Kapitel 6 Konceptgenerering Product Design and Development

Akademin för Innovation, Design och Teknik Kapitel 6 Konceptgenerering Product Design and Development Produkt- och processutveckling, KPP306 3 högskolepoäng, avancerad nivå Produkt- och processutveckling, Mälardalens Högskola Civilingenjörsprogrammet Innovation och produktdesign Emilia Klint Nadja Suonperä Presentationsdatum: 1 Mars 2011 Handledare (högskola): Rolf Lövgren Seminariegrupp: Grupp 2

Innehållsförteckning Inledning... 3 Konceptgenerering... 3 Femstegsmetoden... 4 Steg 1 Förtydliga problemet... 4 Steg 2 Sök externt... 5 Steg 3 Sök internt... 6 Steg 4 Utforska systematiskt... 7 Steg 5 Reflektera över lösningarna och processen... 9 Diskussion... 10 Seminariefrågor... 11 2 ( 11 )

Inledning Detta PM är ett delmoment kursen product- and processdevelopment på Mälardalens Högskola. Det är en seminareuppgift och enligt kursplanen är syftet att kvalitetssäkra att en studentgrupp dels effektivt kan sammanfatta och dels kritiskt reflektera över och i seminarieform diskutera befintliga PUmodeller, verktyg och processteg. Det här PM:et behandlar kapitel 6 i boken Product, Design and Development av Ullrich K. & Eppinger S. Detta PM innehåller först och främst en sammanfattning av kapitlet, därefter följer en diskussion och analys över innehållet. Avslutningsvis följer ett antal seminarifrågor som ska diskuteras i klassen under seminariet. Konceptgenerering En produkts koncept är en ungefärlig beskrivning om hur en produkt ska tillfredsställa kundernas behov. Ett koncept berättar om produktens form och om teknologin bakom. Det presenteras ofta i som en grov skiss, eller som en enkel 3D-modell med en kort sammanfattning av egenskaper. Ett koncepts kvalitet avgör därför hur bra produkten uppfyller kundernas önskemål. Konceptgenerering i relation till andra steg i produktutvecklingsprocessen är relativt billigt. Eftersom konceptgenerering kostar så lite kan och bör mycket arbete läggas ner under denna fas. Konceptgenereringsprocessen börjar med att ett visst antal kundkrav och en kravspecifikation ska uppfyllas med hjälp av produktkoncept som utvecklingsgruppen genererar fram. I de flesta fall kommer grupper fram till flera hundra koncept, varav endast ett fåtal koncept väljs för vidare utveckling. En väl genomförd konceptgenereringsprocess ska resultera i att utvecklingsgruppen har en bred bild över alla möjliga lösningar för produkten. Att undersöka alla de olika lösningarna tidigt i processen minskar risken för att gruppen hittar en bättre lösning när det kan vara för sent. 3 ( 11 )

Femstegsmetoden Boken tar upp en metod för konceptgenerering som kallas för femstegsmetoden. Kortfattat går metoden ut på att konceptgenereringen delas in i fem små steg. Som visas i figuren nedan. Figur 1 Femstegsmetoden Metoden kan användas för att hitta ett överskådligt koncept på helt nya produkter men kan även, och bör, användas vid flera steg i utvecklingsprocessen. Den kan användas i flera nivåer i processen och kan med fördel användas för att finna koncept för undersystem och specifika komponenter i produkten. Steg 1 Förtydliga problemet Förtydliga problemet innebär att skapa en gemensam och allmän förståelse för vad problemet egentligen är. Det är viktigt att definiera kundkrav, kundbehov och kravspecifikation. Dessa är vanligtvis fortfarande under bearbetning när själva konceptgenereringen sätter igång. Det är en fördel om alla medlemmar i gruppen är med under framtagningen av kraven och behoven, men är inte det möjligt bör de i efterhand bli insatta i vad de är innan konceptgenereringen i gruppen startar. Bryt ner problemet i enklare underproblem Många problem är stora och komplexa och det kan vara nödvändigt att bryta ner det i underproblem. Denna nedbrytning kan framställas grafiskt på flera sätt, som exempelvis ett funktionsdiagram eller funktionsträd. 4 ( 11 )

