วิศวกรรมคืออะไร ?

วิศวกรรม คืออะไร ?
คำว่า วิศวกรรม ที่เราใช้กันอยู่ทั่วไปในภาษาไทยนั้น เราแปลมาจากคำว่า ”Engineering” ในภาษาอังกฤษ ซึ่งอ่านว่า เอ็น-จิ-เนีย-ริ่ง ซึ่งหนังสือ Encyclopaedia Americana ได้ให้คำจำกัดความไว้ว่า “Engineering” เป็นอาชีพที่เกี่ยวข้องโดยชัดเจนกับวิทยาศาสตร์ของการวางแผนการออกแบบการสร้าง และการใช้งานอย่างถูกหลักเศรษฐศาสตร์ของสิ่งก่อสร้างหรือเครื่องจักร คำว่า Engineering นี้แปลมาจากภาษาลาตินว่า “engenium” ซึ่งแผลงว่าความสามารถตามธรรมชาติ (หรือความเป็นอัจฉริยะที่ติดตัวมาโดยกำเนิด) หรือการคิดประดิษฐ์สิ่งใหม่ๆ คำว่า ingenium นี้แผลงมาจากศัพท์เดิมว่า “eignere” หรือ “genere” ซึ่งแปลว่า ผลิต ประดิษฐ์ สร้าง หรือทำให้เกิดขึ้น
Engineering Council for Professional Development แห่งสหรัฐอเมริกา ได้ให้ความหมายของ engineering ไว้ดังนี้คือ “การสร้างสรรค์โดยการนำเอาหลักวิทยาศาสตร์มาใช้ออกแบบ และพัฒนาสิ่งก่อสร้าง เครื่องจักร อุปกรณ์ หรือกระบวนการผลิต หรือกิจกรรมใดๆ ซึ่งใช้สิ่งต่างๆ เหล่านี้อย่างเดียวกันหรือหลายอย่างรวมกัน หรือการก่อสร้างและการใช้งานสิ่งเหล่านี้ให้ประโยชน์ให้เต็มที่ หรือการพยากรณ์การทำงานของสิ่งเหล่านี้ภายใต้สภาวะของการใช้งาน ซึ่งทั้งหมดนี้ก็เพื่อให้สิ่งต่างๆดังกล่าวมาแล้วทำงานตามหน้าที่ที่ออกแบบมาให้ทำ ให้เป็นการคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์และปลอดภัยต่อชีวิตและทรัพย์สิน”
อนึ่ง มีผู้ใจเข้าคลาดเคลื่อนกันมากว่า วิศวกร (Engineer) คือ คนที่ทำงานคุมเครื่องจักร (engine = เครื่องจักร) ซึ่งเดิมทีแล้ว คำว่า engineer เป็นคำดั้งเดิมซึ่งสะกดกันต่างๆ นานา เช่น ingenor บ้าง ingeneu บ้าง enginor บ้าง ฯลฯ ซึ่งไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับคำว่า engine แต่อย่างไร วิศวกรที่ทำหน้าที่ควบคุมเครื่องจักรนั้นมีน้อยมาก เมื่อเทียบกับวิศวกรที่หางานอื่นๆ
กล่าวโดยสรุป วิศวกรรม คือ งานสร้างสรรค์สิ่งต่างๆ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อสังคมโดยอาศัยพื้นความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเศรษศาสตร์มาช่วยในการสร้างสรรค์
ประวัติของอาชีพวิศวกรรม
เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าอาชีพวิศวกรรมในสมัยเริ่มแรกนั้นเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการทหาร กล่าวคือ เป็นงานในลักษณะของการสร้างอาวุธส่งคราม เช่น เครื่องยิงก้อนหิน ปืนใหญ่ เครื่องกระทุ้งประตูเมือง การก่อสร้างกำแพง ป้อมยาม คูเมือง เหล่านี้เป็นต้น ดังนั้นวิศวกรรุ่นแรกคือ วิศวกรการทหาร (Military Engineer) วิศวกรพวกนี้ส่วนใหญ่จะเป็นทหารซึ่งจะต้องเข้าร่วมรบในสงคราม แต่หน้าที่พิเศษแตกต่างจากทหารอื่นๆ คือต้องทำการสร้างสรรค์สิ่งต่างๆ ดังกล่าวมาแล้ว
