Systematische Variation

Kurzbeschreibung

Die Methode unterstützt die Erzeugung von Lösungsvarianten durch eine zielgerichtete Veränderung bekannter Teillösungen oder Lösungselemente.

Ziel der Methode ist die systematische Erweiterung des bestehenden Lösungsraums durch Bildung von Varianten und Lösungsalternativen. Diese ergeben sich durch gezielte Anpassung einzelner Ausprägungen und sind insbesondere dann notwendig, wenn:

  • die gefundenen Lösungsansätze noch nicht zufrieden stellend sind, z.B. weil sie nicht den Anforderungen entsprechen oder nicht in das Gesamtkonzept passen
  • eine Lösung hinsichtlich bestimmter Kriterien zu optimieren ist, z.B. beim Gewicht oder den Kosten
  • alle denkbaren Lösungsmöglichkeiten zu einem bestimmten Problem gefunden werden sollen, z.B. zur Absicherung oder Umgehung eines Patents
  • ein systematischer Überblick über die Freiheitsgrade einer Lösung benötigt wird

Die Variation ist eine sehr wirkungsvolle Methode, um den bestehenden Lösungsraum systematisch zu erweitern und gezielt zu verbessern. Die Methode kann auf verschiedenen Konkretisierungsebenen einer Problemlösung angewendet werden. So können die Elemente der Funktionsstruktur, physikalische Lösungseffekte oder spezifische Gestaltmerkmale systematisch variiert werden. Dabei wird grundsätzlich folgendermaßen vorgegangen:

  • Bestimmung der Ausgangsvariante: In einem ersten Schritt wird die ursprüngliche, bereits bekannte Variante festgelegt. Diese dient als Ausgangspunkt für die systematische Variation.

  • Definition des Variationsziel: Im nächsten Schritt wird das mit der Variation angestrebte Ziel Definiert. Ein mögliches Ziel könnte z.B. Gewichtsreduktion oder Leistungssteigerung sein.

  • Festlegung der Variationsmerkmale: Die Variationsmerkmale stellen anzupassende Parameter dar. Sie ergeben sich teilweise schon aus dem Variationsziel (z.B. Gewichtsreduktion durch Wahl eines anderen Werkstoffs).

  • Erzeugung optimierter Varianten: Durch Auswahl bzw. Kombination der veränderten Parameter ergeben sich Alternativen. Diese stellen optimierte Varianten hinsichtlich des Variationsziels dar und entstehen beispielsweise durch Modifikation der Lage, Form, Farbe, Anzahl, Größe, des Materials, des Zusammenhalts oder der Verbindungsart von Lösungselementen. Die Funktionsstruktur kann durch Umkehrung, Reihen- oder Parallelschaltung verändert werden oder es können auch Teilfunktionen weggelassen, hinzugefügt, vertauscht oder ersetzt werden.

Die Vorteile der Methode sind, dass :

    • schnell und einfach eine große Menge an Alternativen erzeugt werden kann
    • Fixierungen auf bestimmte Lösungsausprägungen gelöst werden

      Die Nachteile der Methode sind, dass:

      • hinsichtlich der Qualität der Lösungen oft nur graduelle Unterschiede bestehen
      • die Bewertung und Auswahl einer Alternative aufgrund der geringen Unterschiede schwierig ist
      • Ehrlenspiel, Klaus: Integrierte Produktentwicklung: Denkabläufe, Methodeneinsatz, zusammenarbeit. Carl Hanser Verlag München, 2007
      • Osborn 1957
        • bekannte Teillösungen
        • ggf. Funktionsstruktur (aus einer vorgelagerten Funktionsmodellierung)

          Alternative Lösungsansätze

          Lehrstuhl für Produktentwicklung, Prof. Lindemann (PE) (http://www.pe.mw.tum.de)