Bài giảng phương pháp và tiến trình thiết kế

THAI NGUYEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT KẾ CƠ KHÍ






PGS. TS. Nguyễn Văn Dự




Bài giảng

PHƯƠNG PHÁP VÀ TIẾN TRÌNH THIẾT KẾ

Biên soạn dựa trên các tài liệu:
- Ullman, D., The Mechanical Design Process, McGraw-Hill;
- Ertas A. and Jones J., 1996, The Engineering Design Process, John Wiley
and Sons, New York;
- George E . D. and Linda C . S., Engineering Design, McGraw Hill;
- loan M. et al., Product Design for Manufacture and Assembly, Marcel
Dekker Inc.
- James B., Design for Manufacturability Handbook, McGraw Hill.

Thái nguyên, 8.2014
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 1
MC LC
Chng 1. C bn v thit k c khí 3
1.1. Khái nim tin trình thit k 3
1.1.1. Gii thiu tin tình thit k 3
1.1.2. Lch s ca tin trình thit k 6
1.1.3. Vòng đi sn phm 7
1.1.4. Bài toán thit k 8
1.1.5. Các hot đng c bn đ gii quyt vn đ thit k 9
1.2. Thit k sn phm c khí 9
1.2.1 Gii thiu 9
1.2.2. Các đc trng ca sn phm 12
1.2.3. Ngôn ng thit k c khí 13
1.2.3. Các dng bài toán thit k c khí 15
1.2.4. Các ràng buc, mc tiêu và ngun tài nguyên thit k 19
1.2.5. Tháo ri sn phm 20
1.2.6. Tóm tt ni dung thit k c khí 21
1.3. Nhóm thit k 22
1.3.1. Cá nhân thit k 22
1.3.2. Nhóm thit k 22
Chng 2. Tin trình và k hoch thit k 24

2.1. Các giai đon ca tin trình thit k 24
2.1.1. Giai đon đánh giá hin trng sn phm 24
2.1.2. Giai đon lp k hoch phát trin sn phm 24
2.1.3. Giai đon xác đnh sn phm cn phát trin 24
2.1.4. Giai đon thit k khái nim 24
2.1.5. Giai đon phát trin sn phm 25
2.1.6. Giai đon tr giúp sn phm 25
2.2. ánh giá hin trng sn phm 25
2.2.1. S thúc đy ca tin b khoa hc k thut 26
2.2.2. Nhu cu ca th trng 26
2.2.3. òi hi thay đi ca bn thân sn phm 27
2.2.4. Quá trình hoàn thin sn phm và mô hình Kano 28
a. ng cong ch S và quá trình hoàn thin sn phm 28
b. Mô hình Kanô 28
2.2.5.  cng phát trin sn phm 29
2.2.6. La chn đ án 30
a. Phân tích SWOT 31
b. Phân tích Pro-Con 32
2.3. Lp k hoch phát trin sn phm 33
2.3.1. Các dng k hoch 33
a. Mô hình dng cng - giai đon 33
b. Mô hình xon c 35
2.3.2. Lp k hoch thit k 35
a. Xác đnh các nhim v 36
b. Xác đnh mc tiêu 36
c. D kin các ngun tài nguyên cn thit 36
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 2
d. Sp xp trình t các nhim v 36
e. c tính chi phí phát trin sn phm 37

2.4. Tng kt chng 37
Chng 3. Phân tích mc tiêu bài toán thit k c khí 38
3.1. Xác đnh khách hàng 40
3.2. Xác đnh yêu cu ca khách hàng 41
3.3. Xác đnh mc đ quan trng tng đi ca các yêu cu 43
3.4. ánh giá mc đ cnh tranh 44
3.5. Phát trin các đc tính k thut 45
3.6. Xác đnh mc đ đáp ng ca các đc tính k thut 47
3.7. Xác đnh các mc tiêu k thut 49
3.7.1. Mc đ quan trng tng đi ca đc tính k thut 49
3.7.2. Xác đnh thông s đc tính k thut ca sn phm cnh tranh 51
3.7.3. Xác đnh mc tiêu thit k ca đc tính k thut 52
3.8. Xác đnh tng tác gia các đc tính k thut 53
3.3. Tng kt chng 56

Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 3

Chng 1. C bn v thit k c khí
1.1. Khái nim tin trình thit k
1.1.1. Gii thiu tin tình thit k
Con ngi đư thit k các chi tit c khí t cách đây khong 5.000 nm và vn
đang tip tc phát trin các thit k c khí. T nhng chi tit c khí đn gin nh chic
mâm quay bàn gm thi xa xa, cho đn nhng sn phm phc tp hay các h thng vn
ti hin đi ngày nay, mi sn phm dù đn gin hay phc tp đu là kt qu ca mt tin
trình thit k lâu dài và khó khn. Dù yêu cu thit k có th khác nhau, chng hn thit k
hp tc đ dùng bánh rng hay b phn trao đi nhit, v tinh hay ta vn khóa ca … thì
cng chúng cng luôn cn nhng công c nht đnh dành cho bài toán thit k c khí nói
chung. Các k s có th s dng các công c này trong sut tin trình thit k nhm đm
bo ra đc kt qu tt. Vy tin trình thit k và các công c cn áp dng trong tin trình

thit k là gì? Thêm na, nu nh con ngi đư thc hin quá trình thit k hàng ngàn nm
nay, đư có hàng triu sn phm c khí đư và đang làm vic tt, ti sao cn phi nghiên cu
quá trình thit k c khí na?
Nhu cu v sn phm mi, có cht lng tt và giá c cnh tranh luôn tng t l
cùng vi s phát trin ca xã hi. Hn na, sn phm ngày nay ngày càng đa dng, yêu
cu mt s lng ngi  các chuyên môn khác nhau cùng hp tác thc hin t ý tng
đn to ra các sn phm thc.  cnh tranh và tn ti trên th trng, các công ty phi
thc hin tht hiu qu công tác thit k và phát trin sn phm ca mình. Vì vy, hc
phng pháp thit k và thc hành thit k là ht sc cn thit cho mt k s c khí tng
lai.
Mc đích ca giáo trình này nhm mang đn cho ngi hc các công c đ thc
hin mt tin trình thit k có hiu qu đi vi mt sn phm. Trong chng này, các đc
trng quan trng nht ca tin trình thit k cùng vi trình t gii quyt s đc gii thiu.
Các đc trng này tp trung ch yu vào gii quyt các bài toán thit k c khí, nhng
cng có th áp dng vi tt c các bài toán thit k khác.
S thành công hay tht bi ca mt sn phm ph thuc vào ba yu t quan trng
là: Thit k, sn xut và tiêu th sn phm (xem minh ha trên hình 1.1).
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 4

Hình 1.1. Các yu t điu khin đc trong quá trình phát trin sn phm
Yu t th nht: Thit k sn phm, tp trung ch yu vào chc nng ca sn
phm. Chc nng sn phm là s mô t vn đ “sn phm làm đc gì” cho ngi s
dng. Các yu t có liên quan trc tip đn chc nng ca sn phm là mu mã sn phm,
vt liu và quá trình gia công sn phm.
- Mu mã (Form) ca sn phm bao gm: Cu trúc, hình dng, màu sc, cách b
trí và các yu t liên quan đn cu trúc khác.
- Vt liu và quá trình sn xut.
Nh minh ha  hình 1.1, c bn yu t: Chc nng, mu mã, vt liu và quá trình
sn xut là bn yu t quan trng mà ngi thit k cn quan tâm.

