Thiết kế concept cho sản phẩm bàn học thông minh

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN THIẾT KẾ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM Đề tài Thiết kế concept cho sản phẩm bàn học thông minh Giáo viên hướng dẫn.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CƠ KHÍ -  -

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

HỌC PHẦN THIẾT KẾ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM

Đề tài: Thiết kế concept cho sản phẩm bàn học thông minh

Giáo viên hướng dẫn: Ths Nhữ Quý Thơ

Sinh viên thực hiện: Phùng Xuân Trường - 2018606690

II Nội dung học tập

1 Tên chủ đề : Thiết kế concept cho sản phẩm bàn học thông minh

2 Hoạt động của sinh viên

Nội dung 1: Mô tả mục tiêu sản phẩm

- Mô tả sản phẩm

- Mục tiêu kinh doanh

- Mục tiêu thị trường

- Các điều kiện ràng buộc

- Các bên liên quan

Nội dung 2: Xác lập nhu cầu khách hàng

- Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng

- Lập bảng đối tượng khách hàng lấy ý kiến

- Thực hiện lấy ý kiến khách hàng: Lập bảng câu hỏi cho khách hàng, lấy ý kiến nhu cầu khách hàng (>= 20 nhu cầu)

- Diễn dịch nhu cầu khách hàng

- Đánh giá mức độ quan trọng các nhu cầu khách hàng

- Ghép nhóm nhu cầu khách hàng

Nội dung 3: Xác lập thông số kỹ thuật mục tiêu

- Xác lập các thông số bao gồm: Mô tả (Metric) và Giá trị (value) kèm theo đơn vị đo (>=10 thông số)

Nội dung 4: Xây dựng concept

- Chia tách vấn đề

- Tìm kiếm bên ngoài

- Tìm kiếm bên trong

- Tổ hợp giải pháp: Xây dựng cây concept

- Lựa chọn 3 concept trong cây concept, chỉ rõ các nhánh của từng concept trong cây concept (bằng 3 màu khác nhau cho từng concept)

- Mô tả từng concept dựa vào cây concept

- Xây dựng bản vẽ phác sơ bộ cho từng concept

Nội dung 5: Lựa chọn concept

- Chọn 1 trong 3 concept để phát triển tiếp theo bằng phương pháp ma trận ra quyết định

- Chọn phương pháp và thực hiện lựa chọn concept theo phương pháp đó

Nội dung 6: Thiết kế mức hệ thống

- Khởi tạo sơ đồ các modul của concept

- Xây dựng các khối chức năng của concept

- Xây dựng lớp hình học thô

- Xác định các tương tác

- Xây dựng sơ đồ nhóm chi tiết và nhóm thiết kế

- Phác thảo sản phẩm bằng phần mềm CAD và/hoặc bằng bản vẽ phác Áp dụng các công cụ hỗ trợ: Mô hình hóa mô phỏng, CAD, HIL,… để thiết kế sản phẩm

