Bài học cùng chủ đề
Bài 20. Nguyên tắc thiết kế kĩ thuật SVIP
I. CÁC NGUYÊN TẮC TỐI ƯU
1. Nguyên tắc lặp đi lặp lại
- Để giải quyết vấn đề kĩ thuật, các bước thiết kế được thực hiện theo một trình tự nhất định.
- Mỗi bước trong quá trình thiết kế cần:
+ Thực hiện đầy đủ.
+ Theo đúng thứ tự và phương pháp.
+ Được lặp đi lặp lại thường xuyên.
=> Mục tiêu là để đảm bảo giải pháp tối ưu.
- Hành động lặp đi lặp lại này của các sản phẩm trung gian trong từng giai đoạn nhằm mục đích:
+ Kiểm tra.
+ Điều chỉnh.
+ Cải tiến.
+ Kiểm soát.
- Các giai đoạn đề xuất, đánh giá, lựa chọn giải pháp; phát triển nguyên mẫu và kiểm tra giải pháp là những bước có tính lặp lại cao.
=> Nguyên lí lặp đi lặp lại rất quan trọng và là yếu tố cốt lõi trong thiết kế kĩ thuật.
2. Nguyên tắc đơn giản hóa
- Đối với một vấn đề hoặc nhu cầu, thường có nhiều giải pháp khác nhau về ý tưởng và công nghệ.
- Trong các giải pháp đáp ứng được yêu cầu, nên ưu tiên những giải pháp đơn giản nhất.
- Trước khi lựa chọn giải pháp, luôn cần đặt câu hỏi:
+ Có giải pháp nào thay thế đơn giản hơn không?
- Nguyên tắc đơn giản hóa giúp giải pháp dễ tiếp cận, dễ hiểu và dễ áp dụng trong thực tế.
- Nghiên cứu và phân tích kĩ lưỡng các giải pháp hiện có và đề xuất là cơ sở quan trọng để đơn giản hóa thiết kế kĩ thuật.
- Tính đơn giản của một sản phẩm thể hiện qua:
+ Hình thức, kết cấu, chức năng của sản phẩm.
+ Thao tác lắp đặt, sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa sản phẩm.
3. Nguyên tắc giải pháp tối ưu
- Trong thiết kế kĩ thuật, có nhiều giải pháp khác nhau giải quyết một vấn đề đã được xác định.
- Trong các giải pháp đó, việc có được một giải pháp hoàn hảo là điều khó đạt được.
=> Giải pháp tối ưu chính là mục tiêu thực tế của thiết kế kĩ thuật.
- Giải pháp tối ưu được xây dựng dựa trên việc xem xét và phân tích kĩ lưỡng các yếu tố ràng buộc trong quá trình thiết kế như:
+ Thời gian.
+ Chi phí.
+ Công nghệ.
+ Nguồn lực thực hiện.
+ Những tác động về môi trường.
+ Đặc biệt là nhu cầu người dùng, khách hàng.
- Ví dụ:
+ Giới hạn về ngân sách có thể dẫn đến quyết định lựa chọn công nghệ, vật liệu và các tính năng của sản phẩm ở mức vừa phải trong quá trình thiết kế.
4. Nguyên tắc tối thiểu tài chính
- Mục tiêu thiết kế sản phẩm chất lượng với chi phí thấp.
- Ý nghĩa:
+ Giúp giải quyết nhiều vấn đề.
+ Đáp ứng được nhiều nhu cầu của xã hội, con người với một nguồn lực tài chính có hạn.
- Khi có nhiều giải pháp đáp ứng yêu cầu ở mức độ tương đương, ưu tiên lựa chọn giải pháp có chi phí thấp.
- Nguyên tắc này cần tuân thủ trong quá trình trong cả quá trình thiết kế và sản xuất sản phẩm.
Câu hỏi:
@205347992805@
@205347989313@
II. CÁC NGUYÊN TẮC PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
1. Nguyên tắc tiết kiệm tài nguyên
- Mọi vật liệu sử dụng trong thiết kế đều có nguồn gốc từ tài nguyên thiên nhiên.
- Phân tích vòng đời sản phẩm trong mọi giai đoạn:
+ Giai đoạn thiết kế, sản xuất, sử dụng, thải loại đều tiêu thụ vật liệu và năng lượng.
=> Giúp giảm thiểu khai thác tài nguyên thiên nhiên, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững.
- Trong quá trình thiết kế, cần:
+ Tính toán sử dụng lượng vật liệu ít nhất có thể mà vẫn đảm bảo độ bền và tuổi thọ của sản phẩm.
- Các giải pháp thiết kế cần hướng tới việc:
+ Tiết kiệm nhiên liệu, vật liệu và năng lượng trong cả quá trình sản xuất và sử dụng sản phẩm.
2. Nguyên tắc bảo vệ môi trường
- Sản phẩm kĩ thuật được tạo ra từ một hoặc nhiều loại vật liệu (tái tạo hoặc không tái tạo).
- Sử dụng nhiều vật liệu không tái tạo gây hại cho môi trường.
- Sử dụng vật liệu không tiết kiệm khi thiết kế kĩ thuật sẽ dẫn tới:
+ Cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên.
+ Tăng giá sản phẩm.
- Thiết kế cần ưu tiên vật liệu tái chế, tái sử dụng và vật liệu thông minh.
- Năng lượng sản xuất phần lớn từ đốt nhiên liệu không tái tạo (dầu mỏ, than).
- Đốt nhiên liệu tạo ra khí và hợp chất gây ô nhiễm.
- Ô nhiễm còn do rác thải từ sản phẩm bị loại bỏ.
- Thiết kế kĩ thuật cần tuân thủ bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
- Nguyên tắc này cần được thực hiện xuyên suốt trong:
+ Mỗi giai đoạn của quá trình thiết kế.
+ Sản xuất và sử dụng sản phẩm, giải pháp công nghệ ở hai khía cạnh:
- Vật liệu sử dụng.
- Năng lượng tiêu thụ.
- Để đáp ứng nguyên tắc này, thường sử dụng:
+ Vật liệu tái chế, vật liệu thông minh thân thiện môi trường và năng lượng tái tạo.
- Dưới đây là các hướng dẫn thiết kế theo hướng bảo vệ môi trường:
Yếu tố | Định hướng thân thiện với môi trường |
Vật liệu | - Ưu tiên vật liệu sẵn có, tái chế, tái sinh và không độc hại. - Thiết kế cần để tránh tạo ra chất ô nhiễm và độc hại. - Nếu dùng vật liệu độc, cần có nhãn hiệu và hướng dẫn rõ ràng. |
Sản xuất | - Sử dụng ít công đoạn sản xuất nhất có thể. - Hạn chế xử lí hoặc phun phủ bề mặt sản phẩm. - Giảm số lượng và trọng lượng linh kiện. |
Sử dụng | - Thiết kế tự ngắt điện khi không sử dụng. - Tích hợp cơ chế hiển thị mức tiêu hao nguyên liệu và năng lượng. - Thiết kế hệ thống điều khiển trực quan để tránh tổn thất năng lượng do thao tác sai. - Thiết kế: + Sản phẩm có tuổi thọ cao. + Đảm bảo độ bền kĩ thuật và thẩm mĩ tương đương. - Thiết kế sản phẩm dễ sửa chữa, nâng cấp và ít cần bảo trì. |
Tái chế | - Thiết kế dễ tháo rời bằng tay hoặc dụng cụ đơn giản. - Thiết kế để dễ dàng tách các loại vật liệu khác nhau, thuận tiện cho việc tái chế. |
Câu hỏi:
@205347990405@
@205347991556@