Contribution to the design of a matrix to analyse and classify problem solving methods according to performance criteria

Tesis , 2006 , 204 Páginas , Calificación: 1,0

Ingeniería - Ingeniería mecánica

METHODENMATRIX ZUR TECHNISCHEN PROBLEMLÖSUNG:
Die Ergebnisse und der Stand der Arbeit sollen nachfolgend kurz zusammengefasst werden:
Zu den verschiedenen Problemlösungsmethoden existieren zahlreiche Beschreibungen in der Fachliteratur. Als beispielhafte Veröffentlichung kann Eversheim(2003) genannt werden, welcher die Methoden klassifiziert und einen Überblick über ihren Einsatz bietet. In ähnlicher Weise werden in dieser Arbeit Problemlösungsmethoden dargestellt, klassifiziert und bewertet. Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist jedoch eine explizite Berücksichtigung des Problemcharakters und der Methodenauswahl.
Dazu wurden zwei Kriterienkataloge entwickelt: einer zur allgemeinen Bewertung der Methodenleistung und einer zur Bewertung der problem-spezifischen Methodenleistung. An Hand dieser Kataloge und unter zu Hilfenahme von Literatur und Beispielproblemen wurden die Methoden bewertet. Die Beispielprobleme und ihre Lösungskonzepte dienten hauptsächlich der Bewertung der problem-spezifischen Methodenleistung.
Die Ergebnisse der Bewertungen werden in Form einer Matrix dargestellt. Diese so genannte Analyse- und Vergleichsmatrix (AC-Matrix) besteht aus drei Teilen. Sie bietet Unterstützung bei der Auswahl von Methoden zur systematischen Problemlösung. Zielsetzung ist dabei eine objektiv-zielgerichtete Methodenauswahl. In der Anwendung der Matrix auf ein spezifisches Problem werden Methoden vorgeschlagen, welche am besten geeignet sind, das Problem zu lösen. Dies erlaubt es, Problemlösungsmethoden einfacher und objektiver dem Problemlösungsprozess zuzuordnen. Kernelement dieses Vorgehens ist eine Charakterisierung des betrachteten Problems.
Eine grafische Darstellung der Matrix erhöht die Benutzerfreundlichkeit des Konzeptes.
Diese Arbeit muss als erster Beitrag zu einer systematischeren Methodenbeschreibung und Methodenauswahl betrachtet werden. Weitergehende Studien sind notwendig: Die Problemcharakterisierung und Methodenauswahl sollten differenziert werden. Die Grundlage der Matrix, d.h. die Methodenbewertung, sollte durch Industriebeispiele erweitert werden.
Nach einer nachfolgenden Verifikation und Validierung kann das AC-Matrix-Konzept in der F&E-Praxis und der Innovationsberatung zum Einsatz kommen.

Inhaltsverzeichnis

• Framework and context of the work
• Objective and structure of the work
• Keywords:
• On the necessity of an analysis and classification matrix - context of the work
• Limitations of this work
• Problem, complexity and innovation - elaboration on central notions
• Problems, problem solving and Problem Solving Methods
• Complex systems, complexity and systems thinking
• Innovation and invention
• Problem Solving Methods (PSM)
• Analysed and compared methods
• Axiomatic Design
• Quality function deployment (QFD)
• Robust Design, Taguchi Method
• Systematic Approach of Pahl and Beitz (SAPB or P&B)
• TRIZ - Theory of Inventive Problem Solving
• Value Engineering (VE)
• Short suggestion of some other interesting methods
• Positioning of the methods in the problem solving process or innovation process making use of the W-model
• Development of criteria for classification, analysis and evaluation of Problem Solving Methods
• Performance and characteristic of Problem Solving Methods
• Criteria and characteristic to describe the problem
• Development of the analysis and comparison matrix
• Example problems and their solution concepts
• Convey glass disc problem
• Disperse varnish problem
• Glass polishing problem
• Powder Injection Moulding (PIM) problem
• Tea ball problem
• Supplemental problem
• Evaluation of the performance of Problem Solving Methods
• Validation of Axiomatic Design
• Validation of QFD
• Validation of Robust Design
• Validation of the Systematic Approach of Pahl and Beitz
• Validation of TRIZ
• Validation of Value Engineering
• Overall Analysis and Classification Matrix
• Composition of the overall analysis and classification matrix
• Depiction of the AC-matrix
• Proceeding to read the matrix statement
• Validation of the analysis and comparison matrix concept
• Outline for the solution of a final example problem
• Validation example problem
• Description of the problem: Development of car tires for all-year usage
• Statement of the matrix
• Solution concepts
• Evaluation problem solved With Axiomatic Design
• Evaluation problem tackled With QFD
• Evaluation problem solved With Robust Design
• Validation problem solved With the systematic approach of Pahl and Beitz
• Validation problem solved With TRIZ
• Validation problem solved With Value Engineering
• Conclusions
• Validation of the concept With the help of the Validation Square
• The Validation Square
• Application of the Validation Square concept on the ACM
• Conclusion, outlook and summary
• Review of critical points and difficulties
• Outlook
• Summary
• List of literature
• Appendix A
• Acknowledgements

