شما در حال خواندن درس توسعه‌ی ساختارهای کاری (Working Structures) از فاز دوم طراحی هستید.

پیاده‌سازی ساختارهای کاری یا Working Structures

مطابق فرایند عمومی حل مسأله وقتی تکلیف صورت مسأله روشن می‌شود (فاز اول)، نوبت به پیدا کردن راهکارهای پیشنهادی و انتخاب بهترین راهکار می‌رسد. راهکارهای اولیه چندان دقیق نیستند و جنبه‌ی مفهومی دارند، به همین علت در فضای طراحی مهندسی، شناسایی و تعیین و انتخاب آن‌ها را تحت عنوان طراحی مفهومی بررسی می‌کنیم. برای انجام طراحی مفهومی معمولاً کارهای مشابهی انجام می‌شود، اما اگر فرایند پیشنهادی پال و بیتز را مبنا قرار دهیم، اقدامات زیر باید انجام شود:

۱- انتزاعی‌سازی صورت مسأله تا جنبه‌ی عمومی و کلّی پیدا کند و با ماهیت مرحله‌ی طراحی مفهومی هماهنگ شود.

۲- پیاده‌سازی ساختارهای عملکرد تا بدانیم که برای حل کردن مسأله، محصول‌مان چه عمکردهایی باید داشته باشد.

۳- جستجو برای اصول کاری (نوع خاصی از راهکار) تا مشخص شود که هر کدام از عملکردهای محصول با چه روش‌هایی قابل انجام هستند.

۴- ترکیب اصول کاری تا به چند راهکار جامع برای کلّ محصول برسیم، چون دانستن راهکار انجام هر عملکرد به صورت مستقل از عملکردهای دیگر به تنهایی کافی نیست و ترکیب آن‌ها است که محصول نهایی را شکل می‌دهد.

۵- انتخاب ترکیب‌های مناسب، چون احتمالاً تعدادی از ترکیب‌هایی که در مرحله‌ی چهارم به دست آورده‌ایم کارایی لازم را ندارند.

۶- استحکام بخشیدن به متغیرهای اصلی راهکار

۷- ارزیابی راهکارها با معیارهای فنی و اقتصادی

۸- تعیین راهکار یا کانسپت اصلی

در درس‌های گذشته مراحل اول و دوم را توضیح دادیم و در این درس قصد داریم که مراحل سوم، چهارم و پنجم را بررسی کنیم. در مورد عنوان درس‌مان باید بدانیم که اولاً منظور از ساختار کاری (Working Structure)، ترکیب اصول کاری (Working Principles) است که در چهارمین مرحله‌ی فرایند انجام می‌شود و دوماً منظور از اصل کاری (Working Principle) نوع خاصی از راهکار است که جای پرداختن به جزئیات، روی کلیّات تمرکز دارد؛ در خلال درس این مفاهیم را عمیق‌تر بررسی خواهیم کرد.

جستجو برای اصول کاری

اولین کاری که برای توسعه‌ی ساختار کاری انجام می‌شود، جستجو برای اصول کاری مناسب است. به این منظور باید به سؤالات زیر پاسخ دهیم:

۱- منظور از اصول کاری (Working Principles) چیست و چه ارتباطی با راهکارها (Solutions) دارد؟

۲- چگونه می‌توانیم اصول کاری را پیدا کنیم؟

۳- بعد از پیدا کردن اصول کاری مناسب، چگونه می‌توانیم آن‌ها را توصیف کنیم؟

در ادامه‌ی این قسمت به سؤالات بالا پاسخ می‌دهیم.

۱- منظور از اصول کاری چیست و چه ارتباطی با راهکارها دارند؟

همانطور که گفتیم مطابق فرایند عمومی حلّ مسأله باید پس از تعریف مسأله به دنبال راهکار باشیم، مثلاً اگر عملکردهای محصول‌مان (۱) اندازه‌گیری وزن و (۲) جابه‌جا کردن یک وزنه باشد، برای مورد اول، راهکارهایی مثل استفاده از باسکول یا نیروسنج فنری و برای مورد دوم، راهکارهایی مثل استفاده از نوار نقاله یا جرثقیل را پیشنهاد کنیم. اما در بعضی از فرایندهای طراحی مفهومی به جای کلمه‌ی راهکار (Solution) از عبارت اصول کاری (Working Principles) استفاده می‌شود، مثلاً در فرایند پال و بیتز، پس از انتزاعی‌سازی صورت مسأله و تشکیل ساختار عملکرد به مرحله‌ی جست‌وجوی اصول کاری (Searching for Working Principles) می‌رسیم. حال سؤال این است که آیا اصول کاری همان راهکارها هستند یا تفاوت دارند؟

کلمه‌ی اصول (Principles)، صورتِ جمع کلمه‌ی اصل (Principle) و به معنای قواعد کلّی است. لذا منظور از اصلِ کاری، یک قاعده‌ی کلّی است که اولاً جنبه‌ی عمومی دارد و می‌تواند طیفی از مسائل مختلف را حل کند و دوماً می‌تواند به محصول برای انجام عملکردهای تعیین شده کمک کند. مثلاً اگر به دنبال راهکاری برای اتصال موقت دو یا چند قطعه‌ی فلزی باشیم، استفاده از پیچ و مهره یا استفاده از گیره‌های اهرمی، و اگر به دنبال راهکاری برای انتقال قدرت باشیم، استفاده از چرخ‌دنده یا تسمه و پولی را می‌توانیم راهکارهای کلّی یا اصول کاری (Working Principles) بدانیم.