Mu mã và chc nng ca sn phm cng rt quan trng đi vi vn đ tiêu th sn
phm bi vì quyt đnh mua hay không mua ca khách hàng ph thuc ch yu vào: Sn
phm làm đc gì (chc nng) và trông nó nh th nào (mu mư). Nh minh ha trên hình
1.1, các yu t chc nng và mu mư có đng liên kt trc tip đn yu t th trng. Th
trng là mt yu t quan trng ca vn đ tiêu th sn phm. Vic sn xut sn phm
phi mang li li nhun – đ đt đc doanh s d kin. Hưy lu ý đim giao nhau gia
hai hình ôvan “Thit k” và “Sn xut” chính là “quá trình gia công”. Vic la chn vt
liu và mu mã sn phm có nh hng rt ln đn quá trình gia công, t đó có nh hng
quyt đnh đn giá thành và giá bán sn phm.
KINH DOANH
Th trng
đích
Qung cáo
D đoán th trng
Mu mã
sn phm
Thông tin phân
phi
Giá bán
Chc
nng
Quá trình gia công
Giá thành/ ri ro
Vt liu
H thng Sn
xut
THIT K
K hoch, các
ngun tài
nguyên

Thit b
SN XUT
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 5
Môn hc này tp trung ch yu vào tin trình thit k c khí, nhng cng s quan
tâm đn các yu t thng mi và sn xut sn phm liên quan đn vn đ thit k. Nói
chung, tin trình thit k có nh hng rt ln đn giá thành, cht lng và thi gian đa
ra th trng ca sn phm.
Tin trình thit k và sn phm:
Hiu qu ca tin trình thit k sn phm đc đánh giá qua ba yu t: Giá thành,
cht lng và thi gian đa ra th trng. Mi khách hàng đu mong mun có sn phm r
hn (chi phí thp hn), tt hn (cht lng cao hn) và nhanh hn (tn thi gian ít hn).


Hình 1.2. T l trong giá thành sn phm
Thng kê s liu ca công ty ô tô Ford cho thy, chi phí cho hot đng thit k ch
chim khong 5% giá thành sn phm. Chi phí thit k ca các công ty nói chung là khác
nhau, tuy nhiên chi phí cho thit k luôn ch chim mt phn nh ca giá thành. Dù vy,
nh hng ca cht lng thit k đn giá thành sn phm ln hn nhiu so vi mc 5%
(hình 1.2).
Mt ví d khác là công ty Xerox. Vào nhng nm 1960 - 1970, hãng Xerox là hãng
chim lnh phn ln th phn máy photocopy. Nhng sau đó, đn 1980, có khong 40 nhà
sn xut máy photô trên th trng và th phn ca hãng Xerox st gim đáng k. Nguyên
nhân chính ca s st gim này chính là giá thành sn phm ca hãng quá cao. Thc t,
các hãng khác có th bán máy photô có tính nng tng đng mà giá li thp hn ca
Xerox. Mt nghiên cu ch ra rng các công ty Nht có th sn xut linh kin vi chi phí
ch bng 50% so vi Xerox. Trong 50% tit kim đc thì có ti 25% có đc t vic thit
k rt tt các linh kin.
Dù rng chi phí thit k ch chim mt t trng rt nh trong giá thành sn phm,
nhng các quyt đnh đa ra trong quá trình thit k có nh hng rt ln đn giá thành

sn phm.
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 6
Kt qu ca quá trình thit k cng nh hng rt ln đn cht lng sn phm. 
hiu rõ cht lng sn phm là gì, có th tham kho ví d sau. Trong mt báo cáo điu tra
ý kin ca khách hàng, câu hi có dng “cái gì quyt đnh cht lng sn phm?” đư đc
thng kê nh trong bng 1.1.
Bng 1.1. Các yu t quyt đnh cht lng sn phm
Yu t
Nm 1989
Nm 2002
Thc hin đc chc nng cn
thit
4,99 (1)
4,58 (1)
Thi gian phc v
4,74 (2)
3,93 (5)
D bo dng
4,65 (3)
3,29 (5)
Hình thc, kiu dáng hp dn
2,95 (4-5)
3,58 (3-4)
Tích hp công ngh mi nht
2,95 (4-5)
3,58 (3-4)
Chú thích:
- Cp đ 5: Rt quan trng
- Cp đ 1: Không quan trng

- S trong ngoc là ch s xp hng.
Nhiu nm trc đây, ngi ta thng quan nim rng cn có s đánh đi gia
cht lng vi giá thành sn phm. Tuy nhiên, các kinh nghim gn đây cho thy, vn có
th nâng cao cht lng đng thi vi vic gim giá thành sn phm. Các ví d và tho
lun v vn đ này s đc trình bày trong các chng tip theo.
1.1.2. Lch s ca tin trình thit k
Trc đây, mt cá nhân có th đm nhn vai trò va thit k, va ch to hoàn
chnh mt sn phm nht đnh. Thm chí vi c mt đ án ln nh thit k mt con tàu hay
mt cây cu, mt cá nhân cn có đ kin thc v vt lý, c hc, vt liu, và kin thc ch
to đ qun lý tt c các mt ca tin trình thit k và trin khai đ án.

ảình 1.3. Phng pháp thit k “qung qua tng”
n gia th k 20, sn phm và quy trình sn xut rt phc tp hn rt nhiu. Khi
này, tm hiu bit và thi gian đ tp trung vào tt c các khía cnh ca sn phm vt
Khách hàng
Marketing
Thit k k
thut
Thit k
k thut
Sn xut
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 7
quá kh nng ca mt cá nhân. Do đó, các nhim v tip th, thit k, sn xut và qun lý
chung đc phân chia theo các nhóm khác nhau. Tin trình này dn đn mt cách thc
mi: “thit k qung qua tng” – “over the wall design process”. (hình 1.3).
Kiu phân chia nhim v theo nhóm có mt s nhc đim. Chng hn, nhóm thit
k không th hiu ht tt c nhng gì khách hàng mong mun thông qua thông tin nhn
đc t nhóm tip th, nhóm thit k không th hiu đc ht quá trình sn xut nh các
chuyên gia sn xut. Kt qu là có th xy ra tình trng thit k sai do hiu sai vn đ, hoc

là sn phm thit k nm ngoài kh nng ch to ca thit b sn có.
Vào cui thp niên 70 đu thp niên 80, khái nim k thut đng thi ra đi khc
phc đc các nhc đim trên. K thut đng thi đc hoàn thin vi vic b trí đi
din ca nhóm ch to tham gia vào thit k. Mc đích là phát trin và trin khai quá trình
ch to mt cách đng thi. Hin nay, thut ng “k thut đng thi” (concurrent
engineering) đc s dng ph bin.
Tip sau đó (nhng nm 1990), các khái nim ch to dc (lean manufacturing) và
ch to “6 sigma” tr nên ph bin và bt đu nh hng đn lnh vc thit k.
1.1.3. Vòng đi sn phm

