Bài tập lớn tên chủ đề nghiên cứu thiết kế và phát triển đèn chiếu sáng khẩn cấp led

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ -  - BÀI TẬP LỚN TÊN CHỦ ĐỀ NGHIÊN CỨU Thiết kế phát triển đèn chiếu sáng khẩn cấp LED GVHD: Ths Nhữ Quý Thơ Sinh viên thực Mã sinh viên Nguyễn Ngọc Đạt 2018605256 Vũ Đình Cơng 2018605225 Dương Văn Cương 2018605258 Lớp: ĐH CƠ ĐIỆN TỬ – K13 Hà Nội - 2021 PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM I Thơng tin chung Tên lớp: ME6062002 Khóa:13 Tên nhóm: Nhóm Họ tên thành viên: Vũ Đình Cơng 2018605225 Dương Văn Cương 2018605285 Nguyễn Ngọc Đạt 2018605256 II Nội dung học tập Tên chủ đề: Thiết kế concept cho sản phẩm đèn chiếu sáng khẩn cấp LED Hoạt động sinh viên Nội dung 1: Mô tả mục tiêu sản phẩm - Mô tả sản phẩm - Mục tiêu kinh doanh - Mục tiêu thị trường - Các điều kiện ràng buộc - Các bên liên quan Nội dung 2: Xác lập nhu cầu khách hàng - Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng - Lập bảng đối tượng khách hàng lấy ý kiến - Thực lấy ý kiến khách hàng: Lập bảng câu hỏi cho khách hàng, lấy ý kiến nhu cầu khách hàng (>= 20 nhu cầu) - Diễn dịch nhu cầu khách hàng - Đánh giá mức độ quan trọng nhu cầu khách hàng - Ghép nhóm nhu cầu khách hàng Nội dung 3: Xác lập thông số kỹ thuật mục tiêu - Xác lập thông số bao gồm: Mô tả (Metric) Giá trị (value) kèm theo đơn vị đo (>=10 thông số) Nội dung 4: Xây dựng concept - Chia tách vấn đề - Tìm kiếm bên ngồi - Tìm kiếm bên - Tổ hợp giải pháp: Xây dựng concept - Lựa chọn concept concept, rõ nhánh concept concept (bằng màu khác cho concept) - Mô tả concept dựa vào concept - Xây dựng vẽ phác sơ cho concept Nội dung 5: Lựa chọn concept - Chọn concept để phát triển phương pháp ma trận định - Chọn phương pháp thực lựa chọn concept theo phương pháp Nội dung 6: Thiết kế mức hệ thống - Khởi tạo sơ đồ modul concept - Xây dựng khối chức concept - Xây dựng lớp hình học thơ - Xác định tương tác - Xây dựng sơ đồ nhóm chi tiết nhóm thiết kế - Phác thảo sản phẩm phần mềm CAD và/hoặc vẽ phác Áp dụng cơng cụ hỗ trợ: Mơ hình hóa mơ phỏng, CAD, HIL, … để thiết kế sản phẩm Sản phẩm nghiên cứu: Báo cáo thu hoạch tập lớn III Nhiệm vụ học tập Hoàn thành tập lớn theo thời gian quy định (từ ngày 15/11/2021 đến ngày 24/12/2021) Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề giao trước hội đồng đánh giá IV Học liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án Tài liệu học tập: Bài giảng môn học thiết kế phát triển sản phẩm tài liệu tham khảo Phương tiện, nguyên liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án (nếu có): Máy tính KHOA/TRUNG TÂM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ts Nguyễn Anh Tú Ths Nhữ Quý Thơ MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU 1 MỤC TIÊU SẢN PHẨM 1.1 Mô tả sản phẩm 1.2 Mục tiêu kinh doanh .2 1.3 Xác định mục tiêu thị trường 1.4 Các điều kiện buộc 1.5 Các bên liên quan đến dự án XÁC ĐỊNH NHU CẦU KHÁCH HÀNG 2.1 Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng 2.2 Lập bảng khảo sát nhu cầu khách hàng 2.3 Xác định câu hỏi khảo sát nhu cầu khách hàng .3 2.4 Lấy ý kiến khách hàng diễn dịch nhu cầu khách hàng 2.5 Đánh giá mức độ quan trọng nhu cầu khách hàng 2.6 Ghép nhóm nhu cầu khách