เจาะซอฟต์แวร์ออกแบบโครงสร้าง สายพันธ์ุุใหม่ จากมุมมองผู้เชี่ยวชาญ ตอน 1

“Tools ใด ที่สามารถปฎิวัติก้าวข้ามเข้าสู่ความเพียบพร้อม แบบ All-in-one package (One Stop Service) เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ ตลอดสายการทำงาน (Model-Analyze-Design-Detail-Fabrication-BIM-Exchange of Information) คือ ความใฝ่ฝันของวิศวกรมืออาชีพ อย่างแท้จริง! …

ProtaStructure Suite 2021 มีคำตอบ!!

[1] แกะไทม์ไลน์ ย้อนกลับไปในอดีต…เพื่อถอดบทเรียนจากอดีต

ตลอดร่วม 30 ปี! ที่ผมได้โลดแล่นอยู่ในวงการวิชาชีพวิศวกรรม โดยเฉพาะในสายงานด้านการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างอาคาร ทั้งที่เกี่ยวข้องในด้านของการรับงานออกแบบ การบรรยาย และการเรียนการสอน  ทำให้ตัวผมเองมีมุมมองที่กว้างพอสมควร  จึงมองเห็นแม้มุมซ่อนเร้น เล็กๆ น้อยๆ ของปัญหาต่างๆ  ตลอดกระบวนการและขั้นตอนการทำงาน ในส่วนของการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างอาคารฯ ได้ดีในระดับหนึ่ง จึงทำให้รู้ดีว่า ตัวเราเองรวมไปถึงวิศวกรวิชาชีพทั่วๆ ไป ที่ทำงานในด้านนี้  ต้องการอะไร ขาดอะไร และต้องแสวงหาอะไรมาเสริมฯ  ซึ่งสรุปโดยหลักใหญ่ก็มีใน 2 ส่วน คือ หนึ่ง..องค์ความรู้ด้านวิศวกรรม (Datas/Knowledge base)  สอง..เครื่องมือ (Tools/Software) เสริม เพื่อช่วยเพิ่มศักยภาพในการทำงานและการแข่งขัน  ซึ่งทั้ง 2 สิ่งนี้ปฏิเสธไม่ได้เลยว่า  คือขุมพลังช้างสารที่จักช่วยผลักดันให้เหล่าขุนพลวิศวกร  ได้เบียดตัวเองเพื่อสอดแทรกขึ้นมายืนอยู่แถวต้นๆ ของวงการวิชาชีพวิศวกรรมได้…แล้วท่านหล่ะ! ค้นเจอแล้วหรือยัง! ในทั้ง 2 ส่วนที่กล่าวมาข้างต้น (ง่ายๆ คือ หากข้อมูลดี แลมีตัวช่วยชั้นดี ก็มีชัยตั้งแต่อยู่ในมุ้ง!)

ในส่วนของเครื่องมือ (Tools/Software) เสริมในบ้านเรา หากจะมองย้อนรอยกลับไปในอดีตเมื่อร่วม 30 กว่าปีให้หลัง ซึ่งหากวิศวกรท่านใด ใส่ใจและจริงจังในการใช้งาน Software ช่วยงานด้านวิศวกรรม ก็จะรู้ดีว่า Software ช่วยงานด้านวิศวกรรม ที่เป็นผู้นำในบ้านเมืองเราและเป็นเจ้าตลาด ที่แพร่หลายมาช้านาน นั่นก็คือ Software จากค่ายทางฝั่งของประเทศสหรัฐอเมริกา  ต่อจากนั้นมา จึงค่อยๆ ทยอยมี Software จากค่ายอื่นๆ ปล่อยตามกันออกมา ไม่ว่าจะเป็น Software จากกลุ่มประเทศทางฝั่งของทวีปออสเตรเลียหรือในทวีปเอเชีย  แต่!…ก็มีสิ่งที่ไม่น่าเชื่อ คือ Software จากกลุ่มประเทศทางฝั่งของทวีปยุโรป  กลับถูกกลบมิด ไม่ติดตา ไม่ติดตลาด ขาดการยอมรับ  ทั้งๆ ที่มีดีและอาจดีกว่าเสียด้วยซ้ำ (ทำไม! เพราะอะไร?) จึงทำให้น่าคิดว่า เอ! มันติดที่อะไรและตรงไหน สุดท้าย อ่อ! นี่ใช่เลย! อาจเนื่องเพราะเรื่องของภาษา Code หรือมาตรฐานที่ไม่ผสมผสาน หรือไม่รองรับกับการศึกษาในบ้านเมืองเรา เพราะ Software จากค่ายทางทวีปยุโรป แรกๆ นั้นมุ่งเน้นแต่เฉพาะกลุ่มโดยเฉพาะในเรื่องของ Code (EURO Code) และภาษาจึงค่อนข้างมีข้อจำกัด และยิ่งเห็นชัดเมื่อมีการนำมาใช้งานในประเทศไทย ก็หมดกันละซิครับ! แล้วจะมี Software จากกลุ่มประเทศทางฝั่งของทวีปยุโรป ตัวใดหล่ะ! ที่จะหาญกล้าผ่าเหล่า  เข้าทำนองของดีต้องมีความต่าง (ต่างจากวัฒนธรรมเดิมๆ )…แต่ทว่า! เมื่อไม่นานมานี้ ก็มีปรากฎการณ์ที่อาจกล่าวได้เต็มๆ ว่า สั่นสะเทือนวงการวิชาชีพวิศวกรรมในบ้านเราไม่เบา เขาผู้นั้นคือใคร มีดีที่อะไรกันเชียวหรือ?

