Bài 18. Quy trình thiết kế kĩ thuật SVIP

I. KHÁI QUÁT VỀ QUY TRÌNH THIẾT KẾ KĨ THUẬT

- Quy trình thiết kế kĩ thuật:

+ Bước 1: Xác định vấn đề.

+ Bước 2: Tìm hiểu tổng quan.

+ Bước 3: Xác định yêu cầu.

+ Bước 4: Đề xuất, đánh giá, lựa chọn giải pháp.

+ Bước 5: Xây dựng nguyên mẫu cho giải pháp.

+ Bước 6: Kiểm chứng giải pháp.

+ Bước 7: Lập hồ sơ kĩ thuật.

- Một số hoạt động được lặp đi lặp lại cho tới khi đạt kết quả mong muốn.

II. NỘI DUNG CÁC BƯỚC THIẾT KẾ KĨ THUẬT

1. Xác định vấn đề

- Là công việc đầu tiên của quy trình thiết kế kĩ thuật.

- Cần làm rõ:

+ Vấn đề hay nhu cầu cần giải quyết là gì?

+ Ai đang gặp vấn đề hay có nhu cầu cần giải quyết?

+ Tại sao vấn đề hay nhu cầu đó cần giải quyết?

- Vấn đề, nhu cầu có thể được xác định thông qua:

+ Quan sát thế giới tự nhiên, môi trường sống của con người, qua đọc tài liệu.

+ Khảo sát nhu cầu người dùng, qua trao đổi và giao tiếp.

=> Để phát hiện những tồn tại, bất cập chưa được giải quyết hay cần cải tiến, những mong muốn của con người trong từng bối cảnh cụ thể.

2. Tìm hiểu tổng quan

- Là nghiên cứu kiến thức và các giải pháp đã có, chuẩn bị đầy đủ cơ sở cho các hoạt động giải quyết vấn đề tiếp theo.

- Tìm hiểu tổng quan tốt sẽ kế thừa kinh nghiệm của người khác, tránh được các sai lầm khi thiết kế.

- Cần làm rõ:

+ Đối tượng sẽ sử dụng sản phẩm.

+ Các giải pháp đã có trong thực tiễn.

+ Yếu tố khoa học và công nghệ được sử dụng.

- Thông tin tìm hiểu tổng quan có thể được thực hiện thông qua:

+ Nghiên cứu tài liệu, các công bố khoa học có liên quan.

+ Đọc các tài liệu kĩ thuật về các sản phẩm đã có.

+ Trao đổi trực tiếp với người dùng, các chuyên gia.

3. Xác định yêu cầu

- Giai đoạn này đề xuất những yêu cầu, tiêu chí thiết kế cần phải đạt được.

- Một trong những cách xây dựng tiêu chí là dựa vào sự phân tích các giải pháp hay sản phẩm đang có.

- Yêu cầu, tiêu chí cần được xác định và phát biểu rõ ràng.

- Yêu cầu của một sản phẩm thường được thể hiện thông qua:

+ (1) Các chức năng, tiêu chuẩn thực hiện của mỗi chức năng.

+ (2) Các giới hạn về đặc điểm vật lí như khối lượng, kích thước.

+ (3) Những vấn đề cần quan tâm về tài chính, bảo vệ môi trường, an toàn, thẩm mĩ.

4. Đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp

- Đề xuất giải pháp:

+ Luôn có nhiều giải pháp cho một vấn đề.

+ Trong giai đoạn này, cần đề xuất số lượng tối đa các giải pháp có thể, bám sát với yêu cầu, tiêu chí đã nêu.

- Đánh giá và lựa chọn giải pháp:

+ Xem xét và đánh giá toàn diện về mức độ phù hợp với yêu cầu, tiêu chí đã đặt ra cho sản phẩm.

+ Lựa chọn giải pháp tốt nhất vừa đáp ứng yêu cầu, tiêu chí của sản phẩm, vừa phù hợp với nguồn lực thực hiện về tài chính, công nghệ, trang thiết bị và nhân lực thực hiện.

+ Để đảm bảo giải pháp đã chọn là tối ưu, cần tiếp tục rà soát, cải tiến dựa trên việc đặt và trả lời các câu hỏi:

• Ưu điểm lớn nhất của giải pháp là gì?

• Hạn chế còn tồn tại của giải pháp là gì?

• Có cách nào khắc phục hạn chế đó?

5. Xây dựng nguyên mẫu cho giải pháp

- Giải pháp đã được chọn và hoàn thiện ở bước lựa chọn giải pháp cần được thể hiện dưới dạng bản thiết kế chi tiết, đủ.

=> Để xây dựng được nguyên mẫu.

- Nguyên mẫu:

+ Là phiên bản hoạt động của giải pháp đã lựa chọn, thường được chế tạo bởi các vật liệu không giống với sản phẩm cuối cùng.

+ Mẫu này sẽ được xem xét, đánh giá, kiểm tra mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí của sản phẩm.

- Vật liệu, dụng cụ, công nghệ, các mô đun chức năng cần được lựa chọn đảm bảo việc tạo nguyên mẫu nhanh chóng và ít tốn kém.

6. Kiểm chứng giải pháp

- Đây là bước cuối cùng nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của sản phẩm thiết kế.

- Trong giai đoạn này, nguyên mẫu sẽ được thử nghiệm.

=> Để đánh giá mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí đặt ra cho sản phẩm.

- Dựa vào kết quả thử nghiệm, giải pháp, nguyên mẫu sẽ được hoàn thiện.

- Khi nguyên mẫu chỉ đáp ứng một phần hoặc không đáp ứng được các yêu cầu, tiêu chí đặt ra, cần:

+ Điều chỉnh giải pháp, nguyên mẫu.

+ Thử nghiệm lại.

- Quá trình này có thể được lặp lại nhiều lần cho tới khi đạt yêu cầu.

7. Lập hồ sơ kĩ thuật

- Kết thúc quy trình thiết kế kĩ thuật, một sản phẩm, giải pháp được tạo ra giải quyết vấn đề hay đáp ứng nhu cầu trong thực tiễn.

- Bước cuối cùng của hoạt động thiết kế kĩ thuật là lập hồ sơ kĩ thuật cho sản phẩm thiết kế phản ánh đầy đủ:

+ Hình dạng.

+ Kết cấu.

+ Các thông số kĩ thuật.

+ Các quy trình công nghệ.

=> Để sản xuất, chế tạo sản phẩm.

- Đây cũng là thời điểm tác giả có thể công bố kết quả hoặc đăng kí bản quyền sáng chế nếu kết quả đạt được có tính mới và tính sáng tạo.

- Nội dung công bố chính cần làm rõ:

+ Vấn đề cần giải quyết.

+ Nghiên cứu tổng quan.

+ Phương pháp nghiên cứu.

+ Kết quả và thảo luận.

+ Hướng nghiên cứu tiếp theo.

+ Kết luận.