Ontwerpmethoden

Actorenoverzicht

Bij een ontwerp-probleem worden de betrokken partijen actoren genoemd. Een overzicht van de actoren is een belangrijk handvat om een compleet functie-overzicht en programma van eisen op te stellen.

Voorbeeld bij het ontwerpvraagstuk waar iemand een konijn heeft maar enkele weken op vakantie gaat: De actoren zijn:

Het konijn, je eigenaar van het konijn,
De buren (rechts) die regelmatig met hun zoontje bij het konijn komen kijken en dus ook een band hebben en wellicht kunnen helpen
De dochter en tevens eigenaar van het konijn die erg gehecht is aan het beestje,
De buren die geen stankoverlast willen hebben, de overheid die regelgeving heeft opgesteld. Er wordt geen onderscheid gemaakt tussen achterburen en de buren links, die hebben namelijk gelijke belangen.
groeperingen die het welzijn van dieren behartigen.

In het actorenoverzicht worden alleen groepen die op één of andere manier te maken uitoefenen hebben op het probleem. Groepen die geen belang hebben hoeven dus niet worden genoemd; groepen met gelijke belangen kunnen wellicht onder één naam genoemd worden. Andersom kan het handig zijn een groep in twee actoren op te splitsen wanneer je bemerkt dat er verschillende belangen binnen een groep zijn. Als je de actor ”buren die van konijnen houden” vergeet; maak je misschien voor niets een hele dure oplossing voor het probleem.

Functieoverzicht

In een functie-overzicht noteer je de functies of taken van het te ontwerpen object of concept zo basaal mogelijk. Wanneer je de functies heel gedetailleerd noteert, beperk je misschien een aantal goede oplossingen.

Voorbeeld van een functieoverzicht van het ontwerpprobleem waar iemand met een konijn enkele weken op vakantie gaat.

Taak 1: Het konijn moet wanneer hij voedsel nodig heeft dit tot zijn beschikking hebben.
Niet; het konijn moet elke dag zijn brokjes krijgen; want wellicht kan het beestje wel veel gras eten. Het is waarschijnlijk wel handig om voor eten en drinken een aparte functie te noteren.

Taak 2: Het konijn moet wanneer hij drinken nodig heeft dit tot zijn beschikking hebben.
Niet; het konijn moet genoeg water in zijn drinkflesje hebben, want er zijn ook andere oplossingen behalve het gebruik van een drinkflesje.

Taak 3: Het konijn moet in een gepaste hygiënische omgeving verkeren.
Niet; het konijnenhok moet na 7 dagen worden schoongemaakt, want wellicht kan je het konijn op een roostertje laten poepen waar de keutels doorheen vallen en vervolgens gedroogd worden

Taak 4: Het konijn moet een gepaste hoeveelheid afleiding hebben.
Niet; het konijn moet elke dag geaaid worden, want wellicht zet je het konijn in het konijnenhok van de buren waar het veel afleiding heeft van een ander konijn.

Marktonderzoek

In een programma van eisen kan gebruik worden gemaakt van subjectieve criteria. Een belangrijke actor voor de meeste producten is de consument. Zij hebben vaak een doorslaggevende rol. Wat willen consumenten voor een product betalen; waar hebben ze behoefte aan; wat zijn de ervaringen van gebruikers van huidige producten; wat zijn redenen om wel of niet een product aan te schaffen? Ook is het belangrijk om te weten hoe je je kan onderscheiden ten opzichte van concurrenten.

Voorbeelden van marktonderzoek bij het ontwerpvraagstuk waar iemand met een konijn enkele weken op vakantie gaat:

Diepte interview met een grote konijnenfokker. De konijnenfokker is goed op de hoogte van de ontwikkelingen in de huisdierenbranche. De verkoop van grote zware konijnen(>4 kg) bleek enorm af te nemen, terwijl de vraag naar kleine konijnen(<2 kg) enorm is toegenomen.
Deur aan deur enquête met multiple-choice vragen met betrekking tot:
- verbondenheid van de buurt.
- vertrouwen met betrekking tot uitlenen van huissleutels aan buren.
- compassie voor of aversie tegen huisdieren van buren.
- aanwezigheid van kinderen die het leuk vinden om op een konijn te passen.
Digitale enquête verstuurd aan kopers van konijnenhokken in 2015 van de dierenspeciaalzaak van Bommel met de vraag hoeveel geld de kopers meer hadden willen uitgeven aan het konijnenhok wanneer deze de voorzieningen zou hebben gehad om het konijn 3 weken te voeden en schoon te houden.

Prototype ontwerpen

Geschikt voor een kostbaar, geavanceerd product en/of bij gebruik van tijdsintensieve technologie.

