Breaking the Spiral: กระบวนการก้นหอยของการออกแบบเรือ
เคยมีอาจารย์มหาวิทยาลัยท่านหนึ่งที่น่าจะพอมีประสบการณ์ร่วมทำวิจัยอะไรบางอย่างเกี่ยวพันกับเรื่องเทคนิคทางเรือนิดหน่อย (ระบบรักษาตำแหน่งเรือ เพื่อใช้ในกิจการปิโตรเลียมนอกฝั่ง) ท่านชวนผู้เขียนคุยบนโต๊ะอาหารที่สภาวิศวกร ถามว่า
กระบวนการออกแบบเรือนั้น รับฟังว่าใช้การทำงานซ้ำๆ ไปมาวนเป็น Loop เป็นลักษณะที่เรียกว่า Design Spiral ใช่หรือไม่?
อาจารย์ด้านวิศวกรรมปิโตรเลียมท่านหนึ่ง
ผู้เขียนได้ยินแล้วถึงกับต้องวางช้อน ไม่นึกว่าจะได้ยินคำถามระดับนี้จากอาจารย์วิศวะสายอื่น ถึงกับนิ่งไปครู่หนึ่ง ก่อนจะตอบว่า
ใช่ครับ...
นั่นคือ แบบคลาสสิค...
แมวทะเล
Design Spiral คือ ระเบียบวิธีการออกแบบเรือ ของ นาวาสถาปนิก ที่ประยุกต์ใช้กันมานานหลายสิบปีจวบจนถึงปัจจุบัน นับเป็นแนวคิดดั้งเดิมที่เป็นเอกลักษณ์ของวิชาชีพเลยก็ว่าได้
Design Spiral นั้น มีลักษณะเป็นแผนภาพก้นหอย มีหลากหลายเวอร์ชัน บ้างแปลเป็นไทยว่า วัฐจักรการออกแบบเรือ แต่ก็ไม่น่าจะถูกต้อง เพราะ คำว่า "วัฐจักร" มันคือ Cycle (เวียนว่ายอยู่ในวงไม่ไปไหน) ซึ่งแตกต่างกับ Spiral (ที่มีความก้าวหน้าทุกรอบของการวนซ้ำ)
วารสารนาวิกศาสตร์ มีอยู่ตอนหนึ่งที่กล่าวถึง Design Spiral ไว้โดยสังเขป
ตัวอย่างข้อสอบวิชา Ship Design ของสภาวิศวกร ที่ออกไว้นานแล้ว โดยอาจารย์ท่านหนึ่งของผู้เขียนเอง
แนวคิดในการออกแบบเรือ โดยใช้กระบวนการ Design Spiral ในยุคแรกเริ่มนั้น พัฒนาขึ้นโดย ผศ. J.H. Evans แห่งภาควิชาวิศวกรรมเรือของ MIT ตั้งแต่ยุค 50's.
ทั้งนี้ Design Spiral จริงๆ เป็น กระบวนการที่ปราชญ์ในศาสตร์อื่นได้นำเสนอเอาไว้ก่อนหน้านั้น แล้วพวกนาวาสถาปนิกจึงเอามาประยุกต์ใช้ได้อย่างเป็นที่แพร่หลายในวงการของตัวเองจนได้
Design Spiral รุ่นแรกนั้น ยังไม่ได้ครอบคลุมถึงขอบเขตในการออกแบบเรืออย่างรอบด้าน แต่จำกัดอยู่แค่วัตถุประสงค์ในการออกแบบเฉพาะโครงสร้างภาคตัดขวางของเรือสินค้าในยุคนั้น ให้เกิดการประหยัดปริมาณวัสดุที่สุด และได้น้ำหนักเรือที่เบาที่สุด โดยยังอยู่ในเงื่อนไขต่างๆ ของกฎจากสมาคมจัดชั้นเรือ
Design Spiral แห่งการออกแบบเรือ รุ่นแรก
แบบจำลองภาคตัดขวางของเรือสินค้า จากพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ที่อังกฤษ
Design Spiral แบบที่ครูบาอาจารย์ทั้งโลกนี้ ชอบยกมาสอนในห้องเรียนกันที่สุด ก็คงไม่พ้นอันที่อยู่ใน คัมภีร์ "การออกแบบต่อเรือ" (Ship Design and Construction) ของสมาคม SNAME ฉบับสังคยนาครั้งแรก ค.ศ.1980 (บรรณาธิการ โดย Robert Taggart)
Design Spiral ดังปรากฏในคัมภีร์ SDC ในปี 1980
แผนผังนี้ได้จัดระดับความละเอียดของงานออกแบบเรือใน 4 ระดับ (ระยะ) ไล่เลียงจากคร่าวที่สุด ไปถึงละเอียดที่สุด ซึ่งแน่นอนว่ายิ่งละเอียดมาก ก็มีจำนวนแบบแปลนปลีกย่อยมากมาย ก็ต้องใช้ทรัพยากรบุคคลมาก
