Berathek Methode

Die Function Analysis System Technique (FAST) (1965 von Charles W. Bytheway entwickelt) bezeichnet eine Fragetechnik, die einzelne Elemente in einer WIE-WARUM-Beziehung anordnet. Daraus wird das FAST-Diagramm aufgebaut. Im FAST-Diagramm werden ausgehend von den Grundfunktionen, deren Zusatzfunktionen und weitere Primärfunktionen so wie Sekundärfunktionen angeordnet. Auf diese Weise können die Produktfunktionen entwicklungsgerecht strukturiert werden. Zusätzlich können im Diagramm auch Voraussetzungen aus dem Umfeld des Produkts aufgenommen werden. Im Gegensatz zum Funktionsbaum liegt beim FAST-Diagramm eine prozessorientierte Strukturierung der Funktionen vor. Ergänzend werden die Funktionen typisiert, was zu einer erhöhten Übersichtlichkeit führt.

Das FAST-Modell kann in den Diagrammen entweder die aktuellen Bedingungen (as is) oder den vorgeschlagenen Ansatz (to be) darstellen. In der Regel ist es besser, ein "to be" als ein "as is" FAST-Modell zu erstellen, auch wenn die Aufgabe darin besteht, ein bestehendes Produkt zu verbessern. Dieser Ansatz gibt dem Produktentwicklungsteam die Möglichkeit, das "Ideal" mit dem "Aktuellen" zu vergleichen und zu klären, wie die Unterschiede vermindert werden können. Die Arbeit nach dem "as is"-Modell beschränkt die Aufmerksamkeit des Teams auf inkrementelle Verbesserungsmöglichkeiten. Ein "as is"-Modell ist demgegenüber nützlich, um die Symptome eines Problems bis zu seiner Ursache zurückzuverfolgen. Damit können Wege aufgezeigt werden, mit denen das Problem gelöst werden kann, da die Funktionen, aus dem das FAST-Modell besteht, voneinander abhängig sind.

Durch “Wie”- und “Warum”-Fragen werden die Funktionen auf dem WIE-WARUM-Logikpfad gefunden. Wenn die Funktionen entlang der WARUM-Richtung zu den Grundfunktionen führt, dann ist dies der Hauptpfad. Bei der Modellierung muss beachtet werden, dass Änderungen an einer Funktion auf dem Hauptpfad die Art und Weise ändert oder gar zerstört, wie die Grundfunktion des zu beschreibenden Systems ausgeführt werden.

Im Weiteren werden die Erweiterung durch die Enhanced Function Analysis System Technique mit EFAST gekennzeichnet.

Anwendungskriterien

Die Methode bringt besondere Vorteile, wenn

eine einheitliche Basis für den weiteren Produktentwicklungs- bzw. Designprozess benötigt wird, in komplexen Systemen Funktionsebenen gebildet werden sollen, um sie unabhängig voneinander betrachten zu können
versteckte Funktionen gefunden werden soll
Verbindungen zwischen Funktionen aufgedeckt werden sollen

Die Methode kann negative Wirkungen haben, wenn

man durch bekannte Lösungsansätze eingeschränkt ist
eine andere Kommunikationsplattform im multidisziplinären Entwicklungsprozess vorgeschrieben ist

Voraussetzungen

Es muss ein Diagramm vorbereitet sein, in dem zwei vertikale Linien einen Produktbereich abgrenzen. Die Linien begrenzen den Produktbereich, der den "Umfang des Produktes" oder den Aspekt des Problems bestimmt, mit dem sich das Team befasst. Sammle Informationen über das Produkt und entscheide, welches Vorgehen am sinnvollsten ist:

Wenn die übergeordneten Funktionen klar erkennbar sind, werden die Folgefunktionen durch die “Wie”-Fragen hergeleitet
Wenn die Eingabefunktionen gegeben sind, werden die Funktionen höherer Ebenen durch die “Warum”-Fragen hergeleitet
Wenn die Funktionen der physischen Komponenten zumindest zum Teil bekannt sind, werden diese zuerst in das Modell eingetragen (Component Function Mapping)
Wenn Sicherheitsaspekte im Vordergrund stehen, werden die Funktionen zuerst betrachtet, die Schaden anrichten können
Wenn eine Funktionskette im Vordergrund steht, werden die Funktionen auf dem kritischen Pfad zu Anfang in das Modell eingetragen.