Boken tar upp en nedbrytningsmetod som kallas black box modellen, i korta drag handlar det om att lista input- och output flöden i form av energi, material och signaler. Emellan input och output finns en black box som är själva huvudfunktionen. Huvudfunktionen ska därefter delas upp i flera mindre delfunktioner, det brukar generellt sett blir 3 10 stycken. Det är viktigt att gruppen inte låser sig vid någon specifik funktion och hittar lösningar, detta eftersom de enbart befinner sig en den första delen av processen. Steg 2 Sök externt Med att söka externt menas att hitta befintliga lösningar på både det övergripande problemet och de underproblem som hittades i det föregående steget. Att söka externt är i den här femstegsmetoden listad som steg två men det påpekas att söka externt är något som bör göras kontinuerligt under hela utvecklingsprocessen. Att använda en befintlig lösning till det övergripande problemet är ett snabbare och billigare alternativ än att hitta på en helt ny lösning och därmed fokusera den kreativa energin på att lösa ett kritiskt underproblem. När extern sökning genomförs så samlas information in och det finns främst fem stycken bra sätt att göra detta på enligt boken. De sätten är: intervjua huvudanvändarna, konsultera med experter, söka patent, söka publicerad litteratur och granska befintliga produkter. Intervjua huvudanvändarna När kundbehoven identifierades kanske gruppen även hittade de användare av produkten som klassas som huvudanvändare. Huvudanvändare i det här sammanhanget är the användare som upptäcker behov flera månader eller ibland till och med år innan majoriteten av de övriga användarna och är de som drar störst fördel av att produkten förändras (von Hippel, 1988). Det kan vara så att dessa användare redan har hittat på egna lösningar till problemet så att det ska uppfylla deras behov. Konsultera med experter Experter med kunskap om en eller flera underproblem kan inte bara bidra med lösningar på koncept utan kan också leda vidare sökandet in på mer produktiva områden. Det kan vara svårt att hitta på experterna men det tar nästan alltid mindre tid än att på egen hand återskapa den kunskap som redan finns att hämta från dessa. Söka patent Patent är ett lätt och framgångsrikt sätt att hitta teknisk information som innehåller detaljerade ritningar och förklaringar av hur många produkter fungerar. En stor nackdel med att söka efter information bland patent är att de är skyddade och det kan även vara en royalty som måste betalas om informationen ska användas. Men det kan ändå vara ett bra sätt att se vilka koncept som redan finns och är skyddade och på så sätt undvika dem. Söka publicerad litteratur Litteratur finns i flera olika format och är väldigt lättillgängligt, det är därför en mycket fruktsam källa för att finna befintliga lösningar. Det allra lättaste och effektivaste sättet att finna litteraturen är elektroniskt. Det kan vara en bra start att söka på Internet men man får då vara lite källkritisk eftersom resultaten som hittas kan skifta väldigt kvalitetsmässigt. Det är då bättre att söka på en databas som är mer strukturerad. Det kan vara lite krångligt att söka i databaser eftersom de innehåller så många dokument, det gäller dock att vara noga med vilka sökord som används så att sökningen blir lyckad. 5 ( 11 )

