บทที่ 3 ระบบทางเทคโนโลยี

ประกอบด้วยเนื้อหา ดังนี้

1.  ระบบ คืออะไร

2.  ระบบทางเทคโนโลยี

3.  การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยี

จุดประสงค์การเรียนรู้

1.  นักเรียนสามารถวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีของชิ้นงานหรือวิธีการในชีวิตประจำวันได้

2.  นักเรียนสามารถประยุกต์ใช้แนวคิดระบบทางเทคโนโลยีเพื่อการดูแลรักษาเทคโนโลยีได้อย่างเหมาะสม

3.1 ระบบคืออะไร

    ระบบ (system) คือ กลุ่มของส่วนต่าง ๆ ตั้งแต่สองส่วนขึ้นไปประกอบเข้าด้วยกันและทำงานร่วมกัน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์เดียวกัน

    ระบบ อาจจำแนกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ ระบบที่พบในธรรมชาติกับระบบที่มนุษย์สร้างขึ้น

    ระบบที่พบในธรรมชาติ คือ ระบบที่ธรรมชาติสร้างขึ้นหรือเป็นไปตามธรรมชาติ เช่น ระบบลำเลียงในพืช ระบบภูมิคุ้มกันร่างกายมนุษย์ ระบบย่อยอาหาร ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบหายใจ

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

คำถามชวนคิด:ในชีวิตประจำวันนักเรียนรู้จักระบบอะไรบ้าง และระบบนั้นมีการทำงานอย่างไร

ระบบที่มนุษย์สร้างขึ้น คือ ระบบที่สร้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกหรือเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมนุษย์ เช่น ระบบไฟฟ้า ระบบบำบัดน้ำเสีย ระบบการให้น้ำพืช

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

คำถามชวนคิด:ระบบทางเทคโนโลยีเป็นระบบที่พบในธรรมชาติหรือระบบที่มนุษย์สร้างขึ้น

3.2 ระบบทางเทคโนโลยี

          ระบบทางเทคโนโลยี (technological system) คือ มนุษย์ประดิษฐ์หรือสร้างเทคโนโลยีขึ้นมาเพื่อใช้ในกระบวนการแก้ปัญหา หรือสนองความต้องการ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ ซึ่งกล่าวได้ว่าเทคโนโลยีนั้นจะต้องทำงานอย่างเป็นระบบ

          ระบบทางเทคโนโลยีจะประกอบไปด้วย ตัวป้อน (input) กระบวนการ (process) และผลผลิต (output) ที่สัมพันธ์กัน นอกจากนี้ระบบทางเทคโนโลยีอาจมีข้อมูลย้อนกลับ (feedback) เพื่อควบคุมการทำงานให้ได้ตามวัตถุประสงค์

รูป 3.3 แผนภาพระบบทางเทคโนโลยี

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

ตัวป้อน (input) คือ สิ่งที่ป้อนเข้าสู่ระบบซึ่งอาจมีมากกว่า 1 อย่าง

        กระบวนการ (process) คือ กิจกรรมหรือการดำเนินการที่เกิดขึ้นในระบบ เพื่อทำให้เกิดผลผลิตตามวัตถุประสงค์

       ผลผลิต (output) คือ ผลที่ได้จากการทำงานร่วมกันของตัวป้อน และกระบวนการของระบบ ผลผลิตยังรวมถึงสิ่งที่เป็นผลพลอยได้จากระบบซึ่งอาจเป็นสิ่งที่เราต้องการหรือไม่ก็ได้ เช่น ของเสีย เศษวัสดุ

      ข้อมูลย้อนกลับ (feedback) คือ ข้อมูลที่ใช้ในการควบคุมหรือป้อนกลับให้ระบบทำงานได้บรรลุตามวัตถุประสงค์ ซึ่งอาจมีได้ในบางระบบ

