مقدمة في التصميم الهندسي - التصميم الهندسي - ثالث ثانوي

1. مبادئ التصميم الهندسي سيتعرف الطالب في هذه الوحدة على مبادئ التصميم الهندسي وفرض العمل المتاحة في هذا المجال ثم سيتعرف على القياسات الأساسية وخصائص المواد المستخدمة في التصميم الهندسي، كما سيحلل الطالب دورة حياة المنتج وسيتعرف على الجوانب الفنية لإدارة المشروع. وفي الختام سيطبق الطالب ما تعلمه لإنشاء خطة مشروع بهدف تطوير منتج معين. أهداف التعلم بنهاية هذه الوحدة سيكون الطالب قادرا على أن > يوضح المقصود بالتصميم الهندسي. يعدد الأدوار الوظيفية المختلفة في التصميم الهندسي. يعرف التفكير التصميمي يحدد عمليات هندسة المنتج وأفضل الممارسات. يحلل عمليات وتفتيات إدارة دورة حياة المنتج يميز بين استراتيجيات التصميم > يفسر المقصود بهرم نظم الإنتاج. المختلفة. يعرف المقصود بإدارة المشاريع. يفسر القياسات في مشاريع التصميم يحدد الخصائص التقنية التي يجب على الهندسي. > يوضح كيفية اختيار المواد في المشاريع. مدير المشروع مراعاتها. ينتى خطة ادارة مشروع التطوير منتج يصنف الأنواع المختلفة لخصائص المواد. تصميم هندسي > يوضح المقصود بدورة حياة المنتج ومراحلها. الأدوات > قانت بروجكت (Gantt Project)

الدرس الأول مقدمة في التصميم الهندسي www.leni.edu.sa ما التصميم الهندسي؟ What is Engineering Design عملية التصميم :(Design Placess ) يتضمن التصميم الهندسي إنشاء نظام أو مكون أو عملية لتلبية احتياجات محددة. فهو عملية تنطوي على التوظيف الإبداعي للمبادئ العلمية والتحليل الرياضي من أجل تصميم وتطوير وتحسين حلول تلبي الاحتياجات لمشكلة أو مهمة معينة مع أخذ القيود المحددة في هذا الإطار في الاعتبار. تتضمن عملية التصميم غالبا إنشاء نماذج أولية إن عملية التصميم في نهج منطم متكررة وإجراء اختبارات وعمليات تحسينية، كما تتضمن التعاون بين المهندسين والعلماء لحل مشكلة، أو تطوير نظام. أو وأصحاب المصلحة. وتتناول هذه العملية أيضًا قيام المهندسين بالتعرف على مشكلة مكون أو عملية جديدة. وتتكون معينة. ومن خلال سلسلة من الخطوات والعمليات، يقومون بتطوير حل يمكن إنتاجه هذه العملية من سلسلة من واختياره و استخدامه. الخطوات التي يتبعها المهندسون تشير مراحل التصميم الهندسي إلى الخطوات التدريجية المتتالية التي يتبعها مهندسو أو المصلمون لفضل المشروع من العمليات عند تطوير نظام أو مكون أو عملية جديدة، مع العلم أنه قد تختلف المراحل المفهوم الأولي إلى التنفيذ التهاني المحددة لعملية التصميم اعتمادا على المشروع والضبط الهندسي المطلوب، ولكن العديد من عمليات التصميم الهندسي تتضمن المراحل التالية تعريف المشكلة Problem Definition مراحل عملية التصميم الهندسي العرض والصيانة Presentation and Maintenance البحث والتحاليل Research and Analysis تكوين المفهوم Concept Generation اختار المفهوم Concept Selection تطوير التصميم Design Development المدجة الأولية Prototyping بشكل 11 مراسل لية التصميم المقدسي Implementation تحسين التص Design Optimization النقسم والاختبار Evaluation and Testing وزارة التعليم

