Thiết kế concept cho sản phẩm máy cắt và hàn ống nhiệt tự động

Báo cáo bài tập lớn thiết kế phát triển sản phẩm. báo cáo bài tập lớn Thiết kế concept cho sản phẩm máy cắt và hàn ống nhiệt tự động . Trường đại học công nghiệp hà nội

Sinh viên thực hiện: Phạm Quang Linh 2020605368

Đỗ Đình Long 2021608423 Nguyễn Thành Long 2020605904

Hà Nội-2023

2Mục Lụ

LỜI NÓI ĐẦU 3

1.4 Các điều kiện ràng buộc 4

1.5 Các bên liên quan dự án 5

2.XÁC ĐỊNH NHU CẦU KHÁC HÀNH 6

2.1 Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng 6

2.2 Lập bảng đối tượng khách hàng lấy ý kiến 8

2.3 Xác định các câu hỏi để thu thập thông tin 8

2.4 Lấy ý kiến khách hàng và diễn dịch theo nhu cầu 9

2.5 Đánh giá mức độ quan trọng nhu cầu khách hàng 10

2.6 Ghép nhóm nhu cầu khách hàng 11

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CONCEPT 13

1.XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KỸ THUẬT MỤC TIÊU 13

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với tình hình phát triển của đất nước,công nghiệp hóa hiện đại hóahiện nay đòi hỏi chúng ta phải nâng cao năng suất lao động để cạnh tranh và tồntại trong thời đại kinh tế thị trường hòa nhập với toàn cầu hóa.Trong nền côngnghiệp nói chung và ngành cơ khí nói riêng cần phải cải tiến và từng bước hộinhập,thay thế lao động cơ bắp bằng lao động trí óc,từng bước máy móc thay laođộng con người Trong thực tế hiện nay, nước ta việc hàn ống sử dụng lao độngthủ công là chính Yêu cầu cần thiết phải chuyển sang dần bằng hàn tự động đểnâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

Nhờ việc ứng dụng các hệ thống CAD/CAE trong quá trình thiết kế máy đãmang lại tính hiện đại rất cao cả về thời gian, chi phí và chất lượng sản phẩm.Qua việc thiết kế máy hàn ống SP2 này sẽ giúp sinh viên chúng em ôn lại nhữngkiến thức tổng thể đã học trong ngành cơ khí chế tạo và ngày càng hòan thiệnhơn trước khi ra trường Trong quá trình làm việc cần đòi hỏi nội dung kiến thứcrất nhiều do đó không tránh khỏi nhiều sai xót, nên rất cần sự hướng dẫn vàđóng góp ý kiến của thầy để nhóm em có thể hoàn thiện bài báo cáo hơn và cũngnhư hoàn thiện kiến thức cho bản thân.

Cuối cùng nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tậntình của thầy Trần Văn Đua đã giúp đỡ nhóm em trong bài tập lớn này.

1.2 Mục tiêu kinh doanh

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều sản phẩm máy hàn ống nhiệt được phát triểnhiện đại, tiện lợi Sản phẩm này chưa phổ biến thông dụng trên thị trường, vì vậynhóm báo cáo chúng em dự án phát triển mẫu concept của sản phẩm này với mục tiêukinh doanh sau:

- Dự án này sẽ thiết kế và phát triển trong: 6 tháng.

- Bán ra thị trường quý 3-2023, dự kiến chiếm 15% thị phần tại Việt Nam vào quý 2- 2023

- Đạt doanh thu 5 triệu USD vào quý 1-2025, tỷ suất lợi nhuận 20%.

- Dự kiến đưa ra thị trường nước ngoài, chiếm lĩnh 10% thị trường các nước Đông Nam Á vào năm 2030

Hệ thống phân phối bán lẻ của công ty

1.4 Các điều kiện ràng buộc

- Giá thành hợp lí, dễ tiếp cận với đa số người dùng.

5- Dễ bảo trì và sửa chữa.

- Các bộ phận cơ khí của máy chắc chắn, bền.- An toàn đối với người sử dụng.

1.5 Các bên liên quan dự án

- Các nhà cũng cấp thiết bị điện, điện tử, các xưởng sản xuất gia công chế tạo nên các bộ cơ khí của sản phẩm.

- Những nhà đầu tư, góp vốn, tài trợ cho dự án.

- Liên kết cùng với các chuỗi cung ứng sản phẩm ra thị trường như các cửahàng máy cơ khí cùng với đó là các kênh mua sắm trực tuyến như Shopee,Tiki, Lazada,…

- Nhóm thiết kế phát triển sản phẩm: là bộ phận chủ đạo trong việc định rõkiểu dáng và các thuộc tính vật lý của sản phẩm nhằm đáp ứng tốt nhu cầucủa khách hàng.