[2] ใครคือผู้เขย่าวงการ (New Era Software)…แล้วผมรู้จักได้อย่างไร

ย้อนหลังกลับไปเมื่อไม่นาน ประมาณปี พ.ศ. 2558 ในขณะที่ผมทำงาน และใช้ Software ช่วยงาน (อย่างน้อย 3 ตัว ตัวหลักคือ STAAD.Pro 2007 ตัวลิขสิทธิ์ ราคา 150,000 บาท รวมถึงโปรแกรมด้านการออกแบบที่ผมพัฒนาเอง คือ ตระกูล NEO ทั้ง 2 ตัว) ช่วงเวลาละสายตาจากงานที่ทำ ก็พอมีเวลาได้เสพข้อมูลจากสื่อโซเชียล ในขณะที่เลื่อนผ่านไปอย่างไร้จุดหมาย  สายตาก็เผอิญ! ไปสะดุดเข้ากับชื่อแปลกๆ ของ Software ช่วยงานด้านวิศวกรรมตัวหนึ่ง ที่ไม่คุ้นเคยมาก่อน (ทั้งๆ ที่อยู่ในแวดวงดงยุทธจักรของ Software ด้านนี้มาช้านาน)

จึงไม่รอช้าว่า มันคืออะไร (เพราะโดยพื้นฐานผมเป็นคนชอบลอง และมองหาสิ่งใหม่ๆ อยู่เสมอๆ) ไปเลย! ตามลิงค์ต่างๆ ทั้งในส่วนของข้อมูลและในส่วนของยูทูป ก็ได้แต่สะดุดตาและทึ่งในความสามารถที่ค่อนข้างแตกต่างจาก Software ตัวอื่นๆ ที่เคยรู้จัก และเคยใช้งานมาก่อน ค่อนข้างเยอะพอสมควร (นับว่าเป็นคำรบที่สอง ที่ผมต้องตาต้องใจ ในความสามารถซึ่ง ผมมีความต้องการเป็นทุนเดิมอยู่พอดี) ที่สำคัญ คือ เป็น Software ตัวแรกที่ผมพบเจอที่มีคุณลักษณะเด่นที่ค่อนข้างสอดคล้องกับความต้องการเพื่อใช้งาน กล่าวคือ

• มีการหลอมรวมเอากลุ่มฟังก์ชั่นหลักๆ ของการทำงานด้านการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างเข้าไว้ในตัวๆ เดียวแบบ “All-in-one package for 3D finite element analysis”

• จึงทำให้ตัว Software มีศักยภาพครบครันและครอบคลุมทั้งในส่วนของการจำลอง (ขึ้นรูปโครงสร้าง)-การวิเคราะห์-การออกแบบโครงสร้าง-การเขียน Detail/CAD (อัตโนมัติ)-การถอดแบบประมาณการ-การแลกเปลี่ยนข้อมูล (รับ-ส่งออก) กับ Software ต่างค่ายได้

• ใช้งานได้กับหลากหลายวัสดุ ทั้งในส่วนของวัสดุ คอมโพสิต คอนกรีตเสริมเหล็ก เหล็กรูปพรรณ ฯลฯ

• สามารถใช้งานได้กับโครงสร้าง ทั้งในรูปแบบของ 2D & 3D ไม่ว่าจะเป็นโครงสร้างแบบเรียบง่ายที่ไม่ซับซ้อน (ทั้ง ค.ส.ล. และเหล็กรูปพรรณ ฯลฯ) หรือกับโครงสร้างที่ค่อนข้างมีความสลับซับซ้อน (ทั้ง ค.ส.ล. และเหล็กรูปพรรณ ฯลฯ)

