This is a course aimed at making you a better designer. The course marries theory and practice, as both are valuable in improving design performance. Lectures and readings will lay out the fundamental concepts that underpin design as a human activity. Weekly design challenges test your ability to apply those ideas to solve real problems. The course is deliberately broad - spanning all domains of design, including architecture, graphics, services, apparel, engineered goods, and products. The emphasis of the course is the basic design process: define, explore, select, and refine. You, the student, bring to the course your particular interests and expertise related to, for instance, engineering, furniture, fashion, architecture, or products. In prior sessions of the course about half of the participants were novices and about half had prior professional design expertise. Both groups seem to benefit substantially from the course. All project work is evaluated by your peers -- and indeed, you will also be a peer reviewer. This format allows you to see an interesting collection of projects while getting useful feedback on your own project.
3.6 Decomposing by Function
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En provenance du cours de University of Pennsylvania
Design: Creation of Artifacts in Society
notes
À partir de la leçon
Week #3: Design Concepts
The goal of this module is to move from defining the problem to designing a solution. You'll begin by learning about the exploration phase, and you will exit this phase with a number of design concepts for peer review. You'll also learn how to decompose a design to evaluate its overall function, and essential process in creating good design essential to the life of your design. Finally, you'll learn how to critically examine past design artifacts to inform your current concepts so that you can sensibly differentiate your product. By the end of this module, you'll have created 10 solid design concepts, and you will have received feedback on those concepts so that you can move to the next phase of the design process: prototyping.
Rencontrer les enseignants
Karl T. UlrichVice Dean of Entrepreneurship and Innovation
The Wharton School
Je veux illustrer la méthode de la décomposition par fonctions pour vous aider dans
l'exploration. Je le ferai en utilisant l'exemple de la
cuillère à crème glacée. Et vous savez depuis la vidéo sur la définition d'un problème que nous
avons abouti à la déclaration de problème : De quelle façon pourrions-nous créer un meilleur
outil à main pour former des boules de crème glacée depuis leur emballage ?
La décomposition par fonctions est facilitée par le dessin de ce que j'appelle
un diagramme de fonctions. C'est simplement un organigramme
qui décrit ce que doit faire l'artefact et peut-être pensé comme
les fonctions qui impliquent les matières premières, l'énergie ou les signaux.
Et donc, permettez-moi de l'illustrer avec la cuillère à crème glacée.
Je pense que la circulation des matières premières est la plus simple.
Donc, imaginons que nous avons ce bac, qui contient la crème glacée.
Et donc, nous imaginons retirer une part de ça,
une portion de cette masse, et puis, imaginons former une boule avec cette portion.
Et donc la première, si vous voulez y penser fonctionnellement, la première chose
qui se passe est qu'une cuillère à crème glacée découpe dans la masse.
Donc, elle prend la crème glacée, et la sépare de son bloc.
Et alors la seconde que l'on imagine la cuillère faire est
de former une boule. Et donc, la circulation de matières premières dans ce cas
peut être pensée comme une division en deux étapes : de la masse et dans la formation d'une boule. En termes
de circulation de matières, c'est ce que fait une cuillère à crème glacée.
Bien, il y a aussi une circulation d'énergie. Et l'énergie principale utilisée par une cuillère
à crème glacée est d'appliquer une puissance, une force d'origine humaine.
Nous pouvons penser à cette force comme une circulation d'énergie fournie par l'utilisateur.
Et il y aurait même quelques signaux, mais il n'y a pas toujours de circulation identifiée des signaux.
Vous pourriez imaginer une sorte de signal, qui serait une belle
portion. Et ce signal revient à l'utilisateur.
Bon, alors, d'abord insister sur le fait que les organigrammes de fonctions ne sont pas uniques.
Il y a plusieurs manières possibles de décomposer ce que réalise un artefact
par ses fonctions. C'est une façon raisonnable de le faire, je pense
qu'il est très utile de penser pour la majorité des artefacts à la circulation des
matières, à la circulation de l'énergie ou de la force, à la circulation des signaux.
Cette technique vous permet de penser à ce que sont les éléments fondamentaux
des fonctions que remplit l'objet. Bon, c'est un artefact très simple, une
cuillère à crème glacée, mais même pour un artefact très simple, il est possible de
décomposer ou réduire ses fonctions en des parties plus petites.
L'étape suivante dans l'utilisation d'un organigramme de fonctions, de ce que nous appelons ainsi,
pour vraiment utiliser cet organigramme pour l'exploration, consiste à
choisir, typiquement deux ou trois au plus de ces fonctions de façon à
concentrer votre effort d'exploration. Et en y revenant, je pense que vraiment
les fonctions les plus évidentes sont clairement la façon dont la cuillère découpe la glace.
