Methoden und Werkzeuge für den Wissenstransfer in der Bionik

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 2008 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: magna cume laude, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Sprache: Deutsch, Abstract: Die Entwicklung innovativer Produkte ist in der Regel mit einem fachübergreifenden Transfer von Wissen verbunden. Dieser Wissenstransfer erfolgt bislang meist zufällig und wenig systematisch. Zukünftig wird er jedoch an Bedeutung gewinnen. In dieser Arbeit werden Fragestellungen des fachübergreifenden Wissenstransfers aus Sicht der Produktentwicklung beleuchtet. Im Vordergrund stehen dabei die Methoden und Werkzeuge zur Unterstützung des bionischen Arbeitens. Die Bionik ist eine transdisziplinär angelegte Wissenschaftsdisziplin, die sich mit der Erforschung biologischer Systeme sowie mit der Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse in technische Produkte und Verfahren befasst. Mit Hilfe der Bionik wurden bereits eine Reihe innovativer Lösungen für technische Problemstellungen generiert. Dennoch ist festzustellen, dass sich das bionische Arbeiten im Rahmen der Produktentwicklung bislang kaum etablieren konnte. Zwar existieren Modelle, die die Arbeitsweise in der Bionik beschreiben, doch werden diese in der Praxis kaum gelebt. Ähnliches gilt für die Werkzeuge und Methoden, die zur Unterstützung bionisch arbeitender Personen entwickelt wurden. Den Anstoß für die Entwicklung eines bionischen Produktes bilden Analogien. In dieser Arbeit wird daher untersucht, welche Bedeutung Analogien für die Produktentwicklung haben und wie die Bildung zweckmäßiger Analogien unterstützt werden kann. Dabei wird deutlich, dass in Natur und Technik ein enger Zusammenhang zwischen Funktionen, Strukturen und Materialien besteht. Eine analoge Gegenüberstellung sollte daher alle möglichen Aspekte der beteiligten Analoga berücksichtigen und ganzheitlich ihre Unterschiede und Gemeinsamkeiten herausstellen. Der Prozess zum Aufbau eines ganzheitliches Analogiebildes wird dieser Arbeit durch das Bionische Analogiemodell beschrieben. Für den Aufbau eines solchen Analogiemodells ist in der Regel Expertenwissen notwendig. Die Kommunikation zwischen Fachexperten und Produktentwicklern wird daher in dieser Arbeit ebenfalls thematisiert. Die bestehenden Ansätze zur Unterstützung des bionischen Arbeitens werden in dieser Arbeit gleichfalls dargestellt und diskutiert. Davon ausgehend wird das Konzept für ein Unterstützungssystem für die Bionik erarbeitet. Als Werkzeug für Recherche unterstützt es den Produktentwickler beim Aufbau des bionischen Analogiemodells und bei der Suche nach Experten, an die er sich bei offenen Fragen und konkreten Problemstellungen wenden kann.