ส่วนตัวเลขชั่วโมงคนทำงานที่ให้ไว้ด้านล่าง นั้นให้ไว้เป็นตุ๊กตาคร่าวๆ สำหรับเรือสินค้าเดินทะเลลำใหญ่ลำหนึ่งในปลายยุค 50's (ไม่มีคอมพิวเตอร์ใช้) ให้ผู้ศึกษาได้เห็นความแตกต่างในแต่ละระยะของการออกแบบ
บริษัทของเรา ให้บริการออกแบบเรือ ได้ครบถึงแค่ 3 ระยะแรก โดยปล่อยให้ระยะสุดท้าย (Detail Design หรือ Production Design) เป็นงานของอู่เรือ ที่ควรจะสามารถออกแบบรายละเอียดที่สอดคล้องกับมาตรฐานการผลิตและวิถีปฏิบัติของเขาเอง ซึ่งแต่ละเจ้า ย่อมมีความต้องการจุกจิกที่แตกต่างกัน
TAGU Offshore (Thailand) Co., Ltd. info@tagu.co.th
ผู้อ่านบางท่านอาจสงสัยว่า ทำไมสถานศึกษาถึงยังเอาเนื้อหาโบราณของตั้งแต่ 40 ปี ที่แล้ว (SDC, 1980) มาใช้ในการเรียนการสอน แล้วเนื้อหาที่ใหม่กว่านั้น ก้าวหน้ากว่านั้นหายไปไหนหมด?
ถ้าจะให้เราช่วยอธิบาย ก็คงต้องตอบแบบกำปั้นทุบดินว่า เพราะเนื้อหาเก่าๆ มันเข้าใจง่าย ไม่ยากจนเกินไป สำหรับนักศึกษาและนาวาสถาปนิกระดับฝึกหัด
ขนาด Design Spiral ในคัมภีร์ "การออกแบบและต่อเรือ" ของ SNAME สังคยาครั้งล่าสุด (SDC, 2003) ที่มี ศ.กิตติคุณ โธมัส แลมบ์ แห่ง ม.มิชิแกน แอนอาร์เบอร์ เป็นบรรณาธิการ ก็ยังให้คงหน้าตาของ Design Spiral ของปี 1980 ไว้อย่างนั้นเลย
Design Spiral ที่ อ. อัณณพ ปาลวัฒน์วิไชย คัดมาจากคัมภีร์ SDC (1980) มาลงไว้ในบทความชื่อ "การออกแบบเรือดำน้ำ" ตีพิมพ์ใน วารสารสถาบันพาณิชยนาวี เมื่อปี 2539
ทว่าที่จริงแล้ว ในงานวิจัยพัฒนาระดับโลก ที่มีความล้ำลึก และล้ำสมัยกว่าในตำราเรียนนั้น Design Spiral ก็ได้ถูกพัฒนาให้มีความซับซ้อนขึ้นเรื่อยๆ ไปพร้อมกับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
ภาพประกอบ 3 ภาพต่อไปนี้ ก็เป็น Design Spiral ที่พัฒนาขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญจากทางฝั่งอังกฤษระหว่างยุค 70's - 90's อย่าง ศ. เอียน บักซ์ตัน, ศ. ประยุทธ์ เซ็น, และ ศ. ริชาร์ด เบอร์มิงแฮม (ขอยกตัวอย่างเฉพาะงานของอาจารย์ตัวเอง)
Design Spiral เป็นแบบจำลองที่สะท้อนกระบวนการออกแบบเรือ ได้อย่างดีมาช้านาน ตั้งแต่อดีตจนถึงช่วงต้นสหัสวรรษใหม่ แม้ว่าจะมีเทคโนโลยีและแนวคิดที่ใหม่กว่าถูกพัฒนาขึ้นในระหว่างทางตลอดหลายสิบปีที่ผ่านมาก็ตาม
ก่อนที่เราจะพาท่านผู้อ่านก้าวข้ามกระบวนทัศน์แบบดั้งเดิมนี้ไป ขอให้เรามาทบทวนจุดแข็งของมันก่อน ดังนี้
1. มันสะท้อนธรรมชาติของการออกแบบเรือที่มีความซับซ้อน ซึ่งต้องอาศัยกระบวนการทำซ้ำ มาใช้แก้ปัญหา เช่น การลองผิดลองถูก (Trial and Error)
2. มันสะท้อนการทำงานที่เป็นลำดับขั้นตอน สอดคล้องกับสไตล์การทำงานสมัยก่อน ที่โครงการหนึ่ง หรืออู่เรือทั้งบริษัท มี นาวาสถาปนิกที่เก่งโดดๆ อยู่แค่คนเดียว นอกจากจะไม่สามารถแยกร่าง ไปขั้นตอนต่างๆ พร้อมกัน ยังไม่มีโปรแกรมคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ช่วยในการทำงาน