Il sera déterminant de penser à
l'application de la force humaine. Et peut-être y a-t-il quelques choses intéressantes
à obtenir en se concentrant sur la formation de la boule.
Mais je pense que, maintenant, je vais me concentrer sur ces deux fonctions : l'application
de la force humaine et la séparation d'une portion de glace de la masse.
Bon, laissez-moi vous montrer comment ça marche.
Bien, nous allons diviser notre problème de design
en deux parties, ces deux parties étant la séparation du bloc de glace et l'application
de la force humaine. N'oubliez pas que l'idée centrale de la décomposition
est de se concentrer uniquement sur le sous-problème et pas forcément dans le
contexte du problème général que nous tentons de résoudre.
Ainsi, par exemple, laissez-moi vous présenter quelques exemples de la façon dont nous pourrions
utiliser cette décomposition en nous concentrant sur l'application
de la force humaine. Donc, quelques moyens dont vous pourriez appliquer la force
humaine. Vous pouvez imaginer tordre, vous pouvez
imaginer presser, vous pouvez imaginer frapper ou impacter.
Donc, dessinons un petit marteau ici. Vous pouvez imaginer pousser,
vous pouvez imaginer tirer, une petite main ici.
Vous pouvez imaginer, aussi fou que cela puisse paraître,
marcher sur quelque chose. Nous pourrions imaginer,
et je pense que c'est une version de presser, mais je pense un peu aux cisailles
que l'on utilise pour couper des branches, qui ressemblent un peu à ça.
Et c'est une sorte de pression aussi. Bien, maintenant, regardons le résultat,
nous avons généré un groupe d'idées sur la façon dont on peut appliquer la force
humaine. Aucune d'entre elles dans le contexte de cuillères à crème
glacée, mais, plus généralement, comment la force humaine s'applique.
Et pour illustrer tout ça, le voir, cela doit réellement être
hors du contexte des cuillères à crème glacée. Vous pouvez même imaginer ... le pédalage,
hein, ce pourrait être un moyen d'application de la force humaine.
Donc, on a ici toutes les manières dont on pourrait appliquer la force humaine.
Plusieurs parmi les façons dont on pourrait appliquer la force humaine.
Bien, maintenant, faisons la même chose avec la séparation d'un bloc.
Quelles sont les façons dont on retire les choses d'un bloc ?
Je ne sais pas, vous pourriez imaginer un bloc de matière,
et imaginer qu'il est percé et je vais appeler ça pré-découpé.
Et le cassage peut-être. Vraiment, le cassage est une idée.
Casser ou, voyons comment nous allons casser ce bloc.
Casser. Déchirer.
Nous pourrions imaginer, voyons, pourquoi pas ça, pourquoi pas perforer.
Perforer. Pourquoi pas simplement couper.
Imaginez une sorte de cutter, vous voyez l'idée.
Imaginons qu'il y ait, un peu comme on pense à la façon dont
une pelleteuse fonctionne, la pelle d'une pelleteuse.
et un déclencheur. On peut appeler ça une cuillère pelleteuse.
Et, voyons, pourquoi pas, pourquoi pas sculpter, ou raser ?
Une sorte de lame. On la tire et ça crée une sorte de
sculpture, un rasage. Une boucle de quelque chose,
une sculpture, une forme. Et vous voyez, une partie de tout ça est difficile
à dessiner. Et donc, les annotations sont souvent
très utiles pour illustrer ce que vous essayez d'atteindre.
Bien. Donc.
En bref, nous avons divisé, décomposé par fonctions.
Nous avons choisi deux fonctions et puis généré
des solutions à ces sous-problèmes, indépendantes du problème particulier
de la cuillère à crème glacée. Bien.
Maintenant commence la partie amusante, on prend une solution de la colonne A, une autre de la colonne B et
on voit si nous pouvons créer une cuillère à crème glacée qui intègre ces deux principes.
Alors, choisissons... ceux-là : frapper et tordre.
Voyons ce qu'on peut faire. Donc on percute et
on tord. Donc, imaginez que vous avez une cuillère à crème glacée.
Voyons si je peux y parvenir correctement. Imagineons, donc, et si vous aviez une
forme cylindrique. Oui, voyons si je peux un peu améliorer ce
ce dessin. Bien, ce qu'il y a ici, c'est que nous allons pousser
sur cet objet. Si je le regarde par en bas,
il a une section cylindrique, un peu comme un couteau à beurre
qui peut s'enfoncer. Et donc, la façon dont on l'utiliserait serait d'appuyer, d'enfoncer
cette lame cylindrique dans la crème glacée
et puis, en plaçant le pouce ici, l'utiliser pour pivoter la lame
et former une part cylindrique de glace. Bien, alors vous voyez tous ce que nous venons
de faire ici ? Nous avons pris de pousser pour couper, de percuter pour couper,
et de tourner pour couper et les avons intégrées dans une solution qui consiste
à couper dans la glace une part cylindrique et de tourner pour la former.
