16. Januar 2016

4. Dendogramme

DG

Quelle Hölttä, Katja, Victor Tang, and Warren P. Seering. „Modularizing product architectures using dendrograms.“ DS 31: Proceedings of ICED 03, the 14th International Conference on Engineering Design, Stockholm. 2003.
Einsatz Produktentwicklung, Erstellung von Produktvarianten
Idee Die zentrale Frage ist: Wie können Funktionen gruppiert werden, um eine Modulhierarchie zu bilden. Dafür wird zuerst für jedes Produkt eine funktionale Struktur erstellt und anschließend verglichen, welche funktionalen Strukturen ähnliche Outputs aufweisen. Anschließend werden diese gruppiert und als „Blackbox“ notiert, die (nicht redundante) Inputs (xi) in Outputs (yi) transformieren. Um ähnliche „Blackboxes“ zu identifizieren werden die Input- bzw. Output-Größen auf Ähnlichkeit geprüft bzw. miteinander verglichen.

 

Phasen im Modularisierungsablauf Strukturierung → Modulbildung
Modulstruktur Logische Struktur (Stückliste)
Input Funktionale Dekomposition mit relevanten Inputs und Outputs für jede Komponente
Output Hierarchische Einordnung der Komponente, was die Hinweise für mögliche Module liefert. Dabei kann der Anwender selbst entscheiden, wie viel Module gebildet werden
Anwendungs-
voraussetzung
Es muss bereits eine funktionale Dekomposition stattgefunden haben. Zusätzlich sollen geeignete Inputs und Outputs identifiziert werden, die verglichen werden.
Vorgehen
  1. Komponente/Blackboxes nummerieren
  2. Inputs und Outputs der Blackboxes charakterisierenBlackbox
  3. Abstandsmessung zwischen den Inputs/Outputs einzelner Module durchführen
  4. Abstände zwischen den Modulen (Blackboxes) berechnen
  5. Summiere aufsteigend die Distanzen der Blackboxes bis die Hierarchie vollständig ist. Die resultierende Baumstruktur zeigt, welche Blackboxes (mit Hilfe eines Redesigns) durch ein gemeinsames Modul ersetzt werden können.
Fazit Vorteil: Die Blackboxes werden auf mathematischem Weg in Produktfamilien gruppiert, sodass ein Algorithmus leicht programmierbar ist.
Nachteile: Der Algorithmus vergleicht die Inputs bzw. Outputs der jeweiligen Module auf ihre Differenz um ihre Ähnlichkeit zu beschreiben. Dies funktioniert besonders gut bei Technischen Größen (bspw. Wattzahl, Umdrehungen, Geschwindigkeiten etc.). Im Dienstleistungsbereich müssen andere messbare Größen gefunden werden, um eine Ähnlichkeit bestimmen zu können.