• มีส่วนติดต่อผู้ใช้ หรือมี ที่เป็นมิตรกับผู้ใช้ ในรูปลักษณ์และสีสันที่สวยงาม เย็นตา ไม่ฉูดฉาดจนเกินไป (บ่งบอกถึงความใส่ใจต่อสุขภาพสายตาของผู้ใช้งาน อึ่ม! ไม่ธรรมดาจริงๆ)

• ใช้งานได้ค่อนข้างง่าย สะดวก รวดเร็ว และมีความยืดหยุ่น

• มีการแสดงผลในเชิงกราฟิกที่สวยงาม

ต้องยอมรับครับว่า! ตัวผมเองได้ลองนำมาเรียนรู้การใช้งานอยู่ช่วงระยะหนึ่ง (เป็นตัว ProtaStructure Suite 2015 ดังแสดงในภาพที่ 1 และ 2)  แต่ติดปัญหาในเรื่องของภาษา ที่ไม่ใช่ภาษาอังกฤษ (เป็นภาษาตุรกี ณ ขณะนั้น) และ Code ที่มีแต่เฉพาะ EURO Code  จึงทำให้ผมหยุดการใช้งาน ProtaStructure มาสักระยะหนึ่ง และกลับมาศึกษาและใช้งานใหม่อีกครั้งกับ ProtaStructure Suite 2021

ภาพที่ 1 หน้าตาของ ProtaStructure Suite (เวอร์ชั่นก่อนหน้า 2021) ในการจำลองโครงสร้าง

ภาพที่ 2 หน้าตาของ ProtaStructure Suite (เวอร์ชั่นก่อนหน้า 2021) ในส่วนการแสดงผลการวิเคราะห์

[3] กระบวนการและขั้นตอนหลัก…ในการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างอาคาร

“Tools ใดที่ถูกพัฒนาขึ้นมา เพื่อรองรับในทุกขั้นตอนของกระบวนการได้ Tools นั้นคือสุดยอด และถ้ายิ่งพัฒนาขึ้นจากกลุ่มบุคคลในสายงานเดียวกันกับผู้ใช้ บวกกับความใส่ใจในเรื่องความสวยงาม ตามด้วยใช้งานง่าย ก็จักไม่เป็นสองรองใคร”

ดังที่ผมได้เคยเกริ่นนำมาก่อนหน้าว่า! ในโลกยุคปัจจุบัน การประกอบอาชีพใดๆ อย่างน้อยๆ ต้องมี 2 องค์ประกอบหลักในตัวตน คือ หนึ่ง..ข้อมูล (Datas) ในที่นี้คือฐานองค์ความรู้ (Knowledge Base) ในวิชาชีพและส่วนเกี่ยวเนื่องต่างๆ (ส่วนหลัก/ส่วนรอง) และ สอง..เครื่องมือ (Tools) ช่วยอำนวยความสะดวกหรือช่วยทุ่นแรงในการประกอบอาชีพ ในที่นี้คือ Hardware/Software ต่างๆ ทั้งนี้ เพื่อความได้เปรียบเสียเปรียบเชิงการแข่งขัน  ด้านความสะดวก รวดเร็ว สวยงาม และความน่าเชื่อถือ ฯลฯ  เพื่อขมวดปมไปสู่การการันตี ซึ่งผลงานความมีชื่อเสียงและการเป็นที่ยอมรับในวงกว้าง

