ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน

สื่อการเรียนรู้: ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน

• จุดประสงค์หลักในการเรียนรู้คือการวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีและระบบย่อย, รวมถึงระบบเทคโนโลยีที่ซับซ้อน

ความหมายและประโยชน์ของเทคโนโลยี

• เทคโนโลยีครอบคลุมถึงสิ่งของเครื่องใช้, ผลิตภัณฑ์, หรือวิธีการที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหา, ตอบสนองความต้องการ, หรือเพิ่มความสามารถในการทำงาน
• เทคโนโลยีมีบทบาทในการอำนวยความสะดวก, ตอบสนองความต้องการของมนุษย์, และช่วยแก้ปัญหาในการดำรงชีวิต
• ตัวอย่างที่เห็นได้ชัด เช่น อาหาร, เครื่องนุ่งห่ม, ที่อยู่อาศัย, และยารักษาโรค
• เทคโนโลยียังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน, ทำให้งานเสร็จเร็วขึ้น, และลดค่าใช้จ่าย

ตัวอย่างเทคโนโลยีในชีวิตประจำวัน

• ตัวอย่างเทคโนโลยีด้านการถนอมอาหาร: การตากแห้ง, ตู้อบไฟฟ้า, อาหารกระป๋อง, และอาหารแช่แข็ง
• ตัวอย่างเทคโนโลยีด้านการเดินทาง: เกวียน, จักรยาน, มอเตอร์ไซค์, รถยนต์, รถไฟฟ้า, เครื่องบิน, และรถไฟความเร็วสูง
• ตัวอย่างเทคโนโลยีการรีดผ้าในอดีต: เตาถ่าน
• ตัวอย่างเทคโนโลยีการรีดผ้าในยุคปัจจุบัน: เตาไฟฟ้า, เตาไอน้ำ, และเตารีดแบบยืนรีด

ระบบทางเทคโนโลยี

• ระบบทางเทคโนโลยีคือระบบที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการพื้นฐานหรือพัฒนาคุณภาพชีวิต
• ระบบประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ ตั้งแต่สองส่วนขึ้นไปที่ทำงานร่วมกันเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์
• ส่วนประกอบหลักของระบบทางเทคโนโลยี ได้แก่ ตัวป้อน(Input), กระบวนการ(Process), และผลผลิต(Output) ที่มีความสัมพันธ์กัน
• ข้อมูลย้อนกลับ(Feedback) อาจถูกใช้เพื่อปรับปรุงการทำงานของระบบให้เป็นไปตามวัตถุประสงค์

องค์ประกอบของระบบทางเทคโนโลยี

• ตัวป้อน (Input): สิ่งที่ใส่เข้าไปในระบบ, อาจมีมากกว่าหนึ่งอย่าง
• กระบวนการ (Process): ขั้นตอนการผลิต/บริการ หรือกระบวนการทำงานเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นผลผลิตตามวัตถุประสงค์; หนึ่งระบบอาจมีหลายกระบวนการที่ทำงานสอดคล้องกัน
• ผลผลิต (Output): ผลที่ได้จากทำงานร่วมกันของตัวป้อนและกระบวนการ, รวมไปถึงผลพลอยได้ที่ไม่ต้องการ เช่น ของเสีย
• ข้อมูลย้อนกลับ (Feedback): ข้อมูลที่ใช้ควบคุมหรือป้อนกลับเพื่อให้ระบบทำงานได้ตามวัตถุประสงค์, ซึ่งอาจไม่มีในบางระบบ

ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน

• ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนประกอบด้วยระบบย่อย (subsystem) หลายระบบที่ทำงานสัมพันธ์กัน
• ถ้าส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบย่อยทำงานผิดพลาด, จะส่งผลกระทบต่อระบบย่อยอื่นหรือทั้งระบบ ทำให้ไม่สามารถทำงานได้ตามวัตถุประสงค์
• ตัวอย่าง: ในตู้เย็น หากระบบควบคุมความเย็นในช่องแช่แข็งไม่ทำงาน, จะทำให้ตู้เย็นไม่สามารถทำความเย็นได้ตามที่ตั้งไว้

การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน

• หากต้องการวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน สามารถพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างระบบย่อยต่างๆ เพื่อให้เข้าใจการทำงานของระบบโดยรวมได้
• ข้อมูลย้อนกลับสามารถเกิดขึ้นได้ในทั้งระบบย่อยและระบบใหญ่

ตัวอย่างระบบหลายย่อย

• ระบบการส่งอีเมลเป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยระบบย่อยต่างๆ
• ระบบย่อยที่ 1 - การส่งอีเมล
  • ตัวป้อน - คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
  • กระบวนการ - การเชื่อมต่ออีเมลกับเซิร์ฟเวอร์
  • ผลผลิต - อีเมลสามารถส่งข้อมูลได้
  • ข้อมูลย้อนกลับ- การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
• ระบบย่อยที่ 2 - การเดินทางไปยังเซิร์ฟเวอร์
  • ตัวป้อน - ข้อมูลที่ต้องการส่งและอีเมลผู้รับ
  • กระบวนการ - คอมพิวเตอร์ส่งเมล, เซิร์ฟเวอร์ตรวจสอบชื่อ-ที่อยู่
  • ผลผลิต - ส่งอีเมลไปยังเมลเซิร์ฟเวอร์ของผู้รับ
  • ข้อมูลย้อนกลับ - อีเมลแจ้งกลับหากข้อความ/ข้อมูลส่งไม่ได้

ตัวอย่าง: ประตูระบายน้ำคลองลัดโพธิ์

• เป็นระบบที่ซับซ้อน, ทำงานโดยสัมพันธ์กันระหว่างระบบย่อยในการจัดการน้ำ

• ตัวป้อน: ปริมาณน้ำเหนือและน้ำทะเล

• กระบวนการ: การเปิด-ปิดประตูระบายน้ำสัมพันธ์กับระดับน้ำขึ้นน้ำลงและปริมาณน้ำเหนือ

• ผลผลิต: การเปิด-ปิดประตูระบายน้ำ

• ข้อมูลย้อนกลับ: ความแตกต่างของระดับน้ำทั้งสองฝั่งประตู

• ระบบย่อยที่ 1: ควบคุมปริมาณน้ำเหนือ

  • ตัวป้อน: ปริมาณน้ำเหนือและระดับประตู
  • กระบวนการ: เปิดประตูระบายน้ำ
  • ผลผลิต: น้ำไหลลงสู่ทะเล
  • ข้อมูลย้อนกลับ: ปริมาณน้ำเหนือ

• ระบบย่อยที่ 2: ป้องกันน้ำทะเลหนุน

  • ตัวป้อน: ปริมาณน้ำทะเลหนุนสูง
  • กระบวนการ: ปิดประตูระบายน้ำ
  • ผลผลิต: น้ำทะเลไม่ไหลเข้าสู่ประตู
  • ข้อมูลย้อนกลับ: ปริมาณน้ำทะเล

ตัวอย่าง: รถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่

• การทำงานของรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่มีการทำงานร่วมกันของ 3 ส่วนหลัก

• แบตเตอรี่, ตัวควบคุมเครื่อง, มอเตอร์ไฟฟ้า

  • ตัวป้อน: ไฟฟ้า
  • กระบวนการ: ไฟฟ้าถูกเก็บในแบตเตอรี่, มอเตอร์ไฟฟ้าเปลี่ยนไฟฟ้าเป็นพลังงานกล
  • ผลผลิต: รถยนต์เคลื่อนที่ได้
  • ข้อมูลย้อนกลับ: ปริมาณไฟฟ้าในแบตเตอรี่, ความเร็วรถ

