Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp dệt may xuất khẩu, việc tối ưu hóa thời gian chuẩn bị sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều trên toàn bộ dây chuyền đóng vai trò quyết định đến năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp. Để các sản phẩm may vừa đạt tiêu chuẩn kỹ thuật vừa tiết kiệm thời gian gia công trên từng công đoạn, công tác chuẩn bị sản xuất đòi hỏi việc chế tạo các bộ mẫu hướng dẫn sản xuất (HDSX) phải đạt độ chuẩn xác cao, hỗ trợ tối đa cho thao tác của công nhân và hạn chế sai lệch trong quá trình may lắp ráp.

Đề tài "Nghiên cứu quy trình thiết kế mẫu hướng dẫn sản xuất hoàn chỉnh cho mã hàng BLOSAVY" do sinh viên Nguyễn Thương Huyền (Khoa Công nghệ May, Trường Đại học Công nghiệp Dệt May Hà Nội) thực hiện dưới sự hướng dẫn của giảng viên Đinh Thị Nhàn. Đồ án tập trung nghiên cứu cơ sở lý luận và áp dụng quy trình thiết kế, chế tạo thực tế bộ mẫu HDSX cho sản phẩm áo bomber nam hai lớp.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:

  1. Mục tiêu tổng quát: Thiết kế hoàn chỉnh bộ mẫu HDSX cho mã hàng BLOSAVY theo đúng tài liệu kỹ thuật.
  2. Mục tiêu chi tiết:
    • Hệ thống hóa cơ sở lý luận và xác định quy trình thiết kế mẫu HDSX trong may công nghiệp.
    • Ứng dụng phương pháp nghiên cứu để tính toán, thiết kế và chế tạo bộ mẫu HDSX cho mã hàng BLOSAVY (cỡ gốc M).
    • Đánh giá chất lượng và độ chính xác của bộ mẫu thông qua quá trình chế thử nghiệm thực tế dựa trên yêu cầu kỹ thuật của khách hàng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình thiết kế và bộ mẫu HDSX cho mã hàng áo bomber nam BLOSAVY.
  • Phạm vi nội dung: Toàn bộ các chủng loại mẫu HDSX phục vụ cho mã hàng (mẫu sang dấu bán thành phẩm, mẫu sang dấu thành phẩm, mẫu là, mẫu cắt gọt và dưỡng may).
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được thực hiện trong thời gian 8 tuần, từ ngày 27/09/2021 đến ngày 21/11/2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và phân loại mẫu hướng dẫn sản xuất

Mẫu HDSX là tập hợp các loại mẫu chuyên dụng được sử dụng tại các công đoạn trên dây chuyền sản xuất may công nghiệp (cắt, là, may lắp ráp, hoàn thiện). Về mặt lý thuyết, đề tài phân định rõ 5 loại mẫu HDSX cơ bản:

  • Mẫu cắt gọt: Có thông số bằng mẫu bán thành phẩm (BTP), dùng để cắt gọt chính xác các chi tiết nhỏ đòi hỏi độ chính xác cao như nẹp, cổ, cơi túi.
  • Mẫu là: Có thông số bằng thông số thành phẩm trừ đi độ dư co dãn/độ dày nguyên liệu ($\text{TP} - \Delta$), làm bằng vật liệu chịu nhiệt, dùng cho các chi tiết đáp nhãn, đáp túi.
  • Mẫu sang dấu BTP: Có thông số bằng thông số BTP, dùng để lấy dấu các vị trí đường may, vị trí đính phụ liệu, tra túi hoặc in thêu.
  • Mẫu sang dấu thành phẩm (TP): Có thông số bằng thông số TP cộng độ mo lé ($\text{TP} + \Delta$), sử dụng cho các chi tiết đòi hỏi khớp dáng chính xác như bản cổ, bo chun, nẹp áo.
  • Mẫu dựng: Mẫu có thông số bằng TP hoặc BTP trừ mép xung quanh 0,1 cm.
  • Dưỡng may: Dụng cụ gá kẹp định hình chi tiết giúp thực hiện các bước công việc phức tạp (may lộn nẹp, may tra khóa, bổ túi) bằng máy 1 kim gắn chân vịt bánh xe mà không đòi hỏi công nhân phải có tay nghề kỹ thuật cao.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thiết kế mẫu HDSX được tác giả tổng hợp theo mô hình 5M:

  • Material (Nguyên vật liệu): Tính chất cơ lý, độ dày, độ co giãn của vải và phụ liệu.
  • Machine (Máy móc, thiết bị): Mức độ chính xác của máy cắt, máy may, máy khoan trổ rập hoặc máy CNC.
  • Money (Vật lực): Ngân sách đầu tư cho trang thiết bị và vật tư làm mẫu.
  • Method (Phương pháp thực hiện): Trình tự các bước nghiên cứu, tính toán kích thước và chế tạo mẫu.
  • Man (Nhân lực): Kỹ năng, tư duy hình học và độ tỉ mỉ của kỹ thuật viên thiết kế rập mẫu (yếu tố then chốt nhất).

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Phân tích tài liệu kỹ thuật, tiêu chuẩn ngành may và các giáo trình chuyên ngành để xây dựng hệ thống cơ sở lý thuyết về thiết kế mẫu HDSX.
  • Phương pháp thực nghiệm: Thực hiện trực tiếp các bước tính toán thông số, thiết kế dưỡng mẫu trên bìa cứng, trổ mẫu và tiến hành may chế thử sản phẩm mẫu cỡ M trên máy may công nghiệp 1 kim.
  • Phương pháp chuyên gia: Lấy ý kiến hướng dẫn, phản biện và đánh giá chất lượng bộ mẫu từ giảng viên hướng dẫn chuyên môn thuộc Khoa Công nghệ May.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Nghiên cứu cơ sở lý luận về thiết kế mẫu HDSX

Chương 1 hệ thống hóa toàn bộ lý thuyết nền tảng phục vụ cho công tác thiết kế mẫu trong nhà máy may:

  • Vai trò của mẫu HDSX: Chuẩn hóa kích thước chi tiết, đảm bảo sự đồng đều giữa các sản phẩm trong chuyền, giảm thiểu thời gian thao tác cho công nhân và tiết kiệm chi phí đầu tư máy may lập trình tự động bằng việc sử dụng dưỡng may cơ học.
  • Điều kiện cần thiết để thiết kế: Tài liệu kỹ thuật mã hàng (hình ảnh mô tả, bảng thông số, bảng thống kê nguyên phụ liệu), sản phẩm mẫu, bộ rập BTP các cỡ và bộ dụng cụ chuyên dụng (bút, thước, dao trổ, kìm bấm dấu, bìa cứng).
  • Nguyên tắc kỹ thuật: Kiểm tra độ khớp của rập gốc; các chi tiết đối xứng phải gập đôi khi bấm dấu; các đường may ráp nối phải được xếp chồng để kiểm tra độ khớp dáng trước khi trổ dấu; bắt buộc phải may chế thử trước khi ban hành sản xuất đại trà.
  • Quy trình thiết kế chuẩn 4 bước:
    1. Bước 1: Chuẩn bị mẫu: Đo đạc thông số BTP cỡ gốc, xác định vị trí dấu bấm, dấu khớp, điểm in thêu.
    2. Bước 2: Thiết kế, chế tạo mẫu: Tính toán thông số kỹ thuật và chọn kiểu bấm dấu thích hợp (chữ I, chữ T, chữ thập $+$, chữ O).
    3. Bước 3: Kiểm tra, ghi thông tin: Ghi rõ tên chi tiết, mã hàng, cỡ vóc, số lượng chi tiết.
    4. Bước 4: Chế thử và phê duyệt: May thử nghiệm, đánh giá và trình cấp trên ký duyệt.

Chương 2: Ứng dụng thiết kế mẫu hướng dẫn sản xuất mã hàng BLOSAVY

Chương 2 trình bày chi tiết việc triển khai thiết kế cho mã hàng cụ thể:

  • Thông tin sản phẩm:
    • Khách hàng: MAG. Mã hàng: BLOSAVY. Mùa hàng: S’22.
    • Loại sản phẩm: Áo bomber nam 2 lớp, dài tay, khóa kéo đến chân cổ.
    • Cấu trúc: Bo chun tại cổ, tay và gấu (gấu áo có đầu đai); thân trước có cầu ngực, túi sườn có hầm và khóa kéo giấu trong dây viền; thân sau có cầu vai, đường đề cúp sườn; tay áo có chèn tay khớp với cầu vai; thân trước lót có túi cơi ngược tra khóa.
    • Cỡ gốc thiết kế: Cỡ M. Độ co công nghệ của vải chính được xác định là 1%.

