Diagrama de análisis funcional

Un diagrama de análisis funcional (FAD, por sus siglas en inglés) es un método utilizado en el diseño de ingeniería para modelar y visualizar las funciones e interacciones entre los componentes de un sistema o producto. Representa las relaciones funcionales mediante un diagrama compuesto por bloques, que representan componentes físicos, y relaciones/flechas etiquetadas entre ellos, que representan interacciones funcionales beneficiosas o perjudiciales.

El método FAD fue propuesto por primera vez en una patente de 1997 por la empresa Invention Machine Corporation como parte de sus herramientas de software basadas en TRIZ . ^{[ 1 ]} Se ha desarrollado aún más mediante colaboraciones de investigación entre el ámbito académico y la industria. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

El modelado FAD se considera más intuitivo que los métodos tradicionales de análisis de funciones, como los árboles y las estructuras de funciones, porque incorpora la estructura física del producto. Permite capturar una red más rica de relaciones funcionales en comparación con las representaciones lineales de otros métodos. El diseño del diagrama también puede reflejar la disposición espacial de los componentes, transmitiendo un significado adicional. ^{[ 2 ]}

Al representar explícitamente las interacciones funcionales entre componentes, los diagramas FAD ayudan a comprender la lógica detrás del diseño de un producto. Modelar las funciones perjudiciales o no deseadas proporciona un punto de partida para generar mejoras en el diseño. ^{[ 3 ]}

Los diagramas FAD constan de bloques etiquetados que representan los componentes físicos, los usuarios o los recursos ambientales relacionados con el producto. Las relaciones entre los bloques se muestran mediante flechas etiquetadas que describen interacciones funcionales útiles o perjudiciales. Por ejemplo, un bloque de pistón puede tener una relación de "compresión de aire" con un bloque de cilindro .

Se pueden crear modelos FAD más complejos jerárquicamente mediante la vinculación de diagramas que se centran en diferentes estados del sistema o niveles de detalle. ^{[ 2 ]} La investigación ha desarrollado técnicas para proporcionar visualizaciones generales de la red de diagramas FAD vinculados. ^{[ 3 ]}

Si bien en FAD se suelen usar términos del lenguaje natural para etiquetar las interacciones funcionales, se pueden definir convenciones y notaciones abreviadas para los tipos de relaciones recurrentes con el fin de aproximarse a un lenguaje de modelado . Algunos ejemplos incluyen la notación abreviada para las transformaciones de esfuerzo y flujo en los sistemas de potencia . ^{[ 3 ]}

Los beneficios previstos del modelado FAD incluyen: ^{[ 2 ] [ 3 ]}

• Notación sencilla e intuitiva
• La presencia de la estructura del producto facilita su uso.
• Captura una red más rica de relaciones funcionales.
• La disposición puede reflejar la organización espacial de los componentes.
• Captura la lógica y el razonamiento del diseño.
• Identifica áreas para mejorar el diseño.
• Puede representar sistemas jerárquicos/complejos

FAD se ha utilizado para modelar y analizar sistemas de ingeniería en ámbitos como el aeroespacial , la fabricación y los sistemas de energía. Proporciona una representación intuitiva para compartir y debatir el conocimiento funcional de los diseños de productos.

Las posibles aplicaciones incluyen: ^{[ 2 ] [ 3 ]}

• Capturar la lógica del diseño para reflexionar sobre las decisiones.
• Apoyo a las tareas de diseño adaptativo y variante
• Facilitar la reutilización del conocimiento funcional.
• Revelando áreas para mejorar el diseño
• Mejorar la calidad y la fiabilidad de la fabricación.

Si bien los diagramas FAD se pueden crear con herramientas generales de dibujo y cartografía, algunos paquetes de software de diseño de ingeniería brindan soporte específico para la creación de modelos FAD. Estos incluyen:

• Editor de fundamentos de decisiones (DRed)
• TechOptimizer (Invention Machine Corporation)
• DesignVUE (Imperial College London)