Câu 2. Nêu các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế kĩ thuật? Trong thiết kế các yếu tố này có ảnh hưởng như thế nào? Câu 3. Trình bày các nguyên tắc thiết kế kĩ thuật? Làm thế nào để hạn chế rác thải tác động đến môi trường trong thiết kế?

Câu 2

I. Các yếu tố về sản phẩm

1. Tính thẩm mĩ

- Phản ánh vẻ đẹp và sự hấp dẫn tổng thể của sản phẩm.

+ Quan tâm đến chức năng: sản phẩm hữu ích

+ Quan tâm tới thẩm mĩ: sản phẩm đẹp và hấp dẫn về hình thức

- Tính thẩm mĩ thể hiện ở đường nét, hình khối, màu sắc, tương phản, kết cầu bề mặt.

- Hình thức, vẻ đẹp thể hiện ở tỉ lệ, tính cân bằng, sự hòa hợp, không gian

2. Nhân trắc

- Là yếu tố thể hiện mối quan hệ giữa cấu trúc, hình thể, khả năng vận động của con người trong việc sử dụng sản phẩm thiết kế.

- Lưu ý:

+ Kích cỡ của người sử dụng sản phẩm

arrow_forward_iosĐọc thêmPause00:0001:2801:31Mute

+ Các chuyển động sẽ thực hiện khi sử dụng sản phẩm

+ Các phản ứng của cơ thể với thiết kế thông qua giác quan.

- Thiết kế đảm bảo tính nhân trắc:

+ Sử dụng và làm việc trong tư thế trung tính

+ Tinh giản giao diện và hợp lí hóa thao tác

+ Sử dụng thao tác quen, hạn chế thao tác lạ và khó

+ Ít chuyển động và động tác lặp lại nhiều

+ Tạo động tác vận động thay đổi

+ Tạo không gian vận động rộng rãi

+ Mọi thứ trong tầm với

+ Giảm sử dụng lực quá lớn

+ Tránh cầm, giữ quá lâu

+ Tránh điểm nhọn, tập trung lực

+ Duy trì môi trường làm việc thoải mái.

3. An toàn

- Là yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thiết kế kĩ thuật.

- Lưu ý đến: điện, nhiệt, sự cố cháy nôt.

4. Năng lượng

- Cần thiết cho thiết kế, chế tạo và sử dụng sản phẩm

- Hướng tới sử dụng năng lượng tái tạo:

+ Năng lượng gió

+ Năng lượng mặt trời

+ Năng lượng nước

+ Năng lượng sinh khối

5. Vòng đời sản phẩm

- Gồm thực hiện phép đo chi tiết ở các giai đoạn sản xuất, sử dụng, thải loại sản phẩm.

- Tác dụng đối với nhà sản xuất:

+ Định lượng năng lượng và nguyên liệu thô

+ Định lượng lượng chất thải tạo ra ở mỗi giai đoạn

- Tác dụng với kĩ sư:

+ Lượng hóa mức tiêu hao nhiên liệu, nguyên liệu

+ Tái sử dụng, tái chế và chi phí xử lí rác thải.

6. Phát triển bền vững

- Là sự phát triển đáp ứng nhu cầu hiện tại mà không ảnh hưởng, tổn hại đến những khả năng đáp ứng nhu cầu của thế hệ tương lai.

- Tác động tích cực đến sản xuất và đời sống

- Tác động tiêu cực:

+ Ô nhiễm không khí và nước

+ Ô nhiễm hóa chất độc hại

II. Các yếu tố về nguồn lực

1. Tài chính

- Là yếu tố ảnh hưởng rất nhiều đến thiết kế kĩ thuật.

- Hài hòa giữa yếu tố tài chính và chất lượng sản phẩm.

2. Công nghệ

- Là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng nhiều tới sản phẩm thiết kế.

- Vừa là yếu tố nền tảng, vừa là ràng buộc khi để xuất giải pháp giải quyết vấn đề.

Câu 3

1. Các nguyên tắc tối ưu:

- Nguyên tắc đơn giản hóa: đưa ra giải pháp thiết kế sản phẩm với cùng một tính năng sử dụng có kết cấu càng đơn giản càng tốt để giảm chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm.

- Nguyên tắc giải pháp tối ưu: đưa ra giải pháp đáp ứng được nhiều chi tiết thiết kế nhất (tính năng sử dụng cao nhất, thẩm mĩ đẹp nhất nhưng chi phí thấp nhất,..)