Wanneer je in een ontwerpprobleem verwacht dat je beperkt bent in tijd en middelen om verschillende ontwerpen te maken, kan je er voor kiezen om één prototypes of slechts een klein onderdeel van het product te maken. Een prototype hoeft geen eindontwerp te zijn, maar het moet wel bewust met een doel gemaakt worden. Dat doel moet bekend zijn voordat je het prototype gaat maken. Het kan het ook een haalbaarheidsstudie zijn door slechts één kritisch onderdeel te testen. Het is daarom belangrijk om een goede complete functieomschrijving en programma van eisen van het ontwerp op te stellen. Kies voordat je het prototype gaat maken duidelijk uit welke functies en onderdelen van het programma van eisen je wilt testen met het prototype. Het ontwerp is pas klaar wanneer je je prototype goed geëvalueerd hebt.

Voorbeelden van ontwerpproblemen:

Is het mogelijk om een brug te maken van beton zonder ijzer?
Is het mogelijk om een cake met een gouden ring erin te maken, waar de ring tijdens het bakken niet naar de bodem van de cake zakt, maar midden van de cake blijft zitten? Je doet daarom dichtheid en stroperigheids-bepalingen van het cake-beslag tijdens het bakken. (kan ook cyclisch worden aangepakt wanneer je genoeg tijd hebt).
Hoe kan een prothese zo goed mogelijk in het verlies van een hand/pols tegemoet komen?
Hoe kan ik met behulp van een utrasoon-sensor een zo betrouwbaar mogelijke achteruit-rij-sensor maken?

Ontwerpresultaat

Uitgebreid programma van eisen en complete meetbare functieomschrijving.
Wiskundig (digitaal) model of fysiek prototype (eventueel op schaal). Maak een toelichting waarin je uitlegt wat het model/prototype je gaat leren. Het is helemaal niet nodig om het volledig programma van eisen te testen, maar je moet wel aangeven waarom het onderdeel wat je gaat testen zo belangrijk is. Soms is het ook alleen maar nodig om een bepaald onderdeel van een product te maken.
Uitgebreide evaluatie van het prototype of model met betrekking tot het doel van het prototype. Hiervoor gebruik je het programma van eisen.
Eventueel kan je nog verdere aanbevelingen voor het product doen aan de hand van het prototype/model.

Cyclisch ontwerpen

Geschikt voor een gemakkelijk te produceren gebruiksproduct. Met name ook handig waar de interactie van het product met de mens(of dier) doorslaggevend is.

Een ontwerpcyclus wordt gebruikt om een bestaand of nieuw product te verbeteren. De cyclus heeft 6 stappen die elkaar herhaaldelijk opvolgen. In principe kan bij elke stap beginnen of stoppen en ben je er dus nooit helemaal klaar mee. Wanneer je met je groepje een cyclus doorloopt zal de ontwikkeling van je ontwerp tussen de volgende twee uitersten in zitten:

In de test en evaluatie fase kom je er achter dat de nieuwste aanpassing een slecht idee is. Het eindresultaat kan dan bijvoorbeeld je allereerste ontwerp zijn met daarbij het allereerste programma van eisen. De andere ontwerpcycli zijn echter niet voor niets geweest, want je weet dat er 2 a 3 andere ideeën niet werken.
Je kijkt naar het resultaat van je nieuw gerealiseerde ontwerp en bent daar helemaal tevreden over. Het nieuwe ontwerp zorgt zelfs voor zoveel creativiteit en nieuwe inzichten dat je besluit om het hele programma van eisen aan te passen en het gehele ontwerp te veranderen.

Hoewelhet ontwerp tijdens het proces alle kanten op kan gaan moet je wel netjes verslaglegging doen van de volgende stappen:

stap 1	Beschrijf wat je ziet aan het functioneren van je huidige ontwerp. In deze fase die je analyseren noemt, kijk je vooral of er *nieuwe inzichten* zijn. Zijn er misschien andere zaken die je zou willen aanpassen. Zijn er misschien aspecten wel of juist niet belangrijk die je over het hoofd ziet?
stap 2	Vertaal je analyse en ideeën naar meetbare eisen aan het ontwerp en noteer deze in het programma van eisen. Er kunnen eisen bij komen en er kunnen eisen afvallen. Een eis is meetbaar, als je met één of ander meetinstrument of heel expliciet op foto’s aan kan wijzen dat er wel of niet aan een eis is voldaan.
Stap 3	Maak (deel) uitwerkingen waarmee je verwacht beter aan het programma van eisen te voldoen. Deze uitwerkingen kan je weergeven met tekeningen of door het in woorden te omschrijven. Deze stap is compleet wanneer de lezer van je verslaglegging duidelijk kan begrijpen hoe je de onderdelen van het programma van eisen hebt vertaald naar een ontwerp.