TO مراحل عملية التصميم الهندسي Stages of the Engineering Design Process موت 1. تعريف المشكلة تحديد وتعريف المشكلة أو الحاجة التي سيعالجها التصميم شكل واضح. 2 البحث والتحليل البحث وجمع المعلومات والبيانات حول المشكلة بما في ذلك الحلول والقبود الموجودة. 3 تكوين المفهوم العصف الذهني واستكشاف الحلول والمفاهيم والأفكار المتعددة والمحتملة للتصميم. 4. اختيار المفهوم تقييم أفضل مفهوم واختياره بناء على معايير الجدوى والتكلفة والأداء. 5. تطوير التصميم تطوير المواصفات والخطط التفصيلية للفكرة المحددة، بما في ذلك المخططات والنماذج ثنائية وثلاثية الأبعاد. 6. النمذجة الأولية بناء نماذج واقعية أو افتراضية للتصميم، وتصنيعها. 7. التقييم والاختبار تقسيم النموذج الأولي بناء على متطلبات التصميم والمعايير والقيود. واختيار وظائفه وأدائه. 8. تحسين التصميم إجراء تحسينات وتعديلات على التصميم بناءً على اختبار النتائج وتقييمها. و التنفيذ إنتاج التصميم النهائي، وتنفيد ما يتطلبه من تصنيع وتركيب والدريب 10. العرض والصيانة مراقبة التصميم وصيانته بصورة دورية وتقييم أدائه تجدر الإشارة إلى أن عملية التصمم غالبا ما تكون الكرارية حين يرجع المقدسين الي المراحل السابقة لإجراء التعبيرات والتعديلات الحاجة مما يؤدي إلى ابتداء الصميم أفضل وأكثر قوة وزارة التعليم

الأدوار الوظيفية في التصميم الهندسي Job Roles in Engineering Design تختلف الأدوار الوظيفية في التصميم الهندسي حسب المجال المحدد والمراحل المختلفة في عملية التصميم، وتشمل بعض الأدوار الوظيفية الشائعة ما يلي: مهندس تصميم وهو المسؤول عن إنشاء تصاميم ومنتجات وأنظمة جديدة، وتطويرها، حيث يستخدم المعرفة والمبادئ الهندسية لإنشاء تصاميم جديدة فعالة وعملية وأمنة. مهندس مشروع وهو المسؤول عن إدارة تصميم مشروع معين، وتطويره، حيث يعمل مع المصممين والمهندسين الآخرين لضمان اكتمال المشروع في وقته المحدد، وضمن حدود الميزانية والمواصفات المطلوبة. مهندس نظم وهو المسؤول عن التصميم الشامل للأنظمة المعقدة وتكاملها، حيث يعمل مع المهندسين والمصممين الآخرين للتأكد من عمل جميع المكونات والأنظمة الفرعية معا بفعالية وكفاءة. مهندس باحث وهو المسؤول عن إجراء البحث والتطوير لتحسين المنتجات والأنظمة الحالية، أو تطوير منتجات وأنظمة جديدة. كما يعد مسؤولًا عن جمع البيانات وتحليلها واختبار التصاميم الجديدة وتطوير تقنيات جديدة. مهندس تصنيع وهو المسؤول عن تصميم عمليات التصنيع الجديدة والأجهزة والأدوات وتطويرها ، حيث يشمل عمله ضمان أن عملية الإنتاج تتسم بالكفاءة والفعالية من حيث التكلفة. وأن بإمكانها إنتاج منتجات عالية الجودة. مهندس جودة يضمن مهندس الجودة أن التصميم يُلبي معايير الجودة والمواصفات. ويعمل مع المهندسين والمصممين الآخرين على تحديد المشكلات وحلها وتنفيذ ضوابط الجودة في عملية التصميم. مهندس التصميم بمساعدة الحاسب يقوم مهندس التصميم بمساعدة الحاسب (Computer-Aided Design - CAD) بإنشاء وصيانة المخططات الفنية التفصيلية للتصميم والنماذج ثنائية وثلاثية الأبعاد، والمواصفات الخاصة بالتصميم باستخدام برامج التصميم بمساعدة الحاسب (CAD). كما يتعاون مهندس التصميم بمساعدة الحاسب مع مهندسي التصميم والمشاريع لإنشاء المخططات والنماذج الفنية، وتحديثها. مهندس الاختبار والتقييم 548731 ARIS162454 13 SFS 380FST ER 131DGEW HHTY التضمين عملية التصميم الهندسي يعد مهندسي الاختبار والتقييم مسؤولاً عن اختبار التصميم وتقييمه للتأكد العديد من الأدوار " السمة الأحرى من تلبيته المعايير الأداء والسلامة والموثوقية المطلوبة، حيث يحري مهندس المي جان الأنوار الدكورا دنا ويمكن أن تختلف الأدوار والمسؤوليات الدقيقة الاختبار التحليلات والاختبارات على التصميم. ويقدم التغذية الراجعة إلى فريق التصميم لإجراء أي تحسينات ضرورية. سة حسب نطاق المشروع والمؤس 21123-1445

