شما در حال خواندن درس فرایند طراحی و انواع آن از بخش مقدمات طراحی و از مجموعه‌ی طراحی مهندسی هستید.
فرض کنید به‌عنوان مدیر گروه طراحی از شما بخواهند که یک میز تلویزیون جدید و اقتصادی و انعطاف‌پذیر و هماهنگ با تجهیزات جانبی مثل دستگاه پخش موسیقی و کنسول‌های بازی طراحی کنید؛ پروژه را از کجا شروع می‌کنید و چه اقداماتی برای طراحی انجام می‌دهید؟
طراحان مجرّب می‌دانند که در اغلب موارد، خواستههای اولیه‌ی کارفرما به اندازه‌ی کافی دقیق نیست و باید به آن‌ها کمک کنند تا خواسته‌هایشان به یک مسأله‌ی شفاف و قابل درک تبدیل شود و بر این اساس در مثالی که گفتیم احتمالاً اولین اقدامات شما به منظور درک بهتر خواستههای کارفرما انجام می‌شوند؛ مثلاً باید مشخص کنید که آیا منظور کارفرما از اقتصادی بودن محصول این است که با قدرت خرید متوسط جامعه هماهنگ باشد یا گروه‌هایی که از قدرت خرید کنسول بازی و سیستم پخش و سایر تجهیزات جانبی برخوردار هستند؟ منظور از انعطاف‌پذیری چیست؟ آیا ابعاد میز باید با اندازه‌ی متداول تجهیزات هماهنگ شود یا لازم است قابلیت تنظیم ابعاد را در نظر بگیرید یا شاید کارفرما قابلیت جدیدی (مثل اضافه شدن ماژول‌های مختلف به میز) انتظار دارد؟ کدام مشخصه‌ی طرح اولویت بیشتری دارد، انعطاف‌پذیری یا اقتصادی بودن؟ پاسخ‌های متفاوتی برای این سؤالات وجود دارد که بر اساس آن‌ها خواسته‌ی اولیه کارفرما در قالب مسائل متفاوتی قابل طرح است و طراحی هر کدام‌شان به راهکارها و روش‌های خاصی نیاز خواهد داشت.
البته درک خواستههای کارفرما تنها سرآغاز مسیر است و بعد از آن اقدامات دیگری باید انجام شود که راه‌های متفاوتی پیش رویتان قرار می‌دهند، مثلاً اگر تمرکزتان روی نیازهای کنونی بازار باشد، احتمالاً کار را با نظرسنجی از مشتریان ادامه می‌دهید تا ویژگی‌ها و قابلیت‌های محصول بر اساس خواستههای آن‌ها تنظیم شود، اما شاید مدیر دیگری مثل استیو جابز، مسیر دیگری را انتخاب کند؛ نقل قول مشهور او را به یاد دارید؟ “مردم نمی‌دانند چه می‌خواهند تا زمانی که شما به آن‌ها نشان دهید.” یا فورد گفته بود:“مشتریان می‌توانند خودرویی با رنگ دلخواه‌شان داشته باشد تا زمانی که رنگ مشکی را انتخاب کنند” و در مورد سایر اقدامات هم تصمیم‌های متفاوتی می‌تواند اتخاذ شود که تاثیر چشمگیری در موفقیت یا شکست محصول نهایی دارند، اما به‌صورت کلّی در مورد رویه‌ای که برای طراحی پیش می‌گیرید، دو حالت قابل تصور است:
حالت اول این است که قبلاً مشابه پروژه‌ی کنونی را انجام داده و با آزمون و خطا و اصلاحات تدریجی، مسیری مطمئن پیدا کرده باشید و از همان مسیر برای کار جدید استفاده کنید.
حالت دوم این است که تجربه‌ی مشابهی نداشته باشید یا شرایط یا خواستههای مسآله عوض شده باشند و در نتیجه، آموخته‌ها و رویه‌های قبلی به اندازه‌ی کافی کارساز نیستند و رویه‌ی مشخص و حساب شده‌ای در اختیارتان نمی‌گذارند.
