1.1 เทคโนโลยีกับการออกแบบ

เทคโนโลยีกับการออกแบบ

ความหมายของเทคโนโลยี (Technology)

ในชีวิตประจำวัน เราต้องใช้ สิ่งของเครื่องใช้เพื่อแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการของเราอยู่ทุกวัน เช่น ใช้นาฬิกาปลุกเพื่อให้เราตื่น อานน้ำแปรงฟันด้วยอุปกรณ์สำหรับอาบน้ำ รับประทานอาหารท่่ี่ใส่ในจานหรือชาม เดินทางมาโรงเรียนด้วยรถยนต์หรือรถจักรยาน เขียนหนังสือด้วยดินสอหรือปากกา สืบค้นข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ เมื่อกลับถึงบ้าน ก็นอนหลับพักผ่อนดวยเครื่องนอน เช่น หมอน ที่นอน ฯลฯ

จากกิจกรรมต่างๆในชีวิตประจำวัน จะพบว่าเราต้องอาศัยสิ่งของเครื่องใช้หรือวิธีการต่างๆมากมายเข้ามาช่วยในการแก้ปัญหาของเรา เพื่อให้การทำงานสะดวก รวดเร็วและสบายขึ้น ดังตัวอย่างต่อไปนี้

1. วิธีการปลูกพืชแบบขั้นบันได เป็นวิธีการที่มนุษย์คิดค้นขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาการพังทลายของหน้าดินและการเก็บกักน้ำในพื้นที่การเกษตรที่มีความลาดชัน

2. วิธีการปลูกพืชกางมุ้ง จุดประสงค์ก็เพื่อแก้ปัญหาการระบาดของศัตรูพืช ซึ่งทำให้มนุษย์ต้องใช้สารเคมีฉีดป้องกันและกำจัด ซึ่งจะส่งผลต่อความปลอดภัยของผู้บริโภค

3. คอมพิวเตอร์ มนุษย์ประดิษฐ์คอมพิวเตอร์ขึ้นมา ก็เพราะงานบางอย่างต้องใช้การคำนวณอย่างรวดเร็ว แม่นยำ และพลาดไม่ได้ ซึ่งถ้าจะใช้สมองของมนุษย์ก็คงจะไม่สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วและจำนวนมากเหมือนคอมพิวเตอร์

จากตัวอย่างเทคโนโลยีทั้ง 3 เรื่องจะเห็นว่า เทคโนโลยีต่างๆจะเกิดขึ้นมาได้ก็เพราะ มีปัญหาที่มนุษย์เห็นว่าทำให้ตนเองเกิดความไม่สะดวก สบาย หรือมีบางสิ่งบางอย่างที่มนุษย์ต้องการใช้งาน ซึ่งมนุษย์ก็จะใช้ความรู้ ทักษะและทรัพยากรต่างๆ นำมาสร้างสิ่่งของหรือวิธีการเพื่อแก้ปัญหาหรือตอบสนองความต้องการของตนเอง

ดังนั้นเทคโนโลยี หมายถึง สิ่งที่มนุษย์พัฒนาขึ้น เพื่อช่วยในการทำงานหรือแก้ปัญหาต่างๆ เช่น อุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องจักร วัสดุต่างๆ หรือกระบวนการต่างๆ เช่น กระบวนการเทคโนโลยี เป็นต้น

ระดับของเทคโนโลยี

เทคโนโลยี มีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์มาเป็นเวลานาน เพราะมนุษย์ใช้เทคโนโลยีในการแก้ปัญหาพื้นฐานในการดำรงชีพ เช่น การเพาะปลูก การเลี้ยงสัตว์ การสร้างบ้านเรือนที่อยู่อาศัย การคิดประดิษฐ์เสื้อผ้าเครื่องนุ่งห่ม การผลิตและใช้ยารักษาโรค การคมนาคมขนส่ง การค้าขาย การศึกษา การป้องกันประเทศ ในระยะแรก เทคโนโลยีที่นำมาใช้เป็นเทคโนโลยีพื้นฐานที่เรียกกันว่า “เทคโนโลยีชาวบ้านหรือภูมิปัญญาท้องถิ่น แต่เนื่องจากอัตราการเพ่ิมขึ้นของประชากรและข้อจำกัดด้านทรัพยากรธรรมชาติที่มีจำนวนลดลง จึงมีการพัฒนาเทคโนโลยีให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อให้สามารถผลิตปัจจัยพื้นฐานในการดำรงชีวิตได้เพียงพอกับความต้องการของประชาชนภายใต้เงื่อนไขของการอนุรักษ์ คือ การใช้ทรัพยากรให้น้อยที่สุดแต่เกิดประโยชน์ต่อคนส่วนใหญ่มากที่สุด