- Nhóm chế tạo: bộ phận chế tạo chịu trách nhiệm thiết kế và vận hành hệthống sản xuất để có thể tạo ra sản phẩm bao gồm cả việc mua vật tư, thiết bị,phân phối và lắp đặt.

- Nhóm marketing: bộ phận tiếp thị là môi trường trao đổi qua lại giữa côngty và khách hàng Tiếp thị thị trường sẽ nhận biết được thời cơ phát triển sảnphẩm, đối tượng khách hàng và nhu cầu khách hàng Tiếp thị là cầu thông tingiữa công ty và khách hàng, xác định giá thành mục tiêu và thời điểm khởiđộng, đẩy mạnh tiến trình phát triển sản phẩm.

- Nhóm phân tích: đánh giá, kiểm tra tính an toàn của sản phẩm máy hànống nhiệt tự động.

2 XÁC ĐỊNH NHU CẦU KHÁC HÀNH

2.1 Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng

- Phỏng vấn trực tiếp: đến chỗ khách hàng dùng sản phẩm máy hàn cắt ống nhiệt của những hãng đã có trên thị trường.

- Khảo sát qua mạng: hướng đến đối tượng đã và đang cónhu cầu sử dụng sản phẩm.

Khu vực Thành viên đảmnhiệm Quymô Hình thức (Nơi khảo sát: thời gian)Ghi chú

Nguyễn ThànhLongTrần Đình Long

Phỏng VấnTrực tiếp

Nơi khảo sát:

- Các văn phòng doanhnghiệp, các nơi có mậtđộ công nhân làm việccao hay các trung tâmthương mại tại Hà Nội.Thời Gian:

Ngày 25/11 – 30/11/2023

Khảo sát lấy ýkiến online

qua Web

Nơi khảo sát:

- Các fanpage và googlefrom về lĩnh vực đồtiêu dùng và gia dụngtại các Tỉnh như HàNội, Vĩnh Phúc ,…Thời Gian:

Ngày 30/11 – 05/12/2023

Khảo sát lấy ýkiến online

qua Web

Nơi khảo sát:

- Các fanpage và googlefrom về lĩnh vực đồtiêu dùng và gia dụngtại các Tỉnh như ThanhHóa, Vĩnh Long, CàMau ,…

Thời Gian:

Ngày 30/11 – 05/12/2023

Phạm Quang Linh 50 khách hàngQuan sát

Nơi khảo sát:- Tại các công ty

- Tại các doanh nghiệpThời Gian:

Ngày 30/11 – 05/12/2023

ĐôngNam Á

Nguyễn ThànhLongTrần Đình LongPhạm Quang Linh

Lớn Web survey

Google from với mục đíchtạo cuộc khảo sát vớikhách hàng trong nướccũng như là các nướctrong khu vực Đông NamÁ

Thời Gian:

Ngày 05/12 – 10/12/2023

Bảng 1.2.1 Bảng kháo sát

2.2 Lập bảng đối tượng khách hàng lấy ý kiến

Sau khi thực hiện nhiệm vụ khảo sát, các số liệu được tổng hợp lại để phân loạinhững đối tượng đã khảo sát được Phân loại khách hàng khảo sát được liệt kê trongbảng đối tượng khách hàng khảo sát.

Bảng 1.2.2 Bảng kháo sát đối tượng khách hàng lấy ý kiến

Người sử dụng chính

Đại lý phânphối cửahàng cơ khí

Siêu thị điện máy

Thợ sửa điện nước70

Nhà thầu xây dựng 30Nhà máy sản xuất nhựa

2.3 Xác định các câu hỏi để thu thập thông tin

Bảng 1.2.3 Câu hỏi thu thập nhu cầu khách hàng

Câu hỏi 1Bạn muốn kiểu dáng của máy hàn cắt ống nhiệt như thế nào?

Câu hỏi 2Bạn cảm thấy thế nào khi hàn, cắt ống nhiệt bằng công cụ thô sơ?

Câu hỏi 3Bạn thấy giao diện điều khiển trên máy có dễ sử dụng không?

Câu hỏi 4Bạn thích máy cố định một chỗ hay có bánh xe di động?

Câu hỏi 5Điều gì bạn không thích trên sản phẩm hiện tại?

Câu hỏi 6Bạn thấy mối hàn của máy có chắc chắn không?

Câu hỏi 7Bạn có gặp bất tiện gì khi vận hành máy không?