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit zielt darauf ab, eine Matrix zur Analyse und Klassifizierung von Problemlösungsmethoden zu entwickeln, die auf Leistungskriterien basiert. Das Ziel ist es, Entscheidungsunterstützung für die Auswahl der geeigneten Problemlösungsmethode für ein bestimmtes Problem zu bieten. Die Arbeit untersucht die Leistung verschiedener Methoden in verschiedenen Problemsituationen und präsentiert eine umfassende Analyse- und Vergleichsmatrix (AC-Matrix).

• Identifizierung und Beschreibung gängiger Problemlösungsmethoden
• Entwicklung von Kriterien zur Bewertung der Methodenleistung
• Analyse der Methodenleistung in verschiedenen Problemsituationen
• Erstellung einer AC-Matrix zur Visualisierung der Ergebnisse
• Validierung des AC-Matrix-Konzeptes durch ein Beispielproblem

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 beleuchtet den Kontext der Arbeit und die Notwendigkeit einer Analyse- und Vergleichsmatrix im Kontext der zunehmenden Komplexität von Produkten und der Notwendigkeit, innovative Lösungen zu finden. Es werden zentrale Begriffe wie Problem, Komplexität und Innovation definiert und abgegrenzt.

Kapitel 2 stellt verschiedene Problemlösungsmethoden vor, darunter Axiomatic Design, Quality Function Deployment (QFD), Robust Design, Systematic Approach of Pahl and Beitz (SAPB), TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving) und Value Engineering (VE). Jede Methode wird kurz beschrieben und ihre Stärken und Schwächen werden beleuchtet.

Kapitel 3 entwickelt Kriterien zur Klassifizierung und Bewertung der Problemlösungsmethoden. Es werden zwei Kriterienkataloge vorgestellt: einer zur Bewertung der allgemeinen Methodenleistung und einer zur Bewertung der problem-spezifischen Leistung.

Kapitel 4 präsentiert die Entwicklung der Analyse- und Vergleichsmatrix. Es werden verschiedene Beispielprobleme mit den Methoden gelöst und die Ergebnisse werden in der AC-Matrix zusammengefasst. Die AC-Matrix dient als Werkzeug zur Visualisierung der Methodenleistung in verschiedenen Problemsituationen und zur Unterstützung bei der Auswahl der geeigneten Methode.

Kapitel 5 validiert das AC-Matrix-Konzept durch ein Beispielproblem aus dem Bereich der Automobiltechnik. Es wird gezeigt, wie die AC-Matrix zur Auswahl der geeigneten Methode eingesetzt werden kann und wie die Ergebnisse der Methodenbewertung zur Entwicklung von Lösungskonzepten beitragen.

Kapitel 6 fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und diskutiert kritische Punkte und Schwierigkeiten bei der Anwendung des AC-Matrix-Konzeptes. Es werden Ausblicke auf zukünftige Forschungsarbeiten gegeben, die sich auf die Weiterentwicklung und Validierung des AC-Matrix-Konzeptes sowie auf die Kombination von Methoden zur Verbesserung der Problemlösungsleistung konzentrieren.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Problemlösungsmethoden, Methodenvergleich, Innovation, Komplexität, Axiomatic Design, Quality Function Deployment (QFD), Robust Design, Systematic Approach of Pahl and Beitz (SAPB), TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving), Value Engineering (VE), Analyse- und Vergleichsmatrix (AC-Matrix) und Entscheidungsunterstützung.

• Universidad: University of Stuttgart (Institut für Arbeitswissenschaften und Technologiemanagement)
• Calificación: 1,0
• Autor: Martin Fritz (Autor)
• Año de publicación: 2006
• Páginas: 204
• No. de catálogo: V54642
• ISBN (Ebook): 9783638497947
• ISBN (Libro): 9783638709088
• Idioma: Inglés
• Etiqueta: TRIZ, Bionic, Problemlösung, Methoden, Bionik