BÀI 20: QUY TRÌNH THIẾT KẾ KỸ THUẬT

MỞ ĐẦU

CH: Để thiết kế một mái che sân nhà em cần thực hiện những công việc gì?

Gợi ý đáp án: 

+ Xác định yêu cầu sản phẩm: Đo kích thước làm mái che; Lựa chọn chất liệu làm mái che,..

+ Tìm hiểu thông tin, đề xuất lựa chọn

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUY TRÌNH THIẾT KẾ KĨ THUẬT

Hình thành kiến thức: Quy trình thiết kế kĩ thuật gồm những công việc gì?

Gợi ý đáp án: 

+ Xác định yêu cầu sản phẩm

+ Tìm hiểu thông tin, đề xuất lựa chọn.

+ Thiết kế sản phẩm

+ Kiểm tra, đánh giá

+ Lập hồ sơ kĩ thuật

II. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN, PHƯƠNG TIỆN HỖ TRỢ THIẾT KẾ KĨ THUẬT

2. MỘT SỐ PHƯƠNG TIỆN KĨ THUẬT HỖ TRỢ THIẾT KẾ

Hình thành kiến thức: Nêu các phương pháp thực hiện, phương tiện hỗ trợ trong quá trình thiết kế kĩ thuật.

Gợi ý đáp án: 

+ Phương pháp quan sát

+ Phương pháp thăm dò, điều tra

+ Phương pháp thu thập dữ liệu

+ Phương pháp phân tích và tổng hợp

+ Phương pháp tính toán, thiết kế

+ Phương pháp đánh giá

+ Phương pháp xây dựng bản vẽ và soạn thảo văn bản

Các phương tiện hỗ trợ trong quá trình thiết kế kĩ thuật:

+ Máy tính để tính toán, thiết kế, kiểm tra, xây dựng bản vẽ, soạn thảo hồ sơ kĩ thuật

+ Phần mềm chuyên dụng để tính toán, thiết kế, mô phỏng; phần mềm văn phòng để soạn thảo văn bản.

+ Máy in để in hồ sơ kĩ thuật gồm thuyết minh và bản vẽ

+ Máy gia công để sử dụng trong chế tạo mẫu, chế tạo mô hình.

+ Máy ảnh, điện thoại để thu thập hình ảnh có liên quan đển sản phẩm thiết kế.

III. NỘI DUNG QUY TRÌNH THIẾT KẾ KĨ THUẬT

1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU SẢN PHẨM

Hình thành kiến thức:

1. Để xác định được sản phẩm thiết kế, người thiết kế cần thực hiện những công việc gì?

2. Trong ví dụ, người thiết kế đưa ra mấy phương án thiết kế? Gia đình Huy chọn phương án nào? Vì sao?

Gợi ý đáp án: 

1. Để xác định được sản phẩm thiết kế, người thiết kế cần thực hiện những công việc:

Xác định rõ nhiệm vụ là thiết kế sản phẩm gì và yêu cầu sản phẩm đó như thế nào:

+ Điều tra yêu cầu của thị trường, nguyện vọng của người tiêu dùng từ đó hình thành ý tưởng và xác định vấn đề, sản phẩm thiết kế. 

+ Xác định được những yêu cầu sản phẩm phải đạt được trên cơ sở các sản phẩm hiện có để làm cơ sở đề xuất các giải pháp thiết kế.

+ Trong trường hợp sản phẩm do khách hàng đề xuất, khi xác định yêu cầu cần trao đổi và có sự thống nhất với khách hàng.

2. Trong ví dụ, người thiết kế đưa ra 2 phương án thiết kế. Gia đình Huy chọn phương án làm mái che di động vì thấy rằng, khi không sử dụng, mái che có thể kéo vào, nhà sẽ không bị tối. 

2. TÌM HIỂU THÔNG TIN, ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN

Hình thành kiến thức:

1.Để tìm hiểu, thu thập được thông tin, người thiết kế cần làm những công việc gì? Mục đích của tìm hiểu, thu thập thông tin là gì?

2.Phân tích ví dụ và cho biết người thiết kế đề xuất loại mái che nào? Vì sao?

Gợi ý đáp án: 

1.

+ Để tìm hiểu, thu thập được thông tin, người thiết kế cần làm những công việc: Tìm hiểu các sản phẩm tương tự đã có trên thị trường, trao đổi trực tiếp với người sử dụng, nghiên cứ tài liệu kĩ thuật có liên quan, tìm thông tin trên Internet,.. sau đó đề xuất các giải pháp để lựa chọn.

+ Mục đích của tìm hiểu, thu thập thông tin để lấy kinh nghiệm của người khác, đánh giá ưu, nhược điểm của các giải pháp từ đó chọn giải pháp phù hợp nhất (tốt nhất, tối ưu nhất).