สมุนไพรไทย เป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีชาวบ้านหรือภูมิปัญญาท้องถิ่น ที่จัดเป็น “เทคโนโลยีระดับพื้นฐาน”

ลักษณะของเทคโนโลยี

เทคโนโลยีที่สร้างขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาหรือตอบสนองความต้องการของมนุษย์ มี 2 ลักษณะ คือ

1. เทคโนโลยีที่มีลักษณะเป็นสิ่งของ เครื่องใช้ ซึ่งมนุษย์ใช้ความรู้ ทักษะ ประสบการณ์สร้างขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาต่างๆของมนุษย์ เทคโนโลยีประเภทนี้จะพบเห็นได้อยู่ทั่วไป เช่น คอมพิวเตอร์ ดาวเทียม โทรทัศน์

2. เทคโนโลยีที่มีลักษณะเป็นวิธีการ เทคโนโลยีประเภทนี้เกิดจากการที่มนุษย์ได้พยายามหาวิธีการใดวิธีการหนึ่งมาใช้แก้ปัญหาจนประสบความสำเร็จ สามารถแก้ปัญหาและตอบสนองความต้องการของมนุษย์ได้ เช่น เมื่อมีปัญหาฝนแล้ง พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯก็ทรงคิดค้นวิธีการทำฝนเทียมเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว หรืออีกหนึ่งตัวอย่างที่เห็นอยู่ในขณะนี้ก็คือ “ปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง” ก็จัดเป็นเทคโนโลยีประเภทวิธีการได้เช่นเดียวกัน เนื่องจากปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง เป็นปรัชญาที่ชี้แนะแนวทางการดำรงอยู่และปฏิบัติตนในทางที่ ควรจะเป็นโดยมีพื้นฐานมาจากวิถีชีวิตดั้งเดิมของสังคมไทย สามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้ตลอดเวลา และเป็นการมองโลกเชิงระบบที่มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา มุ่งเน้นการรอดพ้นจากภัย และวิกฤต เพื่อเป็นแนวทางปฏิบัติเพื่อการพัฒนาที่สมดุลและยั่งยืน พร้อมรับต่อการเปลี่ยนแปลงในทุกด้าน ทั้งด้านเศรษฐกิจ สังคม สิ่งแวดล้อมความรู้และเทคโนโลยี

ปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง จัดเป็นเทคโนโลยีประเภทวิธีการ

การจัดแบ่งระดับของเทคโนโลยีตามความรู้ที่ใช้ในการแก้ปัญหา แบ่งออกได้ 3 ระดับ คือ

1. เทคโนโลยีระดับพื้นบ้านหรือพื้นฐาน (Basic Technology)

เทคโนโลยีระดับพื้นบ้านหรือพื้นฐาน (Basic Technology) เป็นเทคโนโลยีในยุคแรกๆ ส่วนใหญ่เป็นเทคโนโลยีเพื่อการยังชีพ โดยเฉพาะเทคโนโลยีที่ใช้ในการประกอบอาชีพเกษตรกรรมพื้นบ้าน เช่น คันไถ คราด มีด พร้า จอบ เสียม อวน แห เบ็ด เรือพาย หม้อ ไห โดยใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ในท้องถิ่น รวมถึงการคิดหาวิธีการถนอมอาหารและแปรรูปอาหารเพื่อเก็บไว้บริโภคได้เป็นเวลานาน เช่น การตากแห้ง การทำเค็ม การหมัก การดอง ฯลฯ ตลอดจนการคิดค้นสูตรยาสมุนไพรต่างๆ เทคโนโลยีพื้นบ้านจึงจัดเป็นภูมิปัญญาท้องถิ่นที่เป็นต้นแบบของเทคโนโลยีสมัยใหม่ เทคโนโลยีพื้นบ้านส่วนมากไม่ต้องใช้ความรู้หรือประสบการณ์เฉพาะด้าน ส่วนใหญ่เกิดจากการสังเกต จดจำและฝึกหัดจนเกิดประสบการณ์ตรง

การแปรรูปและการถนอมอาหารเพื่อเก็บไว้บริโภค เช่น การหมัก การดอง การทำเค็ม ฯลฯ เป็นเทคโนโลยีระดับพื้นบ้าน

2. เทคโนโลยีระดับกลาง (Intermediate Technology)

