กระบวนการแก้ปัญหาที่เป็นวิธีทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Method) แบ่งออกเป็น 5
ขั้นตอนดังต่อไปนี้คือ
1.
การกำหนดปัญหา (Problem Definition)
2.
การวิเคราะห์ปัญหา (Analysis of
the Problem)
3.
การหาวิธีการแก้ไขปัญหาที่เป็นไปได้ (Search for Possible Solution)
4.
การประเมินและเลือกวิธีการแก้ไขปัญหา (Evaluation of Alternatives)
5.
การเสนอวิธีการแก้ไขปัญหาเพื่อปฏิบัติ
(Recommendation for Action)
3.1 การกำหนดปัญหา
(Problem Definition)
ในการกำหนดปัญหาจะต้องมีการแยกแยะรายละเอียดของข้อปัญหา
และต้องชี้ให้เห็นว่าปัญหาที่เกิดขึ้นจริง ๆนั้นอยู่ตรงไหน เป็นอย่างไร
โดยการหาข้อมูลของปัญหา เช่น ขนาดความสำคัญ
ตลอดจนระยะเวลาที่จำเป็นต้องใช้ในการแก้ไขปัญหาให้แล้วเสร็จ
โดยในขั้นแรกจะต้องให้ความหมายของปัญหาอย่างกว้าง ๆแล้วจึงพยายามลดข้อบังคับ
ข้อจำกัดหรือกฎเกณฑ์ต่าง ๆลง
และไม่ควรจะให้ความสำคัญหรือความสนใจกับวิธีการที่ทำอยู่ในขณะเวลานั้น(Present Method) มากจนเกินไป
เพื่อให้มีอิสระในการสร้างสรรค์วิธีการแก้ไขปัญหา
บางครั้งอาจจะแบ่งปัญหาที่เกิดขึ้นเป็นปัญหาย่อย ๆหลาย ๆส่วนก็ได้
วิธีนี้อาจทำให้ปัญหาหลักที่มีความซับซ้อนนั้น
สามารถวิเคราะห์และแก้ไขได้โดยง่ายขึ้น
3.2 การวิเคราะห์ปัญหา
(Analysis of the Problem)
เป็นการหาข้อมูลที่เป็นข้อเท็จจริงเกี่ยวกับปัญหา
ซึ่งการวิเคราะห์ปัญหาจะประกอบด้วยขั้นตอนที่สำคัญ ดังต่อไปนี้คือ
3.2.1 แยกรายละเอียด
ข้อจำกัดหรือเงื่อนไขต่างๆ ซึ่งอาจหมายถึงขีดจำกัดในด้านค่าใช้จ่ายด้วย
3.2.2 อธิบายวิธีการที่กระทำอยู่ในปัจจุบัน
โดยอาจจะใช้
(1) แผนภูมิกระบวนการผลิต (Process
Chart) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้บันทึกกระบวนการผลิตหรือวิธีการทำงานให้อยู่ในลักษณะที่เห็นได้ชัดเจนและเข้าใจได้ง่าย
ในแผนภูมินี้จะแสดงถึงขั้นตอนการทำงานตั้งแต่ต้นจนจบกระบวนการ
โดยจะเริ่มเขียนตั้งแต่รับวัตถุดิบเข้ามาถึงโรงงาน
แล้วติดตามบันทึกเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับวัตถุดิบนั้นไปเรื่อย ๆทุกขั้นตอน เช่น
ถูกลำเลียงไปยังห้องเก็บ ถูกตรวจสอบ ถูกเปลี่ยนรูปร่างโดยเครื่องจักร
จนกระทั่งเป็นชิ้นส่วนหรือนำไปประกอบเป็นผลิตภัณฑ์
ในแผนแผนภูมิกระบวนการผลิตจะใช้สัญลักษณ์แสดงถึงความหมายต่าง ๆซึ่งสามารถดัดแปลงเพื่อนำไปใช้กับงานอย่างอื่นได้
โดยสมาคมวิศวกรเครื่องกลของอเมริกา (The American Society of Mechanical Engineers (ASME))แบ่งกิจกรรมในวิธีการทำงานออกเป็น
5 ประเภทหลักคือ
1) การปฏิบัติงานหรือการทำงาน (Operations) แทนด้วย o หมายถึง กิจกรรมที่ทำให้วัสดุ