hàng 2.7 Xác lập thông số kỹ thuật mục tiêu XÂY DỰNG CONCEPT 10 3.1 Chia tách vấn đề 10 3.2 Tìm kiếm bên 12 3.3 Tìm kiếm bên 15 3.4 Tái lên giải pháp (xây dựng concept) 15 3.5 Lựa chọn concept concept 17 3.6 Mô tả concept dựa vào concept Xây dựng vẽ phác sơ cho concept 21 Lựa chọn concept .24 Thiết kế mức hệ thống 26 5.1.1 Khởi tạo modul concept .26 5.1.2 Xây dựng khối chức Concept 27 5.1.3 Xây dựng lớp hình học thơ 28 5.1.4 Xác định tương tác 29 5.1.5 Xây dựng sơ đồ nhóm chi tiết nhóm thiết kế 30 5.1.6 Phác thảo sản phẩm 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 3.1 Đèn led khẩn cấp 8W Rạng Đông .12 Hình 3.2 Bộ đèn khẩn cấp Helper, 2x7W .13 Hình 3.3 Bản vẽ phác concept .21 Hình 3.4 Bản vẽ phác concept .23 Hình 3.5 Bản vẽ phác concept .24 Hình 5.1 Chú thích sơ đồ module concept .26 Hình 5.2 Sơ đồ module concept .27 Hình 5.3 Sơ đồ khối chức concept 27 Hình 5.4 Bố chí hình học thơ 28 Hình 5.5 Tương tác module chức concept lựa chọn\ 29 Hình 5.6 Hình ảnh phân rã đèn 31 Hình 5.7 Mặt trước đèn 32 Hình 5.8 Mặt sau đèn .32 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Khảo sát nhu cầu khách hàng Bảng 2.2 Câu hỏi khảo sát nhu cầu khách hàng Bảng 2.3 Diễn dịch nhu cầu khách hàng Bảng 2.4 Đánh giá mức độ quan trọng nhu cầu khách hàng .7 Bảng 2.5 Đánh giá mức độ quan trọng nhu cầu lớn Bảng 2.6 Ghép nhóm nhu cầu khách hàng Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật mục tiêu Bảng 3.1 Chia tách vấn đề .12 Bảng 3.2 Thông số Đèn led khẩn cấp 8W Rạng Đông 13 Bảng 3.3 Thông số Bộ đèn khẩn cấp Helper, 2x7W 14 Bảng 4.1 Tiêu chí đánh giá lựa chọn concept 24 Bảng 4.2 Đánh giá concept 26 Bảng 5.1 Bảng thích khối chức concept 28 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, giới phát triển, sống người kéo theo dần trở lên bận rộn Con người dần khó chăm lo tốt cho sống Bởi giới sản sinh nhiều thiết bị công nghệ cao nhằm đáp ứng nhu cầu chăm lo chất lượng sống cho người Ngay sống, thiết bị tạo nhằm phục vụ cho người lúc thiếu ánh sáng Những thiết bị mang lại tiện lợi, nhanh chóng hiệu Với đề tài xây dựng, thiết kế concept phát triển mẫu sản phẩm đèn khẩn cấp Nhóm nghiên cứu tìm hiểu nhu cầu tham khảo sản phẩm có mặt thị trường để đưa cá ý tưởng thiết kế phù hợp, có nhiều ưu điểm mang tính cạnh tranh với sản phẩm có Kết hợp kiến thức giảng dạy, nghiên cứu nỗ lực nhóm cố gắng hoàn thiện báo cáo đến với đọc giả Hy vọng nhận phản hồi, đóng góp từ q thầy bạn để giúp báo cáo hoàn thiện Những người thực Vũ Đình Cơng Dương Văn Cương Nguyễn Ngọc Đạt MỤC TIÊU SẢN PHẨM 1.1 Mô tả sản phẩm Là đèn led khẩn cấp dùng có cố điện, báo động Có thể sáng liên tục lên đến 10 giờ, có khả báo cháy, chống ẩm nhẹ dễ dàng lắp đặt 1.2 Mục tiêu kinh doanh Hiện thị trường có nhiều sản phẩm đèn chiếu sáng khẩn cấp phát triển đại thông minh tiện lợi Sản phẩm có tác dụng lớn hầu hết cơng trình lớn trung cư, khách sạn, trung tâm dịch vụ…., chúng tơi phát triển mẫu concept sản phẩm với mục tiêu kinh doanh sau: • Bán thị trường quý 1-2022, dự kiến chiếm 10% thị phần Việt Nam vào quý 1- 2023 • Đạt doanh thu 50 tỉ VNĐ vào quý năm2023, tỉ suất lợi nhuận tối thiểu 10% • Dự kiến đưa thị trường nước ngoài, chiếm lĩnh 10% thị trường nước vào năm 2027 1.3 Xác