เทคโนโลยีระดับกลาง เป็นเทคโนโลยีที่ต้องใช้ความรู้ประสบการณ์ในการแก้ปัญหามากขึ้น มีการใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ีมีกลไกซับซ้อนมากขึ้น เช่น การใช้เครื่องจักรทำงานแทนคน การใช้เครื่องทุ่นแรงในการทำงาน การใช้อุปกรณ์สิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ เช่น เครื่องพ่นยาอัตโนมัติ รถแทรกเตอร์ รถตัดหญ้า นอกจากนี้ ผู้ปฏิบ้ติงานก็จะต้องมีความรู้ มีทักษะและประสบการณ์มากขึ้น

การใช้เครื่องมือหรืออุปกรณ์เพื่ออำนวยความสะดวก เช่น รถแทรกเตอร์ ตู้เย็น เครื่องซักผ้า ฯลฯ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีระดับกลาง

3. เทคโนโลยีระดับสูง (High Technology)

เทคโนโลยีระดับสูง เป็นเทคโนโลยีที่ต้องอาศัยความรู้และประสบการณ์ขั้นสูง มีการใช้ระบบฐานข้อมูลและการติดต่อสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ต ตลอดจนมีการศึกษาวิจัยและการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีระดับนี้ เช่น อุปกรณ์การแพทย์ที่ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ในการวินิจฉัยโรค อุปกรณ์และวิธีการในการตัดแต่งพันธุกรรมพืช ระบบโทรคมนาคมและสื่อสาร ระบบอินเทอร์เน็ต ฯลฯ

ดาวเทียม หุ่นยนต์ และเครื่องมืออุปกรณ์ทางการแพทย์ซึ่งใช้ระบบคอมพิวเตอร์ จัดเป็นเทคโนโลยีระดับสูง

ที่มา : http://krusomchai.net/wbi.html

การออกแบบ

ความหมายของการออกแบบ

ความหมายของการออกแบบ การออกแบบ คืออะไร ซึ่งความหมายของคำว่า “ออกแบบ” นั้นถูกให้คำนิยาม หรือคำจำกัดความ ไว้หลายรูปแบบมากมาย ตามความเข้าใจ การตีความหมาย และการสื่อสารออกมาด้วยตัวอักษรของแต่ละคน ตัวอย่างความหมายของการออกแบบ เช่น

– การออกแบบ หมายถึง การรู้จักวางแผนจัดตั้งขั้นตอน และรู้จักเลือกใช้วัสดุวิธีการเพื่อทำตามที่ต้องการนั้น โดยให้สอดคล้องกับลักษณะรูปแบบ และคุณสมบัติของวัสดุแต่ละชนิด ตามความคิดสร้างสรรค์ และการสร้างสรรค์สิ่งใหม่ขึ้นมา เช่น การจะทำโต๊ะขึ้นมาซักหนึ่งตัว เราจะต้องวางแผนไว้เป็นขั้นตอน โดยต้องเริ่มต้นจากการเลือกวัสดุที่จะใช้ในการทำโต๊ะนั้น ว่าจะใช้วัสดุอะไรที่เหมาะสม ในการยึดต่อระหว่างจุดต่างๆนั้นควรใช้ กาว ตะปู สกรู หรือใช้ข้อต่อแบบใด รู้ถึงวัตถุประสงค์ของการนำไปใช้งาน ความแข็งแรงและการรองรับน้ำหนักของโต๊ะสามารถรองรับได้มากน้อยเพียงใด สีสันควรใช้สีอะไรจึงจะสวยงาม เป็นต้น

– การออกแบบ หมายถึง การปรับปรุงแบบ ผลงานหรือสิ่งต่างๆ ที่มีอยู่แล้วให้เหมาะสม และดูมีความแปลกใหม่ขึ้น เช่น โต๊ะที่เราทำขึ้นมาใช้ เมื่อใช้ไปนานๆก็เกิดความเบื่อหน่ายในรูปทรง หรือสี เราก็จัดการปรับปรุงให้เป็น รูปแบบใหม่ให้สวยกว่าเดิม ทั้งความเหมาะสม ความสะดวกสบายในการใช้งานยังคงเหมือนเดิม หรือดีกว่าเดิม เป็นต้น

– การออกแบบ หมายถึง การรวบรวมหรือการจัดองค์ประกอบทั้งที่เป็น 2 มิติ และ 3 มิติ เข้าด้วยกันอย่างมีหลักเกณฑ์ การนำองค์ประกอบของการออกแบบมาจัดรวมกันนั้น ผู้ออกแบบจะต้องคำนึงถึงประโยชน์ในการใช้สอยและความสวยงาม อันเป็นคุณลักษณะสำคัญของการออกแบบ เป็นศิลปะของมนุษย์เนื่องจากเป็นการสร้างค่านิยมทางความงาม และสนองคุณประโยชน์ทางกายภาพให้แก่มนุษย์ด้วย