ในส่วนของผู้ประกอบวิชาชีพวิศวกรรมโยธานั้น มีอย่างน้อย 5 แขนงสายงานที่เป็นองค์ประกอบในการทำงาน (ดังแสดงในภาพที่ 3) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสนใจและความชำนาญของวิศวกรแต่ละคน แต่!…มี 2 แขนงสายงานที่สำคัญและมีอันตรายต่อผู้คนหมู่มาก คือ สายงานด้านการควบคุมงานฯ และสายงานด้านการวิเคราะห์ออกแบบโครงสร้าง จึงต้องมีกรอบของกฎระเบียบมาบังคับใช้ ทั้งในเรื่องของ Code หรือมาตรฐาน (ด้านวัสดุ ด้านน้ำหนักบรรทุก และด้านการวิเคราะห์ออกแบบ) และกฎหมายของทางบ้านเมือง (กฎหมายแพ่ง และกฎหมายอาญา)  โดยเฉพาะกับสายงานต้นทาง คือในส่วนของ “การวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้าง”  ซึ่งมี ความเป็นความตายของผู้ใช้อาคารเป็นเดิมพันแห่งชีวิต จึงมีกฎระเบียบดังกล่าว (รวมถึง พรบ.วิชาชีพวิศวกรรมฯ) เป็นกรอบบังคับเพื่อกระตุ้นและย้ำเตือน “จิตสำนึก” ของวิศวกรวิชาชีพทุกคน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับกฎหมายอาญา (มาตรา 226-227-238) ที่ไม่มีอายุความ (พูดง่ายๆ คือ มีมุ้งสายบัวอิงแอบแนบติดตัวไปตลอดชีวิต แนบสนิทเสียยิ่งกว่าเงาตามตัว)  หากเกิดปัญหา ต่อให้ท่านอายุ 500 ปี ก็ต้องมีคนเข็นท่านมาขึ้นศาล

ภาพที่ 3 แขนงสายงานด้านวิศวกรรมโยธา

ในส่วนของ กระบวนการและขั้นตอนในการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างนั้น ประกอบด้วย 5 ขั้นตอนหลัก (รายละเอียดแยกย่อยที่ลึกซึ่ง ดังแสดงในภาพที่ 11) ตามลำดับ คือ

1. ขั้นตอนของการจำลอง (Structural model) หรือขึ้นรูปโครงสร้าง เป็นขั้นตอน “หัวใจ” สำคัญสุด  และเป็นขั้นตอนที่ยุ่งยาก ซับซ้อน และใช้เวลาค่อนข้างมากกว่าขั้นตอนอื่น  และก็เช่นเดียวกัน ถือว่าเป็นขั้นตอนที่ วิศวกรส่วนใหญ่มักขาดความเข้าใจในองค์ความรู้ด้านการจำลองโครงสร้าง (จำลององค์อาคาร-จำลองจุดต่อ-จำลองจุดรองรับ-จำลองน้ำหนักบรรทุกต่างๆตามมาตรฐาน…ควบคู่ไปกับระบบแกนอ้างอิง ดังแสดงในภาพที่ 4 ) พอสมควร (แต่มักแก้ปัญหาโดย มักคิดว่า Software ทำให้แล้ว…ตรงนี้อันตรายมาก)

ภาพที่ 4 แสดงให้เห็นว่า ในการจำลองโครงสร้าง เราจำลองส่วนใดบ้าง

ท้ายที่สุดในขั้นตอนนี้คือ จบลงที่ความละเอียดถูกต้องของการจำลองโครงสร้างตามหลักวิศวกรรม ดังที่ผมได้กล่าวมาแล้วว่า! เรามีชีวิตของผู้ใช้อาคารเป็นเดิมพัน  ดังนั้น จึงจำต้องมีวิธีการในการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลอง (ทั้งในส่วนองค์ความรู้ของผู้ใช้งาน และในส่วนของศักยภาพของตัว Software เอง) ซึ่งตรงจุดนี้ก็เช่นเดียวกันครับ ขึ้นอยู่กับองค์ความรู้ของวิศวกรเอง เป็นสำคัญ จากเหตุปัจจัยดังกล่าว หากมี Software ตัวใด ที่ผู้พัฒนาเข้าใจบริบทในส่วนนี้  แล้วมีกลุ่มฟังก์ชั่นหรือฟีเจอร์ต่างๆ มารองรับ เพื่อทำให้เรื่องที่ สลับซับซ้อน ยุ่งยาก นี้ กลายเป็นเรื่องง่ายๆ ลงได้ ช่วยให้ร่นระยะเวลาทำงานลง ก็นับว่าเป็นสุดยอดของ Software…และ ProtaStructure Suite ก็ถูกพัฒนามารองรับในส่วนนี้เช่นเดียวกัน โดยเฉพาะในเรื่องของความง่าย สะดวก รวดเร็ว ในการขึ้นรูปโครงสร้าง ส่วนเรื่องของความละเอียดถูกต้องและน่าเชื่อถือในแบบจำลองนั้น  จะมีมากน้อยเพียงใด ขึ้นอยู่กับภูมิองค์ความรู้ของวิศวกรเป็นสำคัญ (เพราะลำพังองค์ความรู้ในชั้นเรียนที่จบกันมา ยังไม่เพียงพอต่อการทำงานและใช้ Software ช่วยงานด้านวิศวกรรม เท่าที่ควร วิศวกรจึงจำเป็นต้องมีการหมั่นศึกษาเพิ่มเติมอยู่เนื่องๆ เช่น การอบรมสัมมนา) ส่วน Software เป็นเพียงเครื่องมือช่วยงาน เท่านั้น แต่ถึงกระนั้น ใน ProtaStructure Suite ก็ยังมีฟีเจอร์ (Building model check) ในส่วนนี้มาด้วยเช่นกัน