12 التفكير التصميمي Design Thinking التفكير التصميمي هو تهج يستخدم لحل مشكلات التصميم الهندسي لتلبية حاجات المستخدم وبناء النماذج الأولية السريعة ويعد التفكير التصميمي بمثابة عملية تصميم تتمحور حول المستخدم، وتساعد في إنشاء حلول مبتكرة وفعالة من خلال فهم احتياجات المستخدمين ورغباتهم والقيود المحبطة بالاستخدام، وتتضمن عملية التفكير التصميمي عادة المراحل التالية: الفهم فهم احتياجات المستخدم ورغباته والقيود المحيطة به من خلال البحث والملاحظة والمقابلات التعريف تحديد المشكلة عن طريق تكوين معلومات مما تم جمعه خلال مرحلة الفهم، تم تحديد المشكلة بدقة بناء على النتائج المرجوة واحتياجات المستخدم. التفكير تولید مجموعة واسعة من الأفكار للبحث عن الحلول من خلال العصف الذهني ورسم الخرائط الذهنية وغيرها من التقنيات. السعودي الأولي إنشاء نماذج واقعية أو افتراضية للأفكار المتولدة في مرحلة التفكير الاختيار اختبار النماذج الأولية مع المستخدمين. وجمع التعليقات التحسين التصميم بشكل متكرر. التفكير التصميمي عملية مرنة وقابلة للتكييف. تسمح بالتكرار والتحسين في أي مرحلة من مراحل عملية التصميم. مع إمكانية عمل التجارب والتكرار وتصميم النماذج الأولية السريعة. مما يسمع لفرق العمل باختبار الافتراضات والتحقق منها ، وجمع التغذية الراجعة وإجراء التعديلات اللازمة، إن التفكير التصميمي عملية تعاونية تتضمن فريقا متعدد التخصصات من المصممين والمهندسين والباحثتين وأصحاب المصلحة الذين يعملون معا لإنشاء حلول تلبي احتياجات المستخدمين. يستخدم التفكير التصميمي على نطاق واسع في عمليات التصميم الهندسي مما يساعد فرق العمل على إنشاء حلول مبتكرة مرتكزة على المستخدم لتلبية احتياجات المستخدمين وتشجيع الإبداع والتجريب وزارة التعليم

استراتيجيات التصميم Design Strategies اعتمادا ا على متطلبات واحتياجات كل مشروع، يمكن اتباع استراتيجيات تصميم مختلفة عند تطوير حل التصميم الهندسي، حيث تتبع كل استراتيجية تصميم عملية محددة. التصميم الخطي Linear Design عملية التصميم الخطي هي نهج متدرج يتضمن التنقل عبر سلسلة من المراحل بطريقة خطية أحادية الاتجاه، مع تكرار محدود أو دون وجود التكرار. يستخدم هذا النهج في المشاريع التي تكون فيها المشكلة محددة والحل متاح وفق متطلبات ثابتة، ومن الأمثلة على ذلك عملية تصميم الجسور، حيث يجب إكمال كل مرحلة من مراحل العملية الخطية قبل الانتقال إلى المرحلة التالية دون وجود فرص حقيقية للتكرار أو لإجراء تغييرات على التصميم بمجرد بدء الإنشاء. تعد عملية التصميم الخطي أقل مرونة من عمليات التصميم الحديثة مثل: التصميم الرشيق، والتصميم المرتكز حول المستخدم والتفكير التصميمي والتي تتيح التكرارية وتسمح بالاختبار والتغذية الراجعة بشكل متكرر. التصميم التكراري Iterative Design سكل 12 القسم المطرية صلاة المسارات بعد التصميم التكراري بمثابة عملية صقل وتحسين مستمرة. حيث يتم تكرار الخطوات للحصول على تصميم أفضل، ويسمح في هذا النوع بالتغذية الراجعة والتكرار في كل خطوة وفق عملية دورية بطبيعتها ، ومن الأمثلة على التصميم التكراري تطوير طائرة دون طيار، حيث يتم تكرار كل خطوة بدءًا من تحديد المشكلة إلى النماذج الأولية والاختيار، وذلك حتى تصبح الطائرة دون طيار جاهزة للتسويق، مع الاستعانة بالتغذية الراجعة من المستخدمين لتحسين تصميمها بشكل مستمر. يعد التصميم التكراري أكثر مرونة من التصميم الخطي، حيث يتيح جمع التغذية الراجعة والقيام بتغييرات متكررة، ويُستخدم بشكل شائع في التطوير الرشيق (Agile Development) شکل 1.3 انتشار الجوا الباب والتصميم المرتكز على المستخدم والتفكير التصميمي تصد التع التصميم الشامل Inclusive Design التصميم الشامل هو نهج يأخذ بالاعتبار احتياجات جميع المستخدمين بغض النظر عن قدراتهم أو أعمارهم أو أجناسهم أو ثقافتهم أو وضعهم الاجتماعي والاقتصادي، ويهدف هذا النوع من التصميم إلى إنشاء حلول مرنة وقابلة للتكيف مع معطيات مختلفة مثل: إمكانية الوصول، وسهولة الاستخدام، وشمولية التصميم ، ومن الأمثلة عليه تطوير جهاز حاسب يتمتع بتصميم مريح ويمكن استخدامه بشكل مناسب من قبل الأشخاص ذوي الاحتياجات الخاصة وكبار السن والأطفال، ويتضمن تصميم هذا الحاسب إيجاد ميزات مثل: قابلية تعديل الارتفاع، واستخدام بنط كبير للكتابة، وإمكانية تحويل النص إلى كلام منطوق لتسهيل تفاعل المستخدمين ذوي الاحتياجات المختلفة مع الحاسب. يشارك في التصميم الشامل العديد من المستخدمين وأصحاب المصلحة ضمن عملية تصميم تكرارية محورها المستخدم أو الإنسان، مما يعزّز الاندماج الاجتماعي. وينشي شرية الناقة الحقد النفي حلولا يمكن الوصول إليها من قبل المستخدمين ذوي القدرات أو الخلفيات المتنوعة. سائل النصل العام وزارة التعليم 31445