ต่อมาถึงสมัยที่อำนาจของเจ้าผู้ครองนครและอาณาจักรต่างๆ ถึงจุดเสื่อม การพาณิชยกรรมได้เจริญรุ่งเรืองขึ้นแทนการรบขยายอาณาเขต ประมาณ ปี ค.ศ. 1750 คือ ประมาณสมัยกรุงศรีอยุธยาตอนปลาย จึงเกิดมีวิศวกรพลเรือน (Civil Engineer) ซึ่งทำงานต่างๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการทหารโดยตรง เช่น การสร้างถนน ขุดคลอง เป็นต้น และวิศวกรเหล่านี้ได้รวมตัวกันจัดตั้งเป็นสถาบัน Institute of Civil Engineer (London) ขึ้นในปี ค.ศ. 1828
ยิ่งวงการพาณิชยกรรมและอุตสาหกรรมเจริญรุ่งเรืองยิ่งขึ้นเท่าไร ความจำเป็นที่จะต้องจำแนกสาขาเฉพาะของวิศวกรยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น เมื่อการใช้เครื่องจักร เครื่องกลมีมากขึ้น วิศวกรพลเรือนที่ทำงานเกี่ยวข้องกับเครื่องจักรกลก็มากขึ้นไปด้วย วิศวกรพลเรือน จำนวนหนึ่งจึงแยกตนเองออกมาตั้งเป็นสาขาใหม่ คือ วิศวกรรมเครื่องกล (Mechanical Engineering) วิศวกรเครื่องกลจะทำงานเกี่ยวกับเครื่องจักรกำเนิดพลัง (engine) เครื่องจักรแปรรูปวัสดุ และผลิตสินค้า โรงงานขนาดใหญ่และอุปกรณ์ขนย้ายวัสดุ (material handling equipment) และความหมายของ วิศวกรรมพลเรือนแต่เดิม (Civil Engineering) นั้นก็เปลี่ยนมาหมายความถึงวิศวกรรมโยธา ซึ่งเกี่ยวข้องกับการก่อสร้างอาคาร ถนน คลอง ฯลฯ และยังคงใช้คำว่า Civil เหมือนเดิม
ในสมัยต่อมาเมื่อพลังงานไฟฟ้าเป็นที่รู้จักกันแพร่หลาย วิศวกรเครื่องกลบางกลุ่มที่ ทำงานเกี่ยวกับเครื่องจักรกำเนิดไฟฟ้าและระบบการจ่ายกระแสไฟฟ้าก็แยกสาขาออกเป็นวิศวกรรมไฟฟ้า (Electrical Engineering) เพิ่มขึ้นมาอีกสาขาหนึ่ง
จากสาขาหลักใหญ่ๆ 3 สาขาของวิศวกรรมศาสตร์ คือ วิศวกรรมโยธา วิศวกรรมเครื่องกล และวิศวกรรมไฟฟ้า สาขาย่อยอื่นๆ ของวิศวกรรมศาสตร์ก็เจริญเติบโตขึ้นมาอีกมากมาย เช่น วิศวกรรมอุตสาหการ (Industrial Engineering) วิศวกรรมเคมี (Chemical Engineering) วิศวกรรมเหมืองแร่และโลหะวิทยา (Mining and Metallurgical Engineering) วิศวกรรมการเดินอากาศ (Aeronautical Engineering) วิศวกรรมการเกษตร (Agricultural Engineering) วิศวกรรมเครื่องกลเรือ (Marine Engineering) วิศวกรรมอิเลคทรอนิค (Electronic Engineering) วิศวกรรมนิวเคลียร์ (Unclear Engineering) และยังมีสาขาอื่นๆ อีกมากมายไม่สามารถนำมาระบุให้ครบถ้วนในที่นี้ได้

วิศวกรรมอุตสาหการ คืออะไร
วิศวกรรมอุตสาหการ คือสาขาหนึ่งซึ่งได้เจริญเติบโตขึ้นมาและแยกตัวออกมาจากวิศวกรรมเครื่องกล คือ สาขาวิศวกรรมอุตสาหการ (Industrial Engineering) ซึ่งมีผู้ให้คำจำกัดความไว้ดังต่อไปนี้ Encyclopaedia Americana คำว่า “วิศวกรรมอุตสาหการ คือ การวิเคราะห์อย่างละเอียดถึงการใช้งานและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับคน วัตถุดิบเครื่องจักรและอุปกรณ์ในองค์การวิศวกรรมอุตสาหการจะต้องทำการวิเคราะห์เพื่อให้องค์การสามารถเพิ่มผลผลิต เพิ่มกำไรและเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน” หนังสือ Encyclopaedia Britannica กล่าวว่า “งานของวิศวกรรมอุตสาหการปกติจะรู้จักภายใต้ชื่อของการศึกษาการเคลื่อนไหว การศึกษาเวลาในการทำงาน การวางแผนและควบคุมการผลิต การวิเคราะห์ขั้นตอนการทำงาน การออกแบบระบบงาน การควบคุมคุณภาพ การประเมินคุณค่าของตำแหน่งการวิเคราะห์องค์การ การศึกษาและปรับปรุงประสิทธิภาพในการทำงาน”
