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.
Trang 1Nhập môn về kỹ thuật
NHẬP MÔN VỀ KỸ THUẬT
1
Trang 3MỤC TIÊU
Giúp sinh viên:
Nhận thức được các đặc điểm của thiết kế kỹ thuật và quá trình thiết kế.
Biết và thực hiện các bước thiết kế thông qua đồ án môn học.
Tích cực và thích thú thực hành các bước thiết kế.
Khoa Cơ Khí
Trang 4NỘI DUNG
• Thiết kế là quá trình đầy say mê.
• Những nội dung của thiết kế kỹ thuật hiện đại.
• Tổ chức mang tính hệ thống các ý tưởng.
• Quá trình thiết kế.
• Áp dụng.
Khoa Cơ Khí
Trang 5Say mê để yêu thích sáng tạo
• “Nhiệt tình là một trong những động lực thành công mạnh mẽ nhất Khi bạn làm điều gì
đó, hãy làm hết sức mình Hãy đặt toàn bộ tâm trí mình vào đó Hãy tạo ra dấu ấn của chính mình Hãy tích cực, năng động, nhiệt tình và trung thực để rồi bạn sẽ
hoàn thành mục tiêu của mình Không có điều tuyệt vời nào đạt được mà không có nhiệt tình”
Ralph Waldo Emerson
Trang 6Say mê chất xúc tác để biến các ý tưởng thành hiện thực:
@ Không ngừng hỏi:
+ Đã làm tốt nhất chưa?
+ Có thể đơn giản hơn không?
@ Sáng tạo liên tục, không bao giờ để trí
óc mụ mẫm
Say mê để yêu thích sáng tạo
Trang 7Say mê để Tập trung
“Không phải lúc nào bạn cũng nhận được điều mình muốn
Nhưng nếu bạn hết sức cố gắng, bạn có thể thấy bạn nhận được cái bạn cần.”
Mick Jagger & Keith Richards 1969
Trang 8Say mê để Tập trung
• Hãy có khái niệm rõ ràng về việc bạn muốn hoàn thành, rồi thì chắc là bạn sẽ đạt được.
• Chú ý đến vật liệu: hãy giảm bớt từng gram vật liệu không cần thiết.
• Thường xuyên tự hỏi: Việc gì đây?
• Tránh sự phức tạp và hãy làm mọi việc càng đơn giản càng tốt
• Hãy ghi nhớ đến từng chi tiết”
Henry Maudslay (nhà phát minh máy tiện kiểu trục vít đầu tiên năm 1800, cha đẻ của máy công cụ hiện đại)
Trang 9Thiết kế là quá trình đầy say mê
“Bạn không thể giải quyết vấn đề từ cùng
ý thức đã tạo ra nó Bạn nên học nhìn thế
giới một cách mới mẻ hơn.”
“Tưởng tượng quan trọng hơn kiến thức”
Einstein
Trang 10Thiết kế là quá trình đầy say mê
“Thành công là khả năng đi từ thất bại
này đến thất bại khác mà không mất đi
nhiệt tình”
Winston Churchill
Trang 11Thiết kế là quá trình đầy say mê
“Nếu bạn chưa tìm thấy sự say mê, hãy cứ tìm
kiếm
Đừng nản chí
Cũng như cách mà trái tim hoạt động, bạn sẽ
biết được khi nào thì mình đã tìm ra điều bản
thân thật sự muốn làm Và, giống như mọi mối
quan hệ tốt đẹp, nỗi đam mê của bạn sẽ còn
lớn dần theo thời gian”
Steve Jobs
Trang 12Thiết 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
Trang 13Những nội dung của thiết kế kỹ thuật hiện đại
Những nhà thiết kế giỏi tập trung giải quyết một số vấn đề sau đây:
• Tuân thủ chặt chẽ các tiêu chuẩn.
• Phòng ngừa các sự cố trước khi chúng xảy ra:
+ Không thỏa mãn nhu cầu của khách hàng
Phòng ngừa bằng cách:
& Xác định các yêu cầu về chức năng
& Triển khai một thông số thiết kế để thực hiện mỗi yêu cầu về chức năng
Trang 14Phòng ngừa các sự cố trước khi chúng xảy ra
+ Không thỏa mãn nhu cầu của khách hàng
Phòng ngừa bằng cách:
& Xác định các yêu cầu về chức năng
& Triển khai một thông số thiết kế để thực hiện mỗi yêu cầu về chức năng
Trang 15Phòng ngừa các sự cố trước khi chúng xảy ra
+ Hư hỏng.
Phòng ngừa bằng cách thiết kế sao cho chịu được cả nội lẫn ngoại lực
+ Hoạt động kém
Phòng ngừa bằng cách thiết kế sao cho đảm bảo các dung sai
+ Chi phí quá cao
Phòng ngừa bằng cách thiết kế một cách thông minh, tiết kiệm và có khả năng chế tạo
Thiết kế kỹ thuật hiện đại giải quyết các vấn đề từ đơn giản đến phức tạp một cách hệ thống và logic, đồng thời vẫn cho phép có những sáng tạo độc đáo và khác biệt
Trang 16Những 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 cái cây, bạn sẽ không có thời gian cho khu rừng
– Nếu bạn không quan tâm đến các cái cây, rồi thì bạn sẽ chẳng có khu rừng
– Bạn phải chú ý đến toàn bộ hệ thống và đến từng chi tiết
• Các dự án kỹ thuật đều phải quan tâm đến ngân quỹ (thời gian, tiền bạc, …)
- Không nên đầu tư nhiều công sức, tiền bạc để cải thiện một chút hiệu năng hoạt động
– Hãy cố gắng đạt được hiệu năng hoạt động tối đa với một chi phí cho sẵn
• Hãy nhanh nhẹn, mau mắn và sẵn sàng chuyển đổi công nghệ
– Mọi thứ ở phần giao giữa các công nghệ thường rất thú vị, hấp dẫn!