ภาพที่ 5 หน้าตาของ ProtaStructure Suite 2021 ในส่วนของการขึ้นรูปแบบจำลองที่สะดวก ง่าย รวดเร็ว

 ภาพที่ 6 หน้าตาของ ProtaStructure Suite 2021 ในส่วนการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลอง

2. ขั้นตอนของการวิเคระห์โครงสร้าง (Structural analysis) เป็นขั้นตอนที่ต่อเนื่องโดยจากขั้นตอนที่ 1. ซึ่งขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนของการเข่นและกลั่นกรองแบบจำลองโครงสร้าง เพื่อให้ได้หรือให้คาย 2 สิ่งสำคัญที่วิศวกรต้องใช้ในการ “ออกแบบความแข็งแรงขององค์อาคาร” ออกมา (แต่มีข้อแม้ว่า แบบจำลอง ต้องถูกต้องและเป็นไปตามหลักวิศวกรรม ก่อนเท่านั้น) ซึ่งทั้ง 2 สิ่งนี้นั้น เป็นผลตอบสนองของโครงสร้างต่อระบบแรงภายนอกที่มากระทำ ประกอบด้วย หนึ่ง…ระบบแรงภายใน (N, V, M) ที่พิจารณาตามระบบแกนอ้างอิง Local axis (มีด้วยกัน 3-6 ตัว ขึ้นอยู่กับว่า เราจะวิเคราะห์โครงสร้างในรูปแบบ 2 มิติ หรือ 3 มิติ  โดยเฉพาะกับในกรณีของการวิเคราะห์โครงสร้างในเชิง 3 มิติ จะมีเรื่องของแรงในระบบแกนหลักแกนรองเข้ามาให้ต้องพิจารณาเพิ่มเติมในขั้นตอนของ “การออกแบบองค์อาคาร”)  สอง…การเสียรูป (ทั้งเชิงเส้น, D  และเชิงมุม, q) ของทั้งส่วนโครงสร้างองค์รวม (ในที่นี้คือ P-D Effect ซึ่งหากมีมาก โดยเฉพาะเมื่อมี แรงลมและแรงจากแผ่นดินไหว กระทำเข้าที่ด้านข้างของโครงสร้าง ก็อาจส่งผลทำให้เกิดระบบแรงรองเพิ่มขึ้นมาได้) และขององค์อาคารนั้นๆ (ในที่นี้คือ P-d Effect ซึ่งหากมีมาก ก็อาจส่งผลให้เกิดการ Redistribution forced ขึ้นมาใหม่ได้ เช่น ในกรณีของเสากับอาคารสูง ฯลฯ  สุดท้าย องค์อาคารที่ออกแบบไว้อาจไม่มีความแข็งแรงเพียงพอต่อการรับแรงอีกต่อไปได้) แต่! ประเด็นคือ (อ่านมาถึงตรงนี้แล้ว ให้ดูดีๆ นะครับ) ค่าทั้ง 2 สิ่งที่ได้ จะมีความละเอียดถูกต้อง และน่าเชื่อถือมากน้อยแค่ไหน ซึ่งนอกจากจะขึ้นอยู่กับกระบวนวิธีที่มีในขั้นตอนที่ 1 แล้ว  ก็ยังต้องขึ้นอยู่กับขั้นตอนของการเลือกใช้วิธีในการวิเคราะห์โครงสร้างเป็นสำคัญด้วยเสมอ (ซึ่งมีอยู่อยู่ด้วยกัน 4 กลุ่มหลัก คือ Linear Static Analysis, Linear Dynamic Analysis, Non-Linear Static Analysis และ Non-Linear Dynamic Analysis…เพียงแต่อาจจะใช้ชื่ออื่นๆ บ้าง เช่น Pushover, Time history ฯลฯ) และการจะเลือกใช้วิธีใดนั้น  ยังต้องขึ้นอยู่กับทั้ง  หนึ่ง..พฤติกรรมการตอบสนองของโครงสร้าง (Linear/Small displacement/ยืดหยุ่นเชิงเส้น หรือ Non-Linear/Large displacement/ไม่ยืดหยุ่น) ที่มีต่อแรงที่มากระทำ  สอง..คุณลักษณะของแรงที่กระทำต่อโครงสร้าง (Static/Dynamic/Equivalent static)