Câu hỏi 8 Bạn có muốn sản phẩm có thêm một số chức năng khác không?Câu hỏi 9Chức năng an toàn của máy đã đáp ứng đủ tiêu chí của bạn chưa?

Câu hỏi 10Bạn có muốn cải thiện thêm về hiệu suất làm việc của máy?

2.4 Lấy ý kiến khách hàng và diễn dịch theo nhu cầu

Bảng 1.2.4 Phân tích dữ liệu thô về nhu cầu khách hàng

Dữ liệu thô về nhu cầu khách hàngDiễn giải

Tôi cần máy có thiết kế nhỏ gọn

không chiếm nhiều diện tích Máy cắt hàn ống nhiệt thiết kế nhỏgọnTôi thấy thời gian làm lâu mà hiệu

quả lại không tốt, mối hàn khôngchắc chắn.

Sử dụng máy cắt hàn ống nhiệt tựđộng tiết kiệm thời gian làm việc.Giao diện điều khiển cần dễ dàng

tiếp cận với người lao động phổ

Tôi muốn chữ ghi chú trên bảngđiểu khiển là chữ tiếng việt.

Ghi chú chữ tiếng việt cạnh chữnước ngoài.

Tôi thích máy có thể di chuyển linhhoạt được đến mọi chỗ làm việc.

Sản phẩm thiết kế thêm bánh xedi động.

Tôi ghét chữ mờ tại mắt tôi kém Máy chiết thiết kế chữ nổiMối hàn của máy rất chắc chắn và

Khó vận hành máy khi gặpnhững đường ống có kích

thước lớn.Tiếng ồn của máy rất khó chịu khi

Tôi muốn máy có thể kết nối với

máy tính để truyền dữ liệu Máy có thêm cổng kết nối.Tôi muốn máy có thể lưu trữ được

dữ liệu của công việc trước Máy có chức năng lưu trữ.Tôi muốn máy có thể đếm được số

lượng ống đã hàn Có tính năng đếm số lượng ống.Tôi sợ cháy nổ khi hàn quá nhiệt.

Cải tiến cảm biến và hệ thống chốngcháy.

Nên có hệ thống báo chập điện Có chuông báo khi phát hiện chậpđiệnTốc độ cắt, hàn của máy quá

Thay đổi tốc độ cắt, thời gian làmnóng mối hàn chậm đi.

2.5 Đánh giá mức độ quan trọng nhu cầu khách hàng

Mỗi nhu cầu đều có sự quan trọng khác nhau với khách hàng Họ đã đưa ranhiều nhu cầu khác nhau, trong đó có một số nhu cầu được cho là thiết yếu nhất.Mặt khác có những nhu cầu chỉ được nhắc đến một vài lần và tương đối đặcbiệt Nhóm thiết kế sẽ thực hiện cuộc thăm dò ý kiến tổng hợp của khách hàngqua việc chấm điểm mức độ quan trọng của các tiêu chí trên thang điểm 5 Việcđánh giá được trình bày trong bảng dưới đây:

Bảng 1.2.5 Đánh giá mức độ quan trọng các nhu cầu khách hàng

Gia trịtrungbình

Múc độquantrọng

Giao diện điều khiển đơn giảnMàn hình hiển thị thông tin rõ ràng

Nhóm chức năng làm việc

Có khả năng cắt hàn nhiều kíchcỡ ống

Máy có công suất caoĐiều chỉnh bằng nút nhấnBảng điều khiển điện tửHoạt động êm ái

Dễ dàng điều khiển thao tácMáy dễ dàng vệ sinh, bảo dưỡng

Nhóm chức năng an toàn

Bảo vệ quá tải

Khóa chống khởi độngPhanh an toàn

Cảnh báo khi xảy ra sự cốNhóm chức năng công nghệ

Hiển thị thời gian hàn

Bảng điều khiển bằng cảm ứngCó cảm biến điều chỉnh nhiệt độ

Chức năng lưu trữ dữ liệu

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CONCEPT

1 XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KỸ THUẬT MỤC TIÊU

Bảng 2.1.1 Thông số kĩ thuật mục tiêu

STTĐại lượng (Metric)Đơn viGiá trị biên Giá trị mongmuốn

Kích thước Chiều dài: Chiều rộng:Chiều cao:

330-76050-120120-180

Cắt ống Kéo cắt ốngHàn ống Thiết bị đầu hànLàm nguội mối hàn Thiết bị làm lạnhtự độngNối ống Nối 2 ống với nhau Đầu nốiVát mép ống Vát mép ống khi hànnối Đầu vát mép

Thông tin thời gianhàn

Số lượng ống đã hànThông số kỹ thuật

Chức năng an toàn

An toàn điện,nhiệt

Tự động ngắt khi sửdụng quá nhiệt hoặckhi không sử dụng

2.2 Tìm kiếm bên ngoài

2.2.2 Tìm hiểu những sản phẩm máy cắt hàn ống nhiệt tự động trên thịtrường

Máy cắt hàn ống nhiệt tự động là sự kết hợp giữa công nghệ hàn ống vàcông nghệ cắt ống bằng máy móc tự động.