حال سوال کلیدی این است که آیا فرایند یا رویه‌ی عمومی برای طراحی وجود دارد که بتوانید برای حالت دوم از آن استفاده کنید و به نتایج مطلوب دست یابید؟ اگر چنین فرایندی وجود داشته باشد، حتی برای حالت اول هم می‌توانید از آن کمک بگیرید و به نتایج مطمئن‌تری برسید.
خوشبختانه مهندسان و انجمن‌های زیادی از حوالی سال ۱۹۶۰ میلادی تلاش کردند که با ارائه‌ی کتاب‌ها و مقالات متعدد، فرایندی عمومی و کاربردی برای طراحی پیشنهاد کنند که بعضی از آن‌ها برای نوع خاصی از مسائل هستند اما خیلی از آن‌ها برای طیف وسیعی از پروژه‌های طراحی کارایی دارند.
این درس برای آشنایی شما با بعضی از مشهورترین این فرایندها تالیف شده است و پس از آشنایی با کلیت آن‌ها در در ادامه‌ی دوره‌ی طراحی مهندسی، یکی از همین فرایندها را مبنا قرار می‌دهیم و بر اساس آن با فازهای مختلف و روش‌های طراحی آشنا خواهید شد؛ ضمنا مطالب به نحوی تدوین خواهد شد که پس از پایان دوره بتوانید از آموخته‌های خود در قالب سایر فرایندهای طراحی استفاده کنید و به یک مدل خاص محدود نشوید.
برای شروع درس توجه کنید که پیش از پرداختن به فرایندهای طراحی ابتدا در مورد بعضی کلیات و ضروریات بحث می‌کنیم تا ابهامات احتمالی برطرف شود؛ از نظر ما مطالعه‌ی تمام مطالب این درس ضروری است تا ذهن‌تان کاملا پذیرای یادگیری درس‌های دیگر باشد.
آیا “فرایندهای طراحی” همان “روش‌های طراحی” هستند؟
گاهی عبارات “فرایند طراحی” و “روش طراحی” به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما مفاهیم متمایزی هستند و به موضوعات متفاوتی اشاره دارند.
فرایند طراحی (Design Process)، ترتیب و رویه‌ی انجام طراحی است که به‌صورت چند مراحل یا فاز مختلف ارائه می‌شود اما روش‌های طراحی (Design Methods) اقداماتی برای انجام بعضی کارهای مشخص در حوزه‌ی طراحی هستند، مثلاً برای ارزیابی طرح (از حیث اقتصادی یا فنی یا بازاریابی) یا تعیین بعضی مقادیر (مثل ضخامت یک ورق) یا جمع‌آوری اطلاعات، از تکنیک‌های متفاوتی می‌توان استفاده کرد که همه‌ی آن‌ها در گستره‌ی “روش‌های طراحی” قرار دارند.
با وجود تفاوت “روش‌ها” و “فرایندها” در مقوله‌ی طراحی، ارتباط محکمی بین آن‌ها برقرار است، چرا که وقتی یک فرایند طراحی به‌عنوان نقشه‌ی راه طراحی انتخاب می‌شود، برای انجام مراحل آن باید از روش‌های طراحی استفاده شود، مثلاً شاید در یکی از مراحل فرایند طراحی به ایده‌پردازی نیاز باشد که روش‌هایی مثل طوفان‌فکری یا سینکتیکس کارایی خواهند داشت.
در دوره‌ی طراحی مهندسی ویکی‌تولید، هم فرایندها و هم روش‌های طراحی را در کنار یکدیگر بررسی خواهیم کرد.
منظور از فرایند طراحی توصیفی یا تجویزی چیست؟
اکثر فرایندهای طراحی را می‌توانیم به انواع توصیفی (Descriptive) و تجویزی (Prescriptive) تقسیم کنیم.
در فرایندهای توصیفی، ترتیب و نکات مهم در خصوص مراحل طراحی توصیف می‌شوند و می‌توانیم آن‌ها را مشابه توصیف ویژگی‌های یک مهندس حرفه‌ای بدانیم؛ طبیعتاً چنین توصیفاتی می‌توانند مفید باشند اما کلیّت زیادی دارند و چندان رسمی به نظر نمی‌رسند.