เปลี่ยนแปลงอย่างจงใจ หรือเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุ
จะเป็นทางกายภาพหรือทางเคมี กิจกรรมที่แยกหรือประกอบ
กิจกรรมที่จัดหรือเตรียมวัสดุสำหรับขั้นตอนในการผลิต
2) การขนส่งหรือการขนย้าย (Transportations) แทนด้วย Þ หมายถึง
กิจกรรมที่ทำให้วัสดุเคลื่อนย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง
ยกเว้นการเคลื่อนย้ายขณะอยู่ในขั้นตอนการผลิต
และยกเว้นกรณีที่เป็นการเคลื่อนย้ายโดยพนักงานระหว่างตรวจสอบ
3) การตรวจสอบ (Inspection) แทนด้วย ÿ หมายถึง กิจกรรมเกี่ยวกับการตรวจสอบ
เปรียบเทียบชนิด คุณภาพ หรือปริมาณของวัสดุ
4) การพัก (Storages) แทนด้วย Ñ หมายถึง กิจกรรมที่วัสดุถูกเก็บ พัก
หรือถูกควบคุมเอาไว้ ตามแผนการซึ่งสามารถนำมาใช้ได้ถ้าต้องการ
5) ความล่าช้า (Delays) แทนด้วย D หมายถึง กิจกรรมที่มีการหยุดรอหรือพัก ก่อนที่จะมีการทำงานขั้นต่อไป
(2) แผนภาพแสดงการไหล (Flow
Diagram)
จะแสดงแผนผังของบริเวณที่ทำงานและตำแหน่งของเครื่องจักรที่เกี่ยวข้องทั้งหมด
โดยจะเขียนเป็นเส้นทางการเคลื่อนที่ของสิ่งสังเกต
โดยแผนภาพการไหลถ้าแบ่งตามชนิดของสิ่งสังเกตจะแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิดคือ 1.ผังการไหลของคน (Man Type) แสดงการเคลื่อนที่ของคน ในการทำงานสิ่งที่สังเกตคือพนักงาน และ 2.ผังการไหลของวัสดุ (Material Type) แสดงการเคลื่อนที่ของวัสดุหรือวัตถุดิบในกระบวนการผลิต
ในกรณีนี้สิ่งสังเกตคือวัสดุ แต่ถ้าแบ่งตามมิติของผังจะแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิดคือ 1.ผังชั้นเดียว
เป็นผังที่แสดงการไหลในแนวระนาบเดียว (2 มิติ) และ 2.ผังหลายชั้น
เป็นผังที่แสดงการไหลในทั้งแนวระนาบและแนวดิ่ง (3 มิติ)
(3) แผนภูมิคนและเครื่องจักร
(Man-Machine Chart) หรือแผนภูมิกิจกรรม (Activity Chart) เป็นแผนภูมิที่ใช้ในการวิเคราะห์การทำงาน
โดยจะเขียนแสดงกระบวนการหรือลำดับการทำงานกับเวลาที่ใช้สำหรับกิจกรรมนั้นๆ
แผนภูมิกิจกรรมจะแสดงการทำงานของคนกับเวลาหรือการทำงานของเครื่องจักรกับเวลาเท่านั้น
(4) แผนภูมิการปฏิบัติงาน (Operation
Chart) หรือแผนภูมิมือซ้ายและมือขวา (Left and Right Hand
Chart) หรืแผนภูมิสองมือ (Two-Handed Process Chart)เป็นแผนภูมิที่เขียนเพื่อแสดงการทำงานของมือซ้ายและมือขวา
โดยจะมีการเขียนเป็นแผนผังสถานีงาน ซึ่งจะประกอบด้วยงานที่จะต้องทำ วัสดุ
เครื่องมือ เครื่องจักรที่ใช้ในการทำงานและตำแหน่งที่คนงานทำงานอยู่
แล้วสังเกตการณ์ทำงานของคนงานอย่างละเอียด
บันทึกการเคลื่อนไหวของมือซ้ายและมือขวาของคนงาน
