Concept Generation
What is concept generation? • Konsep produk – Deskripsi teknologi, teknologi prinsip kerja dan bentuk produk – good concept : sometimes poorly implemented – poor concept : rarely be manipulated • Concept generation – Relatif tidak mahal, dapat dilaksanakan dengan cepat – good d C.G C G : confidence fid for f full f ll exploration l ti off the th alternatives Customer needs target spec.
a set of product concepts
Common Dysfunctions during C.G • Hanya ada 1 atau 2 alternatif, oleh anggota yang paling aktif • Gagal untuk mempertimbangkan kegunaan konsep produk yang sudah dipergunakan oleh perusahaan lain • Hanya melibatkan 1 atau 2 orang dalam prosesnya • Integrasi yang tidak efektif dari solusi parsial yang menjanjikan • Gagal menentukan keseluruhan kategori solusi
Concept Generation Process • Clarify the Problem
Clarify the Problem
– Problem Decomposition
• External Search – – – – –
Lead Users Experts Patents Literature Benchmarking
Search Externally
Search Internally
• Internal Search – Individual Methods – Group Methods
• Systematic Exploration – Classification Tree – Combination Table
• Reflect on the Process – Continuous Improvement
Explore Systematically
Reflect on the Solutions and the Process
Step 1: Perjelas masalah • Mengembangkan pengertian umum dan k kemudian di memecahkan hk masalah l h menjadi j di subproblem jika diperlukan. • Untuk melakukan ini, tim pengembangan dapat menggunakan mission statement, customer needs list, dan spesifikasi produk awal, walaupun mungkin informasi-informasi tsb. masih terus disempurnakan.
Design Problem • Suatu bentuk pernyataan masalah (design problem) yang diberikan pada designer oleh client atau management, contoh : “for a domestic hot and cold water mixing trap that can be operated with one hand” • Dalam design problem – Ada : tujuan, kendali, kriteria – Tidak ada : solusi, proses penentuan masalah
• Solusi dari designer bias jadi hal yang tid k pernah tidak h dibayangkan dib k atau t diinginkan oleh client
Ill Defined Problem vs Well Defined • Well defined problem : – Have a clear goal g – Often 1 correct answer – Rules or known ways of proceeding that will generate an answer • Ill defined p problem : – There is no definitive formulation of the problem – Any problem formulation may embody inconsistencies – Formulations of the problem are solutiondependent – Proposing solutions is a means of understanding the problem – There is no definitive solution to the problem
• Starting Point untuk design mengacu pada illd fi d problem defined bl atau t kebutuhan k b t h yang belum b l jelas (masih samar-samar) • Langkah L k h pertama t yang penting ti dalam d l proses design adalah clarify the design objectives. Langkah ini sangat membantu dalam pembuatan objectives per tahap dalam pembuatan objek p j akhir yang y g diinginkan. g • Mungkin saja objectives per tahap itu mengalami perubahan selama proses design berlangsung
Concept Generation Example: Power Nailer
Nailer Example • mission statements • Th The nailer il will ill use nails il (as ( opposed d to t adhesives, dh i screws, etc.) • The nailer will be compatible with nail magazines on g tools existing • The nailer will nail into wood
• customer needs • The nailer inserts nails in rapid succession • The nailer fits into tight spaces • The nailer is lightweight
• Target specifications • Nail lengths from 50 ~ 75 mm • Maximum nailing energy of 80 joules per nail • Nailing forces of up to 2 2,000 000 N
Problem Decomposition (cont’d) • After decomposed – choose the sub-problems • most critical to the success of the product • likely lik l tto d drive i th the overall ll solution l ti tto th the problem bl
• Two other approaches – Decomposition by sequence of user actions • products with simple technical functions involving many user interactions
– Decomposition by key customer needs • products with form is the primary problem
Concept Classification Tree
• divide the entire space of possible solutions into several distinct classes • four benefits – – – –
Pruning of less promising branches Identification of independent approaches to the problem Exposure of inappropriate emphasis on certain branches Refinement of the problem decomposition for a particular branches – constraining the possible solutions to the remaining subproblems : good candidate for a classification tree
THE OBJECTIVES THREE METHOD PROCEDURE 1. Prepare a list of design objectives •
Design objectives biasanya juga dikenal dengan kebutuhan dari client, kebutuhan dari pengguna atau tujuan produk Design objectives terdiri dari tujuan-tujuan abstrak maupun kongkrit yang harus dipenuhi Mi l Misalnya : objective bj ti dari d i suatu t mesin i adalah d l h ‘safe’. Dan untuk menterjemahkannya ‘safe’ tersebut dimaksudkan dengan :
• •
– – – –
Low risk of injury to operator Low risk of operator mistakes Low risk of damafe to work-piece or tool Automatic cut-out on overload
THE OBJECTIVES THREE METHOD PROCEDURE
1. Order the list into sets of higherlevel and lower-level objectives •
Lower-lever objective dimaksudkan untuk meraih higher-level objectives Level hirarki yang terlihat untuk kasus ‘safe’ safe adalah :
• –
Machine must be safe
– – –
Low risk of injury to operator Low risk of operator mistakes Low risk of damage g to work-piece p or tool
–
Automatic cut-out on overload
THE OBJECTIVES THREE METHOD PROCEDURE
1. Draw a diagrammatic tree of objectives, showing hierarchical relationships and interconnections •
Diagram pohon ini digambar dari atas ke bawah bawah, karena biasanya akan terjadi penambahan cabang pada lower level Machines must be safe
'H ' 'How' Low risk of injury to operator
Low risk of operator mistakes
Low risk of damage to workpeace or tool 'Why' Why
Hierarchical diagram of relationships
Automatic cut-out on overload
Nailer Example (Ex.7)
• Contoh 2 : Automatic teamaker • Function : combine water and tea leaves
ESTABLISHING FUNCTIONS • Metode Function Analysis – Mempertimbangkan essential functions dan level dimana masalah berada
• Essential functions : – Device, product of system to be designed must satisfy, satisfy no matter what physical components might be used
• Level dimana masalah berada : – Diperlihatkan dengan membuat batasan yang mengelilingi coherent sub-set of functions
The Function Analysis Method Procedure 1. Express p the overall function for the design in terms of the convension of p into outputs p inputs •
•
Starting point dari metode ini adalah konsentrasi pada apa yang akan dicapai pada design baru dan bagaimana mencapainya Ekspresi p yang y g digunakan g adalah dengan g menggunakan black box yang terdiri dari fungsi-fungsi untuk meng-convert input menjadi output yang diinginkan
The Function Analysis Method Procedure B la c k B o x
In p u ts
F u n c t io n s
O u tp u ts
1. Break down the overall function into a set of essential ssub-functions b f nctions •
•
Fungsi-fungsi yang terdapat di black box begitu kompleksnya sehingga perlu diterjemahkan ke dalam sub-functions. Setiap sub-functions mempunyai input dan outputnya sendiri.
The Function Analysis Method Procedure 1. Draw a block diagram showing the interactions between sub-functions •
Block diagram dibuat ‘transparent’ dan terdiri dari semua sub-functions y yang g tersebar dan berhubungan dengan input dan outputnya TR A N S P A R E N T B O X
S ub-function
S ub-function
Inputs
S ub-function
S ub-function
Functions
O utputs
The Function Analysis Method Procedure 1. Draw the system boundary • Batas sistem memperlihatkan batas fungsional untuk produk atau alat yang akan k didesign did i 1. Search for appropriate components for performing pe o g the e sub sub-functions u c o sa and d their e interactions
• Contoh : Automatic teamaker
Contoh : Automatic teamaker
Contoh : Automatic teamaker
Problem Decomposition • Functional decomposition – represent the problem as a single black box operating – divide the sing g black box into sub-functions • more specific description • 3~10 sub-functions (rule of thumb)
– goal g : to describe the functional elements for the product w/o implying a specific technology
• Useful techniques – create a function diagram of an existing product – based on an arbitrary product concept – follow one of the flows an determine what operations are required
Problem Decomposition: Function Diagram g INPUT
OUTPUT
Energy (?)
Energy (?)
M t i l ((nails) Material il )
Hand held Hand-held nailer
Signal (tool "trip")
Energy
Nails
"Trip" of tool
M t i l (d Material (driven i nail) il) Signal (?)
