กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process) คือ กระบวนการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ เพื่อสร้างสิ่งของหรือวิธีการที่ตอบสนองความต้องการ โดยมี 6 ขั้นตอนหลัก ได้แก่ 1. ระบุปัญหา (ทำความเข้าใจปัญหาและกำหนดเป้าหมาย) 2. รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (หาข้อมูลและความรู้ที่เกี่ยวข้อง) 3. ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (สร้างสรรค์แนวคิดและเลือกวิธีที่ดีที่สุด) 4. วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา (สร้างชิ้นงานหรือวิธีการ) 5. ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน (ตรวจสอบและแก้ไขข้อบกพร่อง) และ 6. นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน (สื่อสารผลลัพธ์ที่ได้) 

ขั้นตอนของกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

1. ระบุปัญหา (Problem Identification)

• • ขั้นตอนนี้คือการทำความเข้าใจปัญหาที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันหรือความต้องการที่ยังไม่ได้รับการตอบสนอง

  • ใช้หลัก 5W1H (ใคร What, อะไร When, เมื่อไหร่ Where, ที่ไหน Why, ทำไม How, อย่างไร) ในการตั้งคำถามเพื่อวิเคราะห์ปัญหาและกำหนดขอบเขตของงาน

2. รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (Related Information Search)

• • ค้นหาข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหานั้นๆ

  • สืบค้นว่าเคยมีผู้คิดค้นวิธีแก้ปัญหาที่คล้ายกันมาก่อนหรือไม่ และมีข้อเสนอแนะอะไรบ้าง

  • ประเมินทางเลือกต่างๆ โดยพิจารณาถึงความเป็นไปได้ ความคุ้มทุน ข้อดี ข้อเสีย และความเหมาะสมกับเงื่อนไขก่อนเลือกแนวทางที่ดีที่สุด

3. ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (Designing Solutions)

• • พัฒนาแนวคิดวิธีการแก้ปัญหาให้ออกมาเป็นรูปธรรม

  • อาจเป็นการวาดภาพร่าง 2 มิติ, ภาพร่าง 3 มิติ, ภาพฉาย หรือผังงาน เพื่อถ่ายทอดความคิด

4. วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา (Planning and Development)

• • วางแผนการทำงานอย่างเป็นขั้นตอน เพื่อลงมือสร้างชิ้นงานหรือวิธีการตามแนวทางที่ออกแบบไว้

  • เตรียมวัสดุและอุปกรณ์ที่จำเป็น และใช้เครื่องมืออย่างถูกต้องและปลอดภัย

5. ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน (Testing, Evaluation, and Refinement)

• • นำผลงานที่สร้างขึ้นไปทดสอบเพื่อตรวจสอบว่าสามารถแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการได้ตามที่กำหนดหรือไม่

  • หากพบข้อบกพร่อง ให้ปรับปรุงแก้ไขเพื่อให้สิ่งของหรือวิธีการนั้นมีประสิทธิภาพมากขึ้น

6. นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหา หรือชิ้นงาน (Presentation) 

• • นำเสนอผลงานที่ได้จากการออกแบบและพัฒนา เพื่อสื่อสารให้ผู้อื่นทราบถึงวิธีการแก้ปัญหาที่ได้ หรือผลลัพธ์ที่เกิดขึ้น