zu verkürzen)
o Vielfalt und Veränderlichkeit von Anforderungen
Zentrale Ziele bei der Initialisierung, Definition, Planung und Durchführung von PEPs
Maximierung der Produktqualität bei gleichzeitiger Minimierung von Kosten und Produktionszeiten
Spiral Development Process
Bewusstes Einfügen von Iterationen, um die Produktqualität zu erhöhen/sicherzustellen oder um Innovationen während der Produktentwicklung zu ermöglichen
PEP: 6 Situationen, in denen typischerweise Iterationen auftreten
- Lösungssuche (Iteration)
- Annäherung an die Lösung (Convergence)
- Verbesserung/ Verfeinerung der Lösung (refinement)
- Nacharbeit/Überarbeitung (rework)
- Überwindung von Zielkonflikten (negotiation)
- Wiederholung (repetition)
PEP: Lösungssuche (Iteration)
Ein divergentes Vorgehen zur Lösungsfindung mit Phasen der Lösungsraumverteilung und einer nachfolgenden Lösungsraumkonvergenz ist ein fundamentales Prinzip des kreativen Problemlösungsprozesses.
PEP: Annäherung an die Lösung (convergence)
Zusammenhänge zwischen Designparametern und funktionalen Anforderungen sind komplex -> Lösung kann nicht direkt abgeleitet werden -> Iterativer Prozess für schrittweise Annäherung an Lösung notwendig
PEP: Verbesserung/Verfeinerung der Lösung (refinement)
Entwürfe, die die primären Anforderungen erfüllen, werden anschließend in Bezug auf sekundäre Anforderungen verfeinert oder verbessert, z.B. hinsichtlich der Ästhetik oder zur Senkung der Produktionskosten.