Im Anschluss wird das Modell durch weitere “Wie”-, “Warum”-, “Wenn”-Fragen vervollständigt.

Durchführung

Bereite die Spezifikation vor. Während der Analyse der Funktionen werden grundlegende Anforderungen an das Produkt links oben im FAST-Diagramm notiert. In der Spezifikation werden Parameter oder Einschränkungen beschrieben, die eingehalten werden müssen, damit die übergeordnete Funktion in ihrer Betriebsumgebung funktionieren kann. Die Spezifikation bestimmt das gewählte Konzept, damit die Grundfunktionen am besten ausgeführt werden können und die Anforderungen der Anwender erfüllt werden.
Im Laufe der Arbeit kann die Spezifikation ständig erweitert werden.

Tipp

Zur Spezifikation zählen beispielsweise Gesetze, Normen und andere Vorschriften.
Gib einer ersten Funktion, die das System ausführen soll, einen Namen. Eine Funktion im FAST ist das, was ein Produkt oder Prozess leisten muss, um zu funktionieren und einen Nutzen zu erzeugen.
(EFAST) Als Erweiterung können die Namen auch in der Form Objekt-Verb-Kontext definiert werden.

Tipp

Eine Funktion soll in der VM-Notation geschrieben werden, in dem einem Verb ein Nomen folgt. Das Verb beschreibt die Tätigkeit und das Nomen beschreibt eine messbare Größe, die über den Erfolg der Funktion Auskunft gibt. Damit behält man den Fokus auf der Funktion des Systems.
Definiere den Funktionstypen und ordne die Funktion in dem Diagramm an. Der Name wird in ein Rechteck eingetragen. Die folgende Funktionstypen können unterschieden werden:

Übergeordnete Funktion
Die übergeordnete Funktion wird ganz links ausserhalb des Produktbereichs im Diagramm abgebildet und beschreibt das primäre funktionale Ziel des Produkts. Übergeordnete Funktionen werden beim FAS nicht weiter mit “warum?” hinterfragt.

Grundfunktion
Die Grundfunktionen sind die ersten Folgefunktionen auf dem logischen Funktionspfad nach der übergeordneten Funktion und sie werden links im Produktbereich abgebildet. Sie sind Hauptfunktionen des Produkts und können in jedem FAST-Diagramm nur einmal auftreten. Sie sollten sehr stabil sein und das Produkt charakterisieren.

Folgefunktion
Die Folgefunktion befindet sich innerhalb des Produktbereichs. Sie kann sich entweder auf dem logischen Funktionspfad befinden oder auf einer Abzweigung des Pfades. Folgefunktionen werden an die jeweils vorangehende Funktion mit der Frage „Wie“ und an die jeweils nachfolgende Funktion mit der Frage „Warum“ angeschlossen. Funktionen, die das “Wie” beantworten, werden rechts neben der Ausgangsfrage im Diagramm ergänzt.
Alle Folgefunktionen rechts neben den Grundfunktionen stellen den konzeptionellen Ansatz dar, der zur Erfüllung der Grundfunktion gewählt wurde.

Tipp

Folgende Fragen können zusätzlich herangezogen werden, um Folgefunktionen zu bestimmen:
1. „Welche Voraussetzungen sind erforderlich?“
2. „Was wird hierdurch ermöglicht?”

Parallelfunktion
Eine Parallelfunktion stellt eine Folgefunktion dar, die bei der Ausführung einer Funktion gleichzeitig ausgeführt wird. Sie kann eine positive Wirkung haben, indem sie die Wirkung der Funktion unterstützt oder verstärkt, oder eine negative Wirkung, wenn sie unerwünschte “Nebenwirkungen” hat.

Akzeptierte Funktion
Eine akzeptierte Funktion ist eine notwendige Folgefunktion des Produkts, die nicht in die Untersuchung beim FAST mit einbezogen wird. Die weitere Betrachtung der akzeptierten Funktionen ist für die Produktentwicklung von untergeordneter Bedeutung.

Ständige Funktion
Eine ständige Funktion ist eine Funktion, die für das Gesamtprodukt wichtig ist, jedoch den bisher beschriebenen Funktionen nicht zugeordnet werden kann. Sie passt nicht in die logische Folge des Pfades und hat oft keine Verbindung zu den Grundfunktionen.