ที่กล่าวมาข้างต้นเป็นคำกล่าวและความเข้าใจของบุคคลทั่วๆ ไปเกี่ยวกับวิศวกรรมอุตสาหการ ส่วนวิศวกรรมอุตสาหการมองตนเองอย่างไรนั้นอาจทราบได้จากคำจำกัดความในหนังสือ Industrial Engineering Handbook ดังนี้
“วิศวกรรมอุตสาหการเกี่ยวข้องกับการออกแบบ การปรับปรุง และการจัดตั้งระบบผสมผสานระหว่างคน วัสดุ และเครื่องจักรอุปกรณ์ ซึ่งในการนี้จะต้องใช้ความชำนาญในด้านคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ และสังคมศาสตร์ร่วมกันไป โดยอาศัยหลักเกณฑ์และวิธีวิเคราะห์ทางวิศวกรรมศาสตร์มาใช้ออกแบบ ระบุ ทำนาย และประเมินผลการทำงานของระบบดังกล่าว"

งานหลักของวิศวกรรมอุตสาหการ
กล่าวกว้างๆ ได้ว่าวิศวกรรมอุตสาหการทำงานทั่วๆ ไปของวิศวกรรมเครื่องกลได้ ยกเว้นงานพิเศษบางอย่างซึ่งต้องอาศัยความรู้ทาง thermodynamics , heat transfer หรือ fluid machine ชั้นสูง แต่วิศวกรอุตสาหการจะมีความชำนาญพิเศษเฉพาะด้านของตนในงานหลัก ซึ่งเป็นหน้าที่ของวิศวกรรมอุตสาหการ ซึ่ง American Institute of Industrial Engineering ได้ระบุไว้ดังนี้
1. การเลือกกระบวนการ และวิธีการประกอบชิ้นส่วนสินค้า
2. การเลือกใช้และการออกแบบเครื่องมือและอุปกรณ์
3. การออกแบบและการวางผังอาคารโรงงาน การวางผังติดตั้งเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ การออกแบบอุปกรณ์ขนย้ายวัสดุ อุปกรณ์เก็บวัตถุดิบ หรือเก็บสินค้า
4. การออกแบบหรือปรับปรุงการวางแผนและควบคุมการจ่ายสินค้า หรือบริการการผลิต การเก็บสินค้าในคลัง การควบคุมคุณภาพ การซ่อมบำรุงรักษาและควบคุมโรงงานและหน้าที่อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องในด้านนี้
5. การพัฒนาระบบความคุ้มต้นทุน เช่น การควบคุมงบประมาณ การวิเคราะห์ต้นทุน การจัดตั้งระบบต้นทุนมาตรฐาน
6. การพัฒนาผลผลิต
7. การออกแบบและจัดตั้งระบบคำนวณคุณค่าการใช้งานและ ระบบวิเคราะห์ทางวิศวกรรม
8. การออกแบบและจัดตั้งระบบข่าวสารเพื่อการบริการ
9. การพัฒนาและจัดตั้งระบบค่าแรงงานจูงใจ
10. การพัฒนาวิธีวัดผลงานและมาตรฐานในการทำงาน รวมทั้งการวัดผลงานและประเมิน ค่าผลงาน
11. การพัฒนาและจัดตั้งระบบประเมินคุณค่าของตำแหน่งงาน
12. การประเมินผลเกี่ยวกับความไว้วางใจได้ (reliability) และประสิทธิภาพในการทำงาน
13. การวิจัยปฏิบัติการ (operations research) ซึ่งครอบคลุมหัวข้อต่างๆ เช่น การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ การจำลองแบบของระบบโปรแกรมเชิงเส้นตรง (linear programming) และทฤษฎีของการตัดสินใจ
14. การออกแบบและติดตั้งระบบวิเคราะห์ข้อมูล
15. การจัดระบบสำนักงาน วิธีการทำงานและนโยบาย
16. การวางแผนองค์กร
17. การสำรวจที่ตั้งโรงงาน โดยยึดถือตลาดแหล่งวัตถุดิบ แหล่งโรงงาน แหล่งเงินทุน และภาษีต่างๆ มาประกอบการพิจารณา

งานวิศวกรอุตสาหการซึ่งควบคุมโดยกฎหมายในประเทศไทย
การจะนำเอาสภาวะของสหรัฐอเมริการมาใช้ในเมืองไทยโดยมิได้ปรับปรุงอย่างขนาดใหย๋ย่อม จะเป็นผลสำเร็จไปไม่ได้ ประเทศไทยยังเป็นประเทศไม่ก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากนัก และมีกำลังคนโดยเฉพาะอย่างยิ่งกำลังวิศวกรจำกัดมาก จึงย่อมไม่สามารถจะกำหนดลักษณะ งานวิศวกรรมอุตสาหการให้เหมือนกับสหรัฐอเมริกาได้ ในเมืองไทยนั้นกฎกระทรวงฉบับที่ 3 (พ.ศ.2508) ออกตามความในพระราชบัญญัติวิชาชีพวิศวกรรม พ.ศ. 2505 ได้กำหนดงานซึ่งอยู่ลักษณะ วิชาชีพวิศวกรรมควบคุมสาขาวิศวกรรมอุตสาหการไว้ดังนี้
1. งานออกแบบและคำนวณงานอุตสาหกรรมของโรงงานที่ใช้ลูกจ้าง ตั้งแต่สิบคนขึ้นไป หรือโรงงานที่ต้องลงทุนตั้งแต่ห้าล้านบาทขึ้นไป
2. งานควบคุมการสร้าง หมายถึง การอำนวยการควบคุมดูแลการสร้าง ในสาขาวิศวกรรมอุตสาหการ ให้เป็นไปถูกต้องตามหลักวิชาการ แบบรูป และข้อกำหนดสำหรับงานอุตสาหกรรมของโรงงานที่ใช้ลูกจ้างตั้งแต่สิบคนขึ้นไป หรือของโรงงานที่ต้องลงทุนตั้งแต่ห้าล้านบาทขึ้นไป
3. งานพิจารณาตรวจสอบ หมายถึง การค้นคว้า การวิเคราะห์ การทดสอบหรือการหาข้อมูล และสถิติต่างๆ เพื่อเป็นหลักเกณฑ์ประกอบการตรวจสอบ วินิจฉัยงานในสาขาวิศวกรรมอุตสาหการ
4. งานวางโครงสร้าง หมายถึง การวางแผนผังหรือการวางแผนงาน การสร้างหรือประกอบสิ่งใดๆ ในสาขาวิศวกรรมอุตสาหการ สำหรับโครงการ ที่มีวงเงินตั้งแต่สิบล้านบาทขึ้นไป
5. งานควบคุมการผลิตวัตถุประสงค์สำเร็จรูปหรือกึ่งสำเร็จรูป งานหลอมโลหะ งานหล่อโลหะ งานรีดโลหะ งานเคลือบโลหะ หรืองานอบชุบ งานชุบ หรืองานแปรรูปโลหะไม้หรือวัสดุอื่นๆ สำหรับงานอุตสาหกรรม ของโรงงานที่ใช้ลูกจ้างตั้งแต่ ห้าสิบคนขึ้นไป หรือขนาดของโรงงานที่ต้องลงทุนตั้งแต่ห้าล้านบาทขึ้นไป
6. งานควบคุมการถลุงแร่และงานทำโลหะให้บริสุทธิ์ที่มีปริมาณผลิตดังต่อไปนี้
- ดีบุก ตั้งแต่วันละสองตันขึ้นไป
- ตะกั่ว สังกะสี ทองแง หรือพลวง ตั้งแต่วันละห้าตันขึ้นไป
- เหล็ก หรือเหล็กกล้า ตั้งแต่วันละสิบตันขึ้นไป
7. งานให้คำปรึกษา หมายถึง การให้ข้อแนะนำและ/หรือการตรวจสอบที่ เกี่ยวข้องกับงานในสาขาวิศวกรรมอุตสาหการ ตาม 1,2,3,4,5 หรือ 6 ตามกฎกระทรวง นี้ยังแบ่งวิศวกรอุตสาหการผู้ที่จดทะเบียนกับคณะกรรมการควบคุมการควบคุม การประกอบอาชีพวิศวกรรม (ก.ว) เป็น 3 ประเภท คือภาคีสมาชิก สามัญสมาชิก และวุฒิสมาชิก ซึ่งมีขอบเขตความสามารถในการรับผิดชอบต่างกัน ยกตัวอย่างเช่น ภาคีวิศวกร สามารถทำงานออกแบบและคำนวณงานอุตสาหกรรม ของโรงงานที่ใช้ ลูกจ้างตั้งแต่ 50 คน แต่ไม่เกิน 150 คน หรือโรงงานที่ต้องลงทุนตั้งแต่ 50 คน แต่ไม่เกิน 300 คน หรือโรงงานที่ต้องลงทุนตั้งแต่ 5 ล้านบาท แต่ไม่เกิน 30 ล้านบาท ส่วนวุฒิวิศวกรนั้นไม่มีขอบเขตจำกัดขนาดของโรงงานที่จะรับผิดชอบ