• แต่ละระบบย่อยทำงานประสานกันเพื่อขับเคลื่อนรถ

  • ระบบย่อยที่ 1: การเก็บประจุไฟฟ้า
    • ตัวป้อน: ไฟฟ้า
    • กระบวนการ: แบตเตอรี่กักเก็บประจุและถ่ายประจุ
    • ผลผลิต: ไฟฟ้ากระแสตรง
  • ระบบย่อยที่ 2: การแปลงกระแสไฟฟ้า
    • ตัวป้อน: ไฟฟ้ากระแสตรง
      -กระบวนการ: ควบคุมและแปลงไฟฟ้าให้เป็นกระแสสลับ
    • ผลผลิต: ไฟฟ้ากระแสสลับ
  • ระบบย่อยที่ 3: การขับเคลื่อน -ตัวป้อน: ไฟฟ้ากระแสสลับ
    • กระบวนการ: เปลี่ยนไฟฟ้าเป็นพลังงานกลส่งไปยังล้อ
    • ผลผลิต: รถยนต์เคลื่อนที่

ตัวอย่าง: รถจักรยานยนต์

• ระบบจักรยานยนต์ประกอบด้วยระบบย่อยต่างๆ เช่น เครื่องยนต์, ระบบขับเคลื่อน, ระบบล้อ, และระบบเบรก

  • ตัวป้อน: พลังงาน
  • กระบวนการ: เครื่องยนต์ทำงาน, ระบบขับเคลื่อน, ระบบล้อ, ระบบเบรก
  • ผลผลิต: รถเคลื่อนที่

• การวิเคราะห์ระบบย่อยของรถจักรยานยนต์:

  • ระบบขับเคลื่อน:
    • ตัวป้อน: พลังงาน
    • กระบวนการ: มอเตอร์ขับเคลื่อน
    • ผลผลิต: ล้อหมุน
    • ข้อมูลย้อนกลับ: ระดับความเร็ว
  • ระบบเกียร์:
    • ตัวป้อน: การเปลี่ยนเกียร์
    • กระบวนการ: เปลี่ยนคู่เฟือง
    • ผลผลิต: กำลังส่ง
    • ข้อมูลย้อนกลับ: ระดับความเร็ว
  • ระบบล้อ:
    • ตัวป้อน: พื้นผิวถนน
    • กระบวนการ: ยึดติดถนน, ทรงตัว
    • ผลผลิต: เคลื่อนที่
    • ข้อมูลย้อนกลับ: ระดับความเร็ว, การยึดติดถนน
  • ระบบเบรก:
    • ตัวป้อน: แรงกระทําต่อเบรก
    • กระบวนการ: ส่งแรงไปยังอุปกรณ์ห้ามล้อ
    • ผลผลิต: ชะลอหรือหยุด
    • ข้อมูลย้อนกลับ: ระดับความเร็ว, ความแรง

การทำงานผิดพลาดของระบบ

• การวิเคราะห์ระบบช่วยให้ระบุได้ว่าส่วนใดของระบบทำงานผิดพลาด และสามารถปรับปรุงหรือพัฒนารถให้ดีขึ้นได้ตรงจุด
• ตัวอย่าง: รถสตาร์ทไม่ติดเนื่องจากแบตเตอรี่เสื่อม(ชาร์จไฟไม่ได้)หรือไดชาร์ทเสื่อม(ปั่นกระแสไฟฟ้าไม่ได้)

สรุปเกี่ยวกับระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน

• ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนประกอบด้วยหลายระบบย่อยที่สัมพันธ์กันเพื่อทำงานให้เป็นไปตามวัตถุประสงค์
• ความรู้เกี่ยวกับระบบเหล่านี้ช่วยให้เข้าใจการทำงานและสามารถปรับปรุงหรือพัฒนาเทคโนโลยีให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

เป้าหมายของการเรียนเทคโนโลยี

• เข้าใจเทคโนโลยีเพื่อการดำรงชีวิต
• เลือกใช้เทคโนโลยีอย่างเหมาะสมโดยคำนึงถึงผลกระทบต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม
• ใช้ความรู้และทักษะจากศาสตร์ต่างๆ เพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างสร้างสรรค์