Bài giảng môn Nhập môn kỹ thuật - Chương 7: Thiết kế kỹ thuật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU

---O0O ---

MÔN: NHẬP MÔN KỸ THUẬT

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Thá ng 01/2016

1. ĐỊNH NGHĨA THIẾT KẾ KỸ THUẬT

“Thiết kế là quá trình tràn đầy say mê và sáng tạo”

✓ Thiết kế kỹ thuật là quá trì nh sá ng tạo ra một hệ thống, một

sản phẩm vật chất, hoặc một quy trì nh nhằm đáp ứng nhu

cầu mong muốn.

✓ Ngành khoa học cơ bản, toá n học, và khoa học kỹ thuật

được á p dụng để chuyển đổi cá c nguồn lực một cá ch tối

ưu.

✓ Thành lập cá c mục tiêu và tiêu chí , tổng hợp, phâ n tí ch, xâ y

dựng và thử nghiệm, đánh giá ... là cá c yêu tố cơ bản của

quá trì nh thiết kế

✓ Phải tí nh đến cá c yêu tố kinh tế, an toàn, độ tin cậy, tí nh

thẩm mỹ, đạo đức, và tá c động xã hội.

1. ĐỊNH NGHĨA THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Thiết kế mới

Thiết kế hiệu

chỉnh

Thiết kế thô ng

thường

1. ĐỊNH NGHĨA THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Thiết kế kỹ thuật phải bao gồm cá c đặc tí nh sau:

✓ Phá t triển tí nh sá ng tạo của người thiết kế;

✓ Sử dụng cá c vấn đề có kết cục mở;

✓ Phá t triển và sử dụng phương phá p luận và lý thuyết thiết kế hiện đại;

✓ Hì nh thành vấn đề thiết kế và cá c tí nh chất yêu cầu;

✓ Xem xé t cá c giải phá p thay thế;

✓ Xem xé t tí nh khả thi;

✓ Quy trì nh sản xuất;

✓ Thiết kế kỹ thuật đồng thời;

✓ Mô tả cụ thể hệ thống.

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

Xác định nhu cầu

Phân tích vấn đề

QUÁ TRÌ NH

Nêu vấn đề

THIẾT KẾ CƠ BẢN

Thiết kế ý

tưởng

Lựa chọn giải

phá p

Thiết kế tổng thể

Thiết kế cụ thể

Tài liệu kỹ thuật: bản vẽ;

thuyết minh kỹ thuật

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

Xác định

vấn đề

Kiểm tra, đánh

giá sản phẩm

Giới hạn mục

tiêu

QUÁ TRÌ NH

THIẾT KẾ LẮP LẠI

Đưa ra thị

trường

Thu thập dữ

liệu

Báo cáo sản

phẩm

Đề xuất ý

tưởng

Ra quyết định

Phâ n tí ch

giải pháp

Mô hình thử

nghiệm

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

1. Kỹ sư thiết kế sản phẩm

2. Quản lý sản phẩm

3. Kỹ sư cơ khí

4. Kỹ sư điện

5. Kỹ sư sản xuất

NHÂN SỰ TRONG

QÚA TRÌNH THIẾT KẾ:

6. Kỹ sư phần mềm

7. Kỹ thuật viên đồ họa, vẽ

8. Kỹ sư vật liệu

9. Kỹ sư quản lý chất lượng

10.Kỹ sư thiết kế công nghiệp

11.Đại diện bán hàng

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 1: XÁ C ĐỊNH VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

GIAI ĐOẠN 2: XÁ C ĐỊNH CÁ C MỤC TIÊU, TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ

GIAI ĐOẠN 3: TÌ M KIẾM VÀ THU THẬP DỮ LIỆU

GIAI ĐOẠN 4: ĐỀ XUẤT CÁ C Ý TƯỞNG, GIẢI PHÁ P

GIAI ĐOẠN 5: PHÂ N TÍ CH CÁ C Ý TƯỞNG, GIẢI PHÁ P VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ

GIAI ĐOẠN 6: CHẾ TẠO MÔ HÌ NH THỬ NGHIỆM, KIỂM TRA KẾT QUẢ

GIAI ĐOẠN 7: RA QUYẾT ĐỊNH CHẾ TẠO

GIAI ĐOẠN 8: BÁ O CÁ O, TRAO ĐỔI THÔ NG TIN VỀ SẢN PHẨM

GIAI ĐOẠN 9: ĐƯA SẢN PHẨM RA THỊ TRƯỜNG

GIAI ĐOẠN 10: KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM SAU KHI BÁ N RA THỊ

TRƯỜNG

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 1: XÁ C ĐỊNH VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

 Vấn đề hay nhu cầu thiết kế là gì ? (What)

 Ai cần nhu cầu ? (Who)

 Tại sao cần nhu cầu ? (Why)

Ba cô ng việc chí nh cần thực hiện:

 Thu nhập dữ liệu từ khá ch hàng tiềm năng.

 Phâ n tí ch dữ liệu thu nhập được.

 Ra quyết định cần thiết hay khô ng cần thiết tạo ra

một thiết kế mới.

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 1: XÁ C ĐỊNH VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

Đối với dự á n kỹ thuật, điều quan trọng là phải suy nghĩ

trước để trá nh khó khăn:

- Bạn nên đưa ra phương phá p để đánh giá liệu giải

phá p của bạn có tốt hơn so với những gì đã tồn tại

khô ng?

- Thiết kế một giải phá p an toàn.

- Có tất cả cá c tài liệu và trang thiết bị cần thiết.

- Có đủ thời gian để hoàn thành thiết kế.

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 2: XÁ C ĐỊNH CÁ C MỤC TIÊU, TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ

✓ Sản phẩm sẽ có chi phí bao nhiêu?

✓ Sản phẩm sẽ khó sản xuất hay không?

✓ Sản phẩm có kích thước, trọng lượng, độ bền bao nhiêu?

✓ Sản phẩm sẽ trông như thế nào?

✓ Sản phẩm có dễ sử dụng không?

✓ Sản phẩm có an toàn khi sử dụng không?

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 2: XÁ C ĐỊNH CÁ C MỤC TIÊU, TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ

✓ Sản phẩm có hợp pháp không?

✓ Sản phẩm có độ tin cậy cao hay không?

✓ Sản phẩm có thể được sử dụng lại hay không?

✓ Sản phẩm có khách hàng ưa chuộng hay không?

✓ Khách hàng có muốn mua sản phẩm không?

✓ Khách hàng sẽ muốn mua sản phẩm này thay vì một

sản phẩm của đối thủ cạnh tranh?

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 2: XÁ C ĐỊNH CÁ C MỤC TIÊU, TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ

Thiết kế bàn chải đánh răng

Mục tiêu

Tiêu chuẩn

1. Hấp dẫn, phù hợp để bá n chủ 1a. Sức hấp dẫn của thiết kế tổng thể

yếu trong thị trường quà tặng và và bao bì phải được hơn 75% ủy ban

mua hàng cá nhâ n

đại diện người tiêu dùng đánh giá tốt

hơn so với cá c thương hiệu X và Y.

1b. Màu sắc trang trí giống như sản

phẩm thô ng thường.

1c. Bao bì sản phẩm trong khoảng 75

x 100mm

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 2: XÁ C ĐỊNH CÁ C MỤC TIÊU, TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ

Mục tiêu

Tiêu chuẩn

Cá c đặc tí nh kỹ thuật í t nhất phải tốt 2a. Cá c chức năng kỹ thuật được nhà tư

như sản phẩm của thương hiệu X

vấn đánh giá í t nhất phải tốt như mô sản

phẩm của thương hiệu X.