2. Người thiết kế đề xuất loại mái che di động lượn sóng. Vì loại mái che này che được không gian diện tích lớn, có thể kéo ra khi cần che nắng mưa và cũng có thể thu lại để mang lại không gian tự nhiên thoáng mát.

3. THIẾT KẾ SẢN PHẨM

Hình thành kiến thức: 

1. Khi thiết kế sản phẩm, người thiết kế cần làm những công việc gì?

2. Ở ví dụ trên nếu chiều cao cột thấp h_T quá nhỏ thì người thiết kế phải làm gì? Tại sao?

Gợi ý đáp án: 

1. 

+ Lựa chọn kết cấu, vật liệu

+ Tính toán, lựa chọn các thông số thiết kế

+ Lập các bản vẽ kĩ thuật (bản vẽ ban đầu của mỗi giải pháp có thể chỉ ra là các bản vẽ phác)

+ Tính giá thành sản phẩm,..

2. Ở ví dụ trên nếu chiều cao cột thấp h_T quá nhỏ thì người thiết kế phải thiết kế lại vì nếu quá thấp, không đảm bảo thẩm mĩ, đi lại khó khăn.

4. KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ

Hình thành kiến thức:

1.Để kiểm tra đánh giá giải pháp, người thiết kế cần làm những công việc gì? Nguyên mẫu thực là gì? Khi nào giải pháp thiết kế được chấp nhận?

2. Mái che di động lượn sóng trong ví dụ có cần làm nguyên mẫu thực hay không? Vì sao?

Gợi ý đáp án: 

1.

+ Để kiểm tra đánh giá giải pháp, người thiết kế cần tiến hành chế tạo mẫu thử (phiên bản "hoạt động" của sản phẩm). Mẫu thử được tiến hành thử nghiệm, đo lường các thông số kĩ thuật nhằm đánh giá, so sánh với  thông số yêu đặt ra. Nếu đạt yêu cầu, giải pháp thiết kế được chấp nhận và tiến hành bước 5 (lập hồ sơ kĩ thuật). Nếu không sẽ quay lại bước 3 (thiết kế sản phẩm). Công việc thiết kế được lặp đi lặp lại cho đến khi giải pháp thiết kế đạt yêu cầu.

+ Nguyên mẫu thực là: các phiên bản đơn giản, thu nhỏ của sản phẩm chính dùng làm mẫu thử. Giải pháp thiết kế được chấp nhận khi đạt yêu cầu của nguyên mẫu thực.

2. Mái che di động lượn sóng trong ví dụ không cần làm nguyên mẫu thực. Vì mái che di động lượn sóng điều khiển bằng tay được thực hiện thông qua các hình vẽ sản phẩm trên máy tính và có thể mô phỏng quá trình làm việc của mái che.

5. LẬP HỒ SƠ KĨ THUẬT

Hình thành kiến thức:

1.Trong hồ sơ kĩ thuật gồm có những gì? Sử dụng hồ sơ kĩ thuật (các bản vẽ, bản hướng dẫn) để làm gì?

2. Trường hợp mái che di động nhà bạn Huy có cần phải làm hồ sơ kĩ thuật không?

Gợi ý đáp án: 

1. 

+ Các bản vẽ kĩ thuật để phục vụ việc chế tạo

+ Các bản thuyết minh tính toán

+ Các tài liệu liên quan đến lắp đặt, vận hành, sửa chữa sản phẩm.

2.

Mái che di động nhà bạn Huy có cần phải làm hồ sơ kĩ thuật. Nó gồm nhiều bản vẽ và các bản thuyết minh liên quan. Một trong các bản vẽ của sản phẩm thiết kế:

LUYỆN TẬP

Hãy nêu các bước của quy trình thiết kế kĩ thuật. Theo em, trong các bước này thì bước nào là quan trọng nhất? Vì sao? 

Gợi ý đáp án: 

Bước 1: Xác định yêu cầu sản phẩm

Bước 2: Tìm thông tin, đề xuất lựa chọn

Bước 3: Thiết kế sản phẩm

Bước 4: Kiểm tra, đánh giá

Bước 5: Lập hồ sơ kĩ thuật

Theo em, trong các bước này thì bước quan trọng nhất là bước 4. Kiểm tra, đánh giá. Vì khi tiến hành kiểm tra, đánh giá, nếu không đạt yêu cầu, thì công việc thiết kế sẽ lặp đi, lặp lại cho đến khi giải pháp thiết kế đạt yêu cầu, được chấp nhận mới tiến hành bước 5.

VẬN DỤNG

Trình bày các bước thiết kế kĩ thuật một sản phẩm công nghệ gần gũi với em theo các hướng dẫn ở trên.

Gợi ý đáp án: 

Học sinh tự thực hiện.