14 التصميم المرتكز على المستخدم User-Centered Design يتضمن التصميم المرتكز على المستخدم (User-Centered Design - CD ) فهم احتياجات المستخدم ومعالجتها من خلال الفهم والبحث والتصميم التكراري وتبدأ عملية التصميم المرتكز على المستخدم بجمع البيانات حول احتياجات المستخدم لتوظيفها في عملية التصميم التي تشمل فهم شخصيات المستخدمين وسلوكهم ثم اختبار مفاهيم التصميم معهم، واستخدام التغدية الراجعة لتحسين التصميم بشكل متكرر. شكل 15 عجلة قيادة فورمولا 1 مثال من الأمثلة على هذه العملية تطوير السيارة. حيث يقوم المصممون بإحراء معير للتصميم المراكم على النجم الأبحاث على المستخدمين لفهم احتياجات السائقين والركاب. ثم تطوير ميزات سهلة الاستخدام مثل: أدوات التحكم البسيطة، والمقاعد القابلة للتعديل، وأنظمة التحكم في درجة الحرارة لتلبية احتياجاتهم. التصميم المستدام Sustainable Design التصميم المستدام هو نهج تكراري متعدد المجالات يهدف إلى إنشاء حلول صديقة للبيئة وعالية الكفاءة في استخدام الموارد، ويتضمن هذا التصميم عملية تقييم الأثر البيني للتصميم والبحث عن فرص الاستخدام الفعال للموارد . وفحص دورة حياة التصميم بدءًا من مصادر المواد المستخدمة إلى التخلص منها في نهاية عمرها الافتراضي، بعد تطوير مصباح يدوي يعمل بالطاقة الشمسية من أمثلة التصميم المستدام المنتج مادي، وذلك باعتباره يستخدم إحدى مصادر الطاقة المتجددة التي تساهم في الحد من النفايات والتلوث، وتعزز استخدام الموارد بكفاءة. مدل 16 منتجات مصنوعة من ورق الكرات الصديق المبيته شكل 17 كرسي شي دم تقسيم الريح التصميم المريح Ergonomic Design يركز التصميم المريح على إنشاء منتجات وبيئات محسنة تهدف الراحة المستخدمين وسلامتهم وزيادة كفاءتهم، وتتضمن عملية التصميم المريح تقييم المتطلبات المادية والمعرفية للمهام وللمستخدمين، وتحديد قرص التحسين ودمج الميزات القابلة للتعديل والتخصيص تعد قارة جهاز الحاسب مثالا على التصميم الناجح المرتكز على المستخدم، حيث تم تطويرها لاستبدال أوامر لوحة المفاتيح الأقل كفاءة، وتم تصميمها وفق حركة اليد الطبيعية للمستخدم من أجل سهولة الاستخدام. وزارة التعليم

1 تمرينات حدد الجملة الصحيحة والجملة الخاطئة فيما يلى: 1. يعتمد التصميم الهندسي حصرا على التحليل الرياضي. 2 تتبع مرحلة تطوير النماذج الأولية مرحلة توليد الأفكار الأولية في التصميم. 3. لا يمكن تحسين مشروع التصميم الهندسي بعد اكتماله. 4. يركز مهندسو النظم على التواصل والتعاون في التطوير مع فرق العمل الأخرى. 5. يراعي التفكير التصميمي تنوع احتياجات المستخدمين المختلفين. 6. لا يشارك أصحاب المصلحة في عملية التفكير التصميمي 7 يعتمد التصميم الخطي على خطوات عمل رشيقة (Agile). 8 يولي التصميم الشامل اهتماما كبيراً بمرحلة بحث وتحليل المشروع. 9. يستخدم التصميم المرتكز على الستخدم بشكل حصري في مشاريع التصميم الهندسي. 10. يركز التصميم المريح بشكل كبير على قدرات المستخدمين المعرفية والجسدية. وضح المقصود بالتصميم الهندسي. صحيحة حافلة . وزارة التعليم

TE حلل مراحل عملية التصميم الهم عنه الأدوار الوظيعية المختلفة في التصميم الهندسي مع توضيح كل منها. وزارة التعليم

5 ضع قائحة بمراحل عملية التفكير التصميمي 6 قارن بين الستر الجيات التصميم الخطي والتصميم الكراري. وزارة التعليم

TE 2 أشرح كيف يضع التصميعُ الشامل المستخدم البشري في صدارة عملية التصميم اشرح ليي تركير التصميم المرتكز على المستخدم على التعدية الراجعة في مرحلة الاختبار اشرح سبب اعتبار المتصميم المستدام التصويح الأكثر أهمية في الوقت الحاضر. وزارة التعليم