Granska befintliga produkter Granskning av befintliga produkter leder till kunskap om hur liknande problem blivit lösta tidigare. Det ger även en insikt i styrkor och svagheter hos konkurrerande produkter. Vid den här tidpunkten är gruppen troligtvis redan bekant med sina konkurrenter och liknande produkter som redan finns. Det kan dock vara svårt att hitta produkter i andra marknadsområden som har liknande funktioner som ens egen. Boken tar upp en lösning på det här problemet och det är Thomas Register of American Manufacturers som kan nås via Internet. Det är ett lexikon över tillvärkare av produkter sorterade efter produkttyp. Steg 3 Sök internt Att söka internt innebär att utnyttja de resurser som finns hos personalen och gruppens kunskap och kreativitet för att generera konceptlösningar. Detta steg är den mest kreativa i utvecklingen av en ny produkt. Internt sökande ska användas för att hämta eventuella lösningar på problemen bland gruppmedlemmarnas tidigare erfarenheter. Det kan ske gemensamt i gruppen eller att deltagarna arbetar individuellt. Det finns fyra riktlinjer som ska förbättra det interna sökandet: Vänta med beslut I vardagen är det ofta viktigt att ta snabba beslut för att allt ska flyta på bra. Att välja kläder på morgonen och bestämma sig för vad man ska äta till frukost ska inte ta lång tid. Då de flesta beslut som tas går på några få minuter, har det blivit en vara att ta snabba beslut. Konceptgenerering är annorlunda. Det är viktigt att tid läggs ner på de beslut som tas. Vi måste leva med det beslut som tagits i produktutveckling i flera år. Därför är det värt att vänta med att ta beslut, för att undvika att för hastiga beslut tas. Generera många idéer De flesta experter är överens om att det lönar sig att generera många idéer för att försäkra sig om att alla möjliga lösningar utforskas. Då kvantitet eftersträvas sänks förväntningarna på idéernas kvalitet är det lättare för gruppmedlemmarna att framföra idéer som annars inte ses som värda att nämnas. Välkomna idéer som verkar omöjliga Idéer som i början verkar omöjliga kan ofta förbättras genom att de rättas till tillsammans med andra gruppmedlemmar. Ju mer omöjlig en idé verkar vara från början, desto mer kan den tänja på gränserna för alternativa lösningar. Därför är omöjliga idéer värdefulla. Använd grafiska och fysiska media Att uttrycka fysisk och geometrisk information i ord är svårt. Text och tal är inte särskilt användbara verktyg för att beskriva fysiska enheter. Skum, lera, kartong och andra tredimensionella media hjälper att lösa problem som kräver djupare förståelse för form. Både individuellt arbete och grupparbete kan vara nyttigt Studier visar att om gruppmedlemmar löser problem på egen hand, finner de både fler och bättre idéer än vad gruppen skulle göra tillsammans under samma period (McGrath, 1984). Gruppmedlemmarna bör därför spendera en del av konceptgenereringsfasen på skilda håll. Dock är gruppmöten viktiga för att skapa samstämmighet och för att förfina idéerna tillsammans. En annan fördel med att gruppen arbetar tillsammans är att se till att alla medlemmar avsätter den tiden till att faktiskt arbeta med problemet, vilket är svårt när arbete på olika platser sker. 6 ( 11 )

Råd inför generering av konceptlösningar Erfarna produktutvecklingsgrupper kan ofta genast börja generera bra koncept. De har utvecklat tekniker och det har blivit ett naturligt sätt för dem att tänka på. Det finns några tips som kan vara användbara: - Gör liknelser Erfarna designers frågar sig själv om problemet som de ska lösa finns i större eller mindre dimensioner. Liknande funktioner undersöks inom andra områden och andra produkter. - Önska och undra Att börja en mening som Jag önskar att vi kunde eller Jag undrar vad som skulle hända om vi hjälper gruppen att överväga nya möjligheter. - Använd relaterad stimulans Ett exempel på relaterad stimulans kan vara att gruppmedlemmarna skriver ner sina idéer på papper som de sedan skickar vidare till det till sin granne. Att reflektera över någon annans idéer leder ofta till att personen i fråga kommer på nya idéer. Relaterad stimulans kan också vara kundkrav eller bilder på produktens användningsmiljö. - Använd orelaterad stimulans Orelaterad stimulans kan vara effektivt sätt att främja nya idéer. Ett exempel på det kan vara att titta på slumpmässiga bilder som inte har någon direkt koppling till problemet för att hitta gemensamma nämnare, som kan vara bra lösningar. - Sätt upp kvantitativa mål Eftersom det är utmattande att generera många koncept kan det vara en fördel att sätta upp mål som motiverar gruppmedlemmarna sitt arbete för att uppnå dem. - Använd gallerimetoden Alla idéer sätts t ex upp på papperslappar i arbetsrummet där alla gruppmedlemmar kan gå runt och titta på alla koncept som gruppen kommit fram till. Då kan alla idéer vara under diskussion samtidigt. Steg 4 Utforska systematiskt När produktutvecklingsgruppen har sök internt och externt bör de ha tio- eller hundratals lösningar till underproblemen. Att utforska systematiskt ska hjälpa gruppen att navigera bland alla möjliga lösningar. Det är bra att komma på flera koncept för alla underproblem. Ett sätt att hantera alla koncept är att se på alla kombinationer av alla lösningar på underproblem, vilket dock kan vara omöjligt om det finns hundratals lösningar. Det märks också snabbt att alla kombinationer inte är vettiga. Boken beskriver två verktyg som ska underlätta att organisera alla tankar som utvecklingsgruppen har. De två verktygen har vi valt att kalla konceptindelningsträd och konceptkombinationstabell. Konceptindelningsträd Syftet med att använda ett konceptindelningsträd är att dela in alla möjliga lösningar i mindre grupper för att underlätta jämförelse och gallring av lösningar. Konceptindelningsträdet har fyra fördelar. Den första handlar om att gallring av sämre lösningar för att kunna fokusera mer på de lovande grenarna i konceptindelningsträdet. Att gallra bort vissa grenar kräver eftertanke och försiktighet. Dock är det viktigt att se till de resurserna som finns för produktutvecklingen och ta beslut utifrån det. 7 ( 11 )

