Skip to main content
Erschienen in: Microsystem Technologies 3/2013

01.03.2013 | Technical Paper

Obstacles for cognitive analogy in analysis and synthesis in microsystems development

verfasst von: Albert Albers, Peter Börsting, Sven Matthiesen

Erschienen in: Microsystem Technologies | Ausgabe 3/2013

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In most cases, product development is not inventing a product completely new and from scratch, it typically either adds a few newly developed sub-functions to mainly known sub-functions, or it generates invention based on new combinations of already existing and slightly modified sub-functions. This synthesis is ideally based on a preceding and comprehensive system analysis that is necessary to define promising directions for advancement in further product development. In analysis as well as in synthesis the design engineer needs creativity—either to be able to recognize which functions are realized in a given system that is subject to analysis or to be able to think up new ways how a desired function could be realized in a system. The main cognitive mechanism for creativity is analogy and this mechanism in turn is based on schemas and mental models. In microsystems development, micro specific obstacles accrue when using analogies. In this work, the authors derive the nature and source of these obstacles and their implications on microsystems development. To overcome these obstacles, a functions catalogue is proposed. This catalogue can directly be used to add an external source for analogies during system synthesis. By transferring a method called geometrical similarity search to microsystems technology and combining it with the functions catalogue, system analysis can be supported as well.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
Nothing is in the mind, which has not been in the senses before”. (Translated from Giovanni Nevizano, Sylva nuptialis, 1521, quoted in (Franzén et al. 1971).
 