3 Sản phẩm nghiên cứu : Báo cáo thu hoạch bài tập lớn

IV Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án

1 Tài liệu học tập: Bài giảng môn học thiết kế và phát triển sản phẩm và các tài liệu tham khảo

2 Phương tiện, nguyên liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án (nếu có): Máy tính

Ts Nguyễn Anh Tú Ths Nhữ Quý Thơ

MỤC LỤC

MỤC LỤC HÌNH ẢNH 6

MỤC LỤC BẢNG BIỂU 7

1 MÔ TẢ MỤC TIÊU SẢN PHẨM 2

1.1 Mô tả sản phẩm 2

1.2 Mục tiêu kinh doanh 2

1.3 Xác định mục tiêu thị trường 2

1.4 Các điều kiện ràng buộc 2

1.5 Các bên liên quan đến dự án 2

2 XÁC ĐỊNH NHU CẦU KHÁCH HÀNG 3

2.1 Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng 3

2.2 Lập bảng đối tượng khách hàng lấy ý kiến 4

2.3 Xác định các câu hỏi để khảo sát nhu cầu khách hàng 4

2.4 Lấy ý kiến và diễn dịch nhu cầu khách hàng 5

2.5 Đánh giá mức độ quan trọng các nhu cầu khách hàng 6

2.6 Nhóm ghép nhu cầu khách hàng 10

3 XÁC LẬP THÔNG SỐ KỸ THUẬT MỤC TIÊU 12

3.1 Triển khai các đại lượng đáp ứng các nhu cầu 12

3.2 So sánh các thông số của những sản phẩm cạnh tranh 13

3.3 Thành lập thông số mục tiêu cho sản phẩm 14

4 XÂY DỰNG CONCEPT 15

4.1 Chia tách vấn đề 15

4.2 Tìm kiếm bên ngoài 17

4.2.1 Bằng sáng chế 17

4.2.2 Các sản phẩm cạnh tranh trên thị trường 18

4.3 Tìm kiếm bên trong 22

4.4 Tổ hợp giải pháp 23

4.5 Mô tả concept 28

5 LỰA CHỌN CONCEPT 30

6 THIẾT KẾ MỨC HỆ THỐNG 33

6.1 Khởi tạo sơ đồ các Module của concept 33

6.2 Xây dựng các khối chức năng của concept 33

6.3 Xây dựng các lớp hình học thô 34

6.4 Xác định các tương tác 35

6.5 Xây dựng sơ đồ nhóm chi tiết và nhóm thiết kế 36

6.6 Bản vẽ lắp bàn học thông minh 37

7 TỔNG KẾT 39

I

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 4.1 Bàn học thông minh SINGAYE M172 18

Hình 4.2 Bàn học thông minh chống gù chống cận ERGONIMIC 20

Hình 4.3 Cây concept cho sản phẩm bàn học thông minh 24

Hình 4.4 Cây concept 1( màu đỏ ) 25

Hình 4.5 Cây concept 2( màu lục ) 26

Hình 4.6 Cây concept 3( màu lam ) 27

Hình 4.7 Bản vẽ phác thảo concept 1 28

Hình 4.8 Bản vẽ phác thảo concept 2 29

Hình 4.9 Bản vẽ phác thảo concept 3 30

Hình 6.1 Xây dựng sơ đồ khối chức năng 33

Hình 6.2 Xây dựng khối chức năng concept 34

Hình 6.3 Xây dựng khối hình học thô của sản phẩm 35

Hình 6.4 Tương tác giữa các module 36

Hình 6.5 Bản vẽ lắp bàn học thông minh 38

II

MỤC LỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2-1: Hình thức và phân chia phụ trách khảo sát 3

Bảng 2-2: Đối tượng khách hàng khảo sát 4

Bảng 2-3: Danh sách câu hỏi khảo sát 4

Bảng 2-4: Diễn dịch nhu cầu khách hàng 5

Bảng 2-5: Đánh giá mức độ quan trọng các nhu cầu khách hàng 7

Bảng 2-6: Mức độ quan trọng của các nhu cầu khách hàng 9

Bảng 2-7 Ghép nhóm nhu cầu kháchàng 10

Bảng 3-1: Đại lượng đáp ứng nhu cầu (kèm trọng số) 12

Bảng 3-2: Thông số của các sản phẩm cạnh tranh 13

Bảng 3-3: Thông số kỹ thuật mục tiêu 14

Bảng 4-1 Chia tách vấn đề theo chức năng 15

Bảng 5-1: Trọng số của các tiêu chí đánh giá 30

Bảng 5-2: Điểm đánh giá các concept bàn học thông minh 31

Bảng 6-1 Sơ đồ nhóm chi tiết và nhóm thiết kế 37

1

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, thế giới ngày càng phát triển mạnh mẽ, cuộc sống của con người ngày càng bận dộn và căng thẳng Bởi vì thế mà ngày càng nhiều thiết bị công nghệ cao, các dịch vụ hữu ích nhằm phục vụ con người một cách tiện ích và thoải mái nhất

Những khi học bài với một chiếc bàn học tập không được thiết kế dành riêng cho việc học tập sẽ ảnh hưởng xấu đến mắt và cột sống của chúng ta Vì vậy với sự

có mặt của bàn học thông minh lại càng cần thiết và tiện ích hơn cho con người để

họ và gia đình có thể học tập một cách an toàn và hiệu quả

Với đề tài được giao đó là “Thiết kế concept cho sản phẩm bàn học thông minh” Nhóm chúng em đã nghiên cứu và tìm hiểu nhu cầu cũng như các sản phẩm

hiện có trên thị trường hiện nay để đưa đến việc thiết kế các concept mới lạ và có nhiều ưu điểm có tính cạnh tranh trên thị trường với các mặt hàng hiện có Do kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế, trong quá trình thiết kế và phân tích các con concept với sự nỗ lực của chúng em cùng với tiếp thu những kiến thức được giảng

dạy của thầy Ths Nhữ Quý Thơ qua các bài học trên lớp, bài báo cáo của chúng

em đã hoàn thành Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy đã nhiệt tình giúp đỡ chúng

chúng em thực hiện đề tài này

Cho dù đã cố gắng hết sức tìm tòi nghiên cứu và học hỏi nhưng cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế trong bài báo cáo Chúng em rất mong được

sự chỉ bảo và góp ý của thầy để nhóm em có thể hoàn thiện bài báo cáo hơn và cũng như hoàn thiện kiến thức cho bản thân

