Methodik der schrittweisen Gestaltsynthese

Lemburg, Johannes Peter; Feldhusen, Jörg

doi:HT015936120

Methodik der schrittweisen Gestaltsynthese = Methodology of incremental embodiment design

Lemburg, Johannes Peter (Author)

2009

Verantwortlichkeitsangabevon Johannes Peter Lemburg

ImpressumAachen : Shaker 2009

Umfang109 S. : Ill., graph. Darst.

ISBN978-3-8322-8117-5

ReiheSchriftenreihe Produktentwicklung und Konstruktionsmethodik ; 6

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Zsfassung in engl. und dt. Sprache

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Feldhusen, Jörg (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2009-02-06

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-27819
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/50794/files/Lemburg_Johannes.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl und Institut für Allgemeine Konstruktionstechnik des Maschinenbaus (411610)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Gestalt (Genormte SW) ; Prinzip (Genormte SW) ; Wirkfläche (Genormte SW) ; Konzeption (Genormte SW) ; Skizze (Genormte SW) ; Semiotik (Genormte SW) ; Bildwissenschaft (Genormte SW) ; Ingenieurwissenschaften (frei) ; Prinziplösung (frei) ; Leitstützstruktur (frei) ; Konzept (frei) ; embodiment design (frei) ; principle solution (frei) ; sketch (frei) ; semiotics (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
FÜR EILIGE: Lesen Sie Kapitel 7.3 "Methodik" auf den Seiten 82-84, dies ist die Kernaussage der Arbeit. Ein weiterer Aspekt der Arbeit ist die Anwendung der Semiotik als Werkzeug zur Analyse von Prinziplösungsskizzen, wie sie in Kapitel 6 (Seite 59-70) ausgeführt und in der Definition von Gestaltsymbolen auf Seite 77 umgesetzt wird.ZUSAMMENFASSUNG: Die Methodik der schrittweisen Gestaltsynthese basiert auf der Feststellung, dass die Schritte des Konstruktionsprozesses, speziell der Schritt der Gestaltsynthese, durch die kognitiven Leistungen menschlichen Denkens limitiert werden. Diesen Grenzen steht die Fähigkeit der Mustererkennung gegenüber, die es ermöglicht, komplexe Situationen effizient zu beurteilen und gezielt Handlungsoptionen aus einer ansonsten unüberschaubaren Anzahl an Möglichkeiten zu wählen. Aus dem Eingeständnis dieser Grenzen folgt die Einsicht, dass zusätzliche externe Hilfsmittel das Konstruieren nicht nur erleichtern, sondern zwingend erforderlich sind. Eine Voraussetzung ist dabei, daß die Hilfsmittel selbst die kognitiven Ressourcen nicht zu sehr beanspruchen, da dies zu Lasten des eigentlich beabsichtigten Problemlösens geht. Die Methodik ist daher auf eine einfache Repräsentationsform der während ihrer Durchführung entstehenden Zwischenstände angewiesen. Prinziplösungsskizzen, als einfach zu erstellende Strichzeichnungen, stellen die adäquaten Mittel zum Repräsentieren der einzelnen Aspekte des bei der Gestaltsynthese prozessierten technischen Konzepts dar. Das Externalisieren von teilgestalteten Ergebnissen ist ein Kommunikationsvorgang, der vom Konstrukteur ausgeht und entweder mit ihm selbst oder mit weiteren Personen stattfindet. Die Kommunikation erfolgt dabei als ein Austausch von Informationen, die in Zeichen codiert werden. Für eine präzise Informationsvermittlung müssen die verwendeten Symbolzeichen und ihre mehrschichtige Anwendung wahrnehm- und deutbar sein, wobei das Wissen über das Instrumentarium der Semiotik hilfreich ist. Der eigentliche Ablauf der Methode ist ein kaskadiertes Vorgehen, bei dem der Konstrukteur selbst die Schrittweite und -geschwindigkeit vorgibt. In einem übergeordneten opportunistischen Zyklus werden direkt erkannte Teillösungen der Gestaltungsaufgabe erfasst. Dieses Vorgehen trägt der Konstruktionserfahrung und der Intuition Rechnung und erlaubt eine effiziente Annäherung an die eigentlichen aufgabenspezifischen Problembereiche, die im untergeordneten systematischen Zyklus in ihre kleinsten Einheiten zerlegt werden. Der systematische Zyklus besteht aus mehrfach schnell durchlaufenen Analyse- und Syntheseschritten, denen das gedankliche Modell der Wirkflächen und Leitstützstrukturen zugrunde liegt, wobei der ständige Wechsel der Sichtweise den Kern des systematischen Vorgehens darstellt. In der Analyse werden Wirkflächenpaare oder die Leitstützstruktur betrachtet, während die Synthese eine einzelne Wirkfläche mit angehängter Leitstützstruktur fokussiert. Die Variation oder Synthese von Wirkflächen wendet dabei die Mittel der Konstruktionslehre, den Gestaltungsgrundregeln und -prinzipien, an. Dieses bedarfsspezifische, kleinschrittige Vorgehen begünstigt ein schnelles Bearbeiten der einzelnen Schritte und verhindert eine Blockade aufgrund zu komplexer Problemstellungen oder zu vieler Handlungsoptionen.

BRIEF: Read chapter 7.3 "Methodik" on page 82-84. This is the quintessence of this thesis. Another aspect of it is the appliance of semiotics as a tool for analysing principle solution sketches, as it is done in chapter 6 (page 59-70) and culminates in the definition of symbols for embodiment design on page 77.ABSTRACT: The Methodology of Incremental Embodiment Design states that the single steps of the design process, especially the step of embodiment design, are limited by the cognitive capability of human thinking. These limitations are contrasted with the ability of pattern recognition, that allows efficient judgment of complex situations and directed choice of options for action within a vast number of given possibilities. From the confession of limited mental ressources follows, that additional external means not only enhance but are mandatory for engineering design. One premise is, that this means cause preferably little cognitive load to leave more resources to the problem solving processes. Therefore the methodology has a need for native ways to represent archieved outcomes of its intermediate steps. Sketches of principle solutions, as a kind of effordless created line drawings, are an appropriate tool to represent aspects of a technical concept while developing it. To externalise partly embodied results is an act of communication of the designer with either himself or another person. This communication is an exchange of informations that are coded with signs. To achieve a precise information exchange this signs and their multilayered use have to be distinguishable and interpretable. For this purpose the knowledge of the instruments of semiotics is useful. The course of the methodology is a cascaded procedure, with the designer to define its pace and speed. Within a higher cycle of an opportunistic approach, readily identifiable sub-solutions of the embodiment design task are deteced. This allows the influence of expert knowledge and intuition and leads to an efficient convergence of the specific problem areas at hand. Not directly apparent problems are covered within an underlying systematic cycle by breaking them apart into their elementary items. The systematic cycle consists of steps of fast analysing and synthesising, that are passed multiple times and which are based uppon the elementary design model of working surface pairs and channel and support structures. The continuous change of the perception is the core of this systematic approach. While analysing, working surface pairs or their connecting channel and support structure are of main interest, and while synthesising a single working surface together with its adherent structure is focussed. The generation or variation of working surfaces utilizes the methods of systematic engineering design, which are founded in the basic rules and priciples for embodiment design. This task-tailored and highly structured approach fosters the quick passing of the single steps and avoids mental blocks caused by too high complexity and too many possibilities.

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