Store or accept external energy
Convert energy to translational energy
Store nails
Isolate nail
Sense trip
Trigger tool
Apply translational energy to nail
Driven nailil
Step 2: Cari dari Sumber Eksternal • Interview Lead Users – Benefit from improvement suggestions – As innovation source
• Benchmarking Related Products – Comparison C i with ith competitive titi products d t
• Consult Experts (professionals, university faculty, etc) – Technical experts – Experienced customers
• Search Patents – search related inventions
• Search Published Literature – technical journals – trade literature
Capture Innovation from Lead Users: Utility Light Example
Old Design
Innovated Design
Step 3: Cari dari Sumber Internal • Guidelines to improve both individual and group search: – Tahan dulu penilaian, kumpulkan dulu semua ide. – Cari ide sebanyak-banyaknya – Ide yang kelihatan tidak mungkin juga diterima dahulu – Gunakan media grafik dan fisik – Buat analogi – Berharap dan bertanya-tanya – Pecahkan konflik – Gunakan stimulus yang berhubungan – Gunakan stimulus yang tidak berhubungan – Tentukan tujuan kuantitatif – Gunakan metode galeri Pertukarkan ide dalam suatu grup
Step 4: Explore Systematically • Aim – navigating i ti the th space off possibilities ibiliti by b organizing i i and synthesizing these solution fragments
• Tools – for managing the complexity and organizing the thinking – Concept classification tree – Concept combination table
Concept Combination Table • a way y to consider combinations of solution fragments systematically • a way y to make forced associations among fragments to stimulate further creative thinking • two guidelines – eliminating infeasible fragments : reduction d ti off the th number b off combination bi ti – concentrated on the coupled subproblems
Prosedur Morphological Chart • List the feature or functions that are essential to the product – Tujuan : menentukan aspek penting yang harus ada dalam produk atau dapat dikerjakan oleh produk Æ parameters – Item yang didaftar harus pada tkt generalitas sama,, seindependen p mungkin g satu sama lain – Meliput sekomprehensif mungkin fungsi produk atau mesin yang didesign – Jangan terlalu panjang (4 – 8)
Prosedur Morphological Chart • For each feature or function list the means by which it might be achieved – Individual sub-solution yang bila dikombinasikan satu dari setiap p daftar membentuk solusi rancangan keseluruhan – Daftar ini dapat memuat tidak hanya subsolusi b l i yang ada d sekarang k ttetapi t i jjuga hal baru yang diperkirakan feasible
• Draw up a chart containing all the possible sub-solutions sub solutions – Buat kotak-kotak dari daftar terdahulu – Kolom paling kiri berisi feature atau
Prosedur Morphological Chart – Setelah selesai, morphological chart berisi range lengkap semua theoreticallypossible solution
• Identify feasible combinations of subsolution – Identifikasi kombinasi yang baru – Identifikasi kombinasi yang mungkin – Identifikasi kombinasi yang tidak mungkin – Buat daftar kombinasi yang mungkin
• Contoh :
Step 4: Dieksplorasi Secara Sistematik Convert Electrical Energy to Translational Energy
Accumulate Energy
rotary motor w/ transmission
spring
linear motor
moving mass
solenoid
Apply Translational Energy to Nail single impact
multiple impacts
push nail
rail gun
Ex 6-9: Concept Combination Table
Step 5: Refleksikan pada Hasil dan Proses • Apakah tim telah yakin bahwa semua kemungkinan solusi sudah diamati dengan sepenuhnya? • Apakah ada diagram fungsi alternatif? • Apakah ada cara alternatif untuk memecahkan masalah menjadi bagian bagianbagian yang lebih kecil? • Apakah sumber eksternal telah semuanya secara keseluruhan dicapai? • Apakah ide dari semua orang telah diterima dan diintegrasikan di dalam proses?
Vegetable Peeler : Voice o ce o of Customer Custo e • • • •
Wortel dan kentang sangat berbeda Saya sering terpotong Sering kali kulit tertinggal Saya kidal, saya menggunakan pisau biasa • Alat ini cepat tetapi memotong terlalu dalam • Bagaimana mengupas jeruk • Kadang berkarat Modelnya bagus
Vegetable Peeler : Key ey Custo Customer e Needs eeds • Alat pengupas dapat mengupas berbagai produk • Dapat digunakan untuk berbagai kondisi • Membuat waste minimal • Cepat • Tahan T h lama l • Mudah dibersihkan • Aman A di dipakai k i dan d disimpan di i • Nyaman dipakai • Tetap tajam atau mudah diasah