การสังเกตการณ์ทำงานควรสังเกตหลายๆรอบ แล้วจึงค่อยบันทึกสรุปการทำงานนั้นๆ
และจึงเขียนการเคลื่อนไหวของมือซ้ายลงในแผนภูมิข้างซ้าย
การเคลื่อนไหวของมือขวาลงในแผนภูมิข้างขวาโดยใช้สัญลักษณ์แทนพร้อมกับมีคำอธิบายการทำงานกำกับอยู่ข้างๆ
3.2.3 คิดค้นหาวิธีการทำงานที่คนงานและเครื่องจักรน่าจะทำงานได้ดีที่สุด
และหาความสัมพันธ์ระหว่างคนงานกับเครื่องจักร
3.2.4 หลักจากขั้นตอนที่ 3.2.3 ตรวจสอบปัญหาอีกครั้ง หรือวิเคราะห์ปัญหาย่อยต่างๆที่ได้แยกไว้
3.2.5 ตรวจสอบข้อจำกัดอีกครั้ง
ในการวิเคราะห์ปัญหา
ผู้วิเคราะห์จะต้องมีข้อมูลอย่างเพียงพอในทุกๆด้าน เช่น ปริมาณการผลิต จำนวนคนงานที่ต้องการ
เป็นต้น ผู้วิเคราะห์ควรรู้ระยะเวลาที่มีสำหรับการแก้ไขปัญหา
ถ้าเป็นปัญหาด้านการผลิตจะต้องทราบระยะเวลาที่ใช้ตั้งแต่เริ่มต้นกระบวนการผลิต
ขั้นตอนต่างๆระหว่างผลิต
จนกระทั่งเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ถูกต้องตามปริมาณและคุณภาพที่ได้ออกแบบไว้
3.3 การหาวิธีการแก้ไขปัญหาที่เป็นไปได้
(Search for Possible Solution)
หลังจากการวิเคราะห์ปัญหาแล้วก็เป็นการหาวิธีการต่าง
ๆในการแก้ไขปัญหา โดยหาทางเลือกที่เป็นไปได้ในการแก้ไขปัญหา
ในการคิดหาทางเลือกต่างๆที่สามารถแก้ไขปัญหาได้ ผู้คิดจะต้องทราบข้อมูลโดยละเอียด
และมีความคิดสร้างสรรค์ ก่อนอื่นต้องทราบว่า
อะไรคือมูลเหตุพื้นฐานที่ทำให้เกิดปัญหาขึ้นมา ถ้าสามารถกำจัดมูลเหตุนั้นได้
ปัญหาต่างๆก็จะหมดไปได้
ในขั้นตอนนี้เป็นเพียงการใช้ความคิดเพื่อหาวิธีการแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ให้มากวิธีที่สุด
3.4 การประเมินและเลือกวิธีการแก้ไขปัญหา
(Evaluation of Alternatives)
เมื่อรวบรวมวิธีการแก้ไขปัญหาที่เป็นไปได้ทั้งหมดแล้ว
ขั้นตอนต่อไปคือการประเมินทางเลือกที่มีทั้งหมด
เพื่อสรรหาทางเลือกที่คิดว่าเหมาะสมที่สุด
ในการประเมินทางเลือกนี้จะต้องคำนึงถึงหลายปัจจัยที่เป็นข้อจำกัด เช่น เวลาในการแก้ไขปัญหา
ค่าใช้จ่ายที่ต้องใช้ในแต่ละวิธี เงินลงทุนเริ่มแรก อายุการใช้งาน อัตราการคืนทุน
และระยะเวลาการคืนทุน
3.5 การเสนอวิธีการแก้ไขปัญหาเพื่อปฏิบัติ
(Recommendation for Action)
หลังจากเลือกวิธีการแก้ไขปัญหาที่เหมาะสมที่สุดแล้ว
จะต้องมีการทำรายงานเสนอไปยังผู้มีอำนาจในการอนุมัติให้ดำเนินการแก้ไขปัญหา
ในรายงานควรแสดงข้อมูลทุกชนิด รวมทั้งแผนภูมิ แผนภาพ รูปถ่าย หรือแบบจำลองต่างๆ
รวมทั้งข้อสมมติฐานต่างๆที่ได้ตั้งเอาไว้ ผู้ที่มีอำนาจในการอนุมัติควรตรวจสอบ
ซักถามให้เป็นที่เข้าใจเสียก่อนที่จะมีการสั่งให้ดำเนินการแก้ไขปัญหาต่อไป