ảình 1.4. Vòng đi sn phm
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 8
Mi sn phm đu tn ti theo mt thi gian, đc gi là “vòng đi sn phm”, nh minh
ha trên hình 1.4. Trên hình v, mi hp minh ha cho mt giai đon ca vòng đi sn
phm. Các giai đon chính ca vòng đi sn phm bao gm 4 nhóm sau:
- Nhóm th nht liên quan đn vic phát trin sn phm. ây là nhim v trng tâm
ca công tác thit k. Các công đon ca giai đon này là:
o Xác đnh nhu cu khách hàng;
o Lp k hoch thit k;
o Xác đnh các đc tính k thut quan trng đáp ng nhu cu s dng;
o Phát trin ý tng thit k;
o Phát trin ý tng thành thit k chi tit sn phm
- Nhóm th hai liên quan đn sn xut và phân phi sn phm; bao gm các công
đon sau:
o Sn xut / gia công sn phm;
o Lp ráp hoàn chnh;
o Phân phi / bán hàng;
o Cài đt, hng dn s dng.
- Nhóm th ba liên quan đn vic s dng sn phm; bao gm các giai đon con lp

li theo chu k sau đây:
o S dng / vn hành;
o Lau chùi; kim tra; bo dng;
o Chn đoán, bo trì;
o Sa cha
- Nhóm th t là nhóm x lý sn phm đư qua s dng. Các công vic liên quan bao
gm:
o Thanh lý sn phm;
o Tháo b / tháo ri sn phm;
o Tái ch hoc tái s dng.
1.1.4. Bài toán thit k
Trc ht, xét ví d v mt vn đ k thut đt ra: Xác đnh kích thc bulông đ kp cht
hai tâm thép 1045, mi tm dày 4 mm và rng 6 mm, chu lc 100N (hình 1.5). D thy
bài toán này ch có mt li gii là đng kính bulông đc xác đnh theo điu kin bn
(xem giáo trình Chi tit máy).

Hình 1.5. Bài toán tính toán kích thc bu lông
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 9
Bây gi ta xét mt vn đ tng t: “Xác đnh mi ghép cn thit đ kp cht hai
tm thép 1045, mi tm dày 4 mm và rng 6 mm, chu lc 100 N”.  bài toán này, có
nhiu phng án kh d nh: Ghép bng bu lông, ghép bng hàn, đinh tán,  la chn
li gii phù hp, có th cn da vào các điu kin khác nh: Yêu cu v mc đ tháo lp
thng xuyên, nhit đ môi trng làm vic, đ tin cy yêu cu, kh nng đáp ng ca các
thit b cn thit
Nhn thy, bài toán th hai không ch có mt li gii đúng nh vi bài toán th
nht. Trong thc t, hu ht các bài toán thit k đu có rt nhiu li gii đúng. Trong hu
ht các tình hung, rt khó đ xác đnh đâu là “li gii tt nht”. Tuy nhiên, cn xác đnh
li gii hp lý nht cn c tình hình c th phù hp vi yêu cu v cht lng, thi gian
và các ngun tài nguyên khác.

Các bài toán thit k c khí luôn có đòi hi li gii đ có th đa ra mt sn phm
thc. Tin trình thit k c khí có th bt đu vi đòi hi đôi khi cha tht rõ ràng (ill-
defined need) nhng phi mang li mt sn phm thc. iu này nghe có v nh mt
nghch lý. Nhà thit k phi to ra mt sn phm có các chc nng tha mãn các yêu cu
đt ra, dù rng nhiu khi yêu cu đt ra còn cha tht rõ ràng.
1.1.5. Các hot đng c bn đ gii quyt vn đ thit k
Bt lun bài toán thit k c khí đòi hi gii quyt vn đ gì, ta cng cn thc hin sáu
bc c bn sau:
1. Xác đnh nhu cu hoc phát biu vn đ cn gii quyt.
2. Lp k hoch gii quyt vn đ.
3. Làm rõ vn đ bng thông qua phân tích các yêu cu và tìm hiu các li gin ca
các vn đ tng t.
4.  xut các phng án gii quyt khác nhau.
5. ánh giá các phng án bng cách so sánh chúng vi yêu cu thit k.
6. Quyt đnh các li gii có th chp nhn đc đc.
1.2. Thit k sn phm c khí
1.2.1 Gii thiu
Trong lch s, quy tc thit k c khí ch yêu cu kin thc v c khí và lp ráp. Tuy
nhiên vào đu th k 20, các thành phn đin – đin t đư đc gii thiu trong các thit b
c khí. Trong sut chin tranh th gii th II, vào nhng nm 1940 h thng điu khin
đin t đư tr thành mt phn ca h thng c khí. Do có s thay đi này, ngi thit k
thng phi la chn gia h thng c khí thun túy và h thng c – đin – đin t. Các
h thng đin t đư phát trin t các chc nng và hàm logic rt đn gin cho ti s kt
hp ca máy tính và các hàm logic phc tp. Các sn phm c - đin hin nay bao gm rt
nhiu b vi x lý. Ví d, máy nh, máy photocopy vn phòng, ô tô, và nhiu th khác…
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 10
H thng gm các thành phn c khí, đin t và các phn mm thng đc gi là các
thit b c đin t. Khó khn cho vic thit k các thit b này chính là s tách bit gia
các thành phn và kin thc v quá trình thit k chng chéo thuc ba lnh vc c khí, đin

và đin t, mà mi mt lnh vc đu có nhng quy tc thit k riêng và khác bit. Tuy
nhiên, dù các máy tính, các thit b điu khin, đin t có hoàn ho th nào đi chng na,
thì hu nh tt c các sn phm đu đòi hi phi thc hin các chc nng c hc và phi có
phn giao din vi con ngi. Hn na, mi sn phm điu cn đc ch to bng gia
công c khí ri lp ráp li vi nhau thành mt thit b hoàn chnh. Do vy, các sn phm
có tính nng thông minh th nào chng na cng cn đc thit k  góc đ c khí.
 tìm hiu các thành phn c khí quan trng trong h thng, xét 2 ví d nh di
đây.
Ví d 1. Bàn kp Irwin Quick-Grip
Irwin là mt trong nhng nhà sn xut ln v thit b kp cm tay. iu k diu ca
bàn kp nhanh cm tay (hình 1.6) là nó có th đc vn hành ch bng mt tay. Vi mt
tay ngi trung bình, va cm va tác dng lc bóp bình thng là có th to ra hn 250
kg lc kp chi tit. Thêm na, nó có th lc kp theo hng ngc v hai phía nu đo
chiu mt má kp.