OK ? Et pourquoi pas... une des choses qui peuvent être frustrantes avec la glace
c'est de trouver un levier sur la glace elle-même.
Alors, j'aime bien l'idée de, si nous revenons à ce point, je m'interroge sur l'idée de pression,
et je me demande si il y avait, une sorte de pression et une cuillère que nous pouvons fabriquer,
nous devons juste avoir une cuillère, n'est-ce pas ? Une pression sur une cuillère qui aurait
qui pourrait être une cuillère à crème glacée qui pourrait, que je pense comment ça pourrait marcher,
il y aurait, ça pourrait être comme une sorte de cisaille et voyons,
il y aurait une sorte de mâchoire qui se présenterait comme ça,
Et on la placerait dans la crème glacée et le tout
descendrait. Donc,
c'est une pelle tenaille, qui développe l'idée d'utiliser
les forces opposées de tenailles plutôt que le poignet de l'utilisateur
pour résister à l'action de la découpe.
Je suis aussi intrigué par, et c'est une autre chose qui m'intrigue,
je me demande si on pouvait utiliser l'action de tirer, de façon à pouvoir
imaginer l'utilisateur prendre cet objet, et tirer. Et si nous pouvons d'une certaine façon
former la lame, la partie tirée de cet objet,
que l'on puisse le tirer pour former une boule de crème glacée.
Il y aurait aussi ce bel atout de diriger toutes les forces
de façon à ne pas contraindre le poignet. Bien.
Et voyons si nous en trouverons un autre ici. je me demande s'il y a un moyen de
faire d'une certaine façon le truc de la pelleteuse.
Donc une approche par la poussée. Imaginons que nous avons une lame
en forme de boule, et je me demande s'il y aurait un moyen de créer un petit mécanisme d'une telle façon
que l'on aboutisse à quelque chose comme cet objet,
Cette pièce là tourne vers le bas, un peu comme une pelleteuse, quand on appuie sur le dessus.
Et je vais consacrer un peu de temps
à la façon de le faire. Je pense qu'il
faudrait probablement dix ou quinze minutes à consacrer à ce problème.
Mais c'est un exemple de combinaison de l'idée d'une tête excavatrice avec
l'idée de la poussée, pour que ça marche.
Donc, maintenant que j'ai pris du temps pour formuler quatre possibilités de solutions,
dans des croquis un peu plus précis. Voici donc l'exemple de l'aboutissement
de ce type de processus. Pour illustrer la pelle poussée,
si on peut créer un petit mécanisme ici, de façon à ce que,
quand j'enfonce cet objet, la cuillère rencontre d'abord la crème
glacée, mais que, quand je continue à appuyer, cela engage
par cette petite connexion, cela engage une rotation de la cuillère pour
créer, couper une part de glace. Par l'action de poussée, qui parait
comme bien meilleure que ce qui arrive normalement avec les autres.
Maintenant, observons cette solution. Cette idée ne vient pas réellement de
la décomposition par fonctions. Elle vient d'une réflexion sur une des
difficultés, conserver le couple du poignet appliqué pendant l'utilisation.
L'idée d'un cale-poignet est simplement que cette cale remonte sur le poignet pour
soulager la pression sur l'utilisateur. C'est une idée et j'ai réfléchi
à la façon de la dessiner plus clairement avec les idées de la percussion et de la rotation.
L'idée est que vous poussez la lame affutée, découpez un cylindre, mais alors vous appliquez votre
pouce ici pour tourner ce cylindre, il y a une sorte d'ouverture diagonale,
de façon à ce que le fil coupe une part de glace quand on le tourne.
Et ici c'est une illustration un peu meilleure de la façon dont cette lame-mâchoire
pourrait fonctionner. Et ici une nouvelle idée pour le tirer et
peler, est que l'on pourrait le faire de façon une sorte de charnière
ou quelque chose, qui permettrait une utilisation en deux modes. Vous pouvez l'utiliser
comme une cuillère conventionnelle et vous pouvez le tourner, de façon à pouvoir tirer et peler
avec le pelage dans l'axe du point d'où l'on tire, avec
votre main. C'est bon ?
Donc, ce sont les illustrations de la manière dont on part d'une décomposition
par fonctions, pour parvenir à quelques aperçus de ce que les éléments de design
pourraient être, pour enfin les combiner dans des solutions intégrées.
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