Sinh viên khối kỹ thuật cần học gì để theo mảng thiết kế chế tạo

Tổng quan

Thiết kế chế tạo là hai mảng không thể tách rời nhau, có thể bạn sẽ làm cả hai mảng hoặc làm mảng này nhưng bắt buộc phải nắm được kiến thức của mảng kia. Bởi vì mục đích cuối cùng là cho ra sản phẩm thực tế, do đó từ bước thiết kế tới bước chế tạo phải đáp ứng được các yêu cầu cơ bản.

Thiết kế chế tạo bài bản là con đường duy nhất để cho ra các sản phẩm ấn tượng trên thị trường, giúp người tiêu dùng tiết kiệm thời gian công sức, giúp bạn làm giàu nhanh nhất. Thỏa mãn tính sáng tạo và nâng tầm con người bạn.
Thiết kế theo công năng sản phẩm và những thành phần cấu kiện lên sản phẩm phải dễ tìm kiếm, dễ mua, dễ gia công. Do đó bạn cần phải nắm được ý nghĩa và cách sử dụng các thành phần chi tiết máy như truyền động khi nào dùng đai, khi nào dùng bánh răng, dùng xích,.. có nhiều trường hợp xài cái nào cũng được thì khi đó ưu tiên giá thành là chính. Truyền đai và xích sẽ dễ và rẻ hơn bánh răng nhưng độ bền sẽ không bằng. Bù lại truyền đai thích hợp cho sản phẩm cần tốc độ cao.

Ứng dụng 

Khi thiết kế cũng cần nắm được thời gian chế tạo của sản phẩm, do đó những linh phụ kiện, cơ cấu chưa phù hợp phải hội ý và trao đổi để giảm thời gian chế tạo, từ đó giảm giá thành.
Người thiết kế cũng hiểu cơ bản về tính bền để chọn các kích thước phù hợp, sau đó kiểm nghiệm lại thông qua phần mềm nếu có khả năng, còn nếu là sản phẩm không có tiêu chuẩn gì thì có thể làm xong rồi chạy thử, OK không vấn đề gì thì được, có thể giảm lại kích thước nếu thấy chi phí vẫn cao. Vì đa phần ở VN sản phẩm yêu cầu giá thành thấp nên có thể giảm qua một số bước để giảm giá thành cho khách hàng và tăng tính cạnh tranh.

Công việc 

Và quá trình thiết kế phải hiểu được đầu ra của bài toán, và đầu vào là gì, thông qua cơ cấu, nguyên lý nào để đáp ứng được điều đó, từ đó phác thảo sơ đồ nguyên lý, tiến tới dự kiến linh kiện, phụ tùng, rồi với ràng buộc giá thành sẽ chọn chủng loại phù hợp.
Sau đó lên mô hình 3D để kiểm tra lại những sơ đồ, chi tiết đó có bị sai sót gì không, nếu hai cái nằm gần nhau quá cũng không được, có phần kích thước dư thừa cũng không được, phải đảm bảo kích thước phù hợp nhằm giảm kích thước máy. Những phần cần thiết kế dạng tấm phải dùng công cụ thiết kế tấm, từ đó mới trải phẳng và đem đi cắt tấm. Những phần dùng phụ tùng thì chỉ cần lên sơ bộ, vì mình mua về lắp vào, kích thước sơ bộ là kích thước tổng, đường kính trong, đường kính ngoài ( dựa vào catalogue hoặc thông số người bán đưa ra, có thể copy trên web của họ). Tập trung chủ yếu vào những phần mình tự xử như chiều dài trục, chiều dài khung, kích thước tấm, đường kính trục, khoảng cách giữa chúng, khi hoàn thành được những phần đó thì chỉ cần ráp linh kiện vào là xong. Nếu tính toán sai thì thiếu không gian đặt máy, hoặc không gian lớn sẽ làm sản phẩm cồng kềnh, gây tốn kém và khó khăn khi vận chuyển, tốn vị trí lắp đặt.

Sau khi lên mô hình sẽ tới bước tạo bản kê vật liệu và ghi giá thành, phần này bạn nên làm để hiểu và rút kinh nghiệm. Và khó nhất là lúc xuất và tạo bản vẽ gia công, chế tạo cho các bộ phận máy. Vì quá trình chế tạo là quá trình thực, nên chỉ cần những thiếu sót nhỏ trong bản vẽ là coi như không thể gia công được, do đó khi ghi các thông số phải hiểu bản chất ( độ nhám, dung sai, cấp chính xác, các kiểu lắp lẫn chặt, lỏng,..) chứ không phải thấy bản vẽ khác người ta ghi mình cũng ghi vào như vậy. Việc này nghe có vẽ nhức đầu, ai đọc bản vẽ cũng thấy đau đầu, cái này là do tâm lý vì cái gì mình ít tiếp xúc là mình sợ, rồi sợ lại không dám đối diện. Cách để vượt qua đó là phải hiểu trách nhiệm của mình, mục đích cuối cùng là phải làm ra sản phẩm, do đó hết sức hỗ trợ và hợp tác để có thành quả.

Các môn học được đào tạo 

Bạn đã thấy những gì mình học trên lớp là rất quan trọng không? Từ việc chọn đúng ổ bi, đổ đỡ, ổ trượt và đúng đường kính kèm chủng loại. Nếu một trong các phụ tùng không đúng, máy sẽ có tuổi thọ kém. Khi sử dụng sẽ hư hỏng và việc bảo trì sửa chữa rất mất thời gian, chưa kể mất uy tín công ty, và rất nhiều bất tiện cho người sử dụng.
Khi đó các phần mềm hỗ trợ như thiết kế 2D qua CAD, giúp bạn lên sơ đồ nguyên lý, thể hiện bản vẽ đơn giản và cả tìm hiểu những bản vẽ đã có,..