[ ข้อสังเกต: นาวาสถาปนิก ผู้ออกแบบเรือ จึงต้องมีความรู้ความสามารถรอบด้านเพียงพอ ที่จะพาทีมงาน หรือตัวคนเดียว ตะลุยไปได้ครบทั้งกระบวนทัศน์ ไล่มาตั้งแต่ การรับบรีฟลูกค้า กำหนดมิติหลัก ออกแบบลายเส้นเรือ การจัดวางภายใน โครงสร้าง กำลังขับเคลื่อน ความทรงตัวเรือ ประมาณน้ำหนักและราคา ]
3. มันแฝงความซับซ้อนของความขัดแย้งกันระหว่างแต่ละสายบน Spiral ที่ทำให้หัวหน้าทีมต้องตัดสินใจ หาจุดประนีประนอม (Compromise) ให้เสมอ ยกตัวอย่างเช่น สายกำลังขับเคลื่อน อยากได้เรือผอมเพรียว แต่สายการจัดวาง และสายความทรงตัว ก็มีความต้องการให้เรือมีความกว้างพอสำหรับตัวเองด้วย ดังนั้น อาจจะต้องปั่น Spiral กันหลายรอบจนกว่าจะเจอจุดลงตัวสำหรับทุกฝ่าย
Thailand is the land...เอ้ย! Ship Design is a Process of Compromise.
แมวทะเล
ปัจจุบันกาลได้ล่วงเลยมาถึงจุดเริ่มต้นของทศวรรษที่ 20's ซึ่งน่าจะสมควรแก่เวลาที่โลกสากลสมัยใหม่จะโบกมืออำลาให้กับกระบวนทัศน์ของการออกแบบเรือ ดั้งเดิมอย่าง Design Spiral ที่มีข้อบกพร่องหรือขีดจำกัดมากมาย ซึ่งเราได้รวบรวมไว้พอสังเขป ดังนี้
1. การออกแบบเรือในทางปฏิบัตินั้นไม่ได้จำเป็นที่จะต้องดำเนินไปตามขั้นตอน (Sequence) และลำดับการทำงาน (Order of Design Tasks) ที่ตายตัวอย่างนั้น ในชีวิตจริง คงไม่มีใครพิมพ์ภาพ Design Spiral แล้ววางไว้ดูบ่อยๆ ที่ข้างมือ แล้วค่อยๆ ไล่คำนวณออกแบบตามลำดับก้นหอย แต่กลับต้องทำงานอย่างกระโดดไปกระโดดมา เนื่องจาก Design Tasks บางอย่างมันเป็นเอกเทศจากกัน ในขณะที่บางอย่างมันผูกกัน บางอย่างมีข้อมูลให้พอทำงานได้ ก็ทำมันเสียเลย โดยไม่ต้องรอข้อมูลจากงานอื่น
2. การทำงานแบบขั้นตอนนั้นกินเวลา กว่าที่ Spiral นั้นจะถูกวนกลับมาให้ทำงานซ้ำอีกรอบ อย่าว่าแต่การที่ต้องทำงานซ้ำบ่อยๆ ลองผิดลองถูกไปเรื่อยนั้น ก็ไม่ใช่การทำงานที่มีประสิทธิภาพนักอยู่แล้ว
3. ไม่เอื้อให้เกิดการสร้างนวัตกรรม และการแก้ปัญหาอย่างสมดุลรอบด้าน
4. ไม่ได้สะท้อนการพิจารณาตัวเลือกทั้งหมดอย่างครบถ้วนเพื่อทำการตัดสินใจตั้งแต่ระยะแรกของการออกแบบ
ภาพทางขวามือ (Papanikolaou, 2011) แสดงการพิจารณารอบด้าน และทำงานทุกองค์ประกอบอย่างพร้อมเพรียงกันด้วยสรรพกำลังทั้งหมดที่องค์กรมี (Integrated Approach) สะท้อนแนวคิด วิสัยทัศน์ และกระบวนทัศน์ในการออกแบบเรือเบื้องต้น แบบสมัยใหม่ ที่มีแนวโน้มไปสู่การทำ "วิศวกรรมร่วมขนาน" (Concurrent Engineering)
อ้างอิง:
H. Nowacki, A Farewell to the Design Spiral, 2016.
W. Jabary, An Enterprise Modeling Approach for the Early Ship Design, 2015.
A. Papanikolaou et al., Integrated Design and Multiobjective Optimization Approach to Ship Design, 2011.
- 5
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
