Synthese-getriebene Analyse technischer Systeme in der Produktentwicklung – Ein Beitrag zum Messen und Verstehen von Analyseprozessen während der Konstruktion unter Einsatz von Eye Tracking = Synthesis-driven analysis of technical systems in product development – A contribution to measuring and understanding the analysis processes during designing by use of eye tracking
Creators: name: Ruckpaul, Anne
Publisher: name: Karlsruhe
Year: 2017
Subjects: Eye Tracking
Analyseprozesse
Produktentwicklung
Konstruktion

description: Während des Konstruktionsprozesses durchläuft der Ingenieur iterative Phasen der Analyse und der Synthese. Dabei übersetzt er Anforderungen und Funktionen in eine fertigungsgerechte Gestalt. Der Konstrukteur muss durchgehend Gestalt-Funktion- Zusammenhänge erfassen und vordenken. Vorgehensweisen von Konstrukteuren beim Verknüpfen von Funktion und Gestalt während der Analyse technischer Systeme und während der Entwicklung von Produktgenerationen werden in der vorliegenden Forschungsarbeit tiefer untersucht. Die Analyse der bestehenden Gestalt und die Ableitung von Funktionen sind bei der Produktgenerationsentwicklung als auch bei Neukonstruktionen essentiell für eine erfolgreiche Konstruktion. Um diesen Zusammenhang zu erforschen, wurden empirische Studien unter Einsatz der Eye Tracking Technologie in Kombination mit der Think-Aloud Methode durchgeführt. Somit können das Blickverhalten zur Betrachtung der Gestalt und ein Teil der Gedanken zur Interpretation von Gestalt und Funktionen aufgenommen werden. Hierzu wurde zunächst die Anwendbarkeit von Eye Tracking getestet, Anforderungen an Studien unter Einsatz der Eye Tracking Technologie aufgestellt und anschließend zwei Studienkonzepte zu Analyseprozessen von Konstrukteuren abgeleitet. Das eine Konzept fokussiert grundlegende Vorgehensweisen bei der Analyse von technischen Zeichnungen, die zum Aufbau von Systemverständnis benötigt werden. Das zweite Studienkonzept bildet die Synthese-getriebene Analyse aus einem realen Konstruktionsprozess in einer Laborumgebung ab und fokussiert die dabei auftretenden Analyseprozesse.
Für beide Studienkonzepte wurden Aufgaben, Ablaufpläne, Hilfsmittel und Parameter zur Auswertung erarbeitet und innerhalb zweier empirischer Studien mit angehenden und erfahrenen Ingenieuren umgesetzt. Daraus können erste Aussagen zu Analyseprozessen abgeleitet werden. Bei der Analyse von technischen Systemen zum Aufbau von Systemverständnis können tiefere Interpretationen des Systems nur dann stattfinden, wenn neben dem reinen Erkennen von Bauteilen auch deren geometrische und stoffliche Merkmale sowie Zustandsmerkmale erfasst und verarbeitet werden. Dazu gehörten auch die Anordnung zu und Wechselwirkungen mit benachbarten Systemkomponenten. Dies ist ebenfalls für die Synthese- getriebenen Analyse relevant. Das Erfassen von Gestaltmerkmalen mit hohem Informationsgehalt, wie Wirkflächen zwischen Bauteilen und dem Zusammenwirken der Systemkomponenten, ist maßgeblich für eine erfolgreiche Analyse und Synthese des technischen Systems. Es werden wichtige Erkenntnisse zu Analyseprozessen als auch zum Studienaufbau zusammengefasst und Vorschläge zur Erforschung von Analyseprozessen in weiteren empirischen Studien gegeben.