định mục tiêu thị trường • Thị trường chính: Trung cư trung tâm mua sắm • Thị trường thứ cấp: Cơng ty 1.4 Các điều kiện buộc • Chiếu sáng liên tục nhiều • Có khả báo động xảy hỏa hoạn • Tuổi thọ cao • Dễ dàng lắp đặt an tồn cho người sử dụng 1.5 Các bên liên quan đến dự án - Các trung tâm dịch vụ khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, cơng ty có nhu cầu sử dụng thiết bị đèn khẩn cấp - Những nhà góp vốn đầu tư, tài trợ cho dự án: Ngân hàng ACB, Quỹ đầu tư mạo hiểm phát triển start up - Nhà cấp thiết bị điện, điện tử, xưởng sản xuất gia công chế tạo chi tiết sản phẩm: Công Ty TNHH Công Nghệ Maitek Việt Nam, Cơng Ty TNHH Điện Tử VNPCB - Nhóm thiết kế phát triển sản phẩm: Phòng đội thiết kế số Cơng ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Thái Dương - Nhóm tiếp thị: Phịng marketing Cơng ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Thái Dương XÁC ĐỊNH NHU CẦU KHÁCH HÀNG 2.1 Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng - Nhằm tạo kênh thông tin chất lượng cao trực tiếp từ khách hàng, thu thập liệu liên quan đến khách hàng kinh nghiệm với môi trường tiêu thụ sản phẩm Phương pháp sử dụng: - Phỏng vấn trực tiếp với khách hàng khu trung cư - Đối với khách hàng xa khơng có điều kiện vấn trực tiếp khảo sát qua web online 2.2 Lập bảng khảo sát nhu cầu khách hàng Lựa chọn khảo sát 100 gồm người sử dụng, nhà thầu trung tâm dịch vụ Hình thức khảo sát Phụ trách Phỏng vấn trực tiếp (gặp mặt, gọi điện, chat) Nguyễn Ngọc Đạt Khảo sát online Vũ Đình Cơng Quy mơ khảo sát Ghi 30 Chủ thầu dự án xây dựng Người dân khu trung cư Trung tâm dịch vụ 30 30 10 Khách hàng sử dụng sản phẩm Bảng 2.1 Khảo sát nhu cầu khách hàng 2.3 Xác định câu hỏi khảo sát nhu cầu khách hàng Các câu hỏi đặt nhằm giúp khách hàng có đánh giá khách quan sản phẩm - Concept 2: (mũi tên cam) 19 - Concept 3: (mũi tên xanh lá) 20 3.6 Mô tả concept dựa vào concept Xây dựng vẽ phác sơ cho concept Concept nhánh màu đỏ - Mô tả concept: Kiểu dáng thiết kế cân đối hình hộp chữ nhật kết hợp với màu trắng sữa giúp sản phẩm dễ dàng hài hòa với màu sắc tường khu trung cư đại Sản phẩm trang bị tai chiếu sáng giúp tăng khoảng không gian hoạt động đèn với công nghệ đèn led loại bỏ lo lắng tình trạng tiêu thụ nhiều điện Với cơng nghệ pin lion, đèn thời gian dài sạc lại nhiều lần so với việc sử dụng pin acquy khơ Đèn có chế độ sáng đáp ứng nhu cầu sử dụng khách hàng: Sáng đèn bên trái, sáng đèn bên phải sáng hai đèn Dựa vào chế độ đèn ta dễ dàng kiểm tra tình trạng bên đèn hoạt động tốt hay không Đèn có sử dụng khớp nhựa để chỉnh hướng sáng đèn giúp chiếu sáng tầm mà người sử dụng mong muốn Đèn trang bị công nghệ báo cháy, báo cháy qua loa báo điện thoại thông qua gọi Để đảm bảo linh kiện bên mạch không bị hỏng hóc, phần tiếp xúc với khơng khí bên ngồi cách li doăng cao su Các nút nhấn giúp người dùng thiết lập test thử đèn có trường hợp điện hỏa hoạn - Bản vẽ phác thảo conceot Hình 3.3 Bản vẽ phác concept 21 Concept nhánh màu cam concept - Mô tả concept: Kiểu dáng gắn vít chắn, hình dáng vng thon gọn dễ lắp đặt màu trắng đục sang trọng Nhiều chế độ bật đèn đa dạng như: sáng đèn, sáng đèn nút ấn; đèn sáng tự động sáng sau điện với rơle Kèm theo chế độ chỉnh