← กลับรายวิชาข้อเสนอหลักสูตร · เอกสารฉบับร่าง

มคอ.3 รายละเอียดของกระบวนวิชา

Structural Asset Management and Decision Support
ชื่อภาษาไทย การบริหารสินทรัพย์โครงสร้างและการสนับสนุนการตัดสินใจ
ชื่อภาษาอังกฤษ Structural Asset Management and Decision Support
รหัสกระบวนวิชา 2517XX (กำหนดภายหลัง)
หน่วยกิต 3(3-0-6)
ระดับ ปริญญาโท
กลุ่มวิชา Intelligent Structural Engineering
เวลาเรียน 3 ชั่วโมง/สัปดาห์ × 15 สัปดาห์
รวม Contact Hours 45 ชั่วโมง

1. ข้อมูลทั่วไปของกระบวนวิชา

วิชาบังคับก่อน

ไม่มี

พื้นฐานที่แนะนำ

2. คำอธิบายกระบวนวิชา

ภาษาไทย

หลักการบริหารสินทรัพย์สำหรับโครงสร้างและโครงสร้างพื้นฐาน วงจรชีวิตของสินทรัพย์และการบริหารข้อมูลสินทรัพย์ การตรวจสอบและประเมินสภาพ การจัดระดับสภาพและการกำหนดตัวชี้วัดสมรรถนะ กลไกการเสื่อมสภาพและแบบจำลองการเสื่อมสภาพ ความน่าเชื่อถือ ความเสี่ยง และความสำคัญเชิงวิกฤตของสินทรัพย์ การประเมินผลกระทบจากความเสียหายและการวิบัติ การวางแผนการตรวจสอบ การบำรุงรักษา การซ่อมแซม และการเสริมกำลัง การวิเคราะห์ต้นทุนตลอดวงจรชีวิต การจัดลำดับความสำคัญภายใต้ข้อจำกัดด้านงบประมาณ การวิเคราะห์การตัดสินใจแบบหลายเกณฑ์ การตัดสินใจภายใต้ความไม่แน่นอน การใช้ข้อมูลจากระบบตรวจติดตามสุขภาพโครงสร้าง คอมพิวเตอร์วิทัศน์ และแฝดดิจิทัลเพื่อสนับสนุนการบริหารสินทรัพย์ การออกแบบระบบสนับสนุนการตัดสินใจ การวางแผนระดับสินทรัพย์และระดับเครือข่าย และกรณีศึกษาของอาคาร สะพาน และโครงสร้างพื้นฐาน

English

Principles of asset management for structures and infrastructure; asset lifecycle and asset information management; inspection and condition assessment; condition rating and performance indicators; deterioration mechanisms and deterioration modeling; reliability, risk, and asset criticality; consequences of damage and failure; inspection, maintenance, repair, and strengthening planning; life-cycle cost analysis; prioritization under budget constraints; multi-criteria decision analysis; decision-making under uncertainty; use of structural health monitoring, computer vision, and digital twin data for asset management; design of decision-support systems; asset-level and network-level planning; and case studies of buildings, bridges, and civil infrastructure.

3. วัตถุประสงค์ของกระบวนวิชา

กระบวนวิชานี้มุ่งให้นักศึกษาสามารถเปลี่ยน ข้อมูลสภาพโครงสร้าง ไปเป็น การตัดสินใจด้านการบริหารสินทรัพย์ อย่างมีเหตุผล โปร่งใส และตรวจสอบได้ โดยเชื่อมโยงสภาพ ความเสื่อม ความเสี่ยง ต้นทุน ข้อจำกัดด้านทรัพยากร และเป้าหมายด้านสมรรถนะของสินทรัพย์

Asset inventory → Inspection/monitoring data → Condition → Deterioration → Risk → Intervention options → Life-cycle consequences → Prioritization → Decision
Condition ≠ Performance ≠ Risk ≠ Priority
การจัดลำดับความสำคัญไม่ควรอาศัย condition score เพียงอย่างเดียว แต่ต้องพิจารณาความเสื่อม ความเสี่ยง ผลกระทบ ต้นทุน และข้อจำกัดร่วมกัน

4. Course Learning Outcomes (CLOs)

CLOผลลัพธ์การเรียนรู้
CLO1Explain principles, frameworks, and lifecycle concepts of structural and infrastructure asset management.
CLO2Assess structural condition and performance using inspection, monitoring, and asset information, and develop suitable condition/performance indicators.
CLO3Apply deterioration, reliability, risk, and life-cycle cost concepts to evaluate intervention alternatives for structural assets.
CLO4Develop and compare maintenance, repair, strengthening, and inspection strategies under uncertainty and resource constraints.
CLO5Design and communicate a transparent decision-support framework for prioritizing structural asset interventions at asset or network level.

