Proses desain rekayasa, juga dikenal sebagai metode rekayasa, adalah serangkaian langkah umum yang digunakan para insinyur dalam menciptakan produk dan proses fungsional. Proses ini sangat berulang - bagian dari proses ini sering kali perlu diulang berkali-kali sebelum bagian lain dapat dimasukkan - meskipun bagian yang diulang dan jumlah siklus tersebut dalam proyek tertentu dapat bervariasi.
Ini adalah proses pengambilan keputusan (sering kali berulang) di mana ilmu-ilmu dasar, matematika, dan ilmu teknik diterapkan untuk mengubah sumber daya secara optimal untuk memenuhi tujuan yang telah ditetapkan. Di antara elemen-elemen mendasar dari proses desain adalah penetapan tujuan dan kriteria, sintesis, analisis, konstruksi, pengujian, dan evaluasi.
Tahapan umum dari proses desain teknik
Penting untuk dipahami bahwa ada berbagai kerangka/artikulasi proses desain perekayasaan. Terminologi berbeda yang digunakan mungkin memiliki tingkat tumpang tindih yang berbeda-beda, yang memengaruhi langkah apa yang dinyatakan secara eksplisit atau dianggap sebagai "tingkat tinggi" versus bawahan dalam model tertentu. Hal ini, tentu saja, berlaku juga pada contoh langkah/urutan tertentu yang diberikan di sini.
Salah satu contoh pembingkaian proses desain rekayasa menggambarkan tahapan berikut: penelitian, konseptualisasi, penilaian kelayakan, menetapkan persyaratan desain, desain awal, desain rinci, perencanaan produksi dan desain alat, dan produksi. Yang lain, mencatat bahwa "penulis yang berbeda (dalam literatur penelitian dan buku teks) mendefinisikan fase yang berbeda dari proses desain dengan berbagai kegiatan yang terjadi di dalamnya," telah menyarankan model yang lebih disederhanakan / umum - seperti definisi masalah, desain konseptual, desain awal, desain rinci, dan komunikasi desain. Ringkasan lain dari proses tersebut, dari literatur desain teknik Eropa, mencakup klarifikasi tugas, desain konseptual, desain perwujudan, desain detail. (CATATAN: Dalam contoh-contoh ini, aspek-aspek utama lainnya - seperti evaluasi konsep dan pembuatan prototipe - merupakan bagian dan / atau perluasan dari satu atau beberapa langkah yang tercantum).
Penelitian
Berbagai tahapan proses desain (dan bahkan sebelumnya) dapat melibatkan banyak waktu yang dihabiskan untuk mencari informasi dan penelitian. Pertimbangan harus diberikan pada literatur yang berlaku, masalah dan keberhasilan yang terkait dengan solusi yang ada, biaya, dan kebutuhan pasar.
Sumber informasi harus relevan. Rekayasa balik dapat menjadi teknik yang efektif jika solusi lain tersedia di pasar. Sumber informasi lain termasuk Internet, perpustakaan lokal, dokumen pemerintah yang tersedia, organisasi pribadi, jurnal perdagangan, katalog vendor, dan pakar individu yang tersedia.
Persyaratan desain
Menetapkan persyaratan desain dan melakukan analisis persyaratan, kadang-kadang disebut definisi masalah (atau dianggap sebagai aktivitas terkait), adalah salah satu elemen terpenting dalam proses desain, dan tugas ini sering kali dilakukan bersamaan dengan analisis kelayakan. Persyaratan desain mengontrol desain produk atau proses yang sedang dikembangkan, di seluruh proses desain teknik. Hal ini mencakup hal-hal dasar seperti fungsi, atribut, dan spesifikasi - yang ditentukan setelah menilai kebutuhan pengguna. Beberapa persyaratan desain meliputi parameter perangkat keras dan perangkat lunak, pemeliharaan, ketersediaan, dan kemampuan pengujian.
Kelayakan
Dalam beberapa kasus, studi kelayakan dilakukan setelah jadwal, rencana sumber daya, dan perkiraan untuk tahap berikutnya dikembangkan. Studi kelayakan adalah evaluasi dan analisis potensi proyek yang diusulkan untuk mendukung proses pengambilan keputusan. Studi ini menguraikan dan menganalisis alternatif atau metode untuk mencapai hasil yang diinginkan. Studi kelayakan membantu mempersempit ruang lingkup proyek untuk mengidentifikasi skenario terbaik. Laporan kelayakan dibuat setelah Tinjauan Kelayakan Pasca dilakukan.
Tujuan dari penilaian kelayakan adalah untuk menentukan apakah proyek insinyur dapat dilanjutkan ke tahap desain. Hal ini didasarkan pada dua kriteria: proyek harus didasarkan pada ide yang dapat dicapai, dan harus sesuai dengan batasan biaya. Penting untuk memiliki insinyur dengan pengalaman dan penilaian yang baik untuk terlibat dalam bagian studi kelayakan ini.
Pembuatan konsep
Studi konsep (konseptualisasi, desain konseptual) sering kali merupakan tahap perencanaan proyek yang mencakup menghasilkan ide-ide dan mempertimbangkan pro dan kontra dari penerapan ide-ide tersebut. Tahap proyek ini dilakukan untuk meminimalkan kemungkinan kesalahan, mengelola biaya, menilai risiko, dan mengevaluasi potensi keberhasilan proyek yang dimaksud. Bagaimanapun, setelah masalah atau masalah teknik didefinisikan, solusi potensial harus diidentifikasi. Solusi ini dapat ditemukan dengan menggunakan ideation, yaitu proses mental untuk menghasilkan ide. Bahkan, langkah ini sering disebut sebagai Ideasi atau "Pembuatan Konsep". Berikut ini adalah teknik yang banyak digunakan:
- kata pemicu - kata atau frasa yang terkait dengan masalah yang sedang dibahas dinyatakan, dan kata-kata dan frasa berikutnya dibangkitkan.