Hà Nội, Ngày 22 tháng 11 năm 2021

Sinh viên thực hiện

Hà Minh Tú Phùng Xuân Trường

2

1 MÔ TẢ MỤC TIÊU SẢN PHẨM

1.1 Mô tả sản phẩm

Bàn thông minh cho học sinh, sinh viên với thiết kế gọn gàng, sử dụng chất liệu

an toàn cho người sử dụng, hỗ trợ học tập, đặt để, dự trữ đồ, điều chỉnh dáng ngồi, bảo vệ mắt ,…., phù hợp với nhiều lứa tuổi và hình thức học tập

1.2 Mục tiêu kinh doanh

- Bán ra thị trường vào đầu quý 1-2022, dự kiến chiếm 10% thị trường Việt Nam trong quý 1-2022

- Đến hết quý 2-2022 chiếm 56% thị trường giày thể thao Việt Nam

- Đạt mốc doanh thu 50 tỷ VND trong quý 3 – 2022, tỷ suất lợi nhuận 35%

1.3 Xác định mục tiêu thị trường

- Thị trường chính: Học sinh, sinh viên, người đi làm

- Thị trường thứ cấp:

 Các cửa hàng, đại lý bán và phân phối dụng cụ học tập

 Các trang thương mại điện tử

 Hệ thống phân phối bán lẻ của công ty

 Các cửa hàng, đại lý bán và phân phối nội thất trong gia đình

1.4 Các điều kiện ràng buộc

- Bàn học dễ vận hành và sửa chữa

- Giá thành trung bình

- An toàn với người sử dụng

- Vật liệu nhẹ phù hợp cho việc vận chuyển

1.5 Các bên liên quan đến dự án

- Phòng thiết kế và phát triển sản phẩm: là bộ phận chủ đạo trong việc định rõ kiểu dáng và các thuộc tính vật lý của sản phẩm nhằm đáp ứng tốt nhu cầu của khách hàng

- Bộ phận sản xuất: là bộ phận chịu trách nhiệm thiết kế và vận hành hệ thống sản xuất để có thể tạo ra sản phẩm bao gồm cả việc mua vật tư, thiết bị, phân phối và lắp đặt

3

- Bộ phận phân phối tiêu thụ: là môi trường trao đổi qua lại giữa công ty và khách hàng Tiếp thị thị trường sẽ nhận biết được thời cơ phát triển sản phẩm, đồi tượng khách hàng và nhu cầu khách hàng

2 XÁC ĐỊNH NHU CẦU KHÁCH HÀNG

2.1 Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng

Nhằm tạo ra một kênh thông tin chất lượng cao trực tiếp từ khách hàng, thu thập dữ liệu liên quan đến khách hàng và kinh nghiệm với môi trường tiêu thụ sản phẩm Những phương pháp được nhóm sử dụng:

Bảng 2-1: Hình thức và phân chia phụ trách khảo sát

Hình thức

khảo sát Phụ trách

Quy mô khảo sát (người)

Ghi chú (Thời gian/Địa điểm)

Phỏng vấn

7h00 ngày 25/10/2021 Các trường đại học trên địa bàn trên khu vực Hà Nội

Phỏng vấn

trực tiếp Phùng Xuân Trường 90

7h00 ngày 25/10/2021 Các trường trung học, tiểu học trên khu vực Hà Nội

Thảo luận

nhóm

Hà Minh Tú Phùng Xuân Trường 3

15h00 ngày 30/10/2021 Tầng 2 thư viện trường Đại học Công nghiệp Hà Nội

4

2.2 Lập bảng đối tượng khách hàng lấy ý kiến

Sau khi thực hiện nhiệm vụ khảo sát, các số liệu được tổng hợp lại để phân loại những đối tượng đã khảo sát được Phân loại khách hàng khảo sát được liệt kê trong bảng đối tượng khách hàng khảo sát

Bảng 2-2: Đối tượng khách hàng khảo sát

Tổng: 200 người Người dùng

chính

Người dùng thông thường

Đại lý phân phối công cụ

Siêu thị điện máy Học sinh, Sinh

viên đại học đang

2.3 Xác định các câu hỏi để khảo sát nhu cầu khách hàng

Lập bảng câu hỏi cho khách hàng

Danh sách các câu hỏi khảo sát để thu thập ý kiến về nhu cầu của người sử dụng

Bảng 2-3: Danh sách câu hỏi khảo sát

Câu hỏi 1 Bạn đã có đang (hoặc đã từng) sử dụng chiếc bàn thông minh chưa? Câu hỏi 2 Bạn đang sử dụng bàn học thông minh của hãng nào?

