2.1 การวิเคราะห์แนวทางการแก้ปัญหา

การแก้ปัญหาใด ๆ อาจมีวิธีการแก้ปัญหาได้หลายวิธี การวิเคราะห์แนวทางการแก้ปัญหาโดยพิจารณาจากเงื่อนไขและทรัพยากรทางเทคโนโลยีร่วมด้วย จะช่วยให้ได้แนวทางการแก้ญหาที่เป็นไปได้และเหมาะสมที่สุดกับสถานการณ์ของปัญหานั้น

ทรัพยากรทางเทคโนโลยี

ทรัพยากรทางเทคโนโลยี (technological resource) เป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึงในการแก้ปัญหา เพราะจะทำห้การทำงานนั้นสำเร็จและแก้ปัญหาได้ตามที่ต้องการ ซึ่งประกอบด้วย 7 ด้าน ได้แก่

1. คน เป็นทั้งผู้ใช้และผู้สร้างเทคโนโลยี ในกระบวนการแก้ปัญหานั้นคนเป็นผู้ที่ใช้ความรู้ ทักษะต่าง ๆ ในการคิดวิเคราะห์ตัดสินใจ และดำเนินการจนเสร็จสิ้นกระบวนการ

2. ข้อมูลและสารสนเทศ ข้อมูลได้มาจากศาสตร์ต่าง ๆ ประสบการณ์ ภูมิปัญญา และแหล่งเรียนรู้ หากนำข้อมูลจากแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ มาวิเคราะห์ ประมวลผล และแปลความหมายเพื่อให้ได้สารสนเทศที่ถูกต้องจะสามารถนำมาใช้ประกอบการพิจารณาและตัดสินใจในขั้นตอนต่าง ๆ ได้อย่างเหมาะสม

3. วัสดุ การแก้ปัญหาที่ต้องลงมือสร้างชิ้นงานจำเป็นจะต้องใช้วัสดุเป็นส่วนประกอบ การเลือกใช้วัสดุให้เหมาะสมกับเงื่อนไขและข้อกำหนดของงานจึงมีความสำคัญเนื่องจากวัสดุแต่ละประเภทมีสมบัติที่แตกต่างกัน

4. เครื่องมือและอุปกรณ์ เป็นสิ่งที่ช่วยเพิ่มความสามารถในการทำงาน ทำให้การปฏิบัติงานมีความสะดวกรวดเร็วแม่นยำและถูกต้อง การพิจารณาแนวทางการแก้ปัญหาจึงควรคำนึงถึงข้อจำกัดหรือความสามารถในการใช้เครื่องมือและอุปกรณ์

5. พลังงาน การแก้ปัญหาด้วยการสร้างชิ้นงาน การเคลื่อนย้ายคนหรือสิ่งของ จะต้องใช้พลังงานในการขับเคลื่อนหรือทำให้ทรัพยากรอื่น ๆ ดำเนินการไปจนกระทั่งได้ชิ้นงานที่ต้องการ รวมทั้งเป็นพลังงานที่ทำให้ขึ้นงานนั้นทำงานได้ โดยทั่วไปในการสร้างชิ้นงานมักต้องใช้พลังงานไฟฟ้า จึงอาจไม่นำมาร่วมพิจารณาด้วย แต่หากพลังงานไฟฟ้าเป็นข้อจำกัดของสถานการณ์นั้น จึงจะนำมาพิจารณาร่วมด้วย

6. ทุน ทุนในที่นี้หมายถึง เงิน งบประมาณ ทรัพย์สิน อาคาร สถานที่ ซึ่งเป็นปัจัยสำคัญในการแก้ปัญหา แนวทางการแก้ปัญหาบางกรณีอาจใช้ทุนเป็นจำนวนมากจึงต้องคำนึงถึงความคุ้มค่าในการเลือกใช้ด้วย

7. เวลา เป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งในการพิจารณาแนวทางการแก้ปัญหา หากมีความจำเป็นต้องแก้ปัญหาในระยะเวลาอันสั้นอาจต้องเลือกแนวทางการแก้ปัญหาที่แตกต่งจากการแก้ปัญหาในระยะยาว

จะเห็นได้ว่าทรัพยากรทางเทคโนโลยีมีส่วนสำคัญในการพิจารณาแนวทางการแก้ปัญหา เนื่องจากอาจเป็นเงื่อนไขหรือข้อจำกัดสำคัญของสถานการณ์ปัญหา ในการแก้ปัญหาใดปัญหาหนึ่งอาจใช้ทรัพยากรทางเทคโนโลยีไม่ครบทั้ง 7 ด้าน