Att identifiera självständiga lösningar på problemet är den andra fördelen. Varje gren i trädet kan ses som en unik lösning på hela problemet. Vissa lösningar kan vara helt oberoende av varandra. Då är det lätt se hur mycket jobb det finns bakom de olika lösningarna. Utvecklingsgruppen kan lätt jämföra två lovande lösningar med varandra när de vet vad som krävs, och då ställs de olika lösningarna automatiskt i konkurrens mot varandra. Konceptindelningsträdet ger också en bra överblick över alla lösningarna, vilket hjälper till att förstå om lika mycket tid har lagts ner på att undersöka alla möjliga lösningar. Den sista fördelen är att det sättet att arbeta på underlättar om gruppen väljer att förfina nedbrytningen av de problem som ska lösas när gruppen då väljer att endast fokusera på de problem som behövs lösas för den speciella grenen. Figuren nedan illustrerar ett konceptindelningsträd för en spikpistol. Figur 2 Exempel på ett konceptindelningsträd Konceptkombinationstabell För att enkelt kunna överväga kombinationerna av de olika lösningarna systematiskt kan en konceptkombinationstabell vara användbar. Kolumnerna i tabellen motsvarar de funktioner konceptet kräver. Raderna ska svara på vilka olika sätt det går att lösa funktionen i den kolumnen, som gruppen har kommit fram till då de har sökt internt och externt. Möjliga lösningar på problemet i sin helhet fås då genom att kombinera olika lösningar med varandra. Att kombinationer av de olika lösningarna görs, betyder inte att alla är lösningar på hela problemet. Istället är det bra att gruppen tvingas att tänka på alla möjliga kombinationer. Det blir kreativa sammansättningar av lösningar som gruppen förmodligen inte hade gjort annars. Nedan visar figuren ett exempel på en konceptkombinationstabell för utveckling av en spikpistol. 8 ( 11 )

Figur 3 Konceptkombinationstabell Att kombinera på olika lösningarna med varandra får gruppen att inse hur bra de olika lösningarna passar ihop. Det kan visa sig att något alternativ inte passar att kombineras med något annat, vilket leder till att den lösningen kan elimineras och då har gruppen genast några färre kombinationer att undersöka. En konceptkombinationstabell förlorar sin användbarhet om kolumnerna överstiger tre eller fyra. Att använda sig av konceptindelningsträd och konceptkombinationstabeller inom konceptgenerering är ett sätt att strukturera upp alla idéer och ha ramar för det kreativa arbetet. Ofta används de båda verktygen för att se problemet från flera olika synvinklar, att det görs flera olika träd och tabeller. Resultatet är mer en grund för vidare kreativt tänkande i utvecklingsprocessen, än en slutgiltig lösning. Steg 5 Reflektera över lösningarna och processen Reflektionssteget är placerat som det femte och sista steget i konceptgenereringsprocessen. Dock ska reflektion ske kontinuerligt under hela processen. Frågor som bör besvaras: Är det utvecklingsgruppen övertygade om att alla lösningar utforskats? Finns det alternativa funktionsdiagram? Finns det alternativa sätt att bryta ner problemet? Har externa källor fullständigt följts upp? Har allas idéer blivit accepterade och integrerats i processen? 9 ( 11 )

