Ringkasan Mudah Faham (Nota Pengajian Kejuruteraan Mekanikal Tingkatan 4 Bab 4: Reka Bentuk Kejuruteraan)

Dokumen ini menggariskan dua aspek utama dalam reka bentuk kejuruteraan: pengurusan projek dan proses penghasilan produk. Pengurusan projek adalah rangka kerja untuk melaksanakan tugasan, manakala proses reka bentuk adalah langkah-langkah kreatif dan teknikal untuk mencipta penyelesaian.

1. Pengurusan Projek (Modul 4.1)

Pengurusan projek adalah proses membimbing sesuatu projek dari awal hingga akhir untuk mencapai objektif yang ditetapkan dari segi masa, kos, dan kualiti. Ia merangkumi tiga bahagian utama: Perancangan, Penjadualan, serta Pemantauan dan Pengawalan.

Apakah Aspek-aspek Utama Pengurusan Projek?

1. Pembentukan Kumpulan dan Peranan:

    ◦ Pembentukan Kumpulan: Aktiviti projek diagihkan mengikut minat dan pengetahuan ahli untuk meningkatkan keyakinan dan kemahiran membuat keputusan. Bilangan ahli yang ideal ialah 4 hingga 6 orang.

    ◦ Peranan Ahli Kumpulan: Setiap ahli mempunyai peranan spesifik seperti mengetuai komunikasi, menyelaras jadual mesyuarat, mencatat idea, dan memastikan komitmen terhadap tugasan.

2. Mengenal Pasti Masalah:

    ◦ Proses ini menjawab tiga persoalan asas: Siapa memerlukan, Apa yang diperlukan, dan Kenapa ia diperlukan.

    ◦ Terdapat empat langkah dalam proses ini:

        ▪ (a) Senaraikan Masalah: Menjalankan kaji selidik untuk menentukan keperluan, kekangan, dan matlamat projek.

        ▪ (b) Pengumpulan Maklumat: Mengumpul data melalui temu ramah, kajian paten sedia ada, carian internet, dan borang kaji selidik.

        ▪ (c) Menganalisis Masalah: Memecahkan masalah kepada komponen-komponen kecil menggunakan teknik seperti Diagram Ishikawa (Tulang Ikan) yang mengkaji sebab (Manusia, Bahan, Kaedah, Peralatan) dan akibat, atau Peta Minda untuk visualisasi idea.

        ▪ (d) Rumusan Kenyataan Masalah (Problem Statement): Menghasilkan deskripsi masalah yang ringkas, logik, dan jelas yang merangkumi isu, pihak yang terlibat, dan sebab penyelesaian diperlukan.

3. Penjadualan Projek:

    ◦ Tujuan penjadualan adalah untuk menyusun atur aktiviti projek mengikut jangka masa dan kos.

    ◦ Carta Gantt adalah alat yang sering digunakan. Ia merupakan carta bar yang menunjukkan aktiviti pada paksi mengufuk dan tempoh masa pada paksi mencancang.

4. Anggaran Kos:

    ◦ Anggaran kos adalah hasil pengiraan kos tetap dan kos tidak tetap.

    ◦ Kos Tetap: Kos yang tidak berubah, seperti sewa peralatan atau bangunan.

    ◦ Kos Tidak Tetap (Berubah): Kos yang berubah mengikut pengeluaran, seperti bahan mentah, upah pekerja, dan bil utiliti.

5. Pengawalan dan Pemantauan Projek:

    ◦ Proses ini memastikan projek berjalan mengikut perancangan dari segi skop, kualiti, bajet, dan kemajuan sebenar.

    ◦ Kaedah yang digunakan termasuk mesyuarat berkala, laporan kemajuan, sesi perundingan, dan penggunaan buku catatan reka bentuk oleh setiap ahli.

2. Proses Reka Bentuk Penghasilan Produk Kejuruteraan (Modul 4.2)

Proses reka bentuk kejuruteraan adalah satu siri langkah sistematik untuk merancang dan merealisasikan produk bagi memenuhi keperluan pengguna, dengan mengambil kira pelbagai kriteria seperti keselamatan, ergonomik, dan kelestarian.

Apakah Langkah-langkah Utama Proses Reka Bentuk Kejuruteraan?

1. Penetapan Objektif Reka Bentuk: Menentukan apa yang perlu dicapai. Kaedah SMART (Specific, Measurable, Achievable, Realistic, Time-bound) digunakan untuk memastikan objektif jelas dan boleh diukur.

2. Pembangunan Idea Reka Bentuk Awalan: Menjana seberapa banyak idea yang mungkin melalui teknik sumbang saran (brainstorming). Kaedah 6-3-5 (6 ahli, 3 idea setiap seorang, 5 minit selang masa) boleh digunakan untuk merangsang kreativiti. Idea ini digambarkan melalui lakaran.

3. Kenal Pasti Kriteria Reka Bentuk: Menetapkan standard yang boleh diukur untuk menilai idea. Contoh kriteria termasuk jenis bahan, kos, ergonomik, estetik, saiz, fungsi, prestasi, kelestarian, dan keselamatan.

4. Analisis Reka Bentuk: Menilai idea berdasarkan kriteria yang ditetapkan, merangkumi analisis bahan, perbandingan reka bentuk sedia ada, dan anggaran kos.

5. Pemilihan Reka Bentuk Awal: Memilih reka bentuk terbaik menggunakan kaedah sistematik seperti Kaedah Pugh’s (perbandingan berpasangan menggunakan matriks) atau Kaedah Weighted-rating (memberi pemberat kepada setiap kriteria).

6. Penentuan Spesifikasi Reka Bentuk: Menghasilkan dokumen terperinci yang menerangkan bagaimana reka bentuk akan dibuat, fungsinya, dan pematuhannya terhadap piawaian.

7. Penyediaan Cetakan Biru (Blueprint): Menghasilkan lukisan kejuruteraan terperinci yang mengandungi semua maklumat seperti dimensi, senarai bahan (Bill of Materials – BOM), dan lukisan pemasangan.

8. Pembinaan Prototaip: Membina model fizikal pertama produk untuk tujuan pengujian.

9. Pengujian dan Penilaian Fungsi Prototaip: Mengesahkan sama ada prototaip berfungsi seperti yang dikehendaki dan mengenal pasti sebarang penambahbaikan yang diperlukan.

10. Penghasilan Model Penyelesaian: Menghasilkan model akhir produk setelah semua kelemahan pada prototaip dikenal pasti dan diperbaiki.