- Nguyên tắc tối thiểu tài chính: đưa ra giải pháp để tạo ra sản phẩm có cùng tính năng nhưng có chi phí sản xuất, vận hành càng thấp càng tốt.

VD: xem xét so sánh với các sản phẩm đã được thiết kế sẵn và đã có quy trình sản xuất tối ưu để giảm thời gian, chi phí thiết kế.

2. Các nguyên tắc phát triển bền vững:

- Nguyên tắc tiết kiệm tài nguyên: thiết kế sản phẩm sao cho sử dụng ít vật liệu và tiêu tốn ít năng lượng

VD: Dùng đèn LED sẽ tiết kiệm điện hơn so với đèn sợi đốt

- Nguyên tắc bảo vệ môi trường: sản phẩm và công nghệ thiết kế phải thân thiện với môi trường.

VD: túi giấy và túi cói đều là sản phẩm được tạo ra từ các vật liệu thân thiện với môi trường: tre, nứa, gỗ thịt.. giảm tác động đến môi trường và sức khỏe con người trong quá trình sử dụng; dễ tái chế và dễ tiêu hủy...

- Các phương pháp hạn chế rác thải tác động đến môi trường trong thiết kế

1. Áp dụng quy tắc 3R vào bản thiết kế

Đây là nguyên tắc cốt lõi để quản lý rác thải:

• Reduce (Giảm thiểu): Thiết kế sản phẩm tối giản, sử dụng ít nguyên vật liệu nhất có thể nhưng vẫn đảm bảo chức năng. Ví dụ: Giảm độ dày vỏ nhựa, lược bỏ các chi tiết thừa.

• Reuse (Tái sử dụng): Thiết kế sản phẩm có khả năng tái sử dụng nhiều lần hoặc có thể chuyển đổi công năng sau khi hết vòng đời chính.

• Recycle (Tái chế): Ưu tiên sử dụng các vật liệu có khả năng tái chế cao như nhôm, giấy, thủy tinh hoặc nhựa sinh học.

2. Lựa chọn vật liệu thân thiện với môi trường

Lựa chọn vật liệu là bước quan trọng nhất trong thiết kế để kiểm soát rác thải sau này:

• Vật liệu sinh học: Sử dụng các loại vật liệu có khả năng tự phân hủy trong tự nhiên như tre, nứa, nhựa làm từ tinh bột ngô.

• Vật liệu tái chế: Sử dụng nguyên liệu đầu vào là rác thải đã qua xử lý.

• Hạn chế vật liệu hỗn hợp: Tránh thiết kế các chi tiết dính liền từ nhiều loại vật liệu khác nhau (như nhựa dán chặt vào kim loại) vì rất khó bóc tách để tái chế.

3. Thiết kế để dễ dàng tháo lắp và sửa chữa 

Thay vì gắn chết các bộ phận bằng keo hoặc đúc nguyên khối, nhà thiết kế nên:

• Sử dụng ốc vít, khớp nối thay cho keo dán.

• Việc dễ tháo lắp giúp người dùng có thể thay thế bộ phận bị hỏng thay vì vứt bỏ cả sản phẩm, từ đó kéo dài tuổi thọ sản phẩm và giảm rác thải điện tử/gia dụng.

4. Tối ưu hóa bao bì sản phẩm

Bao bì thường là nguồn rác thải lớn nhất ngay sau khi mua hàng:

• Thiết kế bao bì tối giản: Vừa vặn với kích thước sản phẩm để giảm lượng giấy/nhựa thừa.

• Bao bì đa năng: Vỏ hộp có thể tận dụng làm giá đỡ, hộp đựng đồ hoặc trang trí.

• Sử dụng mực in sinh học: Giúp quá trình tái chế giấy bao bì không gây độc hại cho nguồn nước.

5. Áp dụng mô hình Kinh tế tuần hoàn 

Thay vì mô hình truyền thống (Khai thác -> Sản xuất -> Vứt bỏ), thiết kế công nghệ hiện đại hướng tới:

• Vòng đời khép kín: Sản phẩm sau khi hỏng sẽ được thu hồi để lấy linh kiện tái sản xuất sản phẩm mới.

• Số hóa: Thay thế các sản phẩm vật lý bằng phần mềm hoặc dịch vụ nếu có thể (ví dụ: vé điện tử thay vì vé giấy).