– การออกแบบ หมายถึง กระบวนการที่สนองความต้องการในสิ่งใหม่ๆของมนุษย์ ซึ่งส่วนใหญ่เพื่อการดำรงชีวิตให้อยู่รอด และสร้างความสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น

การออกแบบ ( Design ) คือศาสตร์แห่งความคิด และต้องใช้ศิลป์ร่วมด้วย เป็นการสร้างสรรค์ และการแก้ไขปัญหาที่มีอยู่ เพื่อสนองต่อจุดมุ่งหมาย และนำกลับมาใช้งานได้อย่างน่าพอใจ ความน่าพอใจนั้น แบ่งออกเป็น 3 ข้อหลักๆ ได้ดังนี้

1. ความสวยงาม เป็นสิ่งแรกที่เราได้สัมผัสก่อน คนเราแต่ละคนต่างมีความรับรู้เรื่อง ความสวยงาม กับความพอใจ ในทั้ง 2 เรื่องนี้ไม่เท่ากัน จึงเป็นสิ่งที่ถกเถียงกันอย่างมาก และไม่มีเกณฑ์ ในการตัดสินใดๆ เป็นตัวที่กำหนดอย่างชัดเจน ดังนั้นงานที่เราได้มีการจัดองค์ประกอบที่เหมาะสมนั้น ก็จะมองว่าสวยงามได้เหมือนกัน

2. มีประโยชน์ใช้สอยที่ดี เป็นเรื่องที่สำคัญมากในงานออกแบบทุกประเภท เช่นถ้าเป็นการออกแบบสิ่งของ เช่น เก้าอี้,โซฟา นั้นจะต้องออกแบบมาให้นั่งสบาย ไม่ปวดเมื่อย ถ้าเป็นงานกราฟฟิค เช่น งานสื่อสิ่งพิมพ์นั้น ตัวหนังสือจะต้องอ่านง่าย เข้าใจง่าย ถึงจะได้ชื่อว่า เป็นงานออกแบบที่มีประโยชน์ใช้สอยที่ดีได้

3. มีแนวความคิดในการออกแบบที่ดี เป็นหนทางความคิด ที่ทำให้งานออกแบบสามารถตอบสนอง ต่อความรู้สึกพอใจ ชื่นชม มีคุณค่า บางคนอาจให้ความสำคัญมากหรือน้อย หรืออาจไม่ให้ความสำคัญเลยก็ได้ ดังนั้นบางครั้งในการออกแบบ โดยใช้แนวความคิดที่ดี อาจจะทำให้ผลงาน หรือสิ่งที่ออกแบบมีคุณค่ามากขึ้นก็ได้

ดังนั้นนักออกแบบ ( Designer ) คือ ผู้ที่พยายามค้นหา และสร้างสรรค์สิ่งใหม่ หาวิธีแก้ไข หรือหาคำตอบใหม่ๆสำหรับปัญหาต่างๆ

ที่มา : http://allalike-design.blogspot.com/2010/12/blog-post.html

หน้าที่และประโยชน์ของการออกแบบด้วยเทคโนโลยี

คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบมีหน้าที่สำคัญ 2 ประการ ประการแรกคือ อำนวยความสะดวกในการเขียนแบบ (drafting) ของชิ้นงาน ที่ต้องการบนจอภาพ การใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบ จะตัดความยุ่งยากในการเขียนแบบบนกระดาษด้วยมือ ซึ่งเป็นงานที่ละเอียด ต้องการความสามารถสูง และกินเวลานานออกไป ทั้งนี้คอมพิวเตอร์สามารถแสดงภาพบนจอจากข้อมูลที่ผู้ออกแบบป้อนให้เป็นภาพ ทั้งในระบบ 2 มิติ และ 3 มิติได้ตามต้องการ ภาพในระบบ 2 มิติ หรือ 3 มิตินี้ เกิดขึ้นจากการมองชิ้นงานจากทิศทางที่แตกต่างกัน คอมพิวเตอร์สามารถออกแบบได้ทุกชนิด ตั้งแต่แบบอาคาร แบบบ้านที่อยู่อาศัยขนาดสะพาน รถยนต์ เครื่องบิน วงจรไฟฟ้า ของเล่น ตลอดจนแบบโฆษณาต่างๆ แบบเหล่านี้จะเก็บอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ ซึ่งผู้ใช้สามารถเรียกแบบที่เก็บไว้นี้ ออกมาแสดงบนจอภาพได้ทันทีที่ต้องการ และอาจพิจารณาปรับปรุงแก้ไขใหม่ หรืออาจสั่งให้นำแบบไปเขียนบนกระดาษด้วยเครื่องเขียน (plotter) แบบอัตโนมัติก็ได้