در فرایندهای تجویزی، چگونگی انجام مراحل و اقدامات طراحی مشخص می‌شود و مثل نسخه‌ای هستند که در موضوع طراحی برای مهندسان تجویز شده است و می‌توانیم آن را شبیه حالتی بدانیم که دقیقاً مشخص شود برای مهندس حرفه‌ای شدن باید چه کارهایی انجام شود؛ بدیهی است که در فرایندهای تجویزی باید به الگوریتم‌ها و جزئیات بیشتری اشاره شود تا جنبه‌ی کاربردی داشته باشند.
منظور از فرایند سیستماتیک طراحی چیست؟
سیستماتیک بودن یعنی کارها مطابق با یک برنامه یا سیستم مشخص انجام شود و زمانی که طراحی بر مبنای یک فرایند از پیش تعیین شده باشد، یعنی به سیستماتیک بودن نزدیک‌تر شده است و از طرفی هر چقدر یک فرایند طراحی شامل جزئیات بیشتری باشد یعنی سیستماتیک‌تر است، در نتیجه منطقاً فرایندهای طراحی تجویزی به از فرایندهای توصیفی سیستماتیک‌تر به حساب می‌آیند.
آیا فرایندهای طراحی تفاوت زیادی دارند؟
اصولاً بحث طراحی یک موضوع دقیق علمی نیست که بهترین رویه‌ی آن مشخص باشد و به همین علت افراد مختلف می‌توانند آزادانه نظریات خود را به اشتراک بگذارند و در چنین شرایطی طبیعی است که بعضی نظریات تفاوت‌های شایان توجهی با بقیه داشته باشند، اما با این وجود اکثر فرایندهای مشهور طراحی از حیث کلیّات مشابه هستند و تنها در جزئیات‌شان فرق می‌کنند، مثلاً بعضی از صاحب‌نظران فرایند طراحی را به چهار مرحلهی اصلی تقسیم کرده‌اند و بعضی‌های دیگر مشابه همان مراحل را به اجزای کوچک‌تری تقسیم کرده‌اند و به این ترتیب تعداد مراحل فرایندشان متفاوت است.
توجه به این نکته می‌تواند در انتخاب مسیر ایده‌آل آموزشی کمک کند، چرا که شباهت فرایندهای مشهور باعث می‌شود که در مرحلهی یادگیری چندان در مورد انتخاب فرایند مطلوب حساسیت نداشته باشیم و یکی از انواع پرکاربرد آن را یاد بگیریم که احتمالاً به زحمت و تلاش نسبتاً زیادی نیاز خواهد داشت اما با توجه به اشتراکاتی که میان روش‌ها وجود دارد، یادگیری سایر فرایندهای طراحی می‌تواند در زمان بسیا کمتری انجام شود.
آشنایی با انواع فرایندهای طراحی مهندسی
در ادامه با کلّیات چند فرایند طراحی مشهور آشنا می‌شوید که در میان آن‌ها برای آموزش طراحی مهندسی از مدل Pahl و Beitz استفاده کردیم.
هنگام مطالعه توجه داشته باشید که در قالب این درس قرار نیست مراحل مختلف این فرایندها را یاد بگیرید بلکه هدف آشنایی با شکل کلی آن‌هاست و جزئیات مراحل را در درس‌های آموزش خواهیم داد.
مدل ساده‌ی چهار مرحله‌ای (نیگل کراس)
آقای کراس چندین کتاب در حوزه‌ی طراحی تالیف کرده است و یک مدل توصیفی ساده و آموزشی دارد که در منابع با عنوان فرایند طراحی چهارمرحله‌ای کراس به آن اشاره می‌کنند.
در این درس هم بررسی مدل چهارمرحله‌ای کراس از این حیث مفید است که اولاً بسیار ساده و قابل فهم است و دوماً کلّی بودن آن کمک می‌کند تا برای درک سایر مدل‌های طراحی، ذهن آماده‌تری داشته باشیم.
مطابق این مدل، فرایند طراحی شامل چهار مرحلهی کاوش (Exploration)، ایجاد (Generation)، ارزیابی (Evaluation) و ارتباط (Communication) است.
“مرحلهی کاوش” شامل مجموعه اقداماتی است که به درک مسأله کمک می‌کنند و راهکارهای آن در مرحلهی ایجاد ارائه می‌شوند و در “مرحلهی ارزیابی” مورد بررسی قرار می‌گیرند و نهایتا در “مرحلهی ارنباط” طرح نهایی به مستندات و گزارشاتی تبدیل می‌شود که قابل ارائه به کارفرمایان و سازندگان هستند و اجرای طرح را ممکن می‌سازند.