Diskussion I början av ett projekt är det viktigt att alla i gruppen är överens om VAD det är för problem som ska lösas. Precis som boken säger så är det viktigt att tidigt identifiera kraven och behoven, för att konceptgenereringen ska kunna fortskrida på ett smidigt sätt är det bra om alla i gruppen är insatta i dessa. Då gruppen ska generera koncept och söka efter lösningarna externt, d. v. s. utifrån befintlig kunskap sparar de tid och pengar och kan lägga den kreativa energin på att lösa kritiska underproblem istället. Man eliminerar risken av att lägga ner energi på att komma fram till nya koncept som sedan visar sig redan finnas. När man söker information extern är det av stor vikt att kritiskt granska källan och försöka komma så nära primärkällan som möjligt. När gruppen ska generera koncept och söka efter lösningarna internt, d.v.s. utifrån den kunskap och de erfarenheter gruppmedlemmarna har kan det diskuteras om det är en fördel eller en nackdel att gruppmedlemmarna arbetar individuellt under vissa perioder. I boken sägs det att studier visar att personer som är ensamma genererar fler idéer än vad de skulle göra tillsammans som en grupp under samma tidsperiod. Det kan kanske bero på att alla personer, oberoende av vilken roll de har i gruppen vågar generera idéer. I grupp kan en eller några personer vara mer utåtriktade, vilket kan leda till att alla deltagarnas idéer inte kommer fram lika tydligt. Det nämndes det också om att det är en fördel att arbeta i grupp för att se till att alla lägger ner den avsedda tiden för arbetet. Att telefonen ringer och att medlemmarna blir störda i sitt arbete händer inte bara när deltagarna arbetar ensamma. Det kan lika väl hända när gruppen arbetar tillsammans. Då utvecklingsgruppen helst ska komma på så många lösningar som möjligt på underproblemen, tycker bokens författare att gruppen ska utforska de olika lösningarna systematiskt. Syftet är att sortera och klassificera alla koncept så att en bättre överblick fås. Det verktyget som boken föreslår är ett konceptindelningsträd. Att samla alla idéer på ett och samma ställe är positivt. Detta minskar risken för att något koncept glöms bort, vilket kan hända lättare om koncepten inte sorteras. I boken nämns också konceptkombinationstabeller. Det är ett verktyg som ska styra det kreativa tänkandet genom att gruppen systematiskt går igenom alla kombinationer av lösningar på underproblemen. Här är den största fördelen densamma som för konceptindelningsträdet att det undviks att vissa kombinationer värda att undersökas glöms bort. Dock kan dessa strikta ramar leda till att gruppen låser dörrarna för fler idéer senare i projektet. Kanske läggs för stor fokus på att hitta kombinationer av de lösningar som finns, att gruppen inte tillåts att komma med nya lösningar. Självklart måste produktutvecklingsutvecklingsgruppen vid något tillfälle bestämma sig för vilka förslag de ska arbeta vidare på, men det kan vara värt att hålla dörrarna öppna för nya idéer ganska länge. Det är trots allt de bra idéerna som räknas i slutändan, oberoende på om de kom sent eller tidigt i processen. Att reflektera över lösningarna och processen är enligt boken det sista steget i konceptgenereringsprocessen. Givetvis ska gruppen under hela processen reflektera över de beslut som tas. Att författarna har valt att ha reflektionen som en rubrik i slutet av kapitlet kan handla om att de vill lyfta fram det som en ett eget stycke, för att det är en så viktig punkt. Dock påpekar de att en kontinuerlig reflektion under processen är nödvändig. 10 ( 11 )

Seminariefrågor Kapitlet handlar mycket om att man bör använda sig av strukturerade metoder inom konceptgenerering. Tycker ni att man ska sätta upp ramar för det kreativa tänkandet? Är det nödvändigt för nybörjare att ha en mall att följa? Vilka verktyg/metoder har ni använt er av i konceptgenereringsfasen? Vilka föredrar ni? Vilka fördelar och nackdelar finns det med att låta gruppmedlemmar konceptgenerera ensamma under vissa perioder i processen? Är det nödvändigt att generera hundratals koncept för att endast några få av dem är av bra kvalitet? Kan man verkligen ha en linjär process som boken presenterar? Varför ser den ut som den gör? Vilka fördelar och nackdelar finns i den? 11 ( 11 )