Bảng 1: Bảng thông số kích thước cơ bản của mã hàng BLOSAVY (Đơn vị: cm)

STT Vị trí đo Cỡ S Cỡ M (Gốc) Cỡ L Dung sai ($\pm$)
1 Dài áo giữa sau 63 65 68 1.0
2 Dài khóa nẹp 65 67 69 1.0
3 Rộng vai - 46.5 - 1.0
4 1/2 Vòng ngực 57 59 61 1.0
5 Cao cầu ngực - 23.5 - -
6 1/2 Vòng gấu 49 51 53 1.0
7 Dài tay 63 64 65 1.0
8 1/2 Vòng nách - 23.4 - 1.0
9 1/2 Rộng bắp tay 21 22 23 1.0
10 Bản to bo chun cửa tay 5 5 5 0.5
11 Ngang cổ sau đo đỉnh vai - 16.5 - 1.0
12 Cao bản cổ giữa sau 5 5 5 0.5
13 Dài khóa trước (từ đường tra cổ) 49 51 53 0.5
14 Dài khóa túi sườn - 16 - -
  • Phân loại và tính toán thiết kế các bộ mẫu cho mã BLOSAVY:
    1. Mẫu sang dấu BTP: Thiết kế cho thân trước chính, cầu ngực, thân sau, cầu vai, chèn thân sau, đề cúp, tay áo, chèn tay, thân trước/sau lót, đề cúp lót, ve nẹp. Quy định dấu bấm: Đường may trước bấm trước (không quá đường may), đường may sau bấm sau (lùi vào 0,5 - 0,7 cm), dấu bấm nội vi không quá 0 cm; các đường may dài $> 50\text{ cm}$ bố trí thêm dấu khớp. Dùng dấu chữ thập ($+$) cho vị trí định vị túi sườn và dấu chữ I cho đường may ngoại vi.
    2. Mẫu sang dấu TP: Dùng cho bo chun cổ, bo chun cửa tay, bo chun gấu, đầu đai, đáp nhãn thân sau. Do bo chun có độ co giãn 26%, thông số cắt mẫu bo chun cổ được tính toán rút gọn: $50\text{ cm} \times (100% - 26%) = 37\text{ cm}$.
    3. Mẫu cắt gọt: Thiết kế cho đáp nhãn thân sau, đáp túi sườn, đáp túi trong, cơi túi trong.
    4. Mẫu là: Thiết kế cho chi tiết đáp nhãn thân sau và đáp ngoài túi trong với thông số cắt hụt cách đường thành phẩm $\Delta = 0,15\text{ cm}$.
    5. Thiết kế và chế tạo 3 bộ dưỡng may:
      • Dưỡng may lộn nẹp đỡ: Cấu trúc 2 lớp bìa kẹp và bản lề dán băng keo. Chiều dài khuôn chi tiết $L_k = 57\text{ cm}$, chiều rộng khuôn $W_k = 3\text{ cm}$, kích thước tấm kẹp $68 \times 12,5\text{ cm}$, độ rộng rãnh khuôn $R_k = 0,4\text{ cm}$.
      • Dưỡng may khóa túi sườn: Cấu trúc 3 lớp gồm tấm kẹp, khuôn ke, chi tiết cài. Kích thước túi TP là $17 \times 1\text{ cm}$, kích thước tấm kẹp $35 \times 17,5\text{ cm}$, chiều dài khuôn ke $L_k = 27\text{ cm}$, chiều rộng chi tiết cài $W_c = 1,2\text{ cm}$, rãnh khuôn $0,4\text{ cm}$.
      • Dưỡng may khóa túi trong (túi cơi ngược): Cấu trúc 3 lớp gồm tấm kẹp, khuôn ke, chi tiết cài, khóa cài ($3 \times 1\text{ cm}$). Kích thước túi TP là $15 \times 1\text{ cm}$, kích thước tấm kẹp $33 \times 17,5\text{ cm}$, chiều dài khuôn ke $L_{kke} = 20\text{ cm}$, rãnh khuôn $0,4\text{ cm}$.