Công nghệ hàn ống có lịch sử phát triển từ thời cổ đại, nhưng không cho đếnthế kỷ 19 mới có những tiến bộ quan trọng như hàn hồ quang bằng que hàn kimloại, hàn khí acetylen, hàn điện trở.

Công nghệ cắt ống bằng máy móc tự động được phát triển từ cuối thế kỷ 19và đầu thế kỷ 20, khi có những thiết bị cắt ống bằng khí oxy-acetylen, khí oxy-propan, khí oxy-hydrogen.

Máy cắt hàn ống nhiệt tự động được thiết kế để tạo ra các mối hàn ống vớiđộ chính xác cao, năng suất cao và an toàn cao Máy có thể cắt và hàn các ốngnhựa chịu nhiệt như PPR, PE, PB với các đường kính khác nhau.

Máy cắt hàn ống nhiệt tự động được sử dụng rộng rãi trong các ngành côngnghiệp như dầu khí, xây dựng, điện lực, nước sạch, nước thải.

a) Sản phẩm máy cắt hàn ống nhiệt tự động HDPE HTX20 HTX 200/63

Hình 2.2.2 Máy hàn ống nhiệt STERN tự động 20/63 tímthan

Bảng 2.2.3 Bảng thông số kĩ thuật của máy hàn cắt ống nhiệt tự động

1 Phạm vi ống đưa hàn(nm)

20 - 63mm2 Hàn ống làm bằng vật

PE, PPR, PD vàPB

* Ưu điểm nổi bật

- Hàng đạt tiêu chuẩn xuất châu Âu

- Tự động điều chỉnh nhiệt độ, dễ sử dụng, dễ dàng mang theo tới côngtrình, trọng lượng củ máy 850g, trọng lượng cả hộp 2,4kg

- Máy có công suất, nhiệt độ ổn định và có độ chính xác cao, mang lạimối nối đẹp.

-Đế chắc chắn, có thể sử dụng linh hoạt trên nhiều địa hình

* Nhược điểm

- Máy hàn ống nhiệt tự động có giá thành rất cao.- Có công suất lớn, tiêu thụ điện năng cao.

b) Sản phẩm máy cắt hàn ống nhiệt tự động HM – BFM200

Hình 2.2.4 Máy hàn cắt ống nhiệt Maxpro MPPW750/1500

Bảng 2.2.5 Bảng thông số kĩ thuật máy Maxpro MPPW750/1500

* Ưu điểm nổi bật

- Cấu tạo đơn giản, thiết kế hiện đại, tháo lắp vận chuyển dễ dàng thích hợpcho điều kiện thi công tại Việt Nam.

- Dễ sử dụng, thao tác nhanh gọn, thời gian hàn nhanh, tiết kiệm thời gian làmviệc.

- Chi tiết bộ gia nhiệt được bao bọc một lớp chống dính đảm bảo tuổi thọ vàtính thẩm mỹ của máy.

* Nhược điểm

Tương tự như máy hàn HTX20 HTX 200/63 :Máy hàn ống nhiệt tự độngHM – BFM200 giá thành rất cao Có công suất lớn, tiêu thụ điện năng cao.

- Sử dụng các vật liệu chịu lực chịu nhiệt tốt giúp tránh va đập và khôngxảy ra lỗi trong quá trình làm việc

- Thiết kế đa năng dễ dàng tháo, lắp mang vác vào các công trình có thể tùybiến theo nhu cầu sử dụng của người dùng

- Có các mức cài đặt thời gian hoạt động khác nhau như:30 phút, 1 giờ, 1giờ 30 phút

- Máy cắt hàn ống nhiệt tự động hoạt động theo các chương trình được thiếtlập, cài đặt sẵn: Cắt ống, vát mép, hàn và nối ống …

- Tự động tắt máy khi không làm việc

- Hỗ trợ làm việc, vận hành bằng nhiều ngôn ngữ khác nhau: Tiếng Việt,tiếng Anh…

2.4 Tổ hợp giải pháp

- Xây dựng concept

may gặp vấn đề còi cảnh báo sẽ reo lên.