5. ความสัมพันธ์ระหว่าง CLO และ PLO

CLOPLO1PLO2PLO3PLO4
CLO1✓✓
CLO2✓✓✓
CLO3✓✓✓
CLO4✓✓✓
CLO5✓✓✓✓
ข้อเสนอสำหรับ Curriculum Mapping: ให้รายวิชานี้รับผิดชอบ PLO1 และ PLO2 เป็นหลัก ขณะที่ PLO3 และ PLO4 เป็นผลลัพธ์สนับสนุนผ่านการสื่อสารเหตุผลของการตัดสินใจ การคำนึงถึงความปลอดภัย ผลกระทบทางเศรษฐกิจ/สังคม และข้อจำกัดด้านทรัพยากร

6. แนวทางการจัดการเรียนการสอน

แม้กำหนดเป็น 3(3-0-6) แต่รูปแบบการเรียนควรเป็นการบูรณาการระหว่าง lecture, case study, data exercise และ decision workshop

Evidence → Condition → Risk → Options → Consequences → Priority → Decision

7. แผนการสอนรายสัปดาห์ 15 สัปดาห์

สัปดาห์หัวข้อเนื้อหา/กิจกรรมสำคัญชม.
1Introduction to Structural Asset ManagementAsset management concepts; asset lifecycle; structures as service-providing assets; objectives, stakeholders, service level, safety, resilience, cost, sustainability; asset-level vs network-level management3
2Asset Inventory, Information and Performance FrameworksAsset register; hierarchy and components; attributes; inspection/maintenance history; performance indicators; levels of service; data quality; linking asset information to engineering decisions3
3Inspection, Condition Assessment and Condition RatingInspection types; defect identification; condition states; element-level and system-level ratings; combining visual inspection, NDT, SHM, and CV outputs; condition indices3
4Structural Deterioration MechanismsCorrosion, fatigue, cracking, material degradation, environmental exposure, repeated loading; deterioration pathways; condition evolution; uncertainty in deterioration3
5Deterioration Modeling and Remaining Service LifeDeterministic deterioration curves; transition-probability/Markov concepts; regression/survival concepts; remaining service life; calibration from inspection history3
6Structural Reliability and Probability of FailureLimit states; demand and capacity uncertainty; reliability concepts; probability of failure; reliability index concepts; relationship between condition and reliability3
7Risk, Consequence and Asset CriticalityRisk = likelihood × consequence; safety, economic, service, environmental, and social consequences; criticality; risk matrices; risk-based inspection and intervention3
8Midterm Assessment + Condition-to-Risk WorkshopMidterm assessment; convert inspection/monitoring data to condition, reliability/risk indicators, and proposed interventions for a case-study asset3
9Maintenance, Repair and Strengthening StrategiesPreventive vs corrective maintenance; repair and strengthening options; intervention triggers; effectiveness and service-life extension; do-nothing alternative; treatment selection3
10Life-Cycle Cost AnalysisAgency cost, inspection cost, maintenance/repair cost, user/consequence cost concepts; discounting and present value; lifecycle alternatives; timing of interventions3
11Decision-Making Under Uncertainty and Multiple CriteriaDecision trees; expected-value concepts; sensitivity/scenario analysis; multi-criteria decision analysis; weighting; trade-offs among safety, cost, serviceability, resilience, and sustainability3
12Prioritization and Optimization under Budget ConstraintsRanking vs optimization; budget-constrained intervention selection; benefit-cost concepts; portfolio prioritization; network-level planning; fairness and criticality considerations3
13Data-Driven and Digital Decision SupportIntegrating SHM, AI analytics, computer vision, digital twin, inspection, and maintenance data; alerts and thresholds; dashboards; updating priorities as new evidence arrives3
14Design of a Structural Asset Decision-Support SystemEnd-to-end decision architecture; asset data, condition, deterioration, risk, intervention library, cost, constraints, prioritization rules, KPIs, human-in-the-loop review; project workshop3
15Project Presentation and Future DirectionsStudent project presentations; critique of decision transparency and robustness; resilience, climate adaptation, predictive maintenance, autonomous inspection, and future intelligent asset management3
รวม45

