Bài giảng môn Nhập môn về kỹ thuật - Chương 4: Quá trình thiết kế kỹ thuật

Nhập môn về kỹ thuật

1

Chương 4

QUÁ TRÌ NH

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Nhập môn về kỹ thuật

Khoa Cơ Khí

MỤC TIÊU

Giúp sinh viên:

➢ Nhận thức được cá c đặc điểm của thiết kế kỹ

thuật và quá trì nh thiết kế.

➢ Biết và thực hiện cá c bước thiết kế thô ng qua đồ

á n mô n học.

➢ Tí ch cực và thí ch thú thực hành cá c bước thiết

kế.

Khoa Cơ Khí

NỘI DUNG

• Thiết kế là quá trì nh đầy say mê.

• Những nội dung của thiết kế kỹ thuật hiện đại.

• Tổ chức mang tí nh hệ thống cá c ý tưởng.

• Quá trì nh thiết kế.

• Á p dụng.

Khoa Cơ Khí

Say mê để yêu thí ch sá ng tạo

• “Nhiệt tì nh là một trong những động lực thành

cô ng mạnh mẽ nhất. Khi bạn làm điều gì đó, hã y

làm hết sức mì nh. Hã y đặt toàn bộ tâ m trí mì nh

vào đó. Hã y tạo ra dấu ấn của chí nh mì nh. Hã y

tí ch cực, năng động, nhiệt tì nh và trung thực

để rồi bạn sẽ hoàn thành mục tiêu của mì nh.

Khô ng có điều tuyệt vời nào đạt được mà khô ng

có nhiệt tì nh”.

Ralph Waldo Emerson

5

Say mê để yêu thích sáng tạo

Say mê ➔ chất xúc tá c để biến cá c ý tưởng thành hiện thực:

@ Khô ng ngừng hỏi:

+ Đã làm tốt nhất chưa?

+ Có thể đơn giản hơn khô ng?

@ Sá ng tạo liên tục, khô ng bao giờ để trí

ó c mụ mẫm

4-6

Say mê để Tập trung

“Khô ng phải lúc nào bạn cũng nhận được điều mì nh muốn

Nhưng nếu bạn hết sức cố gắng, bạn có thể thấy bạn nhận

được cá i bạn cần.”

Mick Jagger & Keith Richards 1969

4-7

Say mê để Tập trung

• Hã y có khá i niệm rõ ràng về việc bạn muốn hoàn thành, rồi thì

chắc là bạn sẽ đạt được.

• Chú ý đến vật liệu: hã y giảm bớt từng gram vật liệu khô ng cần

thiết.

• Thường xuyên tự hỏi: Việc gì đây?

• Trá nh sự phức tạp và hã y làm mọi việc càng đơn giản càng tốt.

• Hã y ghi nhớ đến từng chi tiết”.

Henry Maudslay (nhà phá t minh má y tiện kiểu trục ví t đầu tiên năm

1800, cha đẻ của má y cô ng cụ hiện đại)

4-8

Thiết kế là quá trình đầy say mê

“Bạn khô ng thể giải

quyết vấn đề từ cùng ý

thức đã tạo ra nó . Bạn

nên học nhì n thế giới

một cá ch mới mẻ hơn.”

“Tưởng tượng quan

trọng hơn kiến thức”.

Einstein

4-9

Thiết kế là quá trình đầy say mê

“Thành cô ng là khả

năng đi từ thất bại này

đến thất bại khá c mà

khô ng mất đi nhiệt tì nh”.

Winston Churchill

4-10

Thiết kế là quá trình đầy say mê

“Nếu bạn chưa tì m thấy sự

say mê, hã y cứ tì m kiếm.

Đừng nản chí .

Cũng như cá ch mà trá i tim

hoạt động, bạn sẽ biết

được khi nào thì mì nh đã

tì m ra điều bản thâ n thật

sự muốn làm. Và, giống

như mọi mối quan hệ tốt

đẹp, nỗi đam mê của bạn

sẽ cò n lớn dần theo thời

gian”

Steve Jobs

4-11

Thiết kế là quá trình đầy say mê

“Trong nhận thức của nhiều người,

thiết kế đồng nghĩa với sự trang trí:

hoặc thiết kế nội thất, hoặc đó là hoa

văn của rèm cửa và ghế sôfa. Song với

tôi, ý nghĩa chân thực của thiết kế

không phải như vậy.

Thiết kế là linh hồn cơ bản của một sự

sáng tạo làm bởi bàn tay con người, kết

thúc bằng việc thể hiện bản thân nó

một cách hết mình trên lớp ngoài cùng

của một sản phẩm, hoặc dịch vụ.”

Steve Jobs

4-12

Những nội dung

của thiết kế kỹ thuật hiện đại

Những nhà thiết kế giỏi tập trung giải quyết một số vấn

đề sau đây:

• Tuâ n thủ chặt chẽ cá c tiêu chuẩn.

• Phò ng ngừa cá c sự cố trước khi chúng xảy ra:

+ Khô ng thỏa mã n nhu cầu của khá ch hàng.