- Sản phẩm còn trang bị chức năng báo số lượng sản phẩm với màn hìnhhiện thị số lượng sản phẩm

- Bộ phận làm nguội khi cắt của sản phẩm sẽ giúp sản phẩm không bị

15nóng quá nhiệt độ cho phép gây hư hại.

- Hệ thống cắt được trang bị chức năng làm sạch mối hàn, giúp cho mốihàn nối sau khi hàn sẽ có tính thẩm mỹ hơn và hơn hết là đảm bảo chất lượng.

- Ngoài ra ta có thể điều chỉnh trực tiếp trên máy cắt hàn ống tự độngthông qua hệ thống điều chỉnh ta có thể điều chỉnh: tốc độ cắt, tốc độ hàn vànhiệt độ.

*

Concept 2:

* Mô tả concept 2

- Là một loại máy cắt hàn ống được thiết kế theo kiểu dáng nhỏ gọn và dễdàng tháo lắp, giao diện máy được thiết kế kết hợp giữa cả 2 phong cách cổ điểnvà hiện đại và có thể tùy biến.

- Máy được làm bởi 2 vật liệu chính là thép và nhựa đảm bảo được độ bềntrong quá trình sử dụng gặp va đập

- Với mục tiêu sản phẩm tốt an toàn với người sử dụng nên máy được trangbị hệ thống chức năng chống giật điện, phỏng nhiệt với cảm biết tự ngắt điện khikhông dùng, khi bị hở điện kết hợp với lớp vỏ làm bằng vật liệu cách điện cộngthêm sơn tĩnh điện giúp sản phẩm an toàn về điện tuyệt đối Về chống phỏngnhiệt máy được trang bị cảm biến quang học giúp nhận biết nhiệt độ Hệ thốngcảnh báo được trang bị đèn tín hiệu giúp dễ dàng nhận biết nguy hiểm.

- Sản phẩm còn trang bị chức năng báo số lượng sản phẩm và cảnh báo vớimàn hình hiện thị số lượng sản phẩm

- Bộ phận làm nguội khi cắt của sản phẩm sẽ giúp sản phẩm không bị nóngquá nhiệt độ cho phép gây hư hại.

- Máy cắt và hàn ống nhiệt tự động được trang bị kết nối với máy tính giúpdễ dàng thao tác và điều khiển thông qua máy tính.

- Đặc biệt hơn cả là máy được trang bị tính năng tự động đó là tự động điềukhiển tốc độ, tự động đưa ống lên máy và tự động cắt, giúp giảm thiểu được thờigian thao tác làm việc.

- Hệ thống cắt được trang bị chức năng làm sạch mối hàn giúp cho mối hànnối sau khi hàn sẽ làm cho mối hàn có tính thẩm mỹ hơn và hơn hết là đảm bảochất lượng.

- Sản phẩm trang bị đồng thời 2 chức năng chọn chế độ làm việc đó là chọn trực tiếp và gián tiếp.

* Concept 3

1

* Mô tả concept 3

- Loại máy cắt hàn ống nhiệt tự động ở concept 3 là loại máy hàn đượcthiết kế theo kiểu dáng nhỏ gọn và dễ dàng tháo lắp kèm theo một giao diệnmang phong cách cổ điển rất phù hợp và dễ dàng mang vác qua lại giữa nơilàm việc.

- Chất liệu để tạo ra sản phẩm này vẫn là từ 2 vật liệu chính là: Thép vànhựa giúp đảm bảo chắc chắn độ bền khi sử dụng gặp tình trạng va đập.

- Chức năng tự động được trang bị chính trong máy này đó là 2 chức năng:Điều khiển tốc độ và tự động cắt Đây là điểm khác biệt khá lớn so với concept1 khi mà ở concept 1 thì chức năng tự động được thiết lập để tối ưu việc hàn vànối ống còn ở đây là cắt ống.

- Bộ phận làm nguội khi cắt của sản phẩm sẽ giúp sản phẩm không bịnóng quá nhiệt độ cho phép gây hư hại

- Máy không được kết nối với máy tính nên khi thiết lập máy và chọn chếđộ làm việc sẽ thực hiện trực tiếp trên máy thông qua hệ thống điều chỉnh ta cóthể điều chỉnh: tốc độ cắt, tốc độ hàn và nhiệt độ.

- Ưu điểm:

+Thiết kế và gia công được đa dạng các dòng sản phẩm.+ Năng suất cao và chất lượng sản phẩm tương đối tốt+Giá thành cạnh tranh so với các lợi ích mang lại.

+ Nhiều cảm biến thông minh giúp bảo vệ con người và hỗ trợ nhà quản lý raquyết định.