ภาพที่ 7 วิธีวิเคราะห์โครงสร้างที่ตั้งเป็นค่าเริ่มแรกไว้ใน ProtaStructure Suite 2021

วิศวกรผู้ใช้งาน Software ต้องรู้ และเลือกใช้วิธีวิเคราะห์โครงสร้างให้ถูก  ไม่ใช่เพียงคลิกที่ปุ่ม Analysis เลย ดังที่เห็นกันทั่วๆ ไป ทั้งนี้เพราะเบื้องต้น Software ต่างๆ จะตั้งค่าเริ่มแรกไว้ให้ที่วิธี Linear Static Analysis (ประเด็น คือ ก็แล้ว มันสอดรับกับพฤติกรรมทั้ง 2 ดังที่ได้กล่าวมาแล้วหรือไม่หล่ะ ถ้าสอดรับก็ดีไปครับ กดที่ปุ่ม Analysis เลยไม่มีปัญหา แต่อย่าได้ชะล่าใจเชียวครับ) เฉกเช่นเดียวกันกับ ProtaStructure Suite คำถามคือ! แล้ววิศวกรผู้ใช้งาน Software รู้และเข้าใจในส่วนนี้ดีมากน้อยแค่ไหน  แล้วมี Software ตัวใดที่ ผู้พัฒนาเข้าใจบริบทในส่วนนี้  แล้วมีกลุ่มฟังก์ชั่นหรือฟิวเจอร์ต่างๆมารองรับการทำงานในส่วนนี้… ซึ่งตรงนี้ Software ใหญ่ๆทุกตัวมีให้เป็นพื้นฐานอยู่แล้ว (เพียงแต่ค่ายใดจะมีแบบฉีกแนวออกไป)  หนึ่งในนั้นก็คือ ProtaStructure Suite

3. ขั้นตอนของการออกแบบความแข็งแรงขององค์อาคาร (Member design) เป็นขั้นตอนที่ต่อเนื่องโดยจากขั้นตอนที่ 2.  ทราบหรือไม่ครับว่า!  ความสำคัญของขั้นตอนนี้  มีน้อยกว่าขั้นตอนที่ 1. และขั้นตอนที่ 2. เสียยิ่งกว่าไหนๆ ครับ  ง่ายๆ คือ หากผลลัพธ์ที่ได้จากขั้นตอนที่ 1. และ 2. ไม่ละเอียดถูกต้องหรือขาดความหน้าเชื่อถือ  การออกแบบองค์อาคารในขั้นตอนที่ 3. นี้ก็ไร้ความหมาย  นี่คือความจริง  แต่ทำไม! ทำไม่จึงพูดถึงกันจังเรื่องการออกแบบ  ทั้งชูทั้งนำเสนอ  เสมือนหนึ่งว่าเป็นหัวใจสำคัญที่เป็นจุดขายของ Software นั้นๆ  แต่สำหรับคนทำงานจริงและเป็นวิศวกรมืออาชีพจริงๆ  เขาจะมองเช่นดั่งที่ผมแจงให้เห็น  โดยประเด็นของศักยภาพด้านการออกแบบของ Software จะเป็นประเด็นรอง  แต่ก็มีความสำคัญเช่นเดียวกัน  ไม่อาจตัดทิ้งเพราะมันต้องอิงแอบไปด้วยกันเสมอ

ในขั้นตอนนี้ สาระสำคัญอยู่ที่ Code หรือมาตรฐานของการออกแบบ (และถ้ายิ่งมี หรือมีสอดรับกับมาตรฐานของประเทศผู้ใช้งาน Software ด้วยแล้ว ก็ยิ่งเป็นการตอบโจทย์ได้ดี อย่างเช่น กรณีของประเทศไทยก็คือ พรบ. ควบคุมอาคารฯ และ ว.ส.ท. ฯลฯ) ที่เข้าคู่กับทฤษฎีของการออกแบบองค์อาคาร (ในประเทศไทย มีให้เลือกใช้ได้ใน 2 ทฤษฎี ทั้งในกรณีของการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก และการออกแบบโครงสร้างเหล็กรูปพรรณ คือ ทฤษฎีหน่วยแรงใช้งาน และ ทฤษฎีกำลัง) หากมีส่วนเสริมการออกแบบที่ครอบคลุม มีเขียนแบบรายละเอียดให้โดยอัตโนมัติ  เติมด้วยการถอดแบบประมาณการให้อีก และที่ทิ้งไม่ได้ คือ เรื่องของความสวยงามในการรายงานผล (ทั้งในตัวโปรแกรมและเมื่อพิมพ์ออกกระดาษ)