2b. Biên độ dao động khoảng 2 -3 mm

2c. Tần số khoảng 15± 5 chu kỳ/s

2d. Tuổi thọ của pin tối thiểu là 50 phút

khi thử nghiệm theo tiêu chuẩn XYZ

2e. v..v…(cho cá c mặt kỹ thuật khá c như

khối lượng, độ bền va đập, tần suất sửa

chữa, kí ch thước,…)

Được bá n ở châ u Á – Thá i Bì nh

3a. Cần phải đáp ứng cá c tiêu chuẩn an

toàn

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 2: XÁ C ĐỊNH CÁ C MỤC TIÊU, TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ

Mục tiêu

Tiêu chuẩn

Mục tiêu thời gian là sản phẩm sẵn

sàng để bá n trong cá c ngày lễ cuối

năm và đầu năm mới.

4a. Đặt ra cá c mốc thời gian, ví dụ phải

sản xuất xong trong khoảng thá ng 10:

Thiết kế mô hì nh: 2 thá ng

Mua sắm trang thiết bị, dụng cụ sản xuất:

6 thá ng

Thử nghiệm sản xuất (tạo mẫu): 10 thá ng

Chạy thí điểm: 10 thá ng, sản xuất: 13

thá ng

Giá bá n khô ng vượt quá 10% giá cá c 5a. Giá bá n nằm trong khoảng 80.000 và

mẫu bàn chải đang sử dụng hiện tại 100.000 đồng, đối với loạt sản xuất

100.000 sản phẩm.

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 3: TÌ M KIẾM VÀ THU THẬP DỮ LIỆU

✓ Những thông tin nào đã được công bố về vấn đề này?

✓ Có giải pháp cho vấn đề có sẵn chưa ? Nếu có thì ai là những

người đang cung cấp nó ?

✓ Những ưu nhược điểm của giải pháp đó là gì ?

✓ Chi phí bao nhiêu? Chi phí có là vấn đề quan trọng không ?

✓ Tỉ lệ giữa thời gian và chi phí tổng thể?

✓ Các vấn đề pháp lý cần xem xét ?

✓ Các vấn đề liên quan đến môi trường cần xem xét ?

✓ Các tiêu chuẩn thiết kế liên quan đến sản phẩm thiết kế ?

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 3: TÌ M KIẾM VÀ THU THẬP DỮ LIỆU

✓ Thư viện; Internet;

✓ Các hiệp hội nghề nghiệp có liên quan;

✓ Các tạp chí và các ấn phẩm thương mại; Báo và tạp chí;

✓ Các khảo sát đánh giá thị trường;

✓ Các ấn phẩm của chính phủ;

✓ Các tổ chức cấp bằng sáng chế nghiên cứu;

✓ Nhân viên bán hàng kỹ thuật và danh mục tài liệu tham khảo của họ;

✓ Các chuyên gia trong lĩnh vực bao gồm kỹ sư, giáo sư và các nhà

khoa học khác;

✓ Sản phẩm cạnh tranh hiện có.

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 4: ĐỀ XUẤT CÁ C Ý TƯỞNG, GIẢI PHÁ P

Quá trì nh động nã o nhó m được tiến hành theo cá c bước:

✓ Chọn một người trưởng nhó m;

✓ Xá c định vấn đề;

✓ Chọn một nhó m nhỏ;

✓ Giải thí ch quá trì nh;

✓ Ghi cá c ý tưởng;

✓ Phá t biểu ý kiến của mỗi người;

✓ Khô ng đánh giá ;

✓ Loại bớt cá c ý tưởng giống nhau;

✓ Chọn ba ý tưởng tiềm năng

2. QÚA TRÌNH THIẾT KẾ

GIAI ĐOẠN 4: ĐỀ XUẤT CÁ C Ý TƯỞNG, GIẢI PHÁ P

Nguyên tắc trong quá trì nh động nã o:

✓ Ghi nhận tất cả cá c ý tưởng được đề xuất cho dù ý

tưởng đó là vô lý hay hợp lý.

✓ Khô ng đánh giá , phê bì nh ý kiến là đúng hay sai.

✓ Khô ng thành kiến với người đưa ra ý tưởng.

✓ Số lượng ý kiến càng nhiều càng tốt nhưng phải giới

hạn vì thời gian có hạn.

✓ Khô ng hạn chế đối tượng cho ý kiến.