BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM -----o0o----- TIỂU LUẬN MÔN HỌC: THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CÁN SÓNG TÔN SÓNG PHẲNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN – 10040424 PHẠM TRUNG CƯỜNG – 10040414 LỚP: CAO HỌC CTM 2010 TP. HCM – 04/2011 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM NHẬN XÉT ĐIỂM : ................................ ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 1 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM TIỂU LUẬN MÔN HỌC THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CÁN SÓNG TÔN SÓNG PHẲNG Học viên thực hiện 1: Phạm Hữu Thái Sơn Mã HV: 10040424 Học viên thực hiện 2: Phạm Trung Cường Mã HV: 10040414 NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN I. Phân tích nhiệm vụ thiết kế (TLTK: PPTKKT) - Mô tả nhóm thiết kế - Phát biểu bài toán thiết kế II. Lập kế hoạch thiết kế & phát triển sản phẩm (TLTK: PPTKKT) - Các bước tiến hành thiết kế - Sử dụng biểu đồ thành lập lịch trình thiết kế III. Xác định yêu cầu khách hàng (TLTK: PPTKKT) - 7 bước xác định nhu cầu khách hàng về sẩn phẩm IV. Xác định yêu cầu kỹ thuật của bài toán thiết kế (TLTK: PPTKKT) - 8 bước xác định yêu cầu kỹ thuật V. Đưa ra ý tưởng cho bài toán thiết kế sản phẩm - 4 bước phân tích chức năng (làm rõ vấn đề) (TLTK: PPTKKT) - 5 bước xây dựng ý tưởng cho bài toán thiết kế (TLTK: TK&PTSP) VI. Đánh giá lựa chọn ý tưởng thiết kế sản phẩm (TLTK: TK&PTSP) - 4 bước chọn sơ bộ ý tưởng - 6 bước tính điểm chọn ý tưởng VII. Thiết kế hệ thống cho sản phẩm (TLTK: TK&PTSP) - 4 bước thiết kế cấu trúc sản phẩm - 6 bước thiết kế công nghiệp (kiểu dáng) cho sản phẩm VIII. Thiết kế chi tiết sản phẩm (TLTK: TK&PTSP) - Tính toán thiết kế chi tiết, lên bản vẽ - 5 bước của quá trình thiết kế cho chế tạo IX. Tạo mẫu cho sản phẩm (TLTK: TK&PTSP) - 4 bước lập kế hoạch tạo mẫu cho sản phẩm - Tạo mẫu sản phẩm X. Phân tích hiệu quả kinh tế & quản lý dự án (TLTK: TK&PTSP) - 4 bước phân tích hiệu quả kinh tế - Đánh giá quá trình thực hiện dự án thiết kế & phát triển sản phẩm Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thanh Nam Chữ ký: .................. HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 2 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM MỤC LỤC I - PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ............................................................ 4 1. Thành lập nhóm thiết kế...................................................................................... 4 2. Phát biểu bài toán thiết kế .................................................................................. 6 II - LẬP KẾ HOẠCH THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM ..................... 6 III - XÁC ĐỊNH YÊU CẦU KHÁCH HÀNG .................................................... 11 IV - XÁC ĐỊNH CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT ........Error! Bookmark not defined. V - ĐƯA RA Ý TƯỞNG CHO BÀI TOÁN THIẾT KẾ SẢN PHẨM ............ Error! Bookmark not defined. 1. Phân tích chức năng để làm rõ vấn đề ..................Error! Bookmark not defined. 2. Đưa ra ý tưởng cho bài toán thiết kế.....................Error! Bookmark not defined. VI - ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN Ý TƯỞNG THIẾT KẾ SẢN PHẨM.............. Error! Bookmark not defined. 1. Đánh giá sơ bộ các ý tưởng ..................................Error! Bookmark not defined. 2. Tính điểm và lựa chọn ý tưởng ..............................Error! Bookmark not defined. VII - THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHO SẢN PHẨM ...Error! Bookmark not defined. 