ภาพที่ 8 ส่วนเสริมศักยภาพด้านการออกแบบของ ProtaStructure Suite 2021

4. ขั้นตอนของการให้รายละเอียด (Detail/CAD) ของโครงสร้างและจุดต่อ (โดยเฉพาะกับโครงสร้างเหล็กรูปพรรณ) ถือได้ว่าเป็นอีกขั้นตอน “หัวใจ” ที่สำคัญอีกดวง  เพราะเป็นขั้นตอนที่ต้องให้ทั้งเวลาและที่สำคัญคือ ต้องถูกต้องตามหลักวิศวกรรม (ตาม Code หรือมาตรฐานด้วย) สอดคล้องกับผลตอบสนอง (ของทั้ง ระบบแรงภายใน และการเปลี่ยนรูป) ตามแบบจำลองในขั้นตอนที่ 1.  ขั้นตอนนี้ในอดีตที่ผ่านมา  เมื่อวิศวกรวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างแล้วเสร็จ  ก็จะทำการเขียนร่าง Detail (อาจร่างด้วยการเขียนมือ หรือเขียนด้วย CAD) ขององค์อาคารและจุดต่อ แล้วส่งต่อแบบร่างฯไปยังดราฟแมนหรือสถาปนิก เพื่อเขียนลงในแบบก่อสร้างตามมาตราส่วนจริง จากนั้นแบบก่อสร้างตามมาตราส่วนจริง จะถูกส่งกลับมายังวิศวกรผู้ออกแบบ เพื่อทำการตรวจทานและลงลายมือชื่อ หากพิจารณาในขั้นตอนนี้ให้ดีจะสังเกตเห็นว่า ค่อนข้างใช้เวลาพอสมควร (ออกจะมากกว่าหรือเท่ากับในขั้นตอนที่ 1. เสียด้วยซ้ำ) แต่ทั้งหมดทั้งของขั้นตอนนี้  ใจความสำคัญอยู่ที่ ความละเอียดถูกต้องของ Detail ที่ต้องสอดคล้องกับทั้งในส่วนของ หนึ่ง…แบบจำลองของโครงสร้างขั้นตอนที่ 1.  สอง…ต้องรองรับกับระบบแรงภายในและพฤติกรรมการเสียรูป ที่เกิดขึ้นในขั้นตอนที่ 2. ได้โดยไม่เกิดการวิบัติของโครงสร้างอาคาร  และ สาม..ต้องเป็นไปตามมาตรฐานของการออกแบบในขั้นตอนที่ 3.

ดังนั้น หากมี Software ตัวใด ที่ผู้พัฒนาเข้าใจบริบทในส่วนนี้ แล้วมีกลุ่มฟังก์ชั่นหรือฟิวเจอร์ต่างๆมารองรับ หรือทำงานทดแทนในส่วนนี้ได้ “โดยอัตโนมัติ” เพื่อลัดขั้นตอนยุ่งยากดังที่กล่าวลงได้ โดยไม่ต้องเสียเวลามากมาย ดั่งที่ได้เคยเป็นมา ก็นับว่าเป็นสุดยอดของ Software…และ ProtaStructure Suite ก็ถูกพัฒนามารองรับในส่วนนี้เช่นเดียวกัน

ภาพที่ 9 หน้าตาของ ProtaStructure Suite 2021 ในส่วนการเขียนแบบ Detail ให้โดยอัตโนมัติ

และยิ่งไปกว่านั้น ProtaStructure Suite ยังสามารถทำงานร่วมกับความสามารถเฉพาะด้านของ Software ใหญ่ค่ายอื่นๆได้ด้วย โดยเฉพาะอย่างในเรื่องของการส่งข้ามข้อมูล ทั้งไฟล์ข้อมูลชนิดนามสกุล .DXF (เพื่อใช้เปิดใน Software ตระกูล CAD หรือดึงเข้าใช้งานใน Software ช่วยงานด้ายวิศวกรรมต่างๆ เช่น ETAB, SAP2000 ลฯ) และไฟล์ข้อมูลชนิดนามสกุล .IFC (เพื่อใช้เปิดใน Software BIM หรือ Software ที่รองรับ BIM เช่น Revit, Archicad, AutoCAD, Tekla, SketchUp, Adobe Acrobat รุ่น Pro Extended ฯลฯ)  ซึ่งเป็นการช่วยเสริมศักย์ภาพทั้งในส่วนของตัว Software และผู้ใช้งานเอง เพียงเท่านั้นยังไม่พอ ProtaStructure Suite ยังได้รวมเอาความสามารถด้านการถอดแบบประมาณการ และ Bar Cutting List เข้ามาเสริมทัพอีกด้วย

ภาพที่ 10 หน้าตาของ ProtaStructure Suite 2021 ในส่วนของการทำงานข้ามค่ายด้วยไฟล์ IFC & DXF

จากที่กล่าวมา ตามประสบการณ์โดยส่วนตัวในการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างอาคารหนึ่งๆ ผมใช้เวลาไปกับในแต่ละขั้นตอนทั้ง 4 ดังกล่าวข้างต้น เมื่อเทียบเป็นเปอร์เซ็นต์จะประมาณได้ ดังนี้

• ขั้นตอน การจำลอง และการวิเคราะห์โครงสร้าง 25% – 35%

• ขั้นตอน การออกแบบโครงสร้าง 20% – 25%

• ขั้นตอน การให้ Detail ต่างๆ 40% – 45%

ภาพที่ 11 สรุปกระบวนการและขั้นตอนในการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้าง

ภาพที่ 12 สรุปแนวทางในการใช้ Software ช่วยงานด้านวิศวกรรม

ดังนั้น โดยความเห็นส่วนตัวในฐานะของผู้แสวงหา Software ช่วยงานด้านวิศวกรรม  ที่เหมาะสม เหมาะมือ เข้าใจคนทำงาน  ควรต้องมีคุณลักษณะดังนี้

• ชาติกำเนิดต้องดี กล่าวคือ พัฒนาขึ้นมาจากกลุ่มบุคลากรที่มีประสบการ์ มีความรู้และความเข้าใจ ในศาสตร์ของสาขาวิชาชีพฯ

• ต้องมีของ รู้ความต้องการของผู้ใช้งานในสายงานนั้นๆ กล่าวคือ มีกลุ่มฟังก์ชั่นการทำงานต่างๆที่รองรับกับกระบวนการและขั้นตอนของการทำงานจริง และมีความน่าเชื่อถือ

• มีการจัดวางชุดคำสั่งที่ สอดคล้องกันระหว่าง ขั้นตอนของการทำงานจริงกับขั้นตอนของการใช้งานที่ ถูกต้องตรงตามหลักวิศวกรรม

• มีภาษา หน่วยวัดและมาตรฐานต่างๆ สอดคล้องและตรงกับกลุ่มผู้ใช้งาน

• หน้าตาต้องดี กล่าวคือ มีความทันสมัย ไม่ล้าหลัง ไม่เทอะทะ และไม่ดูรกจนเกนงาม

• อ่อนช้อยงดงามตามกระแสนิยม กล่าวคือ มีเครื่องมือที่ยืดหยุ่น ใช้ง่าย ไหลลื่น และเป็นมิตรกับผู้ใช้

• มีการแสดงผล และออกรายงานผล ที่ละเอียด สวยงาม

• มีหน่วยงานหรือองค์กรให้การยอมรับ

[4] ProtaStructure Suite 2021…มาจากไหน มีดีอะไร ทำอะไรได้บ้าง [ติตตาม EP. ต่อไป]

“เป็น Tools ที่ถูกพัฒนาขึ้นจากกลุ่มวิศวกร เพื่อ วิศวกรโดยตรง คงไม่ต้องบอกถึงเรื่องของ ความละเอียด ถูกต้อง แม่นยำ และหน้าเชื่อถือ ที่สำคัญคือ มีความเข้าใจในขั้นตอนของการทำงาน ดั่งจะเห็นได้จาก การหลอมรวมขุมพลัง! ความสามารถในเชิงวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างในส่วนของ ProtaStructure  เข้ากับความสามารถในการเขียนแบบให้รายละเอียด (Detail) แบบก่อสร้าง ที่ค่อนข้างสมบูรณ์แบบในส่วนของ ProtaDetails  ส่งผลให้สามารถใช้งานได้กับโครงสร้างฯในวงกว้าง ค่อนข้างไร้ขีดจำกัด  จึงถือได้ว่า เป็นอีกหนึ่งเครื่องมือ (Tools) หรืออาวุธคู่กายยุคใหม่ของวิศวกรมืออาชีพล้วนๆ”