ภาพ 3 มิติแสดงเฟืองขับแบบหนึ่ง

หน้าที่สำคัญประการที่ 2 ของคอมพิวเตอร์ในงานออกแบบได้แก่ การจำลอง (simulation) สภาพการทำงานจริงของชิ้นงาน ที่ได้ออกแบบไว้ในสภาวะต่างๆ เพื่อศึกษารายละเอียดของชิ้นงาน และวิเคราะห์หาประสิทธิภาพ และคุณภาพของชิ้นงานนั้น โดยที่ผู้ออกแบบไม่จำเป็นต้องสร้างชิ้นงานต้นแบบ (prototype) ขึ้นมาทดลองจริงๆ นอกจากนั้นคอมพิวเตอร์ยังช่วยประหยัดเวลา ในการคำนวณค่าต่างๆ ที่ต้องการได้ด้วย ตัวอย่างเช่น ในงานออกแบบอาคาร หรือสะพาน เราต้องใช้คอมพิวเตอร์วิเคราะห์หาแรงกระทำตามจุดต่างๆ บนโครงสร้างของอาคาร หรือสะพาน เมื่อต้องรับน้ำหนักขนาดต่างๆ กัน ในการออกแบบรถยนต์ เราต้องใช้คอมพิวเตอร์จำลองสภาพการวิ่งของรถยนต์ที่ความเร็วต่างๆ บนพื้นถนนหลายชนิด เพื่อดูลักษณะการปะทะลมของตัวถัง และแรงกระทำต่อแกนล้อรถยนต์ ในการออกแบบเครื่องบิน เราต้องใช้คอมพิวเตอร์วิเคราะห์หาลักษณะของการพยุงตัวของปีกเครื่องบินในมุมต่างๆ ในการออกแบบเครื่องขยายเสียง เราต้องใช้คอมพิวเตอร์วิเคราะห์หาอัตราขยายสัญญาณ และความเพี้ยนของวงจรขยายเสียงและอื่นๆ อีกมาก ในงานต่างๆ เหล่านี้ คอมพิวเตอร์สามารถช่วยผู้ออกแบบได้อย่างรวดเร็ว และถูกต้อง

การใช้คอมพิวเตอร์ออกแบบเฟืองขับในภาพ

ประโยชน์ของการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบสรุปได้เป็น 4 ประการสำคัญดังนี้

1. เพิ่มประสิทธิภาพในการออกแบบ

ในการเขียนแบบ คอมพิวเตอร์สามารถช่วยผู้ใช้วาดรูปต่างๆ บนจอภาพได้อย่างรวดเร็ว และง่ายดาย ผู้ใช้ที่ไม่มีฝีมือในด้านการเขียนแบบก็สามารถวาดแบบที่ต้องการได้อย่างถูกต้อง และได้มาตรฐาน โดยอาศัยคอมพิวเตอร์ช่วย โดยผู้ใช้เพียงแต่บอกลักษณะรูปร่างของชิ้นงานให้อยู่ในรูปของข้อมูลต่างๆ ให้กับคอมพิวเตอร์ ก็จะได้ภาพชิ้นงานนั้น ปรากฏบนจอภาพของคอมพิวเตอร์ได้ ตัวอย่างเช่น ในการเขียนแบบอาคาร ผู้ใช้อาจจะบอกคอมพิวเตอร์ว่า อาคารนั้นมีฐานเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนาด 100,000 ตารางเมตร มีความสูง ๓๐ เมตร มีเสาและคานรับน้ำหนักอยู่ที่ใด และมีขนาดเท่าใด รวมทั้งข้อมูลอื่นๆ ที่ผู้ใช้ต้องการ จากนั้น คอมพิวเตอร์ก็จะสามารถวาดแบบโครงสร้างของตัวอาคาร บนจอภาพให้ ซึ่งอาจจะเป็นภาพในลักษณะ 2 มิติ หรือ 3 มิติก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการและความสามารถ ของระบบคอมพิวเตอร์

แสดงการเขียนรูปเฟืองขับแบบ 3 มิติทั้งในแบบลายเส้น

คอมพิวเตอร์จะช่วยอำนวยความสะดวก ความรวดเร็ว และความแม่นยำในการออกแบบได้เป็นอย่างดี เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการออกแบบ

รูปทึบ

2. เพิ่มคุณภาพของงานออกแบบ

การที่คอมพิวเตอร์สามารถรับภาวะทางด้านการคำนวณตัวเลขต่างๆ การแสดงผล และการเขียนแบบไปจากผู้ออกแบบได้ ทำให้ผู้ออกแบบสามารถใช้สมองและความสามารถของตนเองทำงาน ในส่วนที่สำคัญอื่นๆ เช่น ความปลอดภัย ความสวยงาม ผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมให้ได้ดียิ่งขึ้น ในที่นี้เราต้องทำความเข้าใจเสียก่อนว่า คอมพิวเตอร์ออกแบบ หรือตัดสินใจ เลือกแบบด้วยตัวมันเองไม่ได้ ถ้าเราต้องการสะพานยาว 5๐ เมตร ที่สามารถรับน้ำหนักได้ 2๐ ตัน เราจะหวังนำข้อมูลนี้ ไปป้อนให้คอมพิวเตอร์ แล้วให้มันออกแบบสะพานให้เราเสร็จอย่างอัตโนมัติเลยนั้นไม่ได้ สิ่งที่คอมพิวเตอร์ทำได้คือ คำนวณว่า ถ้าโครงสร้างสะพานมีรูปร่างอย่างนี้ มีฐานรองรับน้ำหนักรูปร่างขนาดนี้ ทำจากวัสดุประเภทนี้ มีความยาว และความกว้างอย่างนี้ และข้อกำหนดอื่นๆ ที่เราต้องป้อนเข้าไปแล้ว สะพานนั้นจะสามารถรับน้ำหนักสูงสุดได้เท่าไร ทนความสั่นสะเทือนได้เท่าใด และมีแรงกดตามจุดต่างๆ เท่าใด จะเห็นได้ว่า มนุษย์ยังต้องเป็นผู้กำหนดตัดสินใจเลือกแบบ และเปลี่ยนแปลงแก้ไขแบบ ให้กับคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์จึงเป็นเพียงเครื่องมือช่วยในการออกแบบให้กับมนุษย์เท่านั้น แต่ถ้ามีคอมพิวเตอร์ช่วย ผู้ออกแบบจะสามารถทดสอบแนวความคิด หรือหลักการใหม่ๆ ในการออกแบบได้ง่าย หรือจะศึกษาผลของการเปลี่ยนค่าตัวแปร ของการออกแบบ ที่มีต่อคุณภาพของงานออกแบบนั้น ได้ง่าย และสะดวกยิ่งขึ้น การปรับปรุงแก้ไขงานออกแบบที่ได้ทำไปแล้ว ก็ทำได้อย่างรวดเร็ว ถ้ามีคอมพิวเตอร์ช่วย ตัวอย่างเช่น การนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบเครื่องบินโดยสาร ในปัจจุบันนั้น คอมพิวเตอร์จะวิเคราะห์ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ปีก และส่วนอื่นๆ ทำให้ผู้ออกแบบสามารถออกแบบเครื่องบินโดยสาร ที่มีสมรรถนะสูงขึ้น แต่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงน้อยลง ขณะเดียวกัน เราสามารถสั่งให้คอมพิวเตอร์วิเคราะห์ลักษณะการทรงตัว ของเครื่องบิน ในกรณีเครื่องยนต์เครื่องหนึ่งเกิดขัดข้องไม่ทำงานได้ด้วย ทำให้เราสามารถออกแบบเครื่องบินที่มีความปลอดภัยสูง หรือออกแบบระบบเตือนภัยที่เหมาะสมได้ด้วย จากตัวอย่างข้างต้นนี้ จะเห็นว่า การใช้คอมพิวเตอร์ช่วย จะทำให้ผู้ออกแบบ สามารถออกแบบงานที่มีคุณภาพดีภายในเวลาที่กำหนดไว้ได้

การทำแผนผังเป็นงานอีกอย่างหนึ่งที่คอมพิวเตอร์สามารถช่วยได้เป็นอย่างดี

3. ลดต้นทุนการออกแบบและการผลิต

การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยเป็นการออกแบบที่ไม่สิ้นเปลืองทั้งวัสด ุและเวลา เพราะคอมพิวเตอร์สามารถจำลองการทำงาน หรือวิเคราะห์งานออกแบบให้ได้ โดยผู้ออกแบบไม่ต้องสร้างชิ้นงานต้นแบบขึ้นมาทดสอบจริงๆ ในกรณีที่งานออกแบบมีคุณภาพไม่ตรงกับความประสงค์ของผู้ใช้ ผู้ออกแบบจะทราบผลได้จากการวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ และสามารถตัดงานออกแบบชิ้นนั้นทิ้งไป โดยไม่ต้องนำไปสร้างให้สิ้นเปลืองเปล่าๆ การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยกลั่นกรองงานออกแบบได้เช่นนี้ นับได้ว่า เป็นประโยชน์ และคุ้มค่าต่อการผลิตอย่างยิ่ง เพราะสามารถลดต้นทุนในการผลิตได้ทางหนึ่ง งานออกแบบที่ผ่านขั้นตอนนี้ไปแล้ว มักจะเป็นงานที่มีคุณภาพดี และสามารถนำไปสร้างหรือผลิตในขั้นต่อไปได้