hướng chiếu sáng khớp xoay chiếu sang theo nhiều hướng sáng khác Chức điều chỉnh cường độ chiếu sáng cho phép tăng giảm cường độ chiếu sáng mạnh yếu với IC thuật toán, với chức báo cháy thơng minh giúp bạn tránh nguy hiểm xảy không đáng có hoản hoạn, thiên tai, Chức báo cháy dùng cảm biến phát lửa nhận biết đám cháy xảy truyền liệu cho hệ thống để hệ thống báo cho người dùng còi để người sơ tán dập đám cháy đám cháy nhỏ dễ dập Chức công nghệ thông minh thị nhiệt độ môi trường cho phép hệ thống đo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ hiển bị qua hình Chức an toàn cho phép người dùng yên tâm sử dụng sản phẩm led khẩn cấp với nhiều chức chống chập điện, chống ẩm mốc chức báo hỏng bị Chức chống chập điện phát nguồn chập với Ic đo dịng điện tự động đóng ngắt dịng điện, chức chống ẩm mốc n tâm sử dụng nơi có độ ẩm cao, mạch hệ thống ngăn cách bên ngồi dỗng cao su Chức báo hỏng thiết bị cho phép người dùng kiểm tra hoạt động đèn qua nguồn vào điện áp pin sau báo qua hình lcd led - Bản vẽ phác thảo conceot 22 Hình 3.4 Bản vẽ phác concept Concept Cơng xuất bóng lớn, quang phổ rộng thích hợp cho chung cư, bện viên, nơi đơng người Kiểu dáng treo tường cách bắt vít chắn, màu xám thiết giống màu sơn hay sử dụng chung cư Với nhiều chức chiếu sang khác đáp ứng nhu cầu cần thiết trường hợp đặc biệt Hai bóng đèn xoay 180 độ chiếu sang đến nơi phù hợp với hoàn cảnh khác Đèn sử dụng pin lion giảm khối lượng đèn nâng thời gian sử dụng Đèn có chức phát tín hiệu cảnh báo xảy hỏa hoạn giúp người phản ứng kịp thời sơ tán Ngồi ra, đèn có chức tự động gửi tin nhắn cho đơn vị chức để yêu càu trợ giúp xảy việc khẩn cấp Đèn có khả chống chập nhờ sử dụng IC đo dòng tự ngắt xảy chập điện, chống nước sử dụng keo dính chống nước nên hoạt động điều kiện thời tiết khắc nhiệt vị trí khác Khi đèn xảy vấn đề hệ thống thông báo qua hình hiển thị giúp người sử dụng dễ dàng sửa chữa khắc phục 23 Với thời gian bảo hành tháng khách hàng liên hệ bên kỹ thuật để bảo dưỡng sửa chữa có vấn đề q trình sử dụng - Bản vẽ phác thảo conceot Hình 3.5 Bản vẽ phác concept Lựa chọn concept Sử dụng phương pháp ma trận định để chọn ba concept đồng hồ treo tường khả thi Các tiêu chí kèm trọng số nhóm thiết kế đưa để phục vụ việc đánh giá so sánh concept với STT 10 Tiêu chí đánh giá Trọng số (%) Loại pin 16 Thời gian chiếu sáng 15 Thiết kế 12 Chức Công suất Dịch vụ người dùng 10 Độ an toàn Tính cơng nghệ sản phẩm 10 Tuổi thọ Giá thành Bảng 4.1 Tiêu chí đánh giá lựa chọn concept 24 Khi có tiêu chí để đánh giá, nhóm thiết tục đưa ba mẫu concept chọn bước xây dựng concept vào để thực chấm điểm Điểm đánh giá tiêu chí chấm thang 5, tương ứng với mức: Rất tốt (5); tốt (4); trung bình (3); (2) (1) Điểm đánh giá nhân trọng số điểm đánh giá cuối Từ điểm đánh giá nhóm thiết kế đưa định lựa chọn concept tối ưu cho việc thiết kế sau này, đồng thời quan sát concept để tìm đặc điểm tối ưu sử dụng concept chọn Từ concept chọn có bảng đánh giá điểm sau: Ở bọn em chọn concept để tiếp tục phát triển phương pháp ma trận định Ý kiến đánh giá lấy thành viên nhóm thiết kế liệt kê bảng sau: Điểm đánh giá STT Tiêu chí Concept Trọng Concept số (%) Đánh Quy Đánh giá đổi giá Quy đổi điểm Đánh giá Quy