1. Thiết kế cấu trúc sản phẩm ...................................Error! Bookmark not defined. 2. Thiết kế công nghiệp (kiểu dáng) cho sản phẩm ... Error! Bookmark not defined. VIII - THIẾT KẾ CHI TIẾT SẢN PHẨM ..............Error! Bookmark not defined. 1. Thiết kế Rulo cán sóng ...................................................................................... 30 2. Thiết kế hệ trục cán sóng tôn ............................................................................ 34 3. Thiết kế hộp giảm tốc ........................................................................................ 38 4. Thiết kế bộ truyền đai ...................................................................................... 52\ 5. Thiết kế bộ truyền xích ...................................................................................... 54 6. Thiết kế hệ thống cấp và cắt phôi ...................................................................... 57 7. Lên bản vẽ tổng thể, bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết ............................................. 62 8. Thiết kế cho chế tạo ........................................................................................... 62 IX - TẠO MẪU CHO SẢN PHẨM ................................................................... 65 1. Lập kế hoạch tạo mẫu cho sản phẩm ................................................................ 65 2. Tạo mẫu sản phẩm theo mô hình 3D ................................................................. 66 X - PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ DỰ ÁN........................ 67 1. Phân tích hiệu quả kinh tế của dự án ................................................................ 68 2. Đánh giá, kết luận quá trình thực hiện dự án .................................................... 70 HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 3 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 71 HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 4 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM I - PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1. Thành lập nhóm thiết kế Để phù hợp với công việc được giao và thuận tiện cho công việc thiết kế, cả nhóm chúng tôi tiến hành trắc nghiệm tính cách của các thành viên trong nhóm. Sau đây xin giới thiệu các thành viên trong nhóm và đặc điểm tính cách của mỗi người: Học viên thực hiện 1: Phạm Hữu Thái Sơn - Sở thích: Thích làm việm theo nhóm, thích nghiên cứu khoa học, đánh giá bình luận các vấn đề đồng thời thích làm việc ở những vị trí dẫn đầu, điều phối. - Tính cách: Sống kỷ luật, có tổ chức, tự chủ, kiềm chế, vững vàng, điềm tĩnh, không lo âu và quan tâm xung quanh (không nên nhầm lẫn với vai trò có tính chức năng của chủ tịch một công ty hay một buổi họp), nổi bật tuy đôi khi sống nội tâm. Học viên 1 tự đánh giá vai trò theo các câu hỏi trắc nghiệm như sau: a b c d e f g h 1 1 2 2 1 0 1 1 2 2 1 2 2 2 1 0 1 1 3 2 2 2 1 1 1 1 1 4 0 4 0 3 0 0 0 3 5 1 1 0 2 2 3 1 0 6 1 0 2 1 0 4 1 1 7 1 2 2 1 1 1 1 1 Bảng kết luận: CW SC SH PL RI ME TW CF 1 g 1 d 1 f 1 c 2 a 1 h 2 b 2 e 0 2 a 1 b 2 e 1 g 1 c 2 d 2 f 1 h 1 3 h 1 a 2 c 2 d 1 f 1 g 1 e 1 b 2 4 d 3 h 3 b 4 e 0 g 0 c 0 a 0 f 0 5 b 1 f 3 d 2 h 0 e 2 a 1 c 0 g 1 6 f 4 c 2 g 1 a 1 h 1 e 0 b 0 d 1 7 e 1 g 1 a 1 f 1 d 1 b 2 h 1 c 2 Tổng 12 14 14 6 8 8 5 7 HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 5 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM Theo bảng thang điểm cho các vai trò thì người này phù hợp cho các vai trò là người làm việc (12 điểm), người điều phối (14 điểm), người lập kế hoạch (14 điểm), người kết thúc công việc (7 điểm). Học viên thực hiện 2: Phạm Trung Cường - Sở