VIệc học các phần mềm 3D giúp lên mô hình nhanh chóng, chọn đúng modul và tùy cấp độ mà học cơ bản hay nâng cao.

Công đoạn chế tạo sẽ có phần đơn giản như khung, các bộ phận không cần độ chính xác cao, hoặc chỉ cần mua về và ráp vào, hàn cứng, khoan để bắt ốc. Nghĩa là công nhân sẽ thường đảm nhận, có thể là kỹ sư nếu là những mẫu máy đơn chiếc, những máy concept, chứ không phải làm hàng loạt. Làm ra để test tính năng và kiểm tra tính khả thi,..
Thường kỹ sư chế tạo sẽ đảm nhận phần gia công chính xác, còn nếu không gia công chính xác sẽ là chịu trách nhiệm toàn bộ sản phẩm, tự tìm cách xử lý sao cho sản phẩm được ráp nhanh nhất, tiết kiệm nhất, và khi có sản phẩm mẫu sẽ đưa cho công nhân từ đó tự ráp.
Riêng những bộ phận không mua được cần gia công bạn phải làm, chọn phương án phù hợp, có thể là khoan, cắt laser, phay tiện CNC, phay then, tiện ren,..

Việc gia công khá vất vả và tiếp xúc với máy móc nhiều nên cảm giác rất nguy hiểm, nhiều bạn ít làm phần này, song nó lại là phần quan trọng nhất, giúp bạn hiểu thực tế, và là bước đệm để bạn phát triển các công ty sản xuất của riêng mình sau này. Vì bạn đã hiểu máy nào làm việc nào, và chi phí ra sao, máy cũ vẫn làm được, sau đó là công đoạn nào phải nhờ ai, ở đâu, họ tính giá thế nào, mình tự làm hay để họ làm. Không thể bạn kham hết. Tùy mục đích sản phẩm như chất lượng hay giá thành mà mua linh kiện phụ tùng của hãng nào, từ Trung quốc hay thậm chí là tận dụng đồ cũ.
Thêm nữa là dù bạn học cơ khí cũng nên nắm về phần điện, và điều khiển cơ bản như PLC, mạch có thể bạn không làm nhưng tính toán được sơ bộ giá thành, và nếu có lên ý tưởng thì cũng sẽ giảm được thời gian chế tạo nếu thay bằng điều khiển, giảm giá thành động cơ vì động cơ cũng khá mắc nếu bạn làm các máy nhỏ. Ví dụ như máy xay sinh tố, một số máy dưới 200k, công suất tới 180w, nếu bạn tìm mua động cơ thông dụng với công suất này thì dù là cũ cũng không có giá 200k chứ chưa nói đến là làm nguyên cái máy mà 200k. Nghĩa là khi bạn thấy giá cả không khả thi bạn sẽ không làm nữa, dẹp ý tưởng qua một bên. Một điều sai lầm, bạn nên nghĩ người ta làm bằng cách nào, ở đâu sẽ mua được động cơ như họ, và động cơ của họ có hình dạng thế nào,.. bạn sẽ chịu khó lục tìm, nhất là giá rẻ thì tìm trên trang TQ và tìm cách mua. Ở đây là khi bạn tìm các nhà cung cấp VN mà chưa có động cơ phù hợp, dĩ nhiên vẫn ưu tiên hàng VN nhé.

Nhớ phần tủ điện, bảng điện để sản phẩm trông bắt mắt nhé. Nếu không có người phụ trách riêng thì phải chịu khó hơi nhiều, có thể biết để tìm người hỗ trợ chứ không là sản phẩm khó bán được giá cao.

Đã học cơ khí chế tạo thì không ngại việc ngồi liên tục cả tuần để lên mô hình hoàn thiện, không ngại cầm các trang thiết bị dụng cụ từ thô sơ đến phức tạp để tạo ra các sản phẩm đầu tiên, cũng không ngại học hỏi và xem video cách sử dụng máy hàn, máy phay tiện cơ,.. để sao cho ra đời sản phẩm sớm nhất, kiểm tra chúng sớm nhất và tính toán lại giá thành rồi thương mại nó.

Một chặng đường khó khăn, nhưng công nghiệp chính là tiện ích cuộc sống, sản phẩm thương mại chính là con đường làm giàu nhanh nhất. Không quan trọng sản phẩm mắc rẻ thế nào, quan trọng là bạn làm nó đẹp, hoạt động tốt và bán quy mô, chỉ cần quy mô thì bán kèm ( Kèm Nghĩa), bán võng ( Duy Lợi), và cả các máy nông nghiệp đơn giản cũng đủ thành công, rồi phát triển thêm. Miễn sao mình thấy có ích, có đóng góp xã hội, có địa vị, có mối quan hệ, có thêm những đàn em, những lớp người tiếp nối. Và quan trọng luôn thay đổi và hoàn thiện bản thân, luôn vượt lên những gì bình thường, còn nếu không có gì đặc biệt thì không thể tác động và thay đổi sự việc đang có. Cố gắng thiết kế chế tạo các sản phẩm phức tạp hơn, có thể xuất khẩu và có tiếng trên thị trường, có hàm lượng kỹ thuật để mang lại lợi nhuận và chỗ đứng lâu dài.