– Tích hợp các công nghệ có thể tạo ra hiệu quả to lớn
Trang 17Những nội dung của thiết kế kỹ thuật hiện đại
“Thiết kế không chỉ là vấn đề sản phẩm trông như thế nào
Thiết kế còn là cách sản phẩm đó hoạt động ra sao.”
Steve Jobs
Trang 184.2 Những nội dung của thiết kế kỹ thuật hiện đại (5)
“Một iPod, một điện thoại, một thiết bị truyền thông di động internet Những thứ này KHÔNG phải là ba thiết
bị rời nhau! Và chúng tôi gọi nó là iPhone! Hôm nay Apple đang tái phát minh điện thoại Và nó đây này.”
Steve Jobs
Trang 19Tổ chức mang tính hệ thống các ý tưởng
FRDPARRC
FR: Function Requirements – Các yêu cầu chức năng
DP: Design Parameters – Các thông số thiết kế
A: Analysis – phân tích
R: References – các tham khảo
R: Risk – Rủi ro
C: Countermeasures – Các biện pháp khắc phục
Bảng FRDPARRC giúp nhận dạng các cơ hội làm nảy sinh ý tưởng mới và phương pháp giải quyết vấn đề mới!
Trang 20Từ ngữ và bản vẽ
Phân tích
Thí nghiệm, từ ngữ, PTPTHH (FEA), phương trình, bảng biểu
Tham khảo Tài liệu, www…
Rủi ro
Từ ngữ, bản vẽ, phân tích
Biện pháp khắc phục
Từ ngữ, bản vẽ, phân tích
Thời gian chuyển động, công suất, ứng suất, kinh tế, tài chính, …
Phải chứng minh tính khả thi của từng thông
số thiết kế.
Phân tích có thể được sử dụng để tạo ra các thông số thiết kế.
Mọi thứ có thể giúp phát triển ý tưởng bao gồm tiếp xúc cá nhân, bài báo, sáng chế, website, …
Đánh giá rủi ro thấp, trung bình, cao cho mỗi thông
số thiết kế
Các ý tưởng hoặc
kế hoạch để giảm thiểu hoặc phòng tránh từng rủi ro
Trang 214.4 Quá trình thiết kế Thiết kế gồm các bước
đan xen nhau
Quá trình thiết kế gồm 10 bước:
Giai đoạn khám phá
- Bước 1: Xác định các nguồn lực sẵn sàng cho việc thiết kế
- Bước 2: Xem xét các vấn đề và đảm bảo rằng bạn hiểu rõ các yêu cầu để thực hiện, các điều kiện (các luật lệ, các giới hạn) và các bản chất của vấn đề!
Trang 22Thiết kế gồm các bước đan xen nhau
Giai đoạn thử nghiệm
- Bước 3: Bắt đầu bằng cách tạo ra những chiến lược khả dĩ (cách tiếp cận vấn đề) bằng cách sử dụng từ ngữ, phân tích và các giản đồ
Tưởng tượng ra các chuyển động, dòng dữ liệu và dòng năng lượng từ lúc bắt đầu cho đến khi kết thúc hay từ lúc kết thúc cho tới khi bắt đầu
Liên tục hỏi “Ai?”, “Cái gì?”, “Tại sao?”, “Ở đâu?”, “Như thế nào?”
Thực hiện một số phân tích và thí nghiệm đơn giản
Cái gì mà bạn nghĩ ra mà người khác cũng nghĩ ra, vì vậy hãy nghĩ cách làm sao để đánh bại chính cái mà bạn nghĩ ra
Trang 23Thiết kế gồm các bước đan xen nhau
Tiến hành phân tích và thí nghiệm đơn giản để đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi
Lựa chọn và cụ thể hóa các ý tưởng tốt nhất
Trang 24Thiết kế gồm các bước đan xen nhau
Giai đoạn chi tiết
- Bước 5: Phát triển các module, sử dụng từ ngữ, phân tích chi tiết, sơ đồ và mô hình
- Bước 6: Phát triển các bộ phận, sử dụng từ ngữ, phân tích chi tiết, sơ đồ và mô hình
- Bước 7: Duyệt các bản vẽ lắp, xem xét khả năng công nghệ chế tạo
- Bước 8: Lập các bản vẽ chi tiết
Giai đoạn chế tạo và thử nghiệm
- Bước 9: Chế tạo, kiểm tra và chỉnh sửa
- Bước 10: Biên soạn tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn vận hành
Trang 254.5 Áp dụng
Các mẫu xe chạy bằng năng lượng lò xo
Trang 26Mẫu Tiêu chí 1 Tiêu chí 2 Tiêu chí … Tiêu chí m Tổng cộng Trung bình