8. โครงสร้างความรู้ของกระบวนวิชา

I
Weeks 1–3
Asset & Condition Foundations
II
Weeks 4–8
Deterioration & Risk
III
Weeks 9–10
Intervention & Lifecycle Analysis
IV
Weeks 11–13
Decision & Prioritization
V
Weeks 14–15
System Integration

9. การประเมินผล

วิธีการประเมินน้ำหนักCLO
Condition / deterioration / risk assignments20%CLO1–4
Life-cycle and decision-analysis exercises20%CLO3–5
Midterm examination20%CLO1–4
Structural Asset Management Decision-Support Project30%CLO2–5
Project presentation10%CLO5
รวม100%
ไม่มี Final Examination แยกต่างหาก โดยใช้ Structural Asset Management Decision-Support Project เป็น summative assessment หลัก เพื่อประเมินความสามารถในการเปลี่ยนข้อมูลสภาพและความเสี่ยงไปสู่แผนปฏิบัติที่มีเหตุผลและตรวจสอบได้

10. Term Project

Develop a Decision-Support Plan for a Structural Asset or Asset Network

ตัวอย่างกรณีศึกษา: Bridge or bridge network, Building portfolio, Campus structures, Elevated roadway/viaduct, Industrial structures หรือ Public infrastructure assets

Asset inventory → Condition data → Deterioration → Reliability/risk → Intervention alternatives → Life-cycle cost → Constraints → Prioritization → Recommended action plan

ตัวอย่างโจทย์

Develop a five-year inspection, maintenance, and intervention plan for a small bridge network under a fixed annual budget using condition, risk, and life-cycle cost information.

องค์ประกอบขั้นต่ำของโครงการ:

  1. Asset inventory and management objective
  2. Condition/performance indicators
  3. Data sources and data quality
  4. Deterioration assumptions or model
  5. Reliability/risk or criticality framework
  6. Intervention alternatives
  7. Intervention effectiveness and service-life assumptions
  8. Life-cycle cost analysis
  9. Decision criteria and constraints
  10. Prioritization or optimization method
  11. Sensitivity/uncertainty analysis
  12. Recommended intervention program
  13. Decision-support dashboard/table/map concept
  14. Discussion of limitations and future data needs

11. Software และเครื่องมือที่เหมาะสม

ประเภทตัวเลือก
Spreadsheet analysisMicrosoft Excel / Google Sheets
Programming / DataPython, NumPy, Pandas, SciPy
OptimizationSciPy Optimize / PuLP หรือเครื่องมือเทียบเท่า
VisualizationMatplotlib / Plotly
DashboardPlotly Dash / Streamlit
GIS (optional)QGIS หรือเครื่องมือเทียบเท่า
Structural informationInspection reports, condition ratings, SHM/CV outputs, FE/Digital Twin outputs
Decision methodsLCCA, risk matrix, MCDA, prioritization, budget-constrained optimization
กิจกรรมต่อเนื่องที่แนะนำ: ใช้ asset portfolio ขนาดเล็กชุดเดียวตลอดภาค เช่น สะพาน 10–20 แห่ง หรืออาคารหลายหลัง เพื่อเดิน workflow Inventory → Condition → Deterioration → Risk → Intervention → Cost → Priority → Multi-year Plan

12. ขอบเขตของกระบวนวิชา

กระบวนวิชานี้เน้น engineering decision-making at asset and network levels โดยใช้ข้อมูลสภาพ ความเสื่อม ความเสี่ยง และต้นทุนตลอดวงจรชีวิต

Given limited resources and uncertain information, which structural assets should be inspected, maintained, repaired, strengthened, or replaced first—and why?
คำตอบควรอธิบายได้จาก condition + deterioration + risk + cost + constraints + expected benefit ไม่ใช่เพียงการจัดอันดับจาก condition score เพียงตัวเดียว

13. ตำแหน่งของกระบวนวิชาใน Intelligent Structural Engineering

Structural Engineering Fundamentals
↓
Structural Health Monitoring and Smart Sensing
↓
AI and Data Analytics for Structural Engineering
↓
Computer Vision for Structural Inspection
↓
Digital Twin for Structures and Infrastructure
↓
Structural Asset Management and Decision Support

กระบวนวิชานี้ทำหน้าที่เป็น decision layer ของ Intelligent Structural Engineering โดยนำข้อมูลและผลวิเคราะห์จาก sensing, AI, computer vision และ digital twin ไปใช้ในการกำหนด inspection, maintenance, repair, strengthening และ investment priorities ตลอดวงจรชีวิตของสินทรัพย์โครงสร้าง