thích: Hay giúp đỡ người khác, đi tiên phong, tìm hiểu và phát hiện ra cái mới, thích trình bày quan điểm, đưa ra ý kiến trong các buổi họp - Tính cách: Tính cách ổn định, lạc quan, chu đáo, có tính hướng ngoại và quan tâm tới xung quanh, ít lo âu, đôi khi sống nội tâm, nhận thức được điểm mạnh và điểm yếu của người khác. Học viên 2 tự đánh giá vai trò theo các câu hỏi trắc nghiệm như sau: a b c d e f g h 1 1 1 4 1 1 0 0 2 2 0 2 0 0 0 3 4 1 3 0 0 1 1 2 4 1 1 4 1 1 3 1 1 1 0 2 5 3 2 1 0 3 0 0 1 6 0 1 2 2 1 2 0 2 7 1 1 1 1 1 0 2 3 Bảng kết luận: CW SC SH PL RI ME TW CF 1 g 0 d 1 f 0 c 4 a 1 h 2 b 1 e 1 2 a 1 b 2 e 0 g 4 c 1 d 0 f 3 h 1 3 h 1 a 0 c 1 d 1 f 4 g 1 e 2 b 0 4 d 1 h 2 b 1 e 1 g 0 c 3 a 1 f 1 5 b 2 f 0 d 0 h 1 e 3 a 3 c 1 g 0 6 f 2 c 2 g 0 a 0 h 2 e 1 b 1 d 2 7 e 1 g 2 a 1 f 0 d 1 b 1 h 3 c 1 Tổng 8 9 3 11 12 11 13 6 Theo bảng thang điểm cho các vai trò thì người này phù hợp cho các vai trò là người phát kiến (11 điểm), người khám phá (12 điểm), người đánh giá (11 điểm), người chăm sóc (13 điểm). Dựa vào kết quả đánh giá, nhóm quyết định phân công vai trò cho từng thành viên như sau: - Phạm Hữu Thái Sơn: Người làm việc, người điều phối, người lập kế hoạch, người kết thúc công việc. HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 6 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM - Phạm Trung Cường: người phát kiến, người khám phá, người đánh giá, người chăm sóc nhóm. 2. Phát biểu bài toán thiết kế - Mô tả tóm lược: tạo ra những sản phẩm thiết kế có khả năng sử dụng rất rộng rãi trong dân dụng và trong các ngành công nghiệp. - Mục đích thương mại chính của sản phẩm: + Tạo ra nhiều loại tôn sóng phẳng có độ bền cao, thoát nước tốt, cách nhiệt, cách âm tốt, giá thành hợp lý,… có khả năng sử dụng rộng rãi. Bảo vệ máy móc, thiết bị, con người khỏi bị ảnh hưởng, bị tác động xấu của môi trường xung quanh. + Tiết kiệm thời gian, nhân công. - Thị trường mục tiêu: + Tất cả các doanh nghiệp trong lãnh vực xây dựng hoặc doanh nghiệp có nhu cầu sử dụng tôn lớn cho nhà xưởng, văn phòng… + Các hợp tác xã, nông trường, trang trại, trong dân dụng. - Giả thiết và những ràng buộc: + Sản phầm có độ bền cao, thoát nước tốt, cách nhiệt, cách âm tốt. + Kết cấu máy đơn giản, nhỏ gọn. + Dễ lắp đặt, sửa chữa, thay thế, bảo trì. + Chi phí sản xuất và giá thành hợp lý. + Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. + Có khả năng ghép nối linh động trong dây chuyền lớn hoặc vận hành riêng lẻ. II - LẬP KẾ HOẠCH THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM Thời gian thực hiện đề tài tiểu luận kéo dài khoảng 15 tuần, nhóm gồm 2 thành viên cùng thực hiện nhiều mảng công việc khác nhau, nhưng có sự thống nhất với nhau. Cụ thể như sau:  Bước 1: Xác định nhiệm vụ ban đầu - Nhiệm vụ 1: Xác định nhu cầu khách hàng. - Nhiệm vụ 2: Lập kế hoạch. - Nhiệm vụ 3: Phân tích nhiệm vụ thiết kế. - Nhiệm vụ 4: Xác định yêu cầu kỹ thuật. - Nhiệm vụ 5: Đưa ra ý tưởng thiết kế. - Nhiệm vụ 6: Đánh giá ý tưởng và chọn phương án thiết kế. - Nhiệm vụ 7: Tính toán thiết kế sản phẩm. HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 7 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM - Nhiệm vụ 8: Đánh giá sản phẩm. - Nhiệm vụ 9: Viết thuyết minh và báo cáo.  