Van productkennis tot ontwerpoptimalisatie
Van productkennis tot ontwerpoptimalisatie
Het ontwerpen van een nieuw, levensvatbaar en waardevol product is vaak een lang proces waarbij experten uit veel disciplines betrokken zijn. Denk bijvoorbeeld aan experten die werken aan het verbeteren van de productprestaties, experten die zich richten op kostenberekening en operationele experten die de produceerbaarheid van een ontwerpkandidaat evalueren.
Maar, en dit is waarschijnlijk een minder bekend feit over productontwerp, de eerste ontwerpbeslissingen die worden genomen om te voldoen aan de nieuwe gebruikerseisen, nemen vaak al 80% van de uiteindelijke productkosten in.
Beslissingen in deze vroege ontwerpfase zijn doorgaans gebaseerd op de intuïtie en ervaring van senior systeemarchitecten en senior ontwerpers. Dit maakt ze subjectief en afhankelijk van de aanwezigheid (en gemoedstoestand) van deze experten. Om objectieve beslissingen te kunnen nemen en kennis ook toegankelijk te maken voor minder ervaren architecten en ontwerpers, worstelen productiebedrijven met de volgende vragen:
- Wat zijn de remmende factoren voor het hergebruiken van leerervaringen uit eerdere ontwerpcycli?
- Hoe kunnen we ons ontwerpproces sneller en objectiever maken?
- Hoe kunnen we de leerfase van een nieuwe ontwerper inkorten?
- Hoe kunnen we in een vroege ontwerpfase de kosten-prestatieverhouding van meerdere ontwerpvarianten evalueren en met elkaar vergelijken?
Hoe kan je je ontwerpproces verbeteren? Structureren en integreren van de kennis over je productfamilies
1. Structuur identificeren
Een eerste cruciale stap om je vroege ontwerpproces te verbeteren, is het identificeren van een structuur die je in staat stelt om de kennis over je productfamilies te documenteren. Deze structuur vormt de ruggengraat van je productfamilie-kennisbank. Het is belangrijk dat bij het vastleggen van een structuur minstens de volgende aspecten in rekening worden gebracht:
- productarchitecturen en de beperkingen die met deze architecturen gepaard gaan,
- productprestaties,
- kostensoorten,
- manieren om de kosten te bepalen die verband houden met
- de ontwikkeling, productie en realisatie van het product,
- ontwerpbeslissingen,
- gebruikersvereisten,
- het in kaart brengen van verbanden tussen ontwerpbeslissingen en ontwerpfasen,
- het in kaart brengen van verbanden tussen architecturen, ontwerpbeslissingen, prestaties en kosten.
2. Manier van werken kiezen
Een tweede stap is het nemen van een beslissing over een manier van werken om:
- De productfamilie-kennisbank in je ontwerpproces te gebruiken, en om;
- Uw kennisbank up-to-date te houden.
Het is duidelijk dat als de kennisbank je bron van waarheid is, er slechts één actuele versie in gebruik kan zijn. Deze versie moet up-to-date zijn om ervoor te zorgen dat in de vroege ontwerpfase de juiste beslissingen worden genomen. De beste manier om de kennisbank in je ontwerpproces op te nemen, is deze formeel te koppelen aan de actuele ontwerpen en ontwerpkandidaten. Deze kennisbank zal je dan in staat stellen om ontwerptemplates te maken, ze kan mee sturing geven aan ontwerpkeuzes en het selecteren van haalbare opties en ze kan de daadwerkelijke ontwerpbeslissingen met betrekking tot kosten en prestaties evalueren. Deze formele link zal je datawetenschappers ook helpen om de domeinkennis in hun analyses op te nemen.
3. Raadpleeg experten
Een derde belangrijke stap is het raadplegen van experten en het verzamelen van alle beschikbare kennis over de productfamilies in je bedrijf. Bovendien moet niet alleen de kennis binnen één vakgebied, maar moet ook multidisciplinaire expertise expliciet en transparant worden gemaakt. Deze oefening maken zal zeker nieuwe inzichten opleveren en lacunes blootleggen.
Deze drie stappen kunnen worden samengevat als het structureren van de ontwerpkennis inzake je productfamilie en het integreren van deze kennis in het ontwerpproces. Bij het integreren van de kennisbank over de productfamilies in je bedrijf is het goed om je bewust te zijn van de volgende relaties met de in de handel verkrijgbare software. Terwijl een productfamilie-kennisbank je kennis koppelt aan kosten en prestaties, koppelen tools voor het verkennen van de ontwerpruimte je ontwerpgegevens aan kosten- en prestatiegegevens. Bovendien kan een productfamilie-kennisbank worden gezien als een uitbreiding van de welbekende Product Lifecycle Management (PLM)-software naar de vroege ontwerpfase toe. PLM-software heeft een bewezen staat van verdienste op het gebied van het vastleggen van gedetailleerde ontwerp- en productiekennis en -gegevens.
Door Flanders Make ontwikkeld proof-of-concept voor productfamilie-kennisbanken
Op basis van de input van minstens zes industriële productiebedrijven heeft Flanders Make een generieke en breed toepasbare structuur voor productfamilie-kennisbanken opgezet. Dit proof-of-concept heeft voor een mindshift gezorgd bij bedrijven, die er zich nu goed van bewust zijn dat hun inspanningen om alle kennis van experten over vroege ontwerpkeuzes te verzamelen en te evalueren effectief zullen lonen: de kennisbank zal niet alleen het ontwikkelingsproces versnellen, maar zal hen ook helpen om performantere en/of goedkopere ontwerpen te creëren die aan vooraf bepaalde gebruikerseisen voldoen. Een andere toegevoegde waarde van het Flanders Make-kader is dat het toelaat om de gevolgen op systeemniveau van gedrag op het niveau van componenten te evalueren. Een kans die vandaag nog niet wordt benut, maar dankzij de backbone-structuur wel binnen bereik is, is het gebruik van een tool voor het automatisch genereren van veelbelovende ontwerpkandidaten en de optimalisering van productfamilies.
“Door aan dit project deel te nemen hebben we de wijdverspreide expertise van onze mensen over een belangrijk (en wederkerend) topic kunnen capteren, nl. opwinden en afwinden. In een eerste fase hebben deze kennis samengebracht en op correctheid gecontroleerd. Mensen hadden ook opvattingen die niet juist bleken te zijn. Dit hebben we dan samen met Flanders Make in een logica gegoten. Voor Bekaert Engineering was dit een uniek proces dat we hebben kunnen uitvoeren dankzij Flanders Make."
Hendrik van Hoecke,
Bekaert Engineering
