กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมมี 6 ขั้นตอนมีขั้นตอนอะไรบ้าง

หน่วยที่ 6 กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเป็นกระบวนการทำงานเพื่อแก้ไขปัญหา หรือพัฒนางานให้มีประสิทธิภาพมากที่สุด ภายใต้ข้อจำกัด โดยมีขั้นตอนการการดำเนินงานประกอบด้วย 6 ขั้นตอน

• ระบบปัญหา (problem indentification)

ขั้นตอนนี้เริ่มต้นจากการที่ผู้แก้ปัญหาตระหนักถึงสิ่งที่เป็นปัญหาในชีวิตรประจำวันและต้องการหาวิธีการแก้ปัญหาหรือหาวิธีการแก้ปัญหาหรือสร้างสิ่งประดิษฐ์ เพื่อแก้ปัญหา ในชีวิตจริงบางครั้งคำถามหรือปัญหาที่เราระบุอาจจะประกอบด้วยปัญหาย่อย ในชั้นตอนของการระบุปัญหา ผู้แก้ปัญาต้องพิจราณาปัญหา หรือกิจกรรมย่อยที่เกิดขึ้นเพื่อประกอบเป็นวิธีในการแก้ปัญหา

• ระบบปัญหา (problem indentification) ต่อ

การระบุปัญหาเป็นการทำความเข้าใจสถานการณ์ของปัญหาหรือความต้องการนั้นๆ อย่างละเอียด โดยวิเคราะห์เงื่อนไขหรือข้อจำกัดของสถานการณ์ เพื่อตัดสินใจเลือกปัญหาหรือความต้องการที่จะดำเนินการแก้ไข แล้วกำหนดขอบเขตของปัญหาในชัดเจน ซึ่งจะนำไปสู่การหาแนวทางในการแก้ปัญหาต่อไป อาจนำเทคนิค มาช่วยเช่น การวิเคราะห์องประกอบของปัญหาด้วย 5W1H ,การหาสาเหตุของแผนภูมิก้างปลา (fishnone diagram)

2. รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (related infomation dearch)

ขั้นตอนนี้คือการรวมรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหาดังกล่าว ในการค้นหาแนวคิดอาจมีการดำนเนินการดังนี้ 1. รวบรวมข้อมูล คือ หาข้อมูลว่ามีคนเคยหาวิธีการแก้ปัญหาดังกล่าวหรือไม่และหากมีเขาแก้ปัญหาอย่างไรและข้อมีข้อเสนอแนะอย่างไรบ้าง 2. การค้นหาแนวคิด คือค้นหาแนวคิดหรือความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์หรือเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องและสามารถประยุกต์ในการแก้ปัญหาได้ ขั้นตอนนี้ความมีการจดบันทึก แนวคิดทางเลือก เมื่อรวบรวมเสร็จแล้วควรประเมินความเป็นไปได้ ความคุ้มทุน ข้อดีและจุดอ่อน ความเหมาะสมแล้วจึงเลือกแนวทางที่เหมาะสม

2. รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (ต่อ)

หลักจากที่เราระบุปัญหาและกำหนดขอบเขต ของปัญหาที่ต้องการแก้ไขแล้ว การดำเนินการต่อไปคือ การรวบรวมข้อมูลและความรู้ที่เกี่ยวข้องกับปัญหาหรือความต้องการ เช่น ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาตร์ เทคโนโลยี อาจใช้วิธีการระดมสมอง (brainstorming) เข้ามาช่วยก่อได้

3การออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (solution desing)

คือการนำความรู้ที่ได้รวบรวมมาประยุกต์เพื่อการออกแบบวิธีการ กำหนดองค์ประกอบของวิธีการหรือผลผลิต ทั้งนี้ต้องอ้างอิง ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีที่รวบรวมได้ ประเมิน ตัดสินใจเลือและใช้ความรู้ที่ได้มาในการสร้างภาพร่างของชิ้นงาน ต้นแบบ หรือกำหนดเค้าโครงของวิธีการ

3.การออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (solution desing) ต่อ

หลังจากที่ได้รวบรวมข้อมูลตามประเด็น จึงนำข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องมาประยุกต์หรือเพื่อออกแบบแนวทางแก้ปัญหา แนวทางหนึ่งที่จะช่วยให้การออกแบบหรือวิธีการแก้ปัญหาชัดเจนคือ คือเทคนิคการจำแนกหน้าที่ และคุณสมบัติ

4.วางแผนและดำเนินการแก้ไขปัญหา (planning and development)

หลักจากที่ได้ออกแบบวิธีการและกำหนดเค้าโครงของวิธีการแก้ปัญหาแล้ว ขึ้่นตอนต่อไปคือการพัฒนาวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงานต้นแบบที่ได้ออกแบบไว้ในขั้นตอนนี้ ผู้แก้ปัญหาต้องกำหนดขั้นตอนย่อยในการทำงาน รวมทั้งกำหนดเป้าหมายและระยะเวลาในการดำเนินงานในแต่ละขั้นตอนย่อยให้ชัดเจน

5.ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน(testtion evalution and desing improvemant)

ทดสอบและประเมินการใช้วิธีธีการหรือชิ้นงานต้นแบบ เพื่อแก้ปัญหา ผลที่ได้จากการทดสอบและประเมินผลอาจถูกนำมาใช้ในการปรับปรุงพัฒนาผลลัพธ์ให้มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหามากยิ่งขึ้น การทดสอบและการประเมินผลสามารถเกิดขึ้นได้หลายครั้งในกระบวนการแก้ปัญหา

6. นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาชิ้นงาน (presentation)

ผู้แก้ปัญหาต้องนำเสนอผลสัพธ์ต่อสาธารณชน โดยต้องออกแบบวิธีการนำเสนอที่เข้าใจง่ายและน่าสนใจ

ให้นักเรียนเลือกปัญหาจากสถานณ์จริงที่สนใจ แล้ววิเคราะห์องค์ประกอบของปัญหาด้วยกระบวนการตั้งคำถาม 5W1H

1 ปัญหาจากสถานการณ์จริงที่นักเรียนสนใจ คือ………………………..

2 ให้นักเรียนวิเคราหะ์องค์ประกอบของปัญหาที่นักเรียนสนใจด้วยการตั้งคำถาม 5W1H

ปัญหา…………..

where
…………..

why…………..

what…………..

How…………..

ตอบคำถาม

- ปัญหาและความต้องการเกิดขึ้นกับใคร (Who)…

- ปัญหาและความต้องการนี้เกิดขึ้นที่ไหน (Where)

- ปัญหาและความต้องการนี้เกิดขึ้นเมื่อใด (When)

- ปัญหาและความต้องการนี้คืออะไร (What).

-ทำไมจึงเกิดปัญหาหรือความต้องการ (Why)

- ปัญหาหรือความต้องมีการมีลักษณะอย่างไร (How)

​