همان‌طور که در تصویر می‌بینید، میان مراحل ارزیابی و ایجاد یک حلقه‌ی بازگشتی وجود دارد به این معنا که همزمان با ارزیابی راهکارها ممکن است دوباره ایده‌های جدیدی پیشنهاد شود و با تکرار این حلقه نهایتا ایده‌هایی طرح می‌شوند که نتایج ارزیابی‌شان از نظر طراح (طراحان) مطلوب است.
مدل French
مدل French مبتنی بر چهار مرحلهی ۱٫ تحلیل مسأله، ۲٫ طراحی مفهومی، ۳٫ تجسم طرح‌ها (معادل طراحی تجسمی) و ۴٫ تعیین جزئیات (معادل طراحی تفصیلی) است که مطابق آن طراحی با تجزیه‌وتحلیل نیاز موجود و تعیین اهداف و محدودیت‌ها و معیارهای طرح آغاز و در مرحلهی دوم با بهره‌گیری از علوم مهندسی و تجربیات و روش‌های تولید و ملاحظات کسب‌وکار، راهکارهای مختلفی برای آن پیشنهاد می‌شود، سپس در مرحلهی سوم (تجسم طرح‌ها) طرح‌ها توسعه پیدا می‌کنند و یک طرح از میان طراح‌های پیشنهادی انتخاب می‌شود و در مرحلهی چهارم تمام جزئیات را بررسی و به آن اضافه می‌کنند.
در نمودار زیر، عنوان مراحل چهارگاته در مستطیل‌ها و ورودی‌ها و خروجی‌های هر مرحله توسط دایره‌ها نشان داده شده است.
مدل Archer
فرایند تجویزی Acher در سال ۱۹۸۴ توسط شخصی با همین نام ارائه شد و مبتنی بر شش مرحلهی زیر است:
۱٫ مرحلهی برنامه‌ریزی (Programming): تعیین موضوعات مهم و پیشنهاد راهکارها،
۲٫ مرحلهی جمع‌آوری اطلاعات (Data Collection): جمع‌آوری، طبفه‌بندی و ذخیره‌ی اطلاعات،
۳٫ مرحلهی آنالیز (Analysis): تفکیک موضوع طراحی به مسائل کوچک‌تر و تعیین مشخصات عملکردی و ارزیابی برنامه‌ی پیشنهادی و پیش‌بینی پارامترها
۴٫ ترکیب (Synthesis): آماده‌سازی پیشنهادات کلّی برای طرح اولیه
۵٫ توسعه (Development): توسعهی طرح پروتوتایپ، آماده‌سازی و اجرای مطالعات اعتبارسنجی
۶٫ ارتباط (Communication): آماده‌سازی مستندات ساخت
آرچر این شش مرحله را به سه فاز تحلیلی، خلاقانه و اجرایی گروه‌بندی کرده است و تجربه و تمرین و دستور را عواملی می‌داند که خارج از فرایند طراحی هستند اما روی آن تاثیر می‌گذارند، همچنین از نظر آرچر اقداماتی که در مراحل جمع‌آوری اطلاعات و تحلیل انجام می‌شوند ممکن است باعث اصلاح دستور طراحی (خواسته‌ی طرح) شوند و میان مراحل جمع‌آوری اطلاعات و تحلیل و ترکیب و توسعه روابط بازگشتی وجود دارد، طوری که شاید همزمان با تحلیل تشخیص داده شود که به اطلاعات جدیدی نیاز است یا در مراحل ترکیب یا توسعه مجددا نیاز به تکرار مراحل قبلی باشد.
VDI 2221
جامعه‌ی مهندسان در کشور آلمان چندین رویه برای طراحی منتشر کرده است که کاربردهای مختلفی دارند و در میان آن‌ها VDI 2221 یکی از مشهورترین مدل‌های ارائه شده است که برای محصولات مبتنی بر دانش مکانیک، کارایی زیادی دارد.
مطابق VDI 2221 طراحی شامل هفت مرحلهی زیر است:
۱. شفاف‌سازی و تعریف پروژه تا خواسته‌ها و اهداف و محدودیت‌ها به خوبی شناسایی شوند و به انتخاب مشخصات طرح کمک کنند؛ نتایج این مرحله اهمیت زیادی در VDI 2221 دارند و مرجعی برای تمام اقدامات دیگر به حساب می‌آیند.
۲. تعیین عملکردها و قابلیت‌هایی که محصول به آن‌ها نیاز دارد و تهیه‌ی نموداری استاندارد از عملکردها
۳. پیدا کردن راهکارهای اصلی برای عملکردهای مورد انتظار و ترکیب‌شان برای ایجاد یک راهکار جامع
۴. تبدیل راهکار انتخابی به ماژول‌های اجرایی
۵. توسعهی ماژول‌های کلیدی و ایجاد طرح اولیه
۶. پالایش و توسعهی طرح اولیه برای به‌وجود آمدن طرح نهایی
۷. تهیه‌ی مستندات طراحی مثل نقشه‌ها و مدل‌های سه‌بعدی
در نموداری که برای فرایند طراحی VDI 2221 ارائه شده است، ستون چپ، مراحل هفت‌گانه طراحی و ستون راست خروجی هر مرحله را نشان می‌دهد؛ به تدریج ویژگی‌های تمام این هفت مرحله و خروجی‌هایشان را یاد می‌گیرید.
مدل Pahl و Beitz
در دوره‌ی طراحی مهندسی ویکی‌تولید، مطالب را به‌صورت پیش‌فرض بر اساس مدل Pahl و Beitz ارائه می‌کنیم و لذا در این قسمت تنها چهار فاز اصلی را توضیح دادیم تا در مورد جزئیات دیگر تآمل کنید؛ یادگیری طراحی منوط به درگیر شدن با مباحث است و علاقمندیم پیش از پرداختن به مطالب خودتان بخشی از آن‌ها را پیش‌بینی کنید.
در نظر داشته باشید که علاوه بر فلوچارتی که برایتان آماده کردیم، نمونه‌های دیگری از مدل Pahl و Beitz موجود است که برگرفته از نسخه‌های دیگر کتاب هستند و آن‌چه در اختیار شما قرار می‌گیرد، ترجمه‌ی فرایند ارائه شده در ویراست سوم کتاب طراحی مهندسی Pahl و Beitz است؛ البته کلیات تمام این فرایندها مشابه است و تنها جزئیات متفاوتی دارند.
فرایند طراحی Pahl و Beitz شامل چهار بخش اصلی است:
۱. شفاف‌سازی وظیفه: جمع‌آوری اطلاعات در مورد الزامات و ملاحظاتی که باید در ارائه‌ی راهکار طراحی لحاظ شوند.
۲. طراحی مفهومی: تعیین چند ساختار در مورد عملکردهای مورد انتظار، جست‌وجو برای راهکارهای اصلی و ترکیب‌شان با متغیرها
۳. طراحی تجسمی: تعیبن چیدمان و شکل و توسعهی طرج بر اساس مفهوم به‌دست آمده و ملاحظات فنی و اقتصادی
۴. طراحی جزئیات (طراحی تفصیلی): تعیین دقیق چیدمان، شکل، ابعاد، سطوح قطعات و مشخصات مواد به همراه امکان‌سنجی اقتصادی و تهیه‌ی مستندات طراحی و ساخت
| درس‌های "مقدمات طراحی" به ترتیب زیر هستند. برای ورود به درس مورد نظر روی عنوان آن کلیک کنید. |
|---|
| 1- طراحی مهندسی چیست؟ |
| 2- فرایند طراحی و انواع آن |
| 3- چرخه عمر محصول |
| 4- تصمیم گیری، حل مساله و جایگاهشان در طراحی |
| 5- فرایند حل مسأله |
| 6- مروری بر روش‌ها و ابزارهای حل مسئله در طراحی |
| 7- جمع‌آوری اطلاعات طراحی |
| 8- مفاهیم و اصطلاحات مهم در تصمیم گیری |
| 9- رایج‌ترین روش‌ها و ابزارهای ارزیابی در طراحی مهندسی |
| 10- درخت اهداف |
| 11- نمودار PUGH |
| 12- فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) |
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.