Phò ng ngừa bằng cá ch:

& Xá c định cá c yêu cầu về chức năng

& Triển khai một thô ng số thiết kế để thực hiện

mỗi yêu cầu về chức năng

4-13

Phòng ngừa các sự cố

trước khi chúng xảy ra

+ Khô ng thỏa mã n nhu cầu của khá ch hàng.

Phò ng ngừa bằng cá ch:

& Xá c định cá c yêu cầu về chức năng

& Triển khai một thô ng số thiết kế để thực hiện

mỗi yêu cầu về chức năng

4-14

Phòng ngừa các sự cố

trước khi chúng xảy ra

+ Hư hỏng.

Phò ng ngừa bằng cá ch thiết kế sao cho chịu được cả

nội lẫn ngoại lực

+ Hoạt động ké m

Phò ng ngừa bằng cá ch thiết kế sao cho đảm bảo cá c

dung sai

+ Chi phí quá cao

Phò ng ngừa bằng cá ch thiết kế một cá ch thô ng minh, tiết

kiệm và có khả năng chế tạo

Thiết kế kỹ thuật hiện đại giải quyết cá c vấn đề từ đơn giản

đến phức tạp một cá ch hệ thống và logic, đồng thời vẫn

cho phé p có những sá ng tạo độc đáo và khá c biệt.

4-15

Những nội dung

của thiết kế kỹ thuật hiện đại

Tính kinh tế

• Mỗi thứ đều có chi phí và mỗi thứ đều thực hiện một chức năng

nào đó.

– Nếu bạn dành hết thời gian cho một cá i câ y, bạn sẽ khô ng có thời

gian cho khu rừng

– Nếu bạn khô ng quan tâ m đến cá c cá i câ y, rồi thì bạn sẽ chẳng có

khu rừng

– Bạn phải chú ý đến toàn bộ hệ thống và đến từng chi tiết

• Cá c dự á n kỹ thuật đều phải quan tâ m đến ngâ n quỹ (thời gian,

tiền bạc, …)

- Khô ng nên đầu tư nhiều cô ng sức, tiền bạc để cải thiện một chút

hiệu năng hoạt động

– Hã y cố gắng đạt được hiệu năng hoạt động tối đa với một chi phí

cho sẵn

• Hã y nhanh nhẹn, mau mắn và sẵn sàng chuyển đổi cô ng nghệ

– Mọi thứ ở phần giao giữa cá c cô ng nghệ thường rất thú vị, hấp dẫn!

4-16

– Tí ch hợp cá c cô ng nghệ có thể tạo ra hiệu quả to lớn

Những nội dung

của thiết kế kỹ thuật hiện đại

“Thiết kế khô ng chỉ là vấn đề sản phẩm trô ng như thế nào

Thiết kế cò n là cá ch sản phẩm đó hoạt động ra sao.”

Steve Jobs

4-17

4.2 Những nội dung của thiết kế kỹ thuật

hiện đại (5)

“Một iPod, một điện thoại, một thiết bị truyền thô ng di động

internet ... Những thứ này KHÔ NG phải là ba thiết bị rời nhau!

Và chúng tô i gọi nó là iPhone! Hô m nay Apple đang tá i phá t

minh điện thoại. Và nó đây này.”

Steve Jobs

4-18

Tổ chức

mang tính hệ thống các ý tưởng

FRDPARRC

FR: Function Requirements – Cá c yêu cầu chức năng.

DP: Design Parameters – Cá c thô ng số thiết kế.

A: Analysis – phâ n tí ch.

R: References – cá c tham khảo.

R: Risk – Rủi ro.

C: Countermeasures – Cá c biện phá p khắc phục.

Bảng FRDPARRC giúp nhận dạng cá c cơ hội làm nảy

sinh ý tưởng mới và phương phá p giải quyết vấn đề

mới!

4-19

4.3 Tổ chức mang tính hệ thống các ý tưởng:

FRDPARRC

Các

Các thông

Phân tích

Thí nghiệm, từ ngữ,

Tham khảo

Tài liệu,

Rủi ro

Từ ngữ, khắc phục

Biện pháp

yêu cầu số thiết kế

chức (Ý tưởng) PTPTHH (FEA), phương

năng Từ ngữ và trình, bảng biểu

www…

bản vẽ,

phân tích

Từ ngữ,

bản vẽ,

(Các

sự

bản vẽ

phân tích

kiện)

Từ ngữ

Danh

Các biện Thời gian chuyển động, Mọi thứ có Đánh giá Các

ý

sách các pháp độc công suất, ứng suất, kinh thể giúp phát rủi ro thấp, tưởng hoặc

chức

năng

độc lập yêu

lập để thực tế, tài chính, …

hiện mỗi Phải chứng minh tính khả bao gồm tiếp cao

triển ý tưởng trung bình, kế hoạch để

cho giảm thiểu

cầu thi của từng thông số thiết xúc cá nhân, mỗi thông hoặc phòng

mà thiết chức năng kế.

bài

báo, số thiết kế tránh từng

chế, rủi ro

kế phải

thực

Phân tích có thể được sử sáng

dụng để tạo ra các thông số website, …

thiết kế.

hiện

4-20