đổi điểm điểm Loại pin Thời gian chiếu sáng Concept 0,32 0,24 0,32 16 0,8 0,48 0,8 Thiết kế 15 0,45 0,6 0,45 Chức 12 0,48 0,36 0,48 Công suất 0,3 0,06 0,12 0,28 0,28 0,14 10 0,4 0,4 0,2 0,32 0,16 0,24 Dịch vụ người dùng Độ an tồn Tính cơng nghệ sản phẩm 25 Tuổi thọ 10 0,3 0,2 0,2 10 Giá thành 0,24 0,16 0,08 100 3.89 2.94 2.91 Tổng trọng số Xếp hạng Bảng 4.2 Đánh giá concept Qua q trình đánh giá, nhóm thiết kế thấy concept có số điểm vượt trội chiếm ưu so với hai concept cịn lại Từ nhóm thiết kế kết luận concept (concept đỏ) khả thi nhất, đáp ứng hầu hết nhu cầu thiết yếu khách hàng sản phẩm đèn khẩn cấp Thiết kế mức hệ thống 5.1.1 Khởi tạo modul concept Bước đầu việc thiết kế mức hệ thống cần khởi tạo sơ đồ chức sản phẩm Nhóm thiết kế liệt kê hết tất chức concept đồng hồ treo tường Tương tác chức biểu diễn qua sơ đồ khối dịng vật liệu, lượng tín hiệu, thơng q sơ đồ nhóm thiết kế đánh giá thiết lập khối chức Hình 5.1 Chú thích sơ đồ module concept 26 Hình 5.2 Sơ đồ module concept 5.1.2 Xây dựng khối chức Concept Sau liệt kê chức năng, nhóm thiết kế nhóm chức nhóm lại với để tạo thành khối chức Mỗi nhóm chức đảm nhận cụm chi tiết tương thích mặt hình học với để dễ dàng xếp sát nhau, phục vụ cho bước Hình 5.3 Sơ đồ khối chức concept 27 STT BỘ PHẬN CHỨC NĂNG Vỏ đèn Bảo vệ mạch, hệ thống điện Bóng led Tạo ánh sáng Mạch điện Xử lí tín hiệu, điện áp Cảm biến khói Nhận biết khói cho hệ thống báo cháy Cịi Báo động Nút nhấn Điều khiển chế độ hoạt động đèn Khớp xoay Chỉnh hướng sáng cho đèn Nguồn điện Cung cấp điện cho hệ thống đèn Bảng 5.1 Bảng thích khối chức concept 5.1.3 Xây dựng lớp hình học thơ Khớp xoay Bảng điều khiển Cịi Đèn Cảm biến Vỏ Nguồn Mạch Hình 5.4 Bố chí hình học thơ Từ khối chức tổng hợp nhóm thiết kế tiến hành xây dựng lớp hình học thơ cho sản phẩm đèn khẩn cấp Từ phác thảo hình học thơ nhóm có 28 hình dung tương đối hình dạng cấu tạo sản phẩm từ tiến tới thiết kế chi tiết phần sau 5.1.4 Xác định tương tác Hình 5.5 Tương tác module chức concept lựa chọn\ Sau thiết lập lớp hình học thơ cho sản phẩm, nhóm thiết kế tiến hành xác định tác động lẫn module sản phẩm nhằm tìm ảnh hưởng ảnh hưởng tới hoạt động sản phẩm, từ đưa phương hướng giải vấn đề kịp thời cho sản phẩm 29 5.1.5 Xây dựng sơ đồ nhóm chi tiết nhóm thiết kế A B C D E F G H J K L Vỏ đèn A A 1 Mặt đèn B B 1 Trợ sáng C 1 C 1 1 Bóng led D 1 D 1 Biến áp E 1 E 1 Mạch điện F 1 1 F 1 Pin G 1 1 G 1 Cảm biến khói H 1 1 H 1 Loa J 1 1 J 1 Nút nhấn K 1 K Mạch thu phát sóng L 1 1 L Hình 5.6 Nhóm chi tiết thời gian thiết kế 1daily, weekly, monthly Các nhóm chi tiết thiết kế sau thiết lập phân chia cho nhóm phụ trách riêng nhóm thiết kế, điều đảm bảo thời gian thiết kế cho phận đèn led khẩn cấp Hình 5.7 Phân nhóm hệ thống thiết kế đèn led khẩn cấp 30 5.1.6 Phác thảo sản phẩm Hình chiếu phân rã lớp vật liệu đèn Hình 5.6 Hình ảnh phân rã đèn Chi tiết Tên chi tiết Vật liệu Số lượng Chụp đèn Nhựa suốt Vỏ đèn (mặt trước) Nhựa cứng Vỏ đèn (mặt sau) Nhựa cứng ốc vít Thép cabon Khớp xoay Nhựa dẻo Vỏ đèn Nhựa 31 Hình 5.7 Mặt trước đèn Hình 5.8 Mặt sau đèn 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Product Design and Development, Karl T Ulrich, Steven D Eppinger, Edisi,6-2015 33