Literatur
Zurück zum Zitat Albers A, Börsting P, Turki T (2011b) Micro gas turbine development: design improvements using design patterns. Micro Nanosyst 3(3):250–253CrossRef Albers A, Börsting P, Turki T (2011b) Micro gas turbine development: design improvements using design patterns. Micro Nanosyst 3(3):250–253CrossRef
Zurück zum Zitat Epstein A (2003) Millimeter-scale, mems gas turbine engines. In: Proceedings of ASME turbo expo, vol 2003 Epstein A (2003) Millimeter-scale, mems gas turbine engines. In: Proceedings of ASME turbo expo, vol 2003
Zurück zum Zitat Finke RA, Ward TB, Smith SM (1996) Creative cognition: theory, research, and applications. A Bradford book, Cambridge Finke RA, Ward TB, Smith SM (1996) Creative cognition: theory, research, and applications. A Bradford book, Cambridge
Zurück zum Zitat Franzén O, Osterhammel P, Terkildsen K, Zilstorff K (1971) What man’s nose tells man’s mind—a comparison between sensory scales of odor intensity and the electro-olfactogram in man. In: Ohloff GH (ed) Gustation and olfaction: an international symposium; Geneva, June 1970, Food science and technology, Acad Press, London, pp 87–91 Franzén O, Osterhammel P, Terkildsen K, Zilstorff K (1971) What man’s nose tells man’s mind—a comparison between sensory scales of odor intensity and the electro-olfactogram in man. In: Ohloff GH (ed) Gustation and olfaction: an international symposium; Geneva, June 1970, Food science and technology, Acad Press, London, pp 87–91
Zurück zum Zitat Gardner H (1985) Frames of the mind: the theory of multiple intelligences. Basic Books, New York Gardner H (1985) Frames of the mind: the theory of multiple intelligences. Basic Books, New York
Zurück zum Zitat Getzels J, Jackson P (1962) Creativity and intelligence: explorations with gifted students. Wiley, Oxford, xvii p 293 Getzels J, Jackson P (1962) Creativity and intelligence: explorations with gifted students. Wiley, Oxford, xvii p 293
Zurück zum Zitat Giessner F (1974) Gesetzmäßigkeiten und Konstruktionskataloge elastischer Verbindungen, PhD thesis, Braunschweig, Techn. Univ. Giessner F (1974) Gesetzmäßigkeiten und Konstruktionskataloge elastischer Verbindungen, PhD thesis, Braunschweig, Techn. Univ.
Zurück zum Zitat Hofstadter DR (2001) Analogy as the core of cognition. In: Gentner D, Holyoak K, Kokinov B (eds) The analogical mind: perspectives from cognitive science, A Bradford book. MIT Press, Cambridge Hofstadter DR (2001) Analogy as the core of cognition. In: Gentner D, Holyoak K, Kokinov B (eds) The analogical mind: perspectives from cognitive science, A Bradford book. MIT Press, Cambridge
Zurück zum Zitat Kratt K, Badilita V, Burger T, Mohr J, Börner M, Korvink J, Wallrabe U (2009) Herstellung von 3-D Mikrospulen in einem effizienten MST-Prozess. In: Proceedings of MikroSystemTechnik Kongress 2009 Kratt K, Badilita V, Burger T, Mohr J, Börner M, Korvink J, Wallrabe U (2009) Herstellung von 3-D Mikrospulen in einem effizienten MST-Prozess. In: Proceedings of MikroSystemTechnik Kongress 2009
Zurück zum Zitat Mainzer K (1988) Symmetrien der Natur: Ein Handbuch zur Natur- und Wissenschaftsphilosophie. de Gruyter, BerlinCrossRef Mainzer K (1988) Symmetrien der Natur: Ein Handbuch zur Natur- und Wissenschaftsphilosophie. de Gruyter, BerlinCrossRef
Zurück zum Zitat Matthiesen S (2002) Ein Beitrag zur Basisdefinition des Elementmodells “Wirkflächenpaare & Leitstützstrukturen” zum Zusammenhang von Funktion und Gestalt technischer Systeme, PhD thesis, Universität Karlsruhe (TH) Matthiesen S (2002) Ein Beitrag zur Basisdefinition des Elementmodells “Wirkflächenpaare & Leitstützstrukturen” zum Zusammenhang von Funktion und Gestalt technischer Systeme, PhD thesis, Universität Karlsruhe (TH)
Zurück zum Zitat Matthiesen S (2011) Seven years of product development in industry—experiences and requirements for supporting engineering design with’thinking tools’. In: Culley S, Hicks B, McAloone T, Howard T, Dong A (eds) Proceedings of the 18th International Conference on Engineering Design (ICED11), vol 9, The Design Society, Technical University of Denmark (DTU), Copenhagen, pp 236–245 Matthiesen S (2011) Seven years of product development in industry—experiences and requirements for supporting engineering design with’thinking tools’. In: Culley S, Hicks B, McAloone T, Howard T, Dong A (eds) Proceedings of the 18th International Conference on Engineering Design (ICED11), vol 9, The Design Society, Technical University of Denmark (DTU), Copenhagen, pp 236–245
Zurück zum Zitat Reid RC, Yau K-W (2003) Sensory systems. Curr Opin Neurobiol 13(4):401–403CrossRef Reid RC, Yau K-W (2003) Sensory systems. Curr Opin Neurobiol 13(4):401–403CrossRef
Zurück zum Zitat Roth K (1982) Konstruieren mit Konstruktionskatalogen: Systematisierung und zweckmäßige Aufbereitung technischer Sachverhalte für das methodische Konstruieren; mit 38 Konstruktionskatalogen u. 476 Definitionen von Fachbegriffen, Springer, Berlin Roth K (1982) Konstruieren mit Konstruktionskatalogen: Systematisierung und zweckmäßige Aufbereitung technischer Sachverhalte für das methodische Konstruieren; mit 38 Konstruktionskatalogen u. 476 Definitionen von Fachbegriffen, Springer, Berlin
Zurück zum Zitat Schubert G (2010) Einsatz von Ähnlichkeitsmaßen zum Vergleich von Bauteileigenschaften, Grin Verlag Schubert G (2010) Einsatz von Ähnlichkeitsmaßen zum Vergleich von Bauteileigenschaften, Grin Verlag
Zurück zum Zitat SFB (2011) Entwicklung, Produktion und Qualitätssicherung urgeformter Mikrobauteile aus metallischen und keramischen Werkstoffen. World Wide Web. http://www.sfb499.de. Accessed 28 May 2012 SFB (2011) Entwicklung, Produktion und Qualitätssicherung urgeformter Mikrobauteile aus metallischen und keramischen Werkstoffen. World Wide Web. http://​www.​sfb499.​de. Accessed 28 May 2012
Zurück zum Zitat Sternberg RJ (2004) Psychology, 4th edn. Thomson, Belmont Sternberg RJ (2004) Psychology, 4th edn. Thomson, Belmont
Zurück zum Zitat Völckers U (1977) Wiederverwenden konstruktiver Lösungen durch Aufbau firmenspezifischer Konstruktionskataloge, PhD thesis, TU Braunschweig Völckers U (1977) Wiederverwenden konstruktiver Lösungen durch Aufbau firmenspezifischer Konstruktionskataloge, PhD thesis, TU Braunschweig
Metadaten
Titel
Obstacles for cognitive analogy in analysis and synthesis in microsystems development
verfasst von
Albert Albers
Peter Börsting
Sven Matthiesen
Publikationsdatum
01.03.2013
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Microsystem Technologies / Ausgabe 3/2013
Print ISSN: 0946-7076
Elektronische ISSN: 1432-1858
DOI
https://doi.org/10.1007/s00542-012-1627-5

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2013

Microsystem Technologies 3/2013 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt