การแก้ปัญหาชุมชนหรือท้องถิ่นด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

ตัวชี้วัด • วิเคราะห์สาเหตุ หรือปัจจัยที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี และความสัมพันธ์ของเทคโนโลยีกับศาสตร์อื่น โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์หรือคณิตศาสตร์ เพื่อเป็น แนวทางการแก้ปัญหาหรือพัฒนางาน • ระบุปัญหาหรือความต้องการของชุมชนหรือท้องถิ่น เพื่อพัฒนางานอาชีพ สรุปกรอบของปัญหา รวบรวม วิเคราะห์ข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา โยค านึงถึง ความถูกต้องด้านทรัพย์สินทางปัญญา • ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา โดยวิเคราะห์เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือกข้อมูลที่จ าเป็นภายใต้เงื่อนไขและทัพยากรที่มีอยู่ น าเสนอแนวทางการแก้ปัญหาให้ผู้อื่นเข้าใจ ด้วยเทคนิคหรือวิธีการที่หลากหลาย วางแผนขั้นตอนการท างานและด าเนินการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน • ทดสอบ ประเมินผล วิเคราะห์ และให้เหตุผลของปัญหาหรือข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นภายใต้กรอบเงื่อนไข พร้อมทั้งหาแนวทางการปรับปรุงแก้ไข และน าเสนอผลการ แก้ปัญหา หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 การแก้ปัญหาชุมชนหรือท้องถิ่น ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

ให้เหมาะสมกับปัญหาอย่างไร นักเรียนมีหลักในการพิจารณา เลือกแนวทางการออกแบบวิธีการแก้ปัญหา ?

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม กับการ ก้ไขปัญหาชุมชนหรือท้องถิ่น กลุ่มนักพัฒนาชุมชนเคลื่อนที่ ได้รับงบประมาณส าหรับแก้ปัญหาโรงทานที่ วัด ข เป็นวัดที่อยู่ในชนบทห่างไกลความเจริญ หลังหน้าแล้งเริ่มมีชาวบ้าน ทั้งในบริเวณใกล้เคียงและไกลออกไปมาใช้บริการมากขึ้น ท าให้เกิดปัญหา ในโรงทานหลายทาง กลุ่มนักพัฒนาชุมชนเคลื่อนที่จึงเข้าไปส ารวจปัญหา และด าเนินการแก้ไข ดังนี้

1 ขั้นระบุปัญหา (Problem Identification) สรุปรายการปัญหาที่เกิดขึ้นในชุมชนหรือท้องถิ่น การส ารวจด้วยวิธีการสัมภาษณ์และสังเกต พบปัญหาโรงทานวัด ข ดังนี้ ปัญหาจ านวนของอาสาสมัคร 1 ที่มาช่วยโรงทาน ปัญหาอุปกรณ์ในการท าอาหาร 2 ในโรงทาน ปัญหาเรื่องความสะอาดบริเวณ 3 โรงทาน จ านวน อาสาสมัคร จ านวนงานที่ต้องท า ในโรงงาน

จัดล าดับความส าคัญของแต่ละปัญหา กลุ่มนักพัฒนาชุมชนเคลื่อนที่ร่วมกันหารือกับอาสาสมัครชุมชนเพื่อพิจารณาจัดล าดับความส าคัญของปัญหาที่พบโรงทาน ที่วัด ข โดยร่วมกันก าหนดค่าน ้าหนักในแต่ละเกณฑ์จากมติที่ประชุม ก าหนดให้ค่าน ้าหนักของเกณฑ์ความรุนแรง และความเร่งด่วนของปัญหา (W2) เท่ากับ 3 ก าหนดให้ค่าน ้าหนักของเกณฑ์ความยากง่ายในการแก้ปัญหา (W3) เท่ากับ 4 ก าหนดให้ค่าน ้าหนักของเกณฑ์ความสนใจของคนในชุมชน A ต่อปัญหา (W4) เท่ากับ 4 ก าหนดให้ค่าน ้าหนักของเกณฑ์ขนาดของปัญหา (W1) เท่ากับ 5 ก าหนดสูตรหาค่าคะแนนรวมดังนี้ ค่าคะแนนรวม (S) = (R1 × W1) + (R2× W2) + (R3× W3) + (R4× W4) 1 ขั้นระบุปัญหา (Problem Identification)

จัดล าดับความส าคัญของแต่ละปัญหา เมื่อน าปัญหาทั้งหมดมาหาค่าคะแนนรวมได้ข้อสรุปตามตารางนี้ เมื่อพิจารณาคะแนนจากล าดับความส าคัญของปัญหา ปัญหาที่มีค่าคะแนนรวมสูงสุด คือ ปัญหาอุปกรณ์ในการท าอาหาร ในโรงทาน ขั้นระบุปัญหา รายการปัญหา (R1) ขนาด (R2) ความรุนแรง (R3) ความยากง่าย (R4) ความสนใจ ค่าคะแนนรวม ล าดับ 1. ปัญหาจ านวนของอาสาสมัครที่มาช่วยโรงทาน 2. ปัญหาอุปกรณ์ในการท าอาหารในโรงทาน 3. ปัญหาเรื่องความสะอาดบริเวณโรงทาน 4 5 3 3 3 4 2 3 3 4 5 3 53 66 51 3 1 2 1 ขั้นระบุปัญหา (Problem Identification)

เลือกปัญหาที่ต้องการแก้ไข เลือกปัญหาจากล าดับความส าคัญ โดยเลือกปัญหาที่มีค่าคะแนนรวมสูงสุด คือ ปัญหาอุปกรณ์ในการท าอาหาร ในโรงทาน ขั้นระบุปัญหา รายการปัญหา 1. ปัญหาจ านวนของอาสาสมัครที่มาช่วยโรงทาน 2. ปัญหาอุปกรณ์ในการท าอาหารในโรงทาน 3. ปัญหาเรื่องความสะอาดบริเวณโรงทาน (R1) ขนาด (R2) ความรุนแรง (R3) ความยากง่าย (R4) ความสนใจ ค่าคะแนนรวม ล าดับ 4 5 3 3 3 4 2 3 3 4 5 3 53 66 51 3 1 2 1 ขั้นระบุปัญหา (Problem Identification)

ระบุปัญหาที่ต้องการแก้ไข ระบุปัญหาเป็นข้อความสั้นๆ กะทัดรัดให้มองเห็นแนวทางของการแก้ปัญหา โดยเลือกแก้ปัญหาจากสาเหตุส าคัญ คือ ปัญหาการใช้เตาถ่านในการท าอาหาร ? ? ? ? 1 ขั้นระบุปัญหา (Problem Identification)

2 ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (Related Infomation Search) จากการรวบรวมข้อมูลปัญหาด้วยวิธีการสัมภาษณ์และสังเกตอาสาสมัครและผู้มาใช้บริการโรงทานพบปัญหาจากการใช้ เตาถ่านแบบดินเหนียวในการท าอาหาร ดังนี้ ปัญหาเรื่องการขนย้ายเตาถ่านไปใช้งาน แม่ครัวเป็นผู้สูงวัยต้องขนย้ายออกมาใช้ท าอาหารและเก็บทุกวัน จึงท าให้เกิดปัญหาสุขภาพเรื่องการปวดเมื่อยตามมา หรือบางครั้งเกิดอุบัติเหตุตกพื้นท าให้เตาถ่านเสียหาย 1

2 ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (Related Infomation Search) ความชื้นมีผลต่อประสิทธิภาพการใช้งานเตาถ่าน ท า ให้เตาร้อนช้า และความร้อนต ่ากว่าปกติ 2 การเติมฟืนในเตาถ่านท าให้เกิดอุบัติเหตุเล็กน้อย จากสะเก็ดไฟที่กระเด็นมาโดนมือแม่ครัว 3

2 ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา บางครั้งเกิดควันจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ ในการใช้งานเป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม 4 (Related Infomation Search) เตาถ่านแบบดินเหนียวที่ใช้งานอยู่มีอายุการใช้งาน ประมาณ 6 เดือน ถึง 1 ปี จึงมีการเปลี่ยนใหม่ทุกปี 5

3 ขั้นออกแบบวิธีการปัญหา (Solution Design) หลังจากสรุปข้อมูลและปรึกษาผู้เชี่ยวชาญแล้วได้ทางเลือกในการแก้ปัญหา โดยมีการประเมินผลกระทบจากเทคโนโลยีทุก ทางเลือกของกลุ่มนักพัฒนาชุมชนเคลื่อนที่ ดังนี้ 1 ใช้เตาแก๊ส 2 ใช้เตาจรวด

3 ขั้นออกแบบวิธีการปัญหา (Solution Design) การประเมินผลกระทบจากเทคโนโลยีในการใช้เตาแก๊ส ผลกระทบต่อมนุษย์ และสังคม ทางบวก ทางลบ • ใช้งานง่าย สะดวก • แม่ครัวที่โรงทานไม่เคยใช้เตาแก๊สมาก่อน ต้องสอน วิธีการใช้งานและข้อควรระวังในการใช้เตาแก๊ส ให้กับแม่ครัว ผลกระทบต่อเศรษฐกิจ ทางบวก ทางลบ • สามารถจุดไฟได้รวดเร็ว ประหยัดเวลาในการท าอาหาร • ไม่ยุ่งยากในการดูแลรักษาเหมือนเตาถ่านดินเหนียว • หัวแก๊สมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน • มีค่าใช้จ่ายรายวันในการซื้อเชื้อเพลิง • เส้นทางในการขนส่งเชื้อเพลิงค่อนข้างล าบาก อาจมี ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ทางบวก ทางลบ • ลดมลพิษจากระบบเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ไม่เกิดควัน • ไม่มี

ผลกระทบต่อเศรษฐกิจ ทางบวก ทางลบ • ประหยัดเชื้อเพลิงได้มากกว่าเตาถ่านดินเหนียว • ลดค่าใช้จ่ายจากการใช้ฟืนแทนถ่าน • มีความทนทานและอายุการใช้งานที่ยาวนานถึง 10 ปี • มีค่าใช้จ่ายในการซื้อวัสดุ และค่าผลิตในการสร้าง 3 ขั้นออกแบบวิธีการปัญหา (Solution Design) การประเมินผลกระทบจากเทคโนโลยีในการใช้เตาจรวด ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ทางบวก ทางลบ • เป็นการน าฟืนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่หาได้ง่ายในท้องถิ่นมา ใช้ประโยชน์ • ลดมลพิษจากระบบการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ไม่เกิดควัน • ไม่มี ผลกระทบต่อมนุษย์ และสังคม ทางบวก ทางลบ • ใช้งานง่าย สะดวก ปลอดภัยกว่าการใช้เตาถ่าน โดยเฉพาะกับผู้สูงอายุ • ไม่มี

3 ขั้นออกแบบวิธีการปัญหา (Solution Design) กลุ่มอาสาสมัครพัฒนาชุมชนเคลื่อนที่ได้ตัดสินใจเลือกทางเลือก ในการแก้ไขปัญหาโดยการใช้เตาจรวด

3 ขั้นออกแบบวิธีการปัญหา (Solution Design) กลุ่มนักพัฒนาชุมชนเคลื่อนที่เลือกใช้แผนภาพผสมในการออกแบบเตาจรวด ขาตั้ง ด้ามจับ ฝาปิดช่องใส่ฟืน เปิดช่องใส่ฟืน ช่องใส่ฟืน ด้ามจับ วาล์วเปิด-ปิดช่องลม เปิดช่องลม ส าหรับเขี่ยฟืน ช่องใส่ฟืน ด้ามจับเปิดช่องใส่ฟืน ช่องลม ขาตั้ง ตะแกรงส าหรับ วางภาชนะหุงต้ม ด้ามจับเปิดช่องลม ตะแกรงกันขี้เถ้า ปิดช่องลม

4 ขั้นวางแผนและด าเนินการปัญหา (Planning and Development) 1 เขียนแบบ ระยะเวลา 3 วัน 2 ก าหนดรายการวัสดุ อุปกรณ์ที่ต้องซื้อ ระยะเวลา 1 วัน 3 สั่งซื้อวัสดุ อุปกรณ์ ระยะเวลา 3 วัน 4 ลงมือสร้าง ระยะเวลา 3 วัน 5 ทดสอบการใช้งาน ระยะเวลา 1 วัน 6 ประเมินผล ระยะเวลา 1 วัน 7 ปรับปรุงแก้ไข ระยะเวลา 1 − 3 วัน ขั้นวางแผน

4 ขั้นวางแผนและด าเนินการปัญหา (Planning and Development) ขั้นด าเนินการแก้ปัญหา เขียนแบบ 1 ก าหนดรายการ วัสดุ อุปกรณ์ที่ต้องซื้อ 2 สั่งซื้อ วัสดุ อุปกรณ์ 3 ลงมือสร้าง 4 ปรับปรุงแก้ไข 7 ประเมินผล 6 ทดสอบ การใช้งาน 5

5 ขั้นทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหา หรือชิ้นงาน (Testing, Evalution and Design Improvement) ปรับขาตั้งให้เป็นล้อลาก 1 ข้าง และใส่ราวส าหรับจับลากเพื่อความสะดวกในการเคลื่อนย้าย

6 ขั้นน าเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหา หรือชิ้นงาน (Presentation) ออกแบบให้มีล้อและราวจับส าหรับลาก ท าให้แก้ปัญหาเรื่องการขนย้ายได้ 1 ออกแบบให้มีช่องใส่ฟืนต่างหาก สามารถ ป้องกันการถูกสะเก็ดไฟขณะเติมฟืนได้ 2 ออกแบบให้มีช่องลม สามารถเร่งไฟจาก แรงลมได้ ท าความสะอาดภายในเตาได้ง่าย 3 ใช้เหล็กเป็นโครงสร้าง ท าให้ทนทาน และมี อายุการใช้งานที่นานกว่าเตาถ่านดินเหนียว ถึง 10 เท่า และความชื้นในอากาศไม่มีผล ต่อการใช้งาน 4 ออกแบบเตาช่วยลดมลพิษจากการเผาไหม้ ไม่สมบูรณ์ของเตาถ่านดินเหนียว โดยการ หุงต้มแบบไร้ควันจากการเผาไหม้สมบูรณ์ 5 ช่องใส่ฟืน ช่องลม

สรุปได้ว่าหลักในการพิจารณาเลือกแนวทางการออกแบบวิธีการแก้ปัญหาให้ เหมาะสมกับปัญหาท าได้โดย น าข้อมูลมาวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือก เฉพาะข้อมูลที่จ าเป็น โดยค านึงถึงทรัพย์สินทางปัญหา เงื่อนไขหรือทรัพยากรที่มีอยู่ เช่น งบประมาณ เวลา วัสดุ อุปกรณ์ รวมถึงประเมินผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการใช้ เทคโนโลยี ทรัพย์สินทางปัญญา + เงื่อนไขหรือทรัพยากรที่มีอยู่ + ผลกระทบทางบวกและทางลบ เวลา มาก น้อย งบประมาณ มาก น้อย ความรู้ มี ไม่มี วัสดุอุปกรณ์ มี ไม่มี + + + + + ฯลฯ เพียงพอ ไม่เพียงพอ จ านวนบุคลากร