Bước 2: Phát biểu mục tiêu cho mỗi nhiệm vụ - Nhiệm vụ 1: Tìm những tài liệu, công trình đã đáp ứng nhu cầu thị trường trước đây, gặp gỡ khách hàng, thực hiện thăm dò nhu cầu khách hàng tại các nhà máy, xí nghiệp, trang trại… - Nhiệm vụ 2: Xác định các công việc phải thực hiện, nguồn nhân lực, đưa ra lịch trình thiết kế. - Nhiệm vụ 3: Phân tích những nhiệm vụ trong quá trình thiết kế từ khâu bắt đầu đến khâu hoàn chỉnh sản phẩm và mô hình toán biến đổi. - Nhiệm vụ 4: Sử dụng phương pháp QFD và ngôi nhà chất lượng để xác định yêu cầu kỹ thuật từ những yêu cầu của khách hàng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường. - Nhiệm vụ 5: Phân tích các chức năng thành các chức năng con, cốt lõi, tham khảo các thiết kế liên quan, đưa ra ý tưởng cho từng chức năng con và tổng hợp thành các ý tưởng chung cho sản phẩm thiết kế. Mặt khác đưa ra nhiều phương án song song so sánh đánh giá từng phương án và tính toán mô hình. - Nhiệm vụ 6: Sử dụng ma trận quyết định để lựa chọn một ý tưởng thiết kế. - Nhiệm vụ 7: Tính toán thiết kế chi tiết các bộ phận, thiết kế hình dáng kết cấu các chi tiết, xây dựng các bản vẽ mô hình hệ thống. - Nhiệm vụ 8: Đánh giá khả năng làm việc khả năng chế tạo sản phẩm thông qua mô hình hệ thống và các bộ phận, đánh giá các chỉ tiêu ưu nhược điểm của sản phẩm. - Nhiệm vụ 9: Viết thuyết minh như một báo cáo kỹ thuật, thực hiện báo cáo thuyết trình cho đề tài.  Bước 3: Ước tính số nhân công, thời gian và các nguồn lực khác cần thiết để hoàn thành nhiệm vụ - Nhiệm vụ 1: Xác định nhu cầu khách hàng. + Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường + Thời gian: 2 tuần. - Nhiệm vụ 2: Lập kế hoạch. + Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường + Thời gian: 1 tuần - Nhiệm vụ 3: Phân tích nhiệm vụ thiết kế. HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 8 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM + Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường + Thời gian: 1 tuần - Nhiệm vụ 4: Xác định yêu cầu kỹ thuật. + Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường + Thời gian: 1 tuần - Nhiệm vụ 5: Đưa ra ý tưởng thiết kế. + Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường + Thời gian: 3 tuần - Nhiệm vụ 6: Đánh giá ý tưởng và chọn phương án thiết kế. + Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường + Thời gian: 1 tuần - Nhiệm vụ 7: Tính toán thiết kế sản phẩm. + Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường + Thời gian: 3 tuần - Nhiệm vụ 8: Đánh giá sản phẩm. + Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường + Thời gian: 2 tuần - Nhiệm vụ 9: Viết thuyết minh và báo cáo. + Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường + Thời gian: 1 tuần  Bước 4: sắp xếp trình tự công việc HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 9 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414 THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PGS.TS. NGUYỄN THANH NAM BIỂU ĐỒ TÓM TẮT KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TRONG 15 TUẦN Phạm Hữu Thái Sơn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 Tìm tài liệu về các sản phẩm tương tự x x x x 2 Khảo sát thực tế x x x x 3 Xác định các công việc phải thực hiện x x 4 Xác định yêu cầu kỹ thuật x x 5 Đưa ra ý tưởng và thay đổi các phương án tối ưu x x x x c 6 Xác định các thông số kỹ thuật x x x x x Phát họa mô hình trên máy tính với các phương án 7 thay đổi và chọn phương án tối ưu và thực hiện thiết x x x x x kế 8 Viết báo cáo tổng hợp x x Phạm Trung Cường 1 Xác định các công việc phải thực hiện x x 2 Biến đổi từ nhu cầu khách hàng sang mô hình toán x x x 3 Đánh giá so sánh các mô hình x x x 4 Kiểm tra tính đúng đắn của mô hình x x 5 Tính toán thiết kế sản phẩm x x x x x x Mô hình hóa sản phẩm bằng các phần mềm mô 6 x x x x phỏng 7 Cập nhật đánh giá sản phẩm của thành viên thứ 1 x x x x Đánh giá sản phẩm và ưu nhược điểm chuyển dữ 8 x x x x liệu và hỗ trợ công việc thành viên thứ 1 tổng hợp HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 9 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414