ผลการวิเคราะห์ พบว่า

แนวทางที่ 1 ออกมาตรการให้ร้านค้และนักเรียนลดการใช้พลาสติกวิธีนี้มีค่ใช้จ่ายน้อย การดำเนินงานมีโอกาสประสบผลสำเร็จได้ตามที่กำหนดไว้ แต่จะต้องใช้มาตรการนี้อย่างต่อเนื่องและผู้เกี่ยวข้องทุกคนจะต้องปฏิบัติตาม วิธีการนี้จำเป็นจะต้องได้รับความเห็นชอบจากผู้บริหารโรงเรียนเนื่องจากจะเกี่ยวข้องกับร้านขายน้ำด้วย

แนวทางที่ 2 จัดทำแผ่นพับและโปสเตอร์ประชาสัมพันธ์เพื่อรณรงค์การลดปริมาณขยะ วิธีนี้มีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานมากกว่าแนวทางที่ 1 และอาจมีค่าใช้จ่ายมากขึ้นถ้าต้องจ้างทำป้ายหรือโปสเตอร์ที่สวยงาม คงทนเนื่องจากวิธีการนี้เป็นการสร้างจิตสำนึกและความตระหนักให้นักเรียนเห็นความสำคัญของการลดปริมาณขยะไม่ใช่ข้อบังคับ จึงอาจได้ผลช้ากว่าการออกมาตรการ

แนวทางที่ 3 จัดกิจกรรมธนาคารขยะรีไซเคิลในโรงเรียน เป็นวิธีการจัดการขยะอย่างเป็นระบบ มีผลตอบแทนที่ช่วยสร้างแรจูงใจให้นักเรียนเข้าร่วมกิจกรรม แต่การดำเนินงานมีหลายขั้นตอนและเกี่ยวข้องกับบุคลากรหลายฝ่ายทั้งผู้บริหารโรงเรียน ครู นักเรียน ร้านค้าที่จะรับซื้อต่อ และต้องเตรียมที่ทำการธนาคารขยะ และสถานที่จัดเก็บขยะถึงแม้แนวทางนี้เป็นการจัดการขยะอย่างเป็นระบบ แต่อาจไม่ได้ช่วยลดปริมาณขยะพลาสติกในโรงเรียน

สรุปจากการวิเคราะห์ น้ำหวานเลือกแนวทางที่ 1 เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายและเวลาในการดำเนินงานน้อยกว่าแนวทางอื่นมีขั้นตอนการดำเนินงานไม่ซับซ้อน และผลการดำเนินงานน่าจะช่วยลดขยะพลาสติกได้เช่นเดียวกับวิธีการอื่น

2.2 การสร้างทางเลือกในการออกแบบ

หลังจากตัดสินใจเลือกแนวทางการปัญหาแล้วชั้นตอนต่อไปเป็นการออแบบชิ้นงานหรือวิธีการแก้ปัญหา โดยคำนึงถึงหลักการออกแบบผลิตภัณฑ์และความคิดสร้างสรรค์ และควรออกแบบให้มีมากกว่า 1 ทางเลือก แล้วเลือกแบบที่ตงกับการแก้ปัญหาและเงื่อนไขของสถานการณ์นั้นให้มากที่สุด

2.2.1 หลักการออกแบบผลิตภัณฑ์

การออกแบบการแก้ปัญหาที่เป็นชิ้นงาน ควรคำนึงถึงหลักการออกแบบผลิตภัณฑ์ เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่ตรงกับการแก้ปัญหาหรือความต้องการ ดังต่อไปนี้

1. หน้าที่ใช้สอย (function) เป็นสิ่งสำคัญที่สุดที่ต้องคำนึงถึงผลิตภัณฑ์ต้องมีหน้าที่ใช้สอยตามที่กำหนด เพื่อแก้ปัญหาหรือความต้องการที่กำหนดไว้

2. ความปลอดภัย (safety) อันตรายที่เกิดขึ้นจาการใช้งานผลิตภัณฑ์ระบบ หรือวิธีการ อาจส่งผลต่อผู้ใช้งาน เช่นการออกแบของเล่นต้องคำนึงถึง ขึ้นส่วนขนาดเล็ก ความปลอดภัยของสีที่ใช้ ชิ้นส่วนที่แหลมคมซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อเด็ก

3, ความแข็งแรงของโครงสร้าง (structure) การออกแบบผลิตภัณฑ์ควรคำนึงถึงความแข็งแรงของโครงสร้างผลิตภัณฑ์ ควรเลือกรูปแบบโครงสร้างที่เหมาะสมกับการใช้งาน และสภาพแวดล้อม