Hình 1.6. Bàn kp nhanh Irwin
Irwin đư gii thiu sn phm này vào nm 2006 và bán đc hàng chc ngàn sn
phm trong mt tháng. Chc nng ca bàn kp này là gì? Bn có th đoán xem nó bao
gm các chi tit c khí nào và hot đng ra sao? Chúng ta s kho sát chi tit chc nng
ca các b phn ca bàn kp này trong chng sau.
Ví d 2. Xem xét chic xe t hành NASA Mars Exploration Rover (MER) đc phát trin
bi Cal Tech's Jet Propulsion Laboratory (JPL). Trái ngc hoàn toàn vi sn phm c khí
thun túy vi lng sn phm đc bán ra cao nh Quick-Grip, ch có 02 MER (có tên là
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 11
Spirit và Opportuninity) đc sn xut. Tuy nhiên, ngi ta đánh giá rt cao các đc tính
c đin t ca nó.

Hình 1.7. Mô hình MER (ngun: wikipedia)
Hai thit b MERs phóng lên sao Ha vào ngày 10/06 và 07/07 nm 2003 đ tìm

kim câu tr li v s tn ti ca nc trên sao Ha. Chúng đáp xung sao Ha vào ngày
03/01 và 24/01 nm 2004. Chúng đc thit k hot đng trong 90 Sol (ngày Sao ha, dài
hn ngày trái đt khong 40 phút). Thc t, chúng đư hot đng cho đn nm 2008, kéo
dài hn 1300 Sol (khong 3 nm ri) so vi tui đi đc thit k. c bit, xe t hành
có tên Opportunity đư t đi đc hn 11 km trong 5 nm hot đng ca nó.
Mi Rover là mt rôbt sáu bánh, hot đng nh nng lng mt tri. Rôbt này cao
1,5m; rng 2,3m và dài 1,6m. Trên mt đt, chúng nng 180kg (400lb), trong đó khi
lng h thng bánh xe và c cu treo là 35 kg. Lu ý rng lc trng trng trên sao Ha
ch bng 38% so vi trên trái t. Do vy, rôbt ch nng 68,4 kg trên sao Ha.
Thông thng, trong quá trình thit k, trc tiên ta cn quan tâm đn chc nng
chính ca h thng cn thit k và sau đó, tin hành phân tích các chc nng con. Sau khi
chc nng đc phân tích ra thành các chc nng riêng bit nht có th đc, tin hành đ
xut/ la chn cách thc lp ráp và các b phn chi tit phân tích đ đt đc các chc
nng nh này.
Chng hn, h thng đy ca MER cn bao gm hai h thng con là đng c và b
truyn dn. Bánh xe là mt chi tit trong h thng đó. Các h thng, h thng con hay các
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 12
chi tit đu có các thuc tính xác đnh tính cht quan trng ca chúng, chng hn nh: kích
thc, đc tính vt liu, các chc nng con. Vi h thng đy ca MER, mt thuc tính
quan trng là cn đm bo di chuyn đc toàn b xe vi tc đ 5 cm/s. Còn thuc tính
ca h thng truyn dn c khí là t s truyn bng 1500:1. Thuc tính ca bánh xe MER
bao gm đng kính, dng lp xe và tính linh hot ca nó…
Lu ý rng có nhiu h thng có các h thng con gm c hai thành phn đin và c
khí. H thng đin thng cung cp nng lng, cm bin có chc nng điu khin. Chc
nng ca h thng đin đc thc hin bi các mch đin, có th đc chia ra thành các
thành phn đin nh: các công tc hay b phn chuyn mch, các bóng bán dn và IC. S
lng các linh kin đin t cng xp x vi s lng các phn t c khí.
1.2.2. Các đc trng ca sn phm
Khi xem xét mt sn phm c khí, ta thng t đt ra và tr li các câu hi nh:

Chc nng ca sn phm là gì (đ làm gì)? Sn phm làm vic theo cách thc nh th nào?
Liu sn phm có vn hành nh mong mun không?  gii đáp ba câu hi này, cn hiu
rõ ba đc trng quan trng là chc nng (Function), ng x (Behavior) và hiu qu vn
hành (Performance) ca sn phm.
Trong k thut c khí, thut ng chc nng thng đc s dng đ mô t nhng gì
mà mt thit b có th làm đc. Các thit b c khí thng đc phân loi, thm chí gi
tên theo chc nng ca chúng. Trong thc t, mt s thit b ch có mt chc nng chính
và chúng đc đt tên theo chc nng chính đó. Chng hn, tên gi “chìa vn” đc đt
cho thit b có chc nng “vn” các đi tng khác.
ng x ca mt sn phm là s đáp ng ca h thng khi đc điu khin hoc cung
cp nng lng. ng x có thê đc mô phng hoc đo đc. Trái li, chc nng ch có th
đc mô t nh mt kt qu ca hot đng ca sn phm nh mong mun.
Hai thut ng “chc nng” và “ng x” nhiu khi b s dng ln ln vi nhau, mc
dù chúng thc s khác nhau. Hình 1.8 minh ha s khác bit này. Khi ta thit k sn phm
(hình a), các yêu cu đu vào là bit trc, nhng sn phm thc hin đc yêu cu đó là
cha có (đang đc thit k); do vy chc nng ca sn phm đóng vai trò nh mt kt
qu (đu ra) mong mun ca ngi thit k. Còn vi sn phm đư thit k và ch to hoàn
chnh, ta mi đánh giá đc ng x ca nó (hình b). Khi này, hiu qu vn hành chính là
mt kt qu đu ra thc s.

Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 13

Hình 1.8. Chc nng và ng x
Hiu qu vn hành ca mt sn phm là mt s đánh giá tng hp ca c chc nng
và ng x ca h thng. Nói các khác, kt qu vn hành đánh giá sn phm hot đng tt
đn mc nào so vi mong mun khi thit k. Thut ng “tt” hay “có cht lng” thng
đc dùng đ mô t hiu qu vn hành. Chúng ta s tho lun chi tit v các thut ng này
trong các phn tip theo.
1.2.3. Ngôn ng thit k c khí

Có th dùng nhiu ngôn ng khác nhau đ mô t mt đi tng c khí. Chng hn,
ta có th dùng thut ng “bulông” và các thut ng b sung khác (chng hn, đng kính,
bc ren, chiu dài, ) ngôn ng khác đ mô t mt chi tit dùng đ kp cht. Cng có th
s dng mt bn v k thut đ mô t chi tit đó. Ngoài ra cng có th s dng các công
thc biu din lc và ng sut sinh ra trong bulông. Thêm na, có th dùng chính chi tit
đó khi trình din.
Nói chung, có bn dng “ngôn ng” biu din có th s dng đ mô t mt thit b
c khí:
- Vn vit/ nói: là s trình bày bng li nói hay bng vn bn ca đi tng. Ví
d: “Bulông” (mt t), “ng sut ct trên bulông chính là giá tr lc ct chia
din tích chu ct” (mt câu).
- Bn v: Các bn v 2D, 3D, hình chiu trc đo, mô hình khi rn
- Phép phân tích (Analytical): Các phng trình, quy tc hay quá trình đi din
cho hình thc hay chc nng ca đi tng, ví d:  = F/A.
- Mô hình vt lý: Các mô hình mu hoc chính bn thân đi tng.
Trong hu ht các bài toán thit k c khí, yêu cu ban đu thng đc phát biu
di dng ngôn ng (vit hoc nói). Lu ý rng kt qu ca quá trình thit k c khí là mt
Sn phm đc thit k
Thuc tính vt lý ca h
thng
(a) Chc nng
(b) ng x
Yêu cu
Yêu cu
Hiu qu mong mun
Hiu qu thc t
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 14
đi tng thc. Do vy, mc đ tru tng cn đc c th hóa theo tin trình thit k.
Nói cách khác, ta cn chuyn đi các dng ngôn ng khác nhau v dng ngôn ng k thut