การลดต้นทุนการผลิตอีกทางหนึ่งได้แก่ การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสม เช่น เลือกวัสดุที่ราคาถูกกว่า แต่คุณภาพของงานชิ้นนั้นจะคงเดิม เป็นต้น คอมพิวเตอร์จะสามารถช่วยเราประเมินความสิ้นเปลืองวัสดุ และเครื่องมือที่ใช้ ในการผลิตชิ้นงานที่ออกแบบไว้ได้ ตัวอย่างเช่น ในการ ออกแบบอาคาร คอมพิวเตอร์จะสามารถบอกว่า ต้องใช้เหล็กเส้น ซีเมนต์ กระเบื้อง อิฐ ทราย และอื่นๆ ในการสร้างเป็นจำนวนเท่าไร ราคาเท่าไร และต้องใช้เครื่องมือ ประเภทใดบ้าง เพื่อที่จะสร้างให้เสร็จทันกำหนดเวลาที่ตั้งไว้ ในทำนองเดียวกัน คอมพิวเตอร์จะสามารถวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของชิ้นงาน เมื่อเราต้องการเปลี่ยนชนิดหรือส่วนผสม ของวัสดุที่ใช้ในการผลิตให้เราทราบได้ ตัวอย่างเช่น เราอาจจะต้องการลดขนาดของเหล็กเส้นลง หรือเปลี่ยนส่วนผสมของซีเมนต์กับทรายลง โดยให้อาคารยังสามารถรับน้ำหนักที่ต้องการได้ ในการออกแบบรถยนต์ คอมพิวเตอร์จะสามารถวิเคราะห์ว่า ความแข็งแรงของตัวถังรถยนต์จะเปลี่ยนแปลงไปเท่าใด ถ้าผู้ผลิตเปลี่ยนมาใช้ อะลูมิเนียม หรือไฟเบอร์กลาสแทนเหล็กกล้า หรือในกรณี ของการออกแบบสูตรผสมอาหารสัตว์ คอมพิวเตอร์จะช่วยวิเคราะห์หาคุณภาพทางโภชนาการของอาหารผสม เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสัดส่วนของการผสมวัตถุดิบ ซึ่งได้แก่ รำข้าว กากถั่วเหลือง ปลาป่น และข้าวโพด เป็นต้น ทั้งนี้เพื่อให้ผู้ผลิตสามารถเปลี่ยนแปลงสูตรผสมอาหารสัตว์ ให้สอดคล้องกับราคาวัตถุดิบ ที่มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาได้ ทั้งนี้โดยรักษามาตรฐานของคุณภาพอาหารสัตว์นั้น ไว้ให้คงเดิม ดังนั้นเราจะเห็นได้ว่า การนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบจะสามารถช่วยเพิ่มคุณภาพ และลดต้นทุนการผลิตได้

วิธีสร้างภาพ 3 มิติวิธีหนึ่งที่อาศัยการตัดรูปทรงมาตรฐาน เช่น กรวยทรงกลม และทรงกระบอก