با این اوصاف وقتی یک اصل (Principle) را مردود اعلام می‌کنیم، خود به خود گروهی از راهکارهای مبتنی بر آن نیز حذف می‌شوند. این رویکرد (تمرکز روی اصول کاری به جای راهکارها) با ماهیت طراحی مفهومی سازگارتر است، چرا که در این مرحله وارد جزئیات نمی‌شویم و راهکارهایمان جنبه‌ی کلّی دارند، مثلاً اگر عملکرد مورد نظرمان چرخش نرم و روان یک شفت در سوراخ باشد، لازم نیست از همان ابتدا جزئیات قطر سوراخ و شفت، ضریب اصطکاک، گشتاور و امثالهم را بدانیم بلکه به صورت اجمالی می‌گوییم که یکی از راهکارهای موجود، استفاده از بلبرینگ است و در این حالت، اصطلاحاً یک اصل کاری را پیشنهاد کرده‌ایم.

در ادامه، با توجه به تصویر زیر فرض کنید که ارتفاع سقف یک کارگاه سه متر است و می‌خواهیم ابزاری طراحی کنیم که جعبه‌ی مورد نظر را تا ارتفاع ۱۳۵ سانتی‌متر از سطح زمین بلند کند. برای انجام این کار، می‌توانیم از طرحی مشابه لیفتراک استفاده کنیم، اما آیا استفاده از طرح جرثقیل (بالا کشیدن جعبه با کابل) هم منطقی به نظر می‌رسد؟ با توجه به این که وقتی جعبه در ارتفاع ۱۳۵ سانتی‌متری قرار می‌گیرد، فاصله‌ی آن تا سقف ۵ سانتی‌متر است، فضای کافی برای استقرار قرقره‌ها یا ایجاد کشش در کابل وجود ندارد. لذا بدون این که راهکار مشخصی را در نظر بگیریم، به صورت کلّی می‌گوییم که قاعده یا اصلِ بالا کشیدن توسط کابل برای این مسأله کارایی ندارد.

مساله طراحی محصول

۲- اصول کاری را چگونه پیدا کنیم؟

همانطور که گفتیم اصول کاری نوعی راهکار هستند و لذا برای کشف آن‌ها باید به روش‌های حل مسأله متوسل شویم، اما صورت مسأله‌ی ما چیست؟ اصول کاری قرار است به انجام عملکردها کمک کنند، لذا در مورد هر عملکرد جزئی با این مسأله روبه‌رو هستیم که چه اصول کاری (یا راهکارهایی) برای انجام آن وجود دارد؟  در بخش مبانی طراحی، مفصل در مورد اهمیت حل مسأله در طراحی صحبت کردیم و در ادامه‌ی آن چند درس را به روش‌ها و ابزارهای حل مسأله اختصاص دادیم که با کمک آن‌ها می‌توانید اصول کاری مناسب را شناسایی کنید.

۳- اصول کاری را چگونه توصیف کنیم؟

از نظر نویسندگان طراحی مهندسی برای توصیف کامل اصول کاری باید تأثیرات فیزیکی، مشخصات هندسی و مشخصات مواد را توضیح دهیم، اما این توصیه بسیار سخت‌گیرانه است و به ندرت رعایت می‌شود. به صورت کلی نباید فراموش کنیم که هدف اصلی از توصیف اصول کاری، درک دقیق‌تر و کامل‌تر آن‌هاست، لذا اگر یک اصل کاری بسیار شفاف و ساده باشد، یک توضیح ساده (مثلاً اشاره به عنوان آن) کفایت می‌کند، مثلاً در شرایط معمول، طریقه‌ی استفاده از پیچ به اندازه‌ی آشکار است که نیازی به توصیف دقیق تأثیرات فیزیکی یا مشخصات مواد سازنده‌ی آن وجود ندارد. در نتیجه اولاً مواردی که اشاره کردیم، لازم نیست در مورد همه‌ی اصول کاری توصیف شوند و دوماً اگر قرار به توصیف‌شان است، لازم نیست به همه‌ی جزئیات‌شان اشاره کنیم و تا همین اندازه که کارایی‌شان قابل احراز باشد،‌کافی است. در ادامه برای تکمیل بحث‌مان باید بدانیم که منظور از تأثیرات فیزیکی، مشخصات هندسی و مشخصات مواد چیست؟


ادامه‌ی مطالب این درس فقط به مشترکین ویژه نمایش داده می‌شود.

. . .

در حال حاضر شما به‌عنوان مهمان در ویکی‌تولید حضور دارید اما اگر از کاربران‌مان هستید، لطفاً وارد سامانه شوید تا امتیاز حضورتان را منظور کنیم.

درس‌های فاز دوم طراحی به ترتیب عبارتند از:
طراحی مفهومی چیست؟
فرایند طراحی مفهومی
انتزاعی‌سازی در طراحی
سیستم‌های فنی و توصیف عملکردشان
پیاده‌سازی ساختار عملکرد
توسعه ساختارهای کاری
توسعه مفاهیم

ورود به راهنمای فاز دوم

ورود به راهنمای فاز اول

ورود به برگه‌ی مقدمات طراحی

ورود به مجموعه‌ی طراحی مهندسی

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.