تعريف التصاميم الهندسية وأهميتها

تعريف التصاميم الهندسية

عملية التصميم الهندسي عبارة عن سلسلة من الخطوات التي يتبعها المهندسون للتوصل إلى حل لمشكلة ما، يتضمن الحل في كثير من الأحيان تصميم مُنتج (مثل آلة أو رمز كمبيوتر) يلبي معايير معينة أو يُنجز مُهمة معينة.^[١]

خصائص التصاميم الهندسية

تختلف التصاميم الهندسية وأهدافها، إلا أنّ جميعها لها بعض الصفات المشتركة، وفيما يأتي أهم هذه الخصائص:^[٢]

تصاميم هادفة

يكون التصميم الهندسي هادف، حيث تبدأ العملية دائمًا بهدف واضح، ولا تكون العملية عشوائية.^[٢]

التصميم الهندسي هو تصميم تحت قيود

يجب على المصممين اختيار الحلول التي تتضمن أكثر الميّزات المرغوبة للعملاء وأقل خصائص سلبية، لكن يجب عليهم العمل تحت قيود مُحدّدة، والتي يمكن أن تشمل الوقت والتكلفة والحدود المادية مثل الأدوات والمواد.^[٢]

التصميم الهندسي منهجي ومتكرر

يتبع التصميم الهندسي منهج مُعيّن ومتكرر، حيث يُعتبر عملية تتضمن خطوات يمكن تكرارها، وإن لم تكن بنفس الترتيب دائمًا.^[٢]

التصميم الهندسي هو مشروع اجتماعي تعاوني

تتم هذه العملية في فرق صغيرة تضم أشخاصاً لديهم أنواع مختلفة من المعرفة والخبرة، كما يتواصل المصممون باستمرار مع العملاء وأعضاء الفريق وغيرهم.^[٢]

خطوات التصميم الهندسي

يُمكن تتبع خطوات التصميم الهندسي على النحو الآتي:^[١]

• تحديد المشكلة

تبدأ عملية التصميم الهندسي عندما تطرح الأسئلة التالية حول المشكلات التي تلاحظها، ما هي المشكلة أو الحاجة؟ من لديه المشكلة؟ لماذا من المهم حلها؟.

• إجراء بحوث حول المشكلة

تعلم من تجارب الآخرين، يمكن أن يساعدك ذلك في معرفة الحلول الحالية لمشاكل مماثلة، وتجنب الأخطاء التي حدثت في الماضي.

• تحديد المتطلبات

إنّ القيام بتحديد متطلبات التصميم يمكّنك من معرفة الخصائص المهمة التي يجب أن تتوفّر بالمنتج أو الحل الخاص بك لتحقيق نجاحه.

• حلول العصف الذهني

هناك دائمًا العديد من الاحتمالات الجيدة لحل مشكلات التصميم، إذا ركزت على واحد فقط وتجنبت النظر إلى البدائل، فمن شبه المؤكد أنك تتجاهل حلاً أفضل، يجب على المصممين الجيدين إنشاء أكبر عدد ممكن من الحلول الممكنة.

• اختيار الحل الأفضل

انظر إلى ما إذا كان كل حل ممكن يلبي متطلبات التصميم الخاصة بك، ربما تلبي بعض الحلول متطلبات أكثر من غيرها، استبعد الحلول التي لا تُلبي المُتطلبات.

• تطوير الحل أو المنتج

يتضمن التطوير صقل أحد الحلول وتحسينه، ويستمر طوال عملية التصميم، غالبًا حتى بعد شحن المُنتج للعملاء.

• بناء نموذج أولي

النموذج الأولي هو نسخة تشغيلية من الحل أو المُنتج، غالباً ما تكون مصنوعة من مواد مختلفة عن النسخة النهائية، النماذج الأولية هي خطوة أساسية في تطوير الحل النهائي، مما يسمح للمصمم باختبار كيفية عمل الحل.

• الاختبار وإعادة التصميم

تتضمن عملية التصميم تكرارات متعددة وإعادة تصميم للحل النهائي الخاص بك، حيث من المحتمل أن تختبر الحل الخاص بك، وتجد مشاكل جديدة، وتقوم بإجراء تغييرات، وتختبر حلولاً جديدة قبل الاستقرار على التصميم النهائي.

• نشر وتوصيل النتائج

عند الانتهاء من جميع الخطوات السابقة يقوم المُصمم بإرسال النتائج النهائية للآخرين في تقرير نهائي أو عن طريق عروض تقديمية.

أهمية التصميم الهندسي

التصميم الهندسي هو استخدام المبادئ العلمية والمعلومات التقنية والخيال في تطبيق الحلول التي من المُمكن أن تكون مُنتج ميكانيكي أو نظام حاسوبي، بهدف أداء وظائف مُحددة مسبقاً بأقصى قدر من الاقتصاد والكفاءة، وبالتالي فإن الغرض الأساسي من التصميم الهندسي هو تطبيق المعرفة العلمية لحل المشكلات الفنية.^[٣]

بينما يقدم المهندسون حلاً تقنياً، من المهم جداً فهم أن التصميم الهندسي يتضمن حلاً جمالياً أيضاً، بمعنى آخر يشارك المصممون أيضاً في ضمان أن المنتج النهائي اقتصادي وصديق للبيئة ويجذب المستخدمين.^[٣]

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "The Engineering Design Process", science buddies, Retrieved 20/1/2022. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت ث ج} "What is Engineering Design?", link engineering, Retrieved 20/1/2022. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "Engineering Design Services", designtechsys, Retrieved 20/1/2022. Edited.