Einmalige Funktionen
Eine einmalige Funktion tritt während der Lebensdauer des Produkts nur einmal oder sehr selten auf. Man führt diese Funktionen im FAST-Diagramm oben in der Mitte auf.

Eingabefunktion
Diese Folgefunktion wird ganz rechts ausserhalb des Produktbereichs im Diagramm abgebildet und beschreibt die Möglichkeiten, das Produkt durch Eingaben zu verwenden. Eingabefunktionen werden beim FAS nicht weiter unterteilt.
Frage für eine Funktion, wenn sie keine Eingabe- oder Akzeptanzfunktion ist: “Wie wird diese Funktion ausgeführt?” Die Antworten werden als Folgefunktionen rechts daneben im Diagramm aufgenommen und mit einer Linie verbunden. Das FAST-Diagramm hat eine horizontale Ausrichtung, die als HOW-WHY-Dimension bezeichnet wird. Man bewegt sich in dieser Dimension, indem “Wie”- und “Warum”-Fragen gestellt werden, um die Logik der Systemfunktionen zu strukturieren.
(EFAST) An der Verbindungslinie wird ein Pfeil in Richtung der Folgefunktion hinzugefügt. Es können auch die Bezeichner “AND” oder “OR” an den Verbindungslinien ergänzt werden.

Achtung

Sollte im Verlauf der Analyse eine Funktion geändert werden, so sind mindestens alle Folgefunktionen auf der rechten Seite darauf zu prüfen, ob sie auch geändert werden müssen.

Tipp

Wenn eine Folgefunktion über die “Wie”-Frage gefunden wurde, sollte man mit der “Warum”-Frage prüfen, ob die Beziehung richtig gesetzt wurde. Hiermit werden Funktionen gefunden, die nicht direkt auf einem funktionalen Pfad mit einer Basisfunktion verbunden sind.
Frage für diese Funktion, wenn sie keine übergeordnete oder Akzeptanzfunktion ist: “Warum wird diese Funktion ausgeführt?” Die Antwort wird, wenn nicht schon eingetragen, als Funktion links daneben im Diagramm aufgenommen und mit einer Linie verbunden. Damit wird das Problem auf einer höheren Ebene abstrahiert.
(EFAST) An der Verbindungslinie wird ein Pfeil in Richtung der Folgefunktion hinzugefügt. Es können auch die Bezeichner “AND” oder “OR” an den Verbindungslinien ergänzt werden.

Tipp

Wenn eine Funktion über die “Warum”-Frage gefunden wurde, sollte man mit der “Wie”-Frage prüfen, ob die Beziehung richtig gesetzt wurde. Hier werden oft fehlende Folgefunktionen gefunden.
(EFAST) Frage für diese Funktion, soweit sie keine übergeordnete oder Akzeptanzfunktion ist: “Wenn diese Funktion ausgeführt wird, was passiert noch oder welche Auswirkungen werden erwartet?” Die Antwort wird als neue Funktion im Diagramm unterhalb aufgenommen und mit einem Pfeil verbunden. Dies sind meist Ständige- oder Parallelfunktionen. Hier können auch für das Produktverhalten ungünstige Funktionen entdeckt werden.
Wiederhole 3. - 6., bis alle Funktionen gefunden sind, die für das Systemverständnis notwendig sind.
Ergänze auf der rechten Seite außerhalb des Produktbereiches die noch fehlenden Eingabefunktionen. Verbinde sie mit den Folgefunktionen der niedrigsten Ebene.
Prüfe, ob das Modell angemessen ist. Es sollten nicht mehr als 20 Funktionen in einem Diagramm aufgenommen werden, da es sonst unübersichtlich wird. Besser ist es, dann das Modell in kleinere logische Teile zu gliedern. In dem Modell sollte immer die gleiche Sicht verwendet werden, sonst wird der Aufbau leicht missverständlich.
Das Modell wird dann mit Details überfrachtet, die im Grunde keinen ausreichenden Bezug zu den wichtigen Funktionen haben.
Es sollten keine unterschiedlichen Szenarien in einem Diagramm dargestellt werden. Dies zeigt sich meist daran, dass ein “oder” an den Verbindungen erforderlich ist. Das Modell soll so weit wie möglich unabhängig von der Implementierung sein. Diese logische Sicht ist viel stabiler, als die der Implementierung selbst.
Ganz wichtig ist es zu beachten, dass das Modell keinen Funktionsfluss darstellt, sondern eine Funktionszerlegung.