Bảng 2: Tổng hợp thông số thiết kế 3 bộ dưỡng may mã hàng BLOSAVY

Thông số thiết kế (cm) Ký hiệu Dưỡng nẹp đỡ Dưỡng túi sườn Dưỡng túi trong
Chiều dài chi tiết ($L_0$) $L_0$ 58.0 17.0 15.0
Chiều rộng chi tiết ($W_0$) $W_0$ 4.0 1.0 1.0
Chiều dài tấm kẹp ($L_1, L_2$) $L_1, L_2$ 68.0 35.0 33.0
Chiều rộng tấm kẹp ($W_1, W_2$) $W_1, W_2$ 12.5 17.5 17.5
Độ rộng rãnh khuôn $R_k$ 0.4 0.4 0.4
Độ rộng bản lề $W_{bl}$ 3.0 3.0 3.0
Độ dày chi tiết may $H_{ctm}$ 0.3 0.3 0.3

Chương 3: Thử nghiệm và đánh giá kết quả mẫu HDSX mã hàng BLOSAVY

Chương 3 tổng kết quá trình may chế thử mẫu và phân tích thực nghiệm:

  • Đánh giá quy trình: Quá trình may chế thử bằng bộ mẫu HDSX đã kiểm chứng được tính khả thi của quy trình 4 bước. Sản phẩm may thử nghiệm đạt các yêu cầu về thông số và hình dáng theo đúng tài liệu kỹ thuật.
  • Phân tích các lỗi sai hỏng khi tạo mẫu: Tác giả đã thống kê các lỗi thường gặp trong quá trình làm mẫu thủ công để đưa ra biện pháp khắc phục, gồm: (1) Dấu bấm lẹm sâu vào đường may; (2) Dấu bấm không vuông góc hoặc không theo chiều đường may; (3) Dấu bấm không đều; (4) Vị trí dấu khớp giữa hai chi tiết ráp nối không trùng nhau (như đường chắp chèn tay và thân tay).
  • Thuận lợi và khó khăn:
    • Thuận lợi: Nhận được sự hướng dẫn trực tiếp từ giảng viên bộ môn; nguồn tài liệu kỹ thuật rõ ràng; nguyên vật liệu phục vụ làm mẫu thử nghiệm (bìa cứng, giấy giáp, băng keo) dễ tìm.
    • Khó khăn: Thiếu sản phẩm mẫu thực tế và mẫu rập BTP chuẩn từ khách hàng dẫn đến việc phân tích kết cấu ban đầu mất nhiều thời gian; việc chế tạo dưỡng thủ công bằng dao trổ khiến mép rãnh khuôn đôi chỗ chưa thật trơn nhẵn; chất liệu bìa cứng có độ bền cơ học hạn chế so với dưỡng nhựa chuyên dụng.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả kỹ thuật cụ thể:
    • Thiết kế và chế tạo thành công trọn bộ mẫu HDSX cho áo bomber nam BLOSAVY cỡ M, bao gồm 11 cụm chi tiết mẫu sang dấu BTP, 5 cụm chi tiết mẫu sang dấu TP, 2 chi tiết mẫu là, 4 chi tiết mẫu cắt gọt và 3 bộ dưỡng may hoàn chỉnh.
    • Xác lập chính xác công thức trừ độ co giãn cho bo chun ($26%$) và thông số độ dư cho chi tiết là ($\Delta = 0,15\text{ cm}$).
    • Hoàn thiện bảng tính toán kích thước kết cấu chi tiết cho dưỡng may nẹp đỡ (2 lớp), dưỡng may túi sườn và dưỡng may túi cơi ngược trong thân lót (3 lớp) với độ rộng rãnh dẫn chân vịt chuẩn $0,4\text{ cm}$.
  • Đóng góp thực tiễn:
    • Cung cấp giải pháp công nghệ sử dụng dưỡng may thủ công trên máy 1 kim có chân vịt bánh xe, giúp nhà xưởng giải quyết được các bước công việc phức tạp mà không phụ thuộc vào tay nghề thợ may và không cần đầu tư máy may tự động lập trