Thuật ngữ "ý định thiết kế" được sử dụng rất nhiều khi nói về phát triển sản phẩm, nhưng nó thực sự có nghĩa là gì? Nó chỉ đơn giản là "những gì tôi dự định thiết kế của mình sẽ làm", hay có một ý nghĩa sâu sắc hơn? Khi nói đến mô hình tham số, ý định thiết kế đóng một vai trò có giá trị trong việc cải thiện chất lượng và khả năng thích ứng của mô hình.
Ý định thiết kế là gì?
Mục đích thiết kế là một phương pháp được sử dụng trong thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính để xác định mối quan hệ giữa các đối tượng, để thay đổi đối với một đối tượng sẽ tự động lan truyền cho các đối tượng khác. Mặc dù hữu ích trong nhiều ứng dụng thiết kế sản phẩm, ý định thiết kế đóng vai trò chính trong kỹ thuật đảo ngược, đây là quá trình các phép đo được lấy từ một bộ phận hiện có và được sử dụng để tạo mô hình CAD để lưu giữ hồ sơ, sửa đổi thiết kế, v.v.
Trong ví dụ sau, cụm bộ giảm tốc đường ống được điều khiển bởi ba thông số quan trọng: đường kính đầu vào, đường kính đầu ra và chiều cao bộ giảm tốc.
Khi đường kính đầu vào và đường kính đầu ra tăng lên, lỗ trên tấm và ống, kích thước của mặt bích và đường kính vòng tròn bu lông tăng lên như được xác định bởi ý định thiết kế của chúng tôi. Khi chiều cao của bộ giảm tốc tăng lên, vị trí của đường ống sẽ cập nhật tương ứng.
Ngoài ra, số lượng và khoảng cách của bu lông tăng tự động với đường kính lớn hơn để đảm bảo lực kẹp đầy đủ.
(Lưu ý, một phần cắt đã được áp dụng cho bộ giảm tốc và đường ống cho rõ ràng. Các bu lông và đai ốc đã được loại trừ.)
Thông thường, ý định thiết kế được liên kết với mô hình tham số. Các phương pháp tiếp cận mô hình hóa khác (chẳng hạn như mô hình hóa trực tiếp) có thể tập trung vào tốc độ mô hình hóa hoặc giảm thiểu số lượng đối tượng trong mô hình.
Và mặc dù các cách tiếp cận và ý định thiết kế khác nhau này không nhất thiết phải loại trừ lẫn nhau, nhưng ý định thiết kế thường đòi hỏi nhiều nỗ lực và thời gian hơn trong giai đoạn thiết kế ban đầu. Tuy nhiên, công việc bổ sung này ngay từ đầu dẫn đến tiết kiệm thời gian và tài chính đáng kể khi yêu cầu sản phẩm chắc chắn thay đổi, đặc biệt là trong các hội đồng phức tạp với nhiều phụ thuộc lẫn nhau.
Xây dựng ý định thiết kế
Các phương pháp để thực hiện ý định thiết kế có thể bao gồm từ tương đối đơn giản, như lựa chọn sơ đồ kích thước chính xác, đến nâng cao vừa phải, như thiết kế từ trên xuống, đến mức độ phức tạp cao hơn, như nhúng các quy trình tối ưu hóa trực tiếp vào chu kỳ tái tạo của mô hình.
Dưới đây là một số cách bạn có thể xem xét xây dựng ý định thiết kế thành mô hình CAD.
Thiết kế phác thảo và tính năng
Bản phác thảo tạo cơ sở cho nhiều tính năng trong các phần, đặc biệt là những tính năng có xu hướng thêm hoặc loại bỏ nhiều vật liệu nhất trong các mô hình tham số. Lược đồ kích thước trong bản phác thảo xác định cách tính năng tiếp theo của nó sẽ di chuyển khi bạn thay đổi các tính năng trước đó trong phần. Ví dụ: lấy phần đơn giản này:
Tùy thuộc vào cách bạn xác định vị trí tính năng hình trụ, việc thay đổi chiều rộng của tính năng cơ sở có thể dẫn đến các khả năng sau:
Bài học rút ra? Khi bạn chọn sơ đồ kích thước của hình trụ dựa trên cách nó sẽ phản ứng với những thay đổi trong các tính năng khác, đó là ý định thiết kế.
Thiết kế bộ phận
Ở cấp độ bộ phận, loại tính năng bạn chọn xác định cách tính năng đó có thể được thay đổi trong tương lai. Lấy ví dụ về việc tạo ra một hình trụ. Có thể dễ dàng tạo ra một nửa tá cách khác nhau mà tính năng đó có thể được tạo ra.
Một hình trụ đơn giản có thể được tạo ra theo một số cách , mỗi cách đều có hậu quả đối với thiết kế sản phẩm của bạn:
- Một tính năng ép đùn có thể cung cấp cho bạn khả năng kiểm soát tốt nhất độ sâu của đối tượng địa lý.
- Một tính năng quay vòng sẽ được ưu tiên hơn nếu góc độ cách mạng có nhiều khả năng thay đổi nhất.
- Một tính năng quét là tốt nhất nếu bạn mong đợi đường dẫn hoặc hướng của đối tượng địa lý sẽ thay đổi.
- Một tính năng kết hợp sẽ là cách để đi nếu kiểm soát hình dạng ở hai đầu và vị trí bên trong là tối quan trọng.
- Các kỹ thuật bề mặt tiên tiến như hỗn hợp ranh giới và bề mặt kiểu dáng cung cấp mức độ thích ứng cao hơn để thay đổi.
- Các biến thể của một hình trụ
Thiết kế lắp ráp
Ở cấp độ lắp ráp, phương pháp xây dựng hiệu quả nhất với mục đích thiết kế là thông qua thiết kế từ trên xuống. Phương pháp này sử dụng các loại mô hình đặc biệt được gọi là bộ xương để hợp nhất hình học quan trọng ảnh hưởng đến nhiều thành phần, sau đó phân phối thông tin thiết kế đó cho các thành phần bằng cách sử dụng các tính năng chia sẻ dữ liệu.
Các thông số và kích thước quan trọng cũng có thể được xác định trong sổ ghi chép kỹ thuật số và được chia sẻ với các mô hình khác. Sau đó, bạn viết phương trình để điều khiển mô hình của mình từ sổ ghi chép.
Sau đó, khi bạn cần thực hiện một thay đổi thiết kế triệt để, thay vì mở và sửa đổi hàng chục hoặc hàng trăm bộ phận riêng lẻ, các thay đổi đối với bộ xương và / hoặc máy tính xách tay được truyền cho tất cả các mô hình được kết nối.
Thiết kế sản phẩm
Ở cấp độ sản phẩm, chúng tôi có thể mở rộng khái niệm về ý định thiết kế hơn nữa theo cách chúng tôi nghĩ về các công nghệ mới — chẳng hạn như thiết kế sản phẩm thông minh, được kết nối (hay còn gọi là Internet of Things hoặc IoT) và thực tế tăng cường (AR).
Các sản phẩm thông minh, được kết nối sử dụng cảm biến, máy phát, ăng ten và thậm chí cả máy vi tính để kết nối với internet. Điều đó có nghĩa là sản phẩm của bạn có thể gửi lại thông tin cho công ty của bạn về cách chúng đang được sử dụng. Một người đã quen với việc thiết kế ý định thành một mô hình sẽ tự nhiên lập kế hoạch cho dữ liệu mới này. Ví dụ: bạn có thể tạo các sản phẩm có thể tích hợp các bản cập nhật phần mềm một cách dễ dàng và từ xa và thêm các khả năng mới vào các sản phẩm trong lĩnh vực này để phản hồi dữ liệu IoT đến. Trên thực tế, Tesla nổi tiếng đã làm điều đó vài năm trước khi phát hành sửa chữa không dây cho những chiếc xe của họ.
Sử dụng AR, máy tính bảng phủ lên dữ liệu kỹ thuật số trên máy bay vật lý.
Thực tế tăng cường, bổ sung thông tin kỹ thuật số vào các cảnh trong thế giới thực, tạo cơ hội cho các nhà phát triển chuẩn bị thêm cho những thay đổi trong tương lai. Ví dụ: hãy tưởng tượng thay thế một phần hoặc toàn bộ giao diện người dùng (UI) của sản phẩm bằng AR. Bạn có thể đơn giản hóa sản phẩm bằng cách loại bỏ các nút, màn hình cảm ứng và chỉ báo. Sau đó, khi các khả năng mới được thêm vào, giao diện người dùng có thể được cập nhật cho phù hợp. Mọi người đều mang theo điện thoại thông minh có máy ảnh — tại sao không biến nó thành giao diện người dùng của sản phẩm của bạn?
Bảng điều khiển ảo cho ô tô
Một khía cạnh quan trọng về IoT và AR là chúng tôi có thể cập nhật và cải thiện sản phẩm của mình sau khi chúng đã được vận chuyển mà không cần khách hàng phải trả lại sản phẩm. Điều này kết hợp hoàn hảo với các nguyên lý cốt lõi và sự phát triển của ý định thiết kế: trao quyền cho sự dễ dàng, tốc độ và sức mạnh của sự thay đổi, thông qua cả thiết kế vật lý và kỹ thuật số.
Mục đích thiết kế là tất cả về việc đưa ra những lựa chọn thông minh trong quá trình phát triển sản phẩm. Bạn càng suy nghĩ trước, bạn càng gặp ít vấn đề hơn sau này. Hằng số duy nhất là thay đổi. Bằng cách lập kế hoạch cho nó, bạn tạo ra các mô hình linh hoạt, mạnh mẽ và có thể thích ứng. Hiểu và áp dụng ý định thiết kế giúp cải thiện chất lượng mô hình của bạn và dẫn đến các sản phẩm thông minh hơn và sự hài lòng của khách hàng tốt hơn.