5

Câu hỏi 3 Bạn thích chức năng nào ở bàn thông minh nhất?

Câu hỏi 4 Bạn muốn thêm chức năng gì ở bàn thông minh không?

Câu hỏi 5 Bạn muốn kiểu dáng của chiếc bàn thông minh như thế nào?

Câu hỏi 6 Bạn có gợi ý gì về công nghệ mới cho chiếc bàn thông minh này

không?

Câu hỏi 7 Thời gian bàn làm việc với chiếc bàn thông minh là bao lâu?

Câu hỏi 8 Tiêu chí về chất lượng, độ bền về bàn thông minh của bạn là gì?

Câu hỏi 9 Bạn quan tâm đến mẫu mã, phong cách, thiết kế của bàn học thông

minh như thế nào?

Câu hỏi 10 Bạn không thích gì nhất ở những sản phẩm hiện nay?

Câu hỏi 11 Bạn có sẵn sàng bỏ ra từ 1 – 2 triệu cho một chiếc bàn thông minh

không?

2.4 Lấy ý kiến và diễn dịch nhu cầu khách hàng

Với mỗi câu trả lời nhận được từ quá trình khảo sát, nhóm thiết kế phải tiến hành diễn dịch thành nhu cầu mà khách hàng mong muốn đối với sản phẩm để sản phẩm cuối cùng có thể thỏa mãn nhu cầu khách hàng

Bảng 2-4: Diễn dịch nhu cầu khách hàng

STT Dữ liệu thô về nhu cầu khách hàng Diễn giải thành nhu

cầu sản phẩm

1 Cách thức sử dụng bàn thông minh Dễ dàng vận hành

2 Thời gian sử dụng của bàn Bàn được sử dụng tối

đa khoảng 3 năm

3 Hiển thị mức năng lượng sử dụng Có màn hình hiển thị

4 Thời gian nạp điện cho bàn Khoảng 4 giờ đồng hồ

8 Sử dụng bàn tại nơi thiếu áng sáng

Bàn được trang bị đèn ,

11 Thiết kế xe có an toàn cho trẻ nhỏ không Bộ phận trên bàn không

có góc nhọn, sắc

12 Đi trời mưa có ảnh hưởng đến hệ thống

không

Bàn có khả năng chống nước tốt

13 Có thêm các tiện ích khác Có thể sạc điện thoại

2.5 Đánh giá mức độ quan trọng các nhu cầu khách hàng

Mỗi nhu cầu có một tầm quan trọng khác nhau với khách hàng Các khách hàng trong cuộc khảo sát có thể đưa ra rất nhiều nhu cầu khác nhau, trong đó có một vài nhu cầu được cho là thiết yếu nhất (độ quan trọng cao) Mặt khác có những nhu cầu chỉ được nhắc đến một vài lần và tương đối cá biệt (độ quan trọng kém hơn) Nhóm thiết kế sẽ thực hiện công thăm dò ý kiến tổng hợp của khách hàng qua việc chấm điểm mức quan trọng của những tiêu chí trên thang điểm 5 sau đó tổng hợp làm căn

cứ để đánh giá mức độ quan trọng của các tiêu chí Việc đánh giá mức độ quan trọng của các nhu cầu được trình bày trong bảng 2-5

Mức

độ quan trọng

8

13 Thiết bị có thể thay đổi chế

15 Thiết bị có khả năng tiết

Sau khi có đánh giá tầm quan trọng của các nhu cầu khách hàng nhóm thiết

kế sắp xếp lại các nhu cầu dựa theo mức độ quan trọng của chúng Mức độ quan trọng được thể hiện qua bảng dưới đây