จะช่วยให้ได้ภาพ 3 มิติ ของชิ้นงาน ที่มีรูปร่างซับซ้อนได้

4. เป็นแหล่งรวบรวมข้อมูลต่างๆ ในการออกแบบ

ตามปกติงานออกแบบโดยทั่วไป เมื่อทำเสร็จแล้ว เรายังสามารถนำข้อมูลมาใช้ในการออกแบบครั้งต่อไปได้ ความต้องการ หรือความสนใจของสังคมมนุษย์มักจะเปลี่ยนไปตามกาลเวลา และเทคโนโลยี เช่น ในการออกแบบรถยนต์ เป็นไปไม่ได้ที่เราจะออกแบบเพียงครั้งเดียว แล้วได้รถยนต์ที่ดีและเหมาะสมที่สุด จนไม่ต้องแก้ไข หรือออกแบบใหม่ในภายหลัง ของที่ดีและสวยที่สุดในปัจจุบัน อาจจะล้าสมัย และไม่น่าดูในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าก็ได้ ด้วยเหตุนี้การออกแบบชิ้นงาน แต่ละชิ้นงาน แต่ละประเภทจะต้องเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก ดังนั้นข้อมูลของการออกแบบงานแต่ละชิ้น จะต้องเก็บไว้ เพื่อนำมาใช้ประกอบในการออกแบบครั้งต่อๆ ไป โดยทั่วไปชิ้นงาน หรือผลิตภัณฑ์แต่ละชิ้น มักจะประกอบด้วยส่วนย่อยต่างๆ มากมาย การออกแบบงานแต่ละชิ้นก็มักจะทำด้วยกันหลายคน แต่ละคนออกแบบแต่ละส่วนย่อย แล้วนำมาประกอบกัน แต่ละส่วนก็ต้องมีรายละเอียด และข้อมูลสำหรับงานชิ้นนั้นๆ อีกมิใช่น้อย ไม่ว่าจะเป็นอาคาร รถยนต์ รถจักรยานยนต์ เครื่องบิน เครื่องจักร ของเล่น วิทยุ โทรทัศน์ หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ล้วนแล้วแต่มีหลายขนาด หลายรุ่น และก็จะมีรุ่นใหม่ๆ เกิดขึ้นอีก อย่างไรก็ตาม เราจะพบว่า ชิ้นงานแต่ละประเภท แม้จะมีหลายรุ่นหลายแบบ แต่ก็มีชิ้นส่วนบางชิ้นที่ยังคงใช้ของเดิม หรือใช้ร่วมกับชิ้นงานอื่นอยู่ เช่น รถจักรยานยนต์อาจจะมีหลายรูปแบบ แต่มักจะใช้ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ หรือล้อรถ หรือเบาะนั่งเหมือนกัน

การเขียนภาพสามมิติอีกวิธีหนึ่ง ซึ่งผู้ออกแบบเพียงแต่เขียนภาพ 2 มิติของวัตถุที่มองจากด้านข้างและด้านหน้า

จากนั้น คอมพิวเตอร์จะสร้างภาพ 3 มิติของวัตถุชิ้นนั้นให้ได้

รุปแล้วเราจะเห็นว่า ในการออกแบบแต่ละครั้งจะมี ข้อมูลจำนวนมากมายที่ต้องเก็บไว้เพื่อใช้ประโยชน์ภายหลัง แต่ถ้าเราเก็บข้อมูลเหล่านี้ไว้ในรูปของเอกสารแล้ว ก็อาจจะเกิดปัญหาต่างๆ ขึ้นได้ เช่น เปลืองเนื้อที่ในการเก็บ เอกสารสูญหาย หรือกระจัดกระจาย ไม่เป็นระเบียบ และเก็บข้อมูลซ้ำซ้อน ยิ่งกว่านั้นในกรณีที่มีข้อมูลเป็นจำนวนมาก ย่อมจะทำให้การค้นหา (searching) การเปลี่ยนแปลง (modifying) การจัดลำดับ (sorting) หรือการสอดแทรก (inserting) เป็นไปอย่างไม่ค่อยสะดวกทันใจเท่าไรนัก ปัญหาเหล่านี้ คอมพิวเตอร์สามารถช่วยเราได้เป็นอย่างดี เพราะเครื่องที่ช่วยจำของคอมพิวเตอร์ เช่น แผ่นจานแม่เหล็ก และแถบแม่เหล็ก เป็นเครื่องที่กินเนื้อที่น้อย แต่สามารถเก็บข้อมูลได้มาก รูปแบบของการเก็บข้อมูลของ คอมพิวเตอร์ก็มักทำกันอย่างมีกฎเกณฑ์ ซึ่งมีชื่อเรียกทาง วิชาการว่า ฐานข้อมูล (data base) คอมพิวเตอร์ที่มีระบบ การจัดการฐานข้อมูล (data base management system) ที่ดี จะแก้ปัญหาต่างๆ ข้างต้นได้เป็นอย่างดี และยังลดความ ซ้ำซ้อนของการเก็บข้อมูลได้ ยิ่งกว่านั้น ยังสามารถอำนวยความสะดวก ในด้านอื่นๆ ได้อีกด้วย เช่น พิมพ์รายชื่อชิ้น ส่วนย่อยต่างๆ พร้อมต้นทุนการผลิตและวันสุดท้ายของการ ออกแบบชิ้นส่วนนั้น ด้วยเหตุนี้อุตสาหกรรมการผลิตและ ออกแบบสมัยใหม่ จึงนิยมใช้ระบบคอมพิวเตอร์สำหรับทำ ฐานข้อมูลเพื่องานต่างๆ อีกด้วย

ที่มา : http://kanchanapisek.or.th/kp6/sub/book/book.php?book=11&chap=5&page=t11-5-infodetail02.html

วีดีโอช่วยสอน

ที่มา : https://occupationandtechnologym3.wordpress.com/1-1-%E0%B9%80%E0%B8%97%E0%B8%84%E0%B9%82%E0%B8%99%E0%B9%82%E0%B8%A5%E0%B8%A2%E0%B8%B5%E0%B8%81%E0%B8%B1%E0%B8%9A/