इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया

अभियांत्रिकी (इंजीनियरिंग) डिजाइन प्रक्रिया चरणों की सामान्य श्रृंखला है जो इंजीनियर कार्यात्मक उत्पादों और प्रक्रियाओं को बनाने में उपयोग करते हैं। प्रक्रिया अत्यधिक पुनरावृत्त है - प्रक्रिया के कुछ हिस्सों को अक्सर दूसरे में प्रवेश करने से पहले कई बार दोहराया जाना चाहिए - हालांकि भाग (ओं) जो पुनरावृत्त हो जाते हैं और किसी भी परियोजना में ऐसे चक्रों की संख्या भिन्न हो सकती है।

यह निर्णय लेने की एक प्रक्रिया है (अक्सर पुनरावृत्त) जिसमें बुनियादी विज्ञान, गणित और अभियांत्रिकी विज्ञान को एक निर्दिष्ट उद्देश्य को पूरा करने के लिए संसाधनों को इष्टतम रूप से परिवर्तित करने के लिए लागू किया जाता है। डिजाइन प्रक्रिया के मूलभूत तत्वों में उद्देश्यों और मानदंडों की स्थापना, संश्लेषण, विश्लेषण, निर्माण, परीक्षण और मूल्यांकन शामिल हैं।

अभियांत्रिकी डिजाइन प्रक्रिया के सामान्य चरण
यह समझना महत्वपूर्ण है कि अभियांत्रिकी डिजाइन प्रक्रिया के विभिन्न फ्रेमिंग/आर्टिक्यूलेशन हैं। नियोजित विभिन्न शब्दावली में ओवरलैप की अलग-अलग डिग्री हो सकती है, जो प्रभावित करती है कि किसी दिए गए मॉडल में कौन से चरण स्पष्ट रूप से बताए गए हैं या उच्च स्तर बनाम अधीनस्थ माने जाते हैं। यह, निश्चित रूप से, यहां दिए गए किसी विशेष उदाहरण के चरणों/अनुक्रमों पर उतना ही लागू होता है।

अभियांत्रिकी डिजाइन प्रक्रिया का एक उदाहरण निम्नलिखित चरणों को चित्रित करता है: अनुसंधान, अवधारणा, व्यवहार्यता मूल्यांकन, डिजाइन आवश्यकताओं की स्थापना, प्रारंभिक डिजाइन, विस्तृत डिजाइन, उत्पादन योजना और उपकरण डिजाइन, और उत्पादन। अन्य, यह देखते हुए कि अलग-अलग लेखक (अनुसंधान साहित्य और पाठ्यपुस्तकों दोनों में) डिजाइन प्रक्रिया के विभिन्न चरणों को उनके भीतर होने वाली अलग-अलग गतिविधियों के साथ परिभाषित करते हैं, ने अधिक सरलीकृत/सामान्यीकृत मॉडल का सुझाव दिया है - जैसे समस्या की परिभाषा, वैचारिक डिजाइन, प्रारंभिक डिजाइन, विस्तृत डिजाइन, और डिजाइन संचार। यूरोपीय अभियांत्रिकी डिजाइन साहित्य से प्रक्रिया का एक अन्य सारांश, कार्य का स्पष्टीकरण, वैचारिक डिजाइन, अवतार डिजाइन, विस्तार डिजाइन शामिल है। (नोट: इन उदाहरणों में, अन्य प्रमुख पहलू - जैसे कि अवधारणा मूल्यांकन और प्रोटोटाइप - सूचीबद्ध चरणों में से एक या अधिक के सबसेट और/या एक्सटेंशन हैं।)

अनुसंधान
डिजाइन प्रक्रिया के विभिन्न चरणों (और पहले भी) में सूचना और अनुसंधान का पता लगाने में काफी समय लग सकता है। मौजूदा लागू साहित्य, मौजूदा समाधानों, लागतों और बाज़ार की ज़रूरतों से जुड़ी समस्याओं और सफलताओं पर विचार किया जाना चाहिए।

सूचना का स्रोत प्रासंगिक होना चाहिए। यदि बाजार में अन्य समाधान उपलब्ध हैं तो रिवर्स अभियांत्रिकी एक प्रभावी तकनीक हो सकती है। सूचना के अन्य स्रोतों में इंटरनेट, स्थानीय पुस्तकालय, उपलब्ध सरकारी दस्तावेज, व्यक्तिगत संगठन, व्यापार पत्रिकाएं, विक्रेता सूची और उपलब्ध व्यक्तिगत विशेषज्ञ शामिल हैं।

डिजाइन आवश्यकताएँ
डिजाइन आवश्यकताओं की स्थापना और आवश्यकता विश्लेषण आयोजित करना, जिसे कभी-कभी समस्या परिभाषा (या संबंधित गतिविधि माना जाता है) कहा जाता है, डिजाइन प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है, और यह कार्य अक्सर व्यवहार्यता विश्लेषण के साथ ही किया जाता है। डिज़ाइन आवश्यकताएँ अभियांत्रिकी डिज़ाइन प्रक्रिया के दौरान विकसित होने वाले उत्पाद या प्रक्रिया के डिज़ाइन को नियंत्रित करती हैं। इनमें बुनियादी चीजें जैसे कार्य, गुण और विशिष्टताएं शामिल हैं - जो उपयोगकर्ता की जरूरतों का आकलन करने के बाद निर्धारित की जाती हैं। कुछ डिज़ाइन आवश्यकताओं में हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर पैरामीटर, रख-रखाव, उपलब्धता और परीक्षण क्षमता शामिल हैं।

व्यवहार्यता
कुछ मामलों में, एक व्यवहार्यता अध्ययन किया जाता है जिसके बाद अगले चरण के लिए कार्यक्रम, संसाधन योजनाएँ और अनुमान विकसित किए जाते हैं। व्यवहार्यता अध्ययन निर्णय लेने की प्रक्रिया का समर्थन करने के लिए प्रस्तावित परियोजना की क्षमता का मूल्यांकन और विश्लेषण है। यह वांछित परिणाम प्राप्त करने के विकल्पों या विधियों की रूपरेखा और विश्लेषण करता है। व्यवहार्यता अध्ययन सर्वोत्तम परिदृश्य की पहचान करने के लिए परियोजना के दायरे को कम करने में मदद करता है। एक व्यवहार्यता रिपोर्ट तैयार की जाती है जिसके बाद व्यवहार्यता समीक्षा की जाती है।

व्यवहार्यता मूल्यांकन का उद्देश्य यह निर्धारित करना है कि इंजीनियर की परियोजना डिजाइन चरण में आगे बढ़ सकती है या नहीं। यह दो मानदंडों पर आधारित है: परियोजना को प्राप्त करने योग्य विचार पर आधारित होना चाहिए, और इसे लागत लेखांकन के भीतर होना चाहिए। व्यवहार्यता अध्ययन के इस हिस्से में शामिल होने के लिए अनुभव और अच्छे निर्णय वाले इंजीनियरों का होना महत्वपूर्ण है।

अवधारणा निर्माण
एक अवधारणा अध्ययन (अवधारणा, वैचारिक डिजाइन) अक्सर परियोजना नियोजन का एक चरण होता है जिसमें विचारों का निर्माण और उन विचारों को लागू करने के पेशेवरों और विपक्षों को ध्यान में रखना शामिल होता है। परियोजना का यह चरण त्रुटि की संभावना को कम करने, लागत प्रबंधन, जोखिम मूल्यांकन और इच्छित परियोजना की संभावित सफलता का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है। किसी भी घटना में, अभियांत्रिकी समस्या या समस्या परिभाषित होने के बाद, संभावित समाधानों की पहचान की जानी चाहिए। इन समाधानों को विचार (विचार निर्माण) का उपयोग करके पाया जा सकता है, मानसिक प्रक्रिया जिसके द्वारा विचार उत्पन्न होते हैं। वास्तव में, इस कदम को अक्सर विचार या संकल्पना निर्माण कहा जाता है। निम्नलिखित व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीकें हैं:


 * ट्रिगर शब्द - हाथ में समस्या से जुड़ा एक शब्द या वाक्यांश कहा गया है, और बाद के शब्दों और वाक्यांशों को याद किया जाता है।
 * रूपात्मक विश्लेषण (समस्या-समाधान) - स्वतंत्र डिजाइन विशेषताओं को एक चार्ट में सूचीबद्ध किया गया है, और प्रत्येक समाधान के लिए विभिन्न अभियांत्रिकी समाधान प्रस्तावित हैं। आम तौर पर, एक प्रारंभिक रेखाचित्र और लघु रिपोर्ट रूपात्मक चार्ट के साथ होती है।
 * सिनेटिक्स - इंजीनियर उसे या खुद को आइटम के रूप में कल्पना करता है और पूछता है, अगर मैं सिस्टम होता तो मैं क्या करता? सोचने का यह अपरंपरागत तरीका समस्या का समाधान ढूंढ सकता है। संकल्पनात्मक कदम का महत्वपूर्ण पहलू संश्लेषण है। संश्लेषण अवधारणा के तत्व को लेने और उन्हें उचित तरीके से व्यवस्थित करने की प्रक्रिया है। संश्लेषण रचनात्मक प्रक्रिया हर डिजाइन में मौजूद है।
 * विचार-मंथन - इस लोकप्रिय विधि में विभिन्न विचारों के बारे में सोचना शामिल है, आमतौर पर एक छोटे समूह के हिस्से के रूप में, और इन विचारों को किसी न किसी रूप में समस्या के समाधान के रूप में अपनाना

विभिन्न उत्पन्न विचारों को एक अवधारणा मूल्यांकन कदम से गुजरना चाहिए, जो संभावित विकल्पों की सापेक्ष शक्तियों और कमजोरियों की तुलना और तुलना करने के लिए विभिन्न उपकरणों का उपयोग करता है।

प्रारंभिक डिजाइन
प्रारंभिक डिज़ाइन, या उच्च-स्तरीय डिज़ाइन में शामिल है (जिसे फ्रंट-एंड अभियांत्रिकी या बेसिक डिज़ाइन भी कहा जाता है), अक्सर डिज़ाइन अवधारणा और विस्तृत डिज़ाइन के बीच की खाई को पाटता है, विशेष रूप से ऐसे मामलों में जहाँ विचार के दौरान प्राप्त अवधारणा का स्तर पूर्ण मूल्यांकन के लिए पर्याप्त नहीं होता है।. तो इस कार्य में, समग्र सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन परिभाषित किया गया है, और योजनाबद्ध, आरेख, और :wikt:प्रोजेक्ट के लेआउट प्रारंभिक प्रोजेक्ट कॉन्फ़िगरेशन प्रदान कर सकते हैं। (यह विशेष रूप से क्षेत्र, उद्योग और उत्पाद द्वारा बहुत भिन्न होता है।) विस्तृत डिजाइन और अनुकूलन के दौरान, बनाए जा रहे हिस्से के पैरामीटर बदल जाएंगे, लेकिन प्रारंभिक डिजाइन परियोजना के निर्माण के लिए सामान्य रूपरेखा तैयार करने पर केंद्रित है।

एस ब्लैंचर्ड और जे फैब्रीकी ने इसका वर्णन इस प्रकार किया है: वैचारिक डिजाइन की शुरुआत करने वाला 'व्हाट्स' अवधारणात्मक डिजाइन मूल्यांकन प्रयास से 'कैसे' उत्पन्न करता है जो व्यवहार्य वैचारिक डिजाइन अवधारणाओं पर लागू होता है। अगला, आवंटित आवश्यकताओं के माध्यम से 'कैसे' को प्रारंभिक डिजाइन में लिया जाता है। वहां वे 'क्या' बन जाते हैं और इस निचले स्तर पर 'कैसे' को संबोधित करने के लिए प्रारंभिक डिजाइन चलाते हैं।

विस्तृत डिजाइन
निम्नलिखित फीड विस्तृत डिजाइन (विस्तृत अभियांत्रिकी) चरण है, जिसमें सामग्री की खरीद भी शामिल हो सकती है। यह चरण ठोस मॉडलिंग, रेखाचित्रों के साथ-साथ विनिर्देशों के माध्यम से पूर्ण विवरण द्वारा परियोजना/उत्पाद के प्रत्येक पहलू को विस्तृत करता है।

कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन (CAD) प्रोग्राम ने विस्तृत डिज़ाइन चरण को और अधिक कुशल बना दिया है। उदाहरण के लिए, एक सीएडी प्रोग्राम किसी भाग की गुणवत्ता में बाधा डाले बिना वॉल्यूम कम करने के लिए अनुकूलन प्रदान कर सकता है। यह पूरे भाग में तनाव निर्धारित करने के लिए परिमित तत्व विधि का उपयोग करके तनाव (यांत्रिकी) और विस्थापन (वेक्टर) की गणना भी कर सकता है।

[[उत्पादन योजना]]
उत्पादन योजना और उपकरण डिजाइन में यह योजना शामिल है कि उत्पाद का बड़े पैमाने पर उत्पादन कैसे किया जाए और निर्माण प्रक्रिया में किन उपकरणों का उपयोग किया जाए। इस चरण में पूरा किए जाने वाले कार्यों में सामग्री का चयन, उत्पादन प्रक्रियाओं का चयन, संचालन के अनुक्रम का निर्धारण, और उपकरण जैसे जिग्स, जुड़नार, धातु काटने और धातु या प्लास्टिक बनाने के उपकरण का चयन शामिल है। इस कार्य में अतिरिक्त प्रोटोटाइप परीक्षण पुनरावृत्तियों को भी शामिल किया गया है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि बड़े पैमाने पर उत्पादित संस्करण योग्यता परीक्षण मानकों को पूरा करता है।

वैज्ञानिक पद्धति से तुलना
अभियांत्रिकी एक ऐसी समस्या तैयार कर रही है जिसे डिजाइन के माध्यम से हल किया जा सकता है। विज्ञान एक ऐसा प्रश्न तैयार कर रहा है जिसे जांच के माध्यम से हल किया जा सकता है। अभियांत्रिकी डिजाइन प्रक्रिया वैज्ञानिक पद्धति से कुछ समानता रखती है। दोनों प्रक्रियाएं मौजूदा ज्ञान से शुरू होती हैं, और धीरे-धीरे ज्ञान की खोज (शुद्ध या बुनियादी विज्ञान के मामले में) या एक समाधान (अनुप्रयुक्त विज्ञान के मामले में, जैसे अभियांत्रिकी) में अधिक विशिष्ट हो जाती हैं। अभियांत्रिकी प्रक्रिया और वैज्ञानिक प्रक्रिया के बीच मुख्य अंतर यह है कि अभियांत्रिकी प्रक्रिया डिज़ाइन, रचनात्मकता और नवाचार पर केंद्रित है जबकि वैज्ञानिक प्रक्रिया डिस्कवरी (अवलोकन) पर जोर देती है।

डिग्री कार्यक्रम
विश्वविद्यालयों में विधियों को सिखाया और विकसित किया जा रहा है जिनमें निम्न शामिल हैं:
 * अभियांत्रिकी डिजाइन, ब्रिस्टल विश्वविद्यालय # अभियांत्रिकी संकाय
 * डायसन स्कूल ऑफ डिजाइन अभियांत्रिकी, इंपीरियल कॉलेज लंदन
 * टीयू डेल्फ़्ट, औद्योगिक डिजाइन अभियांत्रिकी।
 * वाटरलू विश्वविद्यालय, अभियांत्रिकी के वाटरलू संकाय # सिस्टम डिजाइन अभियांत्रिकी विश्वविद्यालय

यह भी देखें

 * व्यावहारिक विज्ञान
 * कंप्यूटर-स्वचालित डिजाइन
 * डिज़ाइन इंजीनियर
 * अभियांत्रिकी विश्लेषण
 * अभियांत्रिकी अनुकूलन
 * नया उत्पाद विकास
 * सिस्टम अभियांत्रिकी प्रक्रिया
 * सरोगेट मॉडल
 * पारंपरिक अभियांत्रिकी

बाहरी संबंध

 * Ullman, David G. (2009) The Mechanical Design Process, Mc Graw Hill, 4th edition, ISBN 978-0072975741
 * Eggert, Rudolph J. (2010) Engineering Design, Second Edition, High Peak Press, Meridian, Idaho, ISBN 978-0131433588
 * Eggert, Rudolph J. (2010) Engineering Design, Second Edition, High Peak Press, Meridian, Idaho, ISBN 978-0131433588