4 Thiết bị có khóa an toàn

5 Thiết bị có hệ thống báo chập điện

6 Tay cầm mở cửa chắc chắn

7 Thiết bị có khả năng chống nước

8 Thiết bị có thể chống gù

9 Các nút ấn có độ bền cao

10 Thiết bị có khả năng chống giật

11 Thiết bị có khả năng tự ngắt điện khi xảy ra cháy chập

12 Thiết bị có thiết kế nhỏ gọn

4

13 Thiết bị có độ bền cao

14 Thiết bị có thể để âm tủ

15 Thiết bị có khả năng chứa đồ

16 Thiết bị hoạt động êm ái

17 Thiết bị có chính sách bảo hành tốt

18 Thiết bị có đèn chiếu sáng

19 Thiết bị dễ làm sạch

20 Thiết bị có khả năng diệt khuẩn

21 Thiết bị có khả năng chống rung động

10

22 Thiết bị có nhiều chế độ nâng hạ

3

23 Thiết bị có thể điều chỉnh tốc độ nâng hạ

24 Thiết bị có thể thay đổi chế độ nâng hạ

25 Thiết bị có khả năng tiết kiệm điện

26 Thiết bị có giá thành hợp lý

27 Thiết bị được làm từ vật liệu kháng khuẩn

28 Thiết bị có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài

2

29 Thiết bị có thể tích lớn

30 Thiết bị có khả năng điều khiển qua smartphone

31 Thiết bị có khả năng nhận diện giọng nói

32 Thiết bị có khả năng cảnh báo thời gian bảo trì

33 Thiết bị có ghi chú hướng dẫn bằng tiếng Việt

làm việc

Thiết bị có thể làm việc trong thời gian dài Thiết bị có nhiều chế độ nâng hạ

12

3 XÁC LẬP THÔNG SỐ KỸ THUẬT MỤC TIÊU

3.1 Triển khai các đại lượng đáp ứng các nhu cầu

Dựa vào bảng nhu cầu thu thập được từ quá trình khảo sát, nhóm thiết kế sẽ thảo luận và đưa ra những đại lượng phục vụ cho các nhu cầu đó Danh sách các đại lượng (Metric) đáp ứng các nhu cầu (được đánh thứ tự ở bảng 2.5) và trọng số của

nó được thể hiện trong bảng 3-1

Bảng 3-1: Đại lượng đáp ứng nhu cầu (kèm trọng số)

STT Đại lượng (Metric) Đơn vị Các nhu cầu

đáp ứng

Mức độ quan trọng

5 Vật liệu chân bàn Chất liệu 2,4,7,11 ****

13

14 Chuẩn chống

3.2 So sánh các thông số của những sản phẩm cạnh tranh

Để có thể xác định được “độ lớn” của các đại lượng (Value) của các đại lượng

để thiết lập thông số sản phẩm Ngoài việc thảo luận, hỏi ý kiến chuyên gia, nhóm thiết kế cũng tham khảo một vài sản phẩm của những đối thủ cạnh tranh để cân nhắc cho sản phẩm của mình Điển hình dưới đây là một vài sản phẩm được nhóm thiết

kế quan tâm và tham khảo:

- Bàn học thông minh SINGAYE M172

- Bàn học thông minh chống gù chống cận ERGONOMIC

Thông số đáng chú ý của những sản phẩm mà nhóm đã tham khảo được trình bày trong bảng 3-2

Bảng 3-2: Thông số của các sản phẩm cạnh tranh

SINGAYE M172

ERGONOMIC

1 Độ tuổi sử dụng Tuổi Mọi lứa tuổi Mọi lứa tuổi

5 Vật liệu chân bàn Chất liệu Thép hợp kim Thép hợp kim

6 Vật liệu mặt bàn Chất liệu Gỗ MDF Gỗ tự nhiên kết

hợp gỗ HDF-E1

15 Phương pháp nâng Loại Trục quay cơ học Trục quay cơ học

3.3 Thành lập thông số mục tiêu cho sản phẩm

Căn cứ vào dữ liệu thu thập được từ bảng 3-2, nhóm thiết kế chọn ra các giá trị biên và lý tưởng cho các đại lượng trình bày trong bảng 3-3

Bảng 3-3: Thông số kỹ thuật mục tiêu

STT Đại lượng Đơn vị Giá trị

Giá trị biên Giá trị mong muốn

1 Độ tuổi sử dụng Tuổi Mọi lứa tuổi Mọi lứa tuổi

8 Giá thành VNĐ 1 triệu - 2 triệu <1.5 triệu

Châu âu

Châu âu

10 Kích thước mặt bàn cm 115*60, 118*60 115*60

13 Chuẩn chống bụi nước IP IPx5-IPx6 >IPx5

14 Phương pháp nâng Loại Trục quay cơ học Trục quay cơ học

Điều chỉnh hướng sáng

Cần đèn Khớp bản lề Điều chỉnh cường

độ sáng

Biến trở Drive

Cấp nguồn Lưu trữ năng lượng

Pin

Ắc quy Kết nối nguồn Dây cắm

16

Bật tắt

Nút nhấn, vặn Công tắc

Tấm chắn đèn Lăng kính

Mẫu

mã

Chất liệu

Gỗ Inox Nhựa tổng hợp

Kiểu dáng

Bàn gấp Bàn chữ U Bàn tròn

Màu sắc

Màu lam Màu nâu Màu đen