Voorbeelden van deel-uitwerkingen van het ontwerp van een konijnenhok.

Bij de nieuwe eis dat het konijn een minimale bewegingsruimte van 0,75 m² moet hebben, maak je een plattegrond waarin je laat zien dat er 2 verdiepingen van 0,5 m² zijn met een trapje ertussen.
Wanneer een eis positief geëvalueerd is en relevante onderdelen in het ontwerp niet veranderd worden hoef je deze deeluitwerking in de nieuwe cyclus niet opnieuw uit te werken.
Je benoemt het materiaal en de kleur van het hok niet in de deeluitwerkingen wanneer je hier in het programma van eisen niet genoemd hebt.

Stap 4	Maak een keuze wat je aan het ontwerp gaat veranderen. Noteer je wat je aan het ontwerp wil gaan veranderen en waarom je denkt dat dit de beste wijziging is.
Stap 5	Ontwerp realiseren. Je hoeft hier enkel aandacht te besteden aan het onderdeel wat je in deze cyclus wijzigt. Een uitwerking van een deelontwerp kan voldoende zijn, mits je het kan gebruiken om je programma van eisen te testen. Laat het resultaat zien met behulp van een foto en of filmpje.
Stap 6	Test je ontwerp op de punten waar je je programma van eisen en het ontwerp hebt gewijzigd. Noteer wat je gemeten hebt en geef aan of het ontwerp op dit punt aan het programma van eisen heeft voldaan.

Voorbeelden van ontwerpproblemen:

Wat is de ideale indeling van mijn woonkamer wat zithoek, televisie, kasten en keuken betreft.
Hoe en waarmee kan je hygiënisch je kipfilet schoonmaken en in stukjes snijden.
Hoe kan je een kind van 4 jaar gemakkelijk, veilig en zo zelfstandig mogelijk warme bouillon laten eten.
Als het druk is in de bus moeten er veel mensen van een beperkte ruimte gebruik maken. Hoe zorg je ervoor dat lange en korte mensen zo comfortabel en veilig mogelijk in een bewegende bus kunnen blijven staan

Ontwerpresultaat

Beknopte uitwerking van de uitgevoerde ontwerpcyclussen. Zie in de omschrijving van de stappen hoe je hier verslag van doet. Het doel van deze cyclussen is het opdoen van verschillende ideeën en hoeven niet persé steeds beter te worden.
Een eindontwerp met programma van eisen en evaluatie daarvan.

SWOT analyse

Geschikt voor: Een bestaand product of productieproces waar een producent niet meer tevreden over is omdat het niet meer rendabel is of omdat het uit de markt is geraakt door het opkomen van een concurrent.

De letters SWOT in de term SWOT analyse staan voor: Strenghts (sterke punten), Weaknesses (zwaktes), Opportunities (mogelijkheden), Threads (bedreigingen). Het verschil tussen de eerste twee onderdelen (strenght en weaknesses) en de laatste twee (opportunities en threads) is dat de eerste twee gebaseerd zijn op het huidige product in de huidige omstandigheden en de laatste twee op het product in omstandigheden zoals je ze in de toekomst verwacht.

Een SWOT analyse heeft vaak een oriënterend karakter. Het levert wel hulpmiddelen om te gaan convergeren in oplossingen, maar het eindproduct kan net zo goed een aantal ontwerpconcepten zijn die allemaal aan de hand van de SWOT analyse ge-evalueerd worden.

Voorbeelden van ontwerpproblemen:

De producent van ultrasoon-sensoren is niet tevreden over zijn afzet. Hij wil meer van deze sensoren verkopen en wil weten hoe hij deze meer kan verkopen. Hij heeft connecties opgebouwd met een producent van arduino-controllers en wil weten of het aanbieden van een combinatiepakket van deze producten tot een impuls voor de verkoop van de sensoren kan leiden.
Een aardappel-pootgoed kweker heeft plannen om een nieuw product te ontwikkelen. Hij heeft bij toeval een bijzondere aardappel gekweekt, maar voordat hij er flink in gaat investeren wil hij weten wat biologisch en markttechnisch de SWOT aspecten van het product zijn. Deze opdracht is ook als een open ontwerp opdracht te benaderen.

Ontwerpresultaat:

Een duidelijk beknopt overzicht met de kernpunten van de SWOT analyse. Behalve de vier kopjes sluit je dit af met concluderende aanbevelingen voor de opdrachtgever.
Theoretisch framework met overzichtelijke presentatie van theorie, marktonderzoek, meetrapportjes of vormstudie. Je moet de SWOT onderdelen onderbouwen met gegevens, studie of meetrapporten.
Programma van eisen en evaluatie van deze eisen.