đ mô t sn phm.
Bng 1.1 minh ha các dng ngôn ng và mc đ tru tng ca chúng. Bng 1.2
cho ví d v cách mô t mt bu lông bng các ngôn ng khác nhau và cp đ tru tng
tng ng.
Bng 1.1. Cp đ tru tng ca các ngôn ng dùng trong thit k c khí
Ngôn ng
Tru tng
Trung bình
C th
Vn nói/ vit
Các t ng đnh tính
(VD: dài/ngn,
nhanh/chm, sáng/ ti …
Mô t chi tit, tham kho đn
các đi tng thành phn
S dng thêm các giá tr (Ví
d: dài 12 mm; chuyn đng
2 m/s …)
Bn v
V phác mô t ý tng
V có t l
Mô hình khi rn, có kích
thc, dung sai
Phép phân
tích
Quan h đnh tính
Tính nháp áng chng (Back-
to-the-envelope calculation)
Các phép tính toán c th,
chính xác

Mô hình
Không có
Mô hình mu
Sn phm thc
Bng 1.2. Cp đ tru tng ca các ngôn ng khi mô t mt bu lông
Ngôn ng
Tru tng
Trung bình
C th
Vn nói/
vit
Mt bu lông
Mt bu lông ngn, bng
thép
Mt bu lông không khe h
M20, dài 50 mm; chiu dài có
ren là 25 mm.
Bn v



Phép phân
tích
ng sut ct

=
F/A


=

F/A

Mô hình
-
-

Quá trình b sung mô t mt đi tng t tru tng đn c th hn đc gi là tinh
ch. Thit k c khí là mt quá trình ci tin liên tc các yêu cu cho đn các sn phm
cui cùng. Ví d v thit k bulông t trái qua phi trong bng 1.2 là mt minh ha v quá
trình tinh ch. Trong hu ht các tình hung thit k, s bt đu ca vn đ xut hin  góc
trên bên trái và sn phm cui cùng  phía di bên phi.
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 15
1.2.3. Các dng bài toán thit k c khí
Theo truyn thng, thng phân loi các vn đ c khí theo các lnh vc nh: cht
lng, nhit đng lc hc, c hc v.v… Trong vic phân loi các vn đ thit k c khí,
cách tip cn theo đnh hng này là không phù hp. Xét mt ví d đn gin nht là bài
toán thit k la chn (Selection design). Thit k la chn có ngha là ta cn quyt đnh
chn mt hay vài chi tit t mt danh sách nhm đm bo chi tit đc la chn s đáp
ng đc các yêu cu đư đt ra. D thy dù là la chn mt  ln trong bng tra ca hãng
sn xut, hay la chn mt thu kính cho mt thit b quang hc, la chn cánh qut hoc
b trao đi nhit thích hp cho mt thit b làm mát,… thì quá trình gii quyt các vn đ
này c bn là ging nhau mc dù các quy tc rt khác nhau. Mc tiêu ca phn này là đ
mô t các loi khác nhau ca các vn đ thit k mt cách đc lp, không l thuc đó là
vn đ thuc lnh vc nào.
a. Thit k la chn
Thit k la chn liên quan đn vic la chn mt hoc nhiu chi tit t mt danh
mc các thit b tng t nhau. Nghe thì có v đn gin nhng nu danh mc đó cha
nhiu chi tit có các tính nng khác nhau nhng đu đáp ng yêu cu đt ra, có th s dn
đn vic ra quyt đnh s khó khn lên nhiu. Chng hn, khi chn mt  ln, rt có th có

nhiu  ln cùng đáp ng yêu cu v kh nng chu lc, đ bn, kích thc trc. Ta cn s
dng thêm các điu kin khác nh giá thành, tính sn có, điu kin che kín- bôi trn …
mi có th ra đc mt quyt đnh phù hp.
b. Thit k cu trúc (Configuration Design)
 các bài toán thit k cu trúc, tt c các b phn, chi tit đư đc thit k hoàn
chnh nhm đt đc chc nng vn hành; bài toán đt ra là làm th nào đ xác đnh liên
kt và thit k cách thc lp ráp chúng thành sn phm hoàn chnh. V c bn, kiu thit
k này tng t nh chi vi mt b đ chi xây dng, hoc sp xp đ ni tht trong
phòng khách.
Thit k cu trúc tr li cho câu hi: Làm th nào ta có th lp ráp tt c các chi tit,
b phn ca thit b đm bo đc các yêu cu đ ra? Mt phng pháp đ gii quyt vn
đ này là
la chn ngu nhiên mt chi tit t danh sách và đt nó vào v trí mà ti đó, tt c các ràng
buc cho nó đu đc đáp ng. Có th bt đu vi chi tit đt  gia, sau đó la chn và
đt b phn th hai, quá trình này c tip tc cho đn khi xut hin mâu thun gia mt
hoc tt c các b phn trong h thng. Nu xut hin mâu thun chúng ta s quay tr li
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 16
và th li. i vi nhiu bài toán thit k cu hình, các chi tit cn lp ráp vi nhau đôi khi
có th có nhiu la chn v kích thc, hình dáng, chc nng. iu này dn đn phng
án b trí kt cu và và thit k lp ráp tr nên phc tp hn. Các phng pháp thit k đáp
ng yêu cu lp ráp s đc tho lun trong chng sau.
c. Thit k tham s (Parametric Design)
Vic thit k tham s liên quan đn vic tìm kim giá tr cho các tính nng đc trng
ca đi tng đang đc nghiên cu. iu này có v d dàng, ch cn tìm mt s giá tr
đáp ng các yêu cu. Tuy nhiên, hãy xem xét mt ví d đn gin. Chúng ta s thit k mt
b cha hình tr có th tích là 4m
3
. B cha này đc mô t bi các thông s bán kính r và
chiu dài l; khi đó th tích ca bình cha đc xác đnh theo công thc sau:

V = .r
2
.l
Vi yêu cu đt ra là th tích V= 4m
3
, t đó suy ra r
2
.l= 1,273
D thy rng s có mt s lng vô hn các giá tr bán kính và chiu dài tha mãn
phng trình này. Vy la chn các tham s r và l nh th nào? Câu tr li s không th rõ
ràng nu ch đn thun s dng các thông tin yêu cu đư đa ra. Vn đ này s đc gii
quyt c th trong chng “thit k theo tham s”.
Chúng ta hãy tìm hiu khái nim rng hn na. Thay vì mt phng trình đn gin,
có th tp hp nhiu phng trình và các yêu cu đ chi phi vic thit k. Hưy xét trng
hp mt nhà máy sn xut phi thit k b cp giy cho máy photocopy mi. B cp giy
là mt tp hp các con ln, bánh lái và vách ngn di chuyn mt mnh giy t v trí này
đn v trí khác trong máy photocopy. Có rt nhiu tham s nh s lng con ln, v trí,
hình dng các vách ngn, và các đc đim c th v kích thc và trng lng ca mt t
giy, cha k đn thông s v đim bt đu và đim kt thúc ca t giy, các chng ngi
vt hay các thành phn khác  trong máy phi đc làm sch cng cn đc quan tâm. 
có th thit k, cn phát trin mt tp hp các phng trình và các quy tc nhm xác đnh
đc giá tr cho các thông s trong sn phm mi.
d. Thit k nguyên thy (Original Design)
Thit k nguyên thy là thit k nhm to ra mt quá trình, mt cách thc lp ráp
hoc mt b phn hay thit b trc đây cha tng tn ti. Thit k nguyên thy đòi hi
tính sáng to rt cao ca các nhà thit k. Dù rng thit k nguyên thy ít gp trong thc t,
nhng ngay c trong các bài toán thit k la chn, thit k lp ráp hay thit k li, vn
cha đng mt phn nh thit k nguyên thy – thit k mi.
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 17

e. Thit k li (Redesign)
Hu ht các vn đ thit k đc gii quyt trong ngành công nghip là cho thit k
li mt sn phm hin có. Gi s mt công ty đư sn xut loi xi lanh thy lc 0,25 m.
Nu khách hàng cn mt xi-lanh dài 0,3 m, nhà sn xut có th thit k sn phm mi bng
cách kéo dài xy lanh thêm 0,05 m, đng thi thay đi chiu dày piston đ đáp ng yêu cu
ca khách hàng. Nhng thay đi này có th yêu cu thay đi tham s duy nht là chiu dài
ca xy lanh và piston, nhng cng có th cn thay đi các thông s khác. Chng hn, nu
phôi piston hay phôi xy lanh không không có sn đ dài cn thit mi, hoc xylanh np
quá chm so vi chiu dài pittong kéo thêm, công tác thit k s cn thc hin nhiu thay
đi hn. ây là mt ví d v thit k li, sa đi, b sung mt sn phm hin có đ đáp
ng yêu cu mi.
Các bài toán thit k li là các bài toán có tính cht truyn thng. Các phng pháp,
thm chí cách xác đnh, điu chnh các thông s thit k thng đc tp hp trong các s
tay di dng mt lot các công thc hoc các quy đnh, li khuyên.
Xy lanh thy lc có th đc coi nh mt ví d v mt sn phm đc thit k
hoàn ho – mature design – sn phm đc sn xut gi nguyên hình dáng, kt cu trong
rt nhiu nm. Có rt nhiu ví d v các sn phm đc thit k hoàn ho trong cuc sng
hàng ngày ca chúng ta nh dng c vót bút chì, máy đc l, bàn dp ghim…. i vi các
sn phm này, kin thc v thit k gn nh đư đt đn mc hoàn thin và ít khi đc thit
k li.
Tuy nhiên, có nhng dng thit k có th coi là hoàn thin nhng vn đc ci tin,
sa đi. Chng hn thit k xe đp là mt ví d. Cu hình c bn ca xe đp là hai đa
xích , hai bánh xe có đng kính bng nhau, khung xe đp, b dây xích. Xe đp đư đc
thit k li  cui th k 19. Vào nm 1890, hu ht các xe đp có hình dáng nh chic xe
ca Humber và khá ging nhng xe đp thông thng ngày nay.

ảình 1.9. Xe đp ca Otto (1870)

Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 18

Tuy vy, vào thi đim đó có nhiu mu xe đc thit k li vi thay đi khá nhiu.
Chic xe ca Otto (Otto dycicle - hình 1.9) có hai bánh xe và b dây xích. D thy vic
điu khin chic xe này qu là mt thách thc.

ảình 1.10. Xe đp leo núi Marine Mount Vision
n nhng nm 1980 các kiu thit k xe đp truyn thng li thay đi mt ln na,
chng hn xe đp leo núi (hình 1.10), khung xe đp không còn bao gm ch các hình tam
giác (Diamond shape) hay hình thang na. Ti sao vic thit k xe đp li phát trin mt
ln na? Trc tiên, khách hàng luôn luôn tìm kim s ci tin. Chic xe th hin trong
hình 1.10 có th đi  các đa hình đi núi tt hn chic xe trong hình 1.10. Th hai, có s
ci tin v s thoi mái, gn nh, đc bit  h thng treo ca chic xe. Th ba, khách
hàng luôn tìm kim th gì đó mi và thú v ngay c khi s ci tin là không nhiu. Th t,
các b phn và vic láp ráp chic xe đu đc ci tin.
Mt đim na là ngay c khi chic xe đp đư đc ci tin đ đáp ng nhu cu mi,
đ thu hút khách hàng hay tn dng li th ca vt liu mi, mt phn thit k ca chic xe
đp mi nht ca hãng Marin Mount Vision làm là vic l thng nhng vn gi mt phn
bn gc. Ngoài ra, có nhiu vn đ nh nh vn đ tham s, vn đ la chn, vn đ cu
hình….Vì vy vic thit k li mt sn phm, thm chí là mt sn phm hoàn chnh có th
yêu cu mt lot các hot đng thit k.
Lu ý: Hu ht các bài toán thit k là thit k li, bi vì li gii ca chúng đu da
trên các gii pháp, nguyên lý tng t đư có. Tuy vy, hu ht các thit k cng là các thit
k nguyên thy, bi chúng luôn cha đng nhng thành phn, cu trúc mi. Chính nhng
thành phn, cu trúc mi này đư chng minh rng kt cu c là không phù hp.
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 19
f. Thit k bin th (Variant Design)
ôi khi các công ty s sn xut mt s ln các bin th ca sn phm đc sn xut.
Mt bin th là mt sn phm tùy chnh đc thit k đ đáp ng các nhu cu khác nhau
ca khách hàng. Ví d, khi bn đt mt máy tính mi t các công ty nh Dell, bn có th
ch đnh mt card đ ha, hai pin cu hình, ba tùy chn giao tip và hai cp đ ca b nh.