ตัวอย่างองค์ประกอบระบบทางเทคโนโลยีของจักรยาน

รูป 3.4 ระบบทางเทคโนโลยีของจักรยาน  

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

            ระบบทางเทคโนโลยีของจักรยานมีองค์ประกอบ ได้แก่ ตัวป้อน คือ แรงที่เราถีบบันไดจักรยาน ส่งผลให้เกิดกระบวนการของระบบ คือ จานหน้าหมุนทำให้โซ่เคลื่อนที่บังคับให้จานหลังและล้อจักรยานหมุน เกิดผลผลิตของระบบ คือ การเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของจักรยานโดยความเร็วในการเคลื่อนที่ของจักรยาน คือ ข้อมูลย้อนกลับของระบบ ซึ่งส่งผลต่อตัวป้อนหรือแรงที่เราถีบบันไดจักรยาน เช่น ถ้าต้องการให้จักรยานเคลื่อนที่เร็วขึ้น ต้องเพิ่มแรงถีบบันไดจักรยานให้มากขึ้น

ตัวอย่างองค์ประกอบระบบทางเทคโนโลยีของเตาแก๊ส

            อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

ระบบทางเทคโนโลยีของเตาแก๊สมีองค์ประกอบ ได้แก่ ตัวป้อน คือ แก๊สหุงต้มที่ไหลเข้าสู่เตาและประกายไฟจุดนำ กระบวนการ คือ เมื่อเปิดวาล์วควบคุมแก๊ส แก๊สจะไหลเข้าหัวเตาและสัมผัสกับประกายไฟจุดนำบริเวณหัวเตาก่อให้เกิดเปลวไฟและความร้อนบนหัวเตาเป็นผลผลิตของเตาแก๊ส 

3.3 การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยี

            การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยี คือ การพิจารณาองค์ประกอบของระบบ ซึ่งประกอบด้วย ตัวป้อน กระบวนการ ผลผลิต และข้อมูลย้อนกลับ ในระบบทางเทคโนโลยี หากส่วนใดส่วนหนึ่งในระบบขาดหายไปหรือทำงานบกพร่อง ระบบจะไม่สามารถทำงานสำเร็จตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการได้ การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีช่วยให้เข้าใจความสำคัญของการทำงานร่วมกันของแต่ละองค์ประกอบ นำไปสู่ความเข้าใจในการแก้ไขข้อบกพร่องและการดูแลรักษาเทคโนโลยี ดังตัวอย่างต่อไปนี้

กระติกน้ำร้อนไฟฟ้า

รูป 3.6 แผนภาพระบบทางเทคโนโลยีของกระติกน้ำร้อนไฟฟ้า  

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท. 

ตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์

ตัวป้อน              คือ แสงอาทิตย์ อาหารที่ต้องการอบแห้ง

กระบวนการ  คือ พื้นอะลูมิเนียมสีดำดูดกลืนความร้อนจากแสงอาทิตย์ ทำให้เกิดความร้อนสะสมและการหมุนเวียนอากาศ            

                             ภายในตู้อบ

ผลผลิต          คือ อาหารอบแห้ง

        รูป 3.7 แผนภาพระบบทางเทคโนโลยีของตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์    

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

การรดน้ำอัตโนมัติแบบวัดความชื้นของดิน

     ตัวป้อน      คือ ค่าความชื้นในดิน น้ำ

    กระบวนการ   คือ เซ็นเซอร์ตรวจวัดความชื้นในดินส่งสัญญาณให้ปั๊มน้ำทำงาน

    ผลผลิต       คือ ละอองน้ำจากหัวสปริงเกอร์

    ข้อมูลย้อนกลับ  คือ ค่าความชื้นในดิน

                 รูป 3.7 แผนภาพระบบทางเทคโนโลยีของการรดน้ำอัตโนมัติแบบวัดความชื้นของดิน   

             อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

สรุปท้ายบท

             ระบบทางเทคโนโลยีมีองค์ประกอบ คือ ตัวป้อน (input) กระบวนการ (process) ผลผลิต (output) และบางระบบมีข้อมูลย้อนกลับ (feedback) องค์ประกอบทั้งหมดจะทำงานสัมพันธ์กันเพื่อให้เทคโนโลยีนั้นทำงานสำเร็จตามวัตถุประสงค์ การเรียนรู้และทำความเข้าใจระบบทางเทคโนโลยีช่วยให้เราสามารถแก้ไขข้อบกพร่อง รวมทั้งดูแลรักษาเทคโนโลยีให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีอายุการใช้งานยาวนาน