4. ความสะดวกสบายในการใช้งาน (ergonomics) การออกแบบสิ่งของเครื่องใช้ ผลิตภัณฑ์ ระบบหรือวิธีการที่เกี่ยวข้องกับร่างกายมนุษย์ ต้องคำนึงถึงความสะดวกสบายในการใช้งาน ลำดับขั้นตอนการใช้งาน การใช้งานที่สัมพันธ์กับข้อจำกัดทางด้านร่างกายของมนุษย์ที่อาจส่งผลต่อความมือยล เช่น ความสูงของเก้าอี้ที่ไม่เหมาะสมกับการนั่งทำงานเป็นเวลานาน ตำแหน่งของชั้นวางของไม่เหมาะสมกับการหยิบจับ

5. ความสวยงามน่าใช้ (aesthetics) การออกแบบควรคำนึงถึงความสวยงามของรูปลักษณ์ภายนอกของผลิตภัณฑ์ เพื่อดึงดูดความสนใจของผู้ใช้ และในบางกรณีส่งผลต่อการรับรู้เชิงจิตวิทยาด้วย เช่น รูปร่าง รูปทรงสี พื้นผิว วัสดุที่ประกอบเป็นผลิตภัณฑ์

6. การบำรุงรักษา (maintenance) ในการออกแบบควรคำนึงถึงชั้นส่วนที่ ต้องเปลี่ยนหรือซ่อมแซมให้สามารถดำเนินการได้ง่าย และสามารถหาชิ้นส่วนอื่นที่นำมาใช้งานทดแทนได้

7. ราคาหรือต้นทุน (cost) การประมาณราคาก่อนการวางแผนการสร้างชิ้นงาน ช่วยให้การออกแบบมีความเป็นไปได้ตามงบประมาณที่มีอยู่ซึ่งจะสัมพันธ์โดยตรงกับ การเลือกใช้วัสดุ กระบวนการผลิต รวมถึงหน้าที่ไซ้สอย และระบบการทำงานของผลิตภัณฑ์นั้นด้วย เช่น การออกแบบให้มีจำนวนชิ้นส่วนน้อยขึ้น การออกแบที่ลดความหลากหลายของประเภทวัสดุกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน หรือใช้เครื่องมือที่ต้องจัดหาจากแหล่งอื่น

8. วัสดุและกระบวนการผลิต (material and process) ในการออกแบบควรเลือกวัสดุที่มีสมบัติตรงกับหน้าที่ใช้สอยและรูปแบบการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ไม่เลือกวัสดุที่มีสมบัติเกินความจำเป็นในการใช้งาน ซึ่งจะทำให้กะบวนการผลิตยุ่งยากซับซ้อน ควรเลือกวัสดุที่ผลิต หรือสามารถจัดหาได้ในท้องถิ่นหรือภายในประเทศ

นอกจากหลักการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่กล่าวมาแล้ว ผู้สร้างสรรค์เทคโนโลยีต้องคำนึงถึงความสะดวกในการบรรจุที่หีบห่อการขนส่ง และผลกระทบที่จะเกิดขึ้นต่อสิ่งแวดล้อม เช่น การออกแบบเพื่อช่วยประหยัดพลังงาน การเลือกใช้วัสดุธรรมชาติวัสดุที่เหลือใช้หรือนำกลับมาใช้ใหม่ และกระบวนการผลิตที่ทำให้เกิดของเสียน้อยที่สุด

2.2.2 ความคิดสร้างสรรค์กับการออกแบบ

ความคิดสร้างสรรค์เป็นความสามารถของบุคคลในการคิดตอบสนองต่อเหตุการณ์หรือปัญหาได้มาก กว้างไกลหลายทิศทาง แปลกใหม่ และมีคุณค่า โดยสามารถคิดดัดแปลง ผสมผสานสิ่งเดิมให้เกิดเป็นสิ่งที่แปลกใหม่ และเป็นประโยชน์การแก้ปัญหาตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมต้องใช้ความรู้ ทรัพยากรและลงมือปฏิบัติ สร้างชิ้นงานหรือวิธีการเพื่อให้เกิดผลผลิตที่แตกต่างและสร้างสรรค์ ดังตัวอย่าง

การร่างภาพของชิ้นงานควรระบุขนาด และแสดงสัดส่วนของภาพให้ใกล้เคียงกับชิ้นงานจริง เช่น ชิ้นงานจริงด้านยาวมีขนาดมากกว่าด้านกว้าง 2 เท่า ดังนั้นภาพที่ร่างควรจะมีสัดส่วนด้านยาวมากกว่าด้านกว้าง 2 เท่าเหมือนกัน ทั้งนี้เพื่อสื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจตรงกันและสามารถนำไปสร้างเป็นชิ้นงานตามที่ได้ออกแบบไว้

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.