- analisis morfologi - karakteristik desain independen dicantumkan dalam bagan, dan solusi teknik yang berbeda diusulkan untuk setiap solusi. Biasanya, sketsa awal dan laporan singkat menyertai bagan morfologi.
- sinektika - insinyur membayangkan dirinya sebagai benda tersebut dan bertanya, "Apa yang akan saya lakukan jika saya menjadi sistem?" Metode berpikir yang tidak konvensional ini dapat menemukan solusi untuk masalah yang dihadapi. Aspek penting dari langkah konseptualisasi adalah sintesis. Sintesis adalah proses mengambil elemen-elemen konsep dan mengaturnya dengan cara yang tepat. Proses kreatif sintesis hadir dalam setiap desain.
- brainstorming - metode populer ini melibatkan pemikiran ide-ide yang berbeda, biasanya sebagai bagian dari kelompok kecil, dan mengadopsi ide-ide ini dalam beberapa bentuk sebagai solusi untuk masalah
Berbagai ide yang dihasilkan kemudian harus menjalani langkah evaluasi konsep, yang menggunakan berbagai alat untuk membandingkan dan membedakan kekuatan dan kelemahan relatif dari berbagai alternatif yang memungkinkan.
Desain awal
Desain awal, atau desain tingkat tinggi termasuk (juga disebut FEED atau desain dasar), sering kali menjembatani kesenjangan antara konsepsi desain dan desain terperinci, terutama dalam kasus di mana tingkat konseptualisasi yang dicapai selama ide tidak cukup untuk evaluasi penuh. Jadi dalam tugas ini, konfigurasi sistem secara keseluruhan ditentukan, dan skema, diagram, dan tata letak proyek dapat memberikan konfigurasi awal proyek. (Hal ini sangat bervariasi menurut bidang, industri, dan produk.) Selama desain terperinci dan pengoptimalan, parameter bagian yang sedang dibuat akan berubah, tetapi desain awal berfokus pada pembuatan kerangka kerja umum untuk membangun proyek.
S. Blanchard dan J. Fabrycky menggambarkannya sebagai: "Desain konseptual yang dimulai dengan 'apa' menghasilkan 'bagaimana' dari upaya evaluasi desain konseptual yang diterapkan pada konsep desain konseptual yang layak. Selanjutnya, 'bagaimana' dibawa ke dalam desain awal melalui sarana persyaratan yang dialokasikan. Di sana mereka menjadi 'apa' dan mendorong desain awal untuk menjawab 'bagaimana' pada tingkat yang lebih rendah ini."
Desain terperinci
Setelah FEED adalah fase Desain Terperinci (Detailed Engineering), yang dapat terdiri dari pengadaan material juga. Fase ini menguraikan lebih lanjut setiap aspek proyek/produk dengan deskripsi lengkap melalui pemodelan yang solid, gambar, dan spesifikasi.
Program desain berbantuan komputer (CAD) telah membuat fase desain rinci menjadi lebih efisien. Sebagai contoh, program CAD dapat memberikan optimasi untuk mengurangi volume tanpa mengurangi kualitas komponen. Program ini juga dapat menghitung tegangan dan perpindahan menggunakan metode elemen hingga untuk menentukan tegangan di seluruh bagian.
Perencanaan produksi
Perencanaan produksi dan desain alat terdiri dari perencanaan bagaimana memproduksi produk secara massal dan alat mana yang harus digunakan dalam proses manufaktur. Tugas yang harus diselesaikan dalam langkah ini meliputi pemilihan bahan, pemilihan proses produksi, penentuan urutan operasi, dan pemilihan alat seperti jig, perlengkapan, pemotongan logam, dan alat pembentuk logam atau plastik. Tugas ini juga melibatkan iterasi pengujian prototipe tambahan untuk memastikan versi yang diproduksi secara massal memenuhi standar pengujian kualifikasi.
Perbandingan dengan metode ilmiah
Rekayasa adalah merumuskan masalah yang dapat diselesaikan melalui desain. Sains adalah merumuskan pertanyaan yang dapat dipecahkan melalui penyelidikan. Proses desain teknik memiliki kemiripan dengan metode ilmiah. Kedua proses dimulai dengan pengetahuan yang ada, dan secara bertahap menjadi lebih spesifik dalam mencari pengetahuan (dalam kasus ilmu pengetahuan "murni" atau dasar) atau solusi (dalam kasus ilmu pengetahuan "terapan", seperti teknik). Perbedaan utama antara proses teknik dan proses ilmiah adalah bahwa proses teknik berfokus pada desain, kreativitas, dan inovasi, sedangkan proses ilmiah menekankan pada penemuan (observasi).
Program gelar
Metode-metode yang diajarkan dan dikembangkan di Universitas termasuk:
- Desain Teknik, Fakultas Teknik Universitas Bristol
- Sekolah Teknik Desain Dyson, Imperial College London
- TU Delft, Teknik Desain Industri.
- University of Waterloo, Teknik Desain Sistem
Disadur dari: en.wikipedia.org