Bt k t hp nào trong s này là mt phiên bn đc bit đc điu chnh theo nhu cu ca
bn. Ngoài ra, hưng xe Volvo c tính rng 50.000 b phn ca hãng trong kho hàng tn
kho nm s cung cp cho hn 5000 bin th khác nhau đc lp ráp đ đáp ng yêu cu
ca khách hàng.
g. Thit k khái nim và thit k sn phm (Conceptual Design and Product Design)
Hai thut ng khác nhau s đc s dng trong sut giáo trình là thit k khái nim
(Conceptual Design) và thit k sn phm (Product Design). ây là nhng thut ng bao
trùm cho hai phn ca quá trình phát trin sn phm. Trc tiên, chc nng và cu trúc sn
phm đc phát trin di dng khái nim – giai đon thit k khái nim. Sau đó chúng
đc tinh chnh, hoàn thin đ tr thành mt sn phm thc (Thit k sn phm). Các hot
đng phát trin khái nim và các giai đon phát trin sn phm có th s dng cách thit k
tham s, thit k la chn, thit k li hay thit k nguyên gc khi cn thit.
1.2.4. Các ràng buc, mc tiêu và ngun tài nguyên thit k
Quá trình thit k sn phm t lúc thit k ban đu cho đn khi ra sn phm cui
cùng thng tri qua nhiu giai đon. Mi giai đon đc đánh du bi nhng quyt đnh
thit k. Mi quyt đnh thit k s thay đi trng thái thit k. Các trng thái ca mt sn
phm là mt bn chp v tt c các thông tin đc bit v nó  bt k thi đim nào trong
sut quá trình thit k. Ban đu các trng thái thit k ch là các báo cáo v các vn đ.
Trong quá trình này, trng thái thit k là mt tp hp các kin thc, bn v, mô hình, phân
tích và ghi chú t lúc ban đu cho đn khi đc to ra.
Có hai quan đim khác nhau trong vic nhìn nhn quá trình thit k tin trin nh th
nào t trng thái thit k đn trng thái thit k tip theo? Th nht là sn phm đc phát
trin bi s so sánh liên tc gia trng thái và mc tiêu thit k, đó là các yêu cu cho sn
phm đc đa ra. Quan đim này ng ý rng tt c các yêu cu đc đt ra t lúc đu ca
vn đ thit k và s khác bit gia chúng vi các trng thái thit k có th d dàng nhìn
thy. S khác nhau này chính là s kim soát quá trình. Quan đim này là c s cho các
phng pháp s đc tho lun trong chng 6.
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 20
Mt quan đim khác ca quá trình thit k là khi mt vn đ mi bt đu, các yêu

cu thit k mi s hn ch các gii pháp kh thi ca tt c các thit k sn phm lúc trc.
Quá trình này tip tc các yêu cu khác đc thêm vào đ gim bt các gii pháp thit k,
quá trình này liên tc cho đn khi ch còn mt gii pháp thit k cui cùng. Nói mt cách
khác, thit k là s phát trin k tip và áp dng các hn ch hay ràng buc cho đn khi ch
có mt sn phm duy nht.
Ngoài các yêu cu trong vn đ gc, nhng ràng buc đc thêm vào trong quá trình
thit k bt đu t hai ngun. u tiên là t kin thc ca các nhà thit k đc bit là trong
lnh vc c khí. Nu mt nhà thit k nói “Tôi bit sit cht các tm kim loi vi nhau
bng bulông” thì gii pháp cho phn này ch là ni bng bulông. Nu các nhà thit k có
kin thc khác nhau, các gii pháp khác nhau đc gii thiu vào quá trình thit k làm
cho mi gii pháp thit k có mt vn đ nht đnh. Loi ràng buc th hai b sung vào
quá trình thit k là kt qu ca quyt đnh thit k. Nu mt nhà thit k nói “ tôi s s
dng bulông có đng kính 1cm đ xit cht hai tm kim loi vi nhau”, gii pháp là hn
ch đng kính bulông đn 1cm, mt hn ch mà có th nh hng đn nhiu quyt đnh
khác nh dng c đ sit bulông, đ dày ca vt liu đc s dng….Trong quá trình thit
k, mt phn ln các ràng buc da trên các quyt đnh thit k. Nh vy kh nng thc
hin đy đ các thông tin quyt đnh trong sut quá trình thit k ca các nhà thit k là
điu cn thit. K thut ra quyt đnh s đc tho lun trong chng sau.
1.2.5. Tháo ri sn phm
Tháo ri sn phm đư có giúp cho nhà thit k tìm hiu cu trúc ca sn phm và qua
đó, cung cp kin thc c s cho công tác thit k. iu này có ích cho c thit k li, thit
k nguyên thy và các dng thit k khác. Tháo ri sn phm giúp hiu rõ cu trúc các b
phn, chi tit, cách thc lp ráp và chc nng ca các chi tit thành phn.
Giai đon đu tiên khi tháo ri sn phm là nhm tìm hiu cu to, vt liu và
phng pháp ch to ca các chi tit. Bng 1.3 trình bày ví d tháo ri đ tìm hiu cu trúc
sn phm bàn kp nhanh Irwin. Vic phân tích chc nng ca các chi tit s đc tin hành
sau đó, và đc trình bày trong chng tip theo.

Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 21
Bng 1.3. Bng kê sn phm đc tháo ri
Tháo ri sn phm đ tìm hiu kt cu
Môn hc: Phng pháp và tin trình thit k
Ngày tháng nm:
Tên sn phm: Bàn kp nhanh Irwin
Mô t chc nng và cách hot đng: Bàn kp dùng đ kp nhanh
chi tit bng tay. Xit ly kp nhiu ln s đy hai má kp tin li
gn nhau và tng lc kp lên chi tit đc kp. Xit ly nh s gii
phóng lc kp. o chiu má kp và xoay vít trng thái s làm đi
chiu lc kp.

STT
Tên chi tit
S lng
Vt liu
PP ch to
Hình nh
1
Thân bàn kp
1
PVC
Ép khuôn

2
Ly kp
1
PVC

Ép khuôn

3
…
…
…
…
…






1.2.6. Tóm tt ni dung thit k c khí
- Mt sn phm có th đc phân tách thành các b phn theo chc nng. Các b
phn đc lp ráp t các chi tit, bao gm các chi tit c khí, mch đin t,
- Ba yu t quan trng ca mt sn phm bao gm: Chc nng, ng x và hiu qu
vn hành;
- Chc nng và ng x ca mt thit b cho bit thit b thc hin công vic gì, kt
cu ca sn phm cho bit sn phm làm vic nh th nào;
- Thit k c khí là công vic nhm chuyn đi các mô t v chc nng thành các mô
t chi tit v hình dng kt cu chi tit ca sn phm;
- Mt chi tit có th thc hin nhiu chc nng; Mt chc nng có th yêu cu nhiu
chi tit cùng thc hin;
- Có nhiu dng bài toán thit k khác nhau: Thit k la chn, thit k cu trúc,
thit k tham s, thit k nguyên thy, thit k li và thit k hoàn thin;
- Có bn dng ngôn ng dùng đ mô t chi tit c khí: Vn nói/vit, các bn v, phép
phân tích và mô hình vt lý;
- Thit k c khí là mt tin trình liên tc, bao gm nhiu giai đon đc đánh du

bng các quyt đnh. Các quyt đnh trong thit k có vai trò chuyn t trng thái
này sang trng thái k tip. Các quyt đnh thit k đc thc hin da trên c s
so sánh gia các la chn kh d vi các yêu cu thit k;
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 22
- Quá trình thit k c khí là mt tin trình chuyn t mô t tru tng thành mô t
c th và chi tit sn phm cn thit k;
- Tháo ri sn phm là mt cách thc hiu qu đ tìm hiu v và tham kho cu trúc
ca các sn phm tng t đư có.
1.3. Nhóm thit k
Trong thit k hin đi, các thành viên cn cng tác làm vic trong các nhóm, đi
thit k thay vì làm vic đn l nh trc đây.
1.3.1. Cá nhân thit k
 gii quyt mt bài toán thit k, ngi thit k phi bit đa ra các quyt đnh.
Các quyt đnh này da trên các thông tin đc lu tr và x lý trong b nh ca ngi
thit k. Các mô hình mô phng b nh ca con ngi cng tng t nh b nh ca máy
tính – bao gm b nh ngn hn (tng t b nh RAM) và b nh dài hn (tng t đa
cng máy tính). B nh ngn hn là b phn x lý thông tin chính trong não ca cá nhân
ngi thit k. B nh dài hn có đc đim là dng nh không có gii hn; đng thi
thông tin có th đc khôi phc nhanh chóng và  nhiu mc đ khác nhau.
 h tr cho b nh, ngi thit k s dng môi trng bên ngoài nh mt b nh m
rng. iu này đc thc hin bng cách ghi chép, phác tho ý tng,
Có ba yêu cu c bn đi vi mt k s thit k nh sau:
- Nn tng kin thc khoa hc: Khoa hc t nhiên, khoa hc xã hi, nhân vn, Các
kin thc này giúp ngi thit k hiu bit các hin tng t nhiên và môi trng,
hoàn cnh xung quanh mình đ tìm li gii cho bài toán thit k đáp ng các yêu
cu v khoa hc, môi trng và xã hi.
- Hiu bit quá trình sn xut và công ngh. Kt qu ca quá trình thit k c khí
phi là sn phm thc. Do vy, các thit k bt buc phi to ra các sn phm có
kh nng ch to đc. Chính vì th, ngi thit k phi nm vng quá trình sn

xut và công ngh hin ti đ có th to ra các thit k phù hp vi kh nng công
ngh hin thi.
- Ngh thut, kin trúc. Sn phm mi cn có các đc tính v kt cu, hình dng,
màu sc, kích c phù hp hn vi nhu cu và th hiu ca khách hàng. Ngi thit
k cn có t duy ngh thut và có kh nng sáng to mi có th thit k ra các sn
phm tt.
1.3.2. Nhóm thit k
Các bài toán thit k hin đi luôn đòi hi đc gii quyt bi nhóm thit k
(design team). Nhóm thit k là mt tp hp mt s cán b thit k có kh nng h tr
nhau thc hin nhim v thit k chung. Mt nhóm thit k không ch là mt tp hp các
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 23
cá nhân thit k. Thm chí, mt tp hp các cán b thit k trong đó các cá nhân có th
chia s thông tin, có th giúp đ nhau thc hin công vic ca mi ngi trong lnh vc cá
nhân thì cng không phi là mt nhóm thit k.
Mt nhóm thit k thc s đòi hi nhiu hn so vi mt tp hp các cá nhân. Các đc đim
quan trng ca mt nhóm thit k là:
1. Toàn b các cá nhân cn gii quyt các nhim v ca mình mt cách đng thi,
nhm hng đn mc tiêu chung ca c nhóm.
2. Nhóm thit k phi đa ra quyt đnh ca c nhóm, thay vì dn trách nhim cho
ngi ph trách nhóm. Nói cách khác, các thành viên cn hc cách tha hip đ
đt đc s đng thun trong quyt đnh.
3. Các thành viên trong nhóm phi có kh nng giao tip tt, đm bo mi ngi
trong nhóm hiu và đánh giá ý tng thit k nh nhau.
4. Các quyt đnh cn nhm đn mc tiêu chung thay vì ý kin ca các cá nhân.
iu này làm cho các quyt đnh tr nên bn vng hn.
 nhóm thit k làm vic có hiu qu, cn đm bo các điu kin sau:
- Mc tiêu phi rõ ràng
- K hoch hành đng c th
- Phân công trách nhim cho mi cá nhân

- Có các thc trao đi thông tin cht ch
- Xác đnh li ích hành vi nhóm
- Chun hóa quá trình ra quyt đnh
- Phân công nhim v công bng, phù hp
- Thit lp các nguyên tc c bn
- Nhn thc rõ ràng cách thc làm vic nhóm
- S dng phng pháp tip cn theo bc.
Cu trúc c bn ca mt nhóm thit k bao gm cách thành viên thuc các lnh vc
sau đây:
- K s thit k sn phm
- Nhà qun lý sn phm
- K s sn xut
- Nhà thit k
- K thut viên
- Chuyên gia vt liu
- Chuyên gia kim soát đm bo cht lng
- Nhà phân tích
- Nhà thit k công nghip
- Nhà qun lý lp ráp
- Ngi đi din cho nhà cung cp
Bài ging Phng pháp và tin trình thit k PGS.TS. Nguyn Vn D
Chng 1,2,3, Trang 24
Chng 2. Tin trình và k hoch thit k
Tin trình thit k nói chung bao gm sáu giai đon nh sau:
Giai đon 1. ánh giá hin trng sn phm
Giai đon 2. Lp k hoch phát trin sn phm
Giai đon 3. Xác đnh sn phm cn thit k
Giai đon 4. Thit k khái nim
Giai đon 5. Phát trin sn phm
Giai đon 6. H tr sn phm

Ni dung tóm tt ca tng giai đon s đc trình bày trong phn 2.1. Ni dung chi tit
ca giai đon 1 - “ánh giá hin trng sn phm” - s đc trình bày trong phn 2.2. Phn
2.3 s phân tích giai đon 2 - “Lp k hoch và phát trin sn phm”. Cui cùng là phn
tóm tt chng.
2.1. Các giai đon ca tin trình thit k
2.1.1. Giai đon đánh giá hin trng sn phm
Trc khi tin hành thit k mi hoc thit k li mt sn phm, ta cn xác đnh
tính cp thit ca công tác thit k. Ni dung c bn ca giai đon này là phát trin mt
danh sách các đ xut kh d và la chn phng án thit k cho giai đon tip sau. Các
phng án thit k đc đ xut nhm đáp ng yêu cu thit k sn phm mi hoc ci
tin sn phm đang có, tha mưn đc các đòi hi t th trng, tin b khoa hc k thut
và t bn thân quá trình sn xut sn phm.
2.1.2. Giai đon lp k hoch phát trin sn phm
Trong giai đon này, các ngun lc phc v cho vic phát trin sn phm bao gm: Tài
chính, nhân lc, công c, cn đc xác đnh và đa vào k hoch phát trin sn phm.
2.1.3. Giai đon xác đnh sn phm cn phát trin
Mc đích ca giai đon này là phân tích vn đ và xác đnh c s cho đ án thit k.
Trong hu ht các bài toán thit k, vn đ thit k thng đc đt ra cha tht rõ ràng.
Vì vy, cn tin hành xác đnh c th nhu cu ca khách hàng, đánh giá tính cnh tranh ca
sn phm, xác đnh các đc trng k thut cn thit ca sn phm, các yêu cu v kh nng
vn hành ca sn phm cn thit k Các thông tin này cho phép mô t c th các yêu cu,
đc tính cn thit ca sn phm mi.
2.1.4. Giai đon thit k khái nim
 giai đon này, các kt qu thu đc t vic xác đnh sn phm cn phát trin đc s
dng đ đ xut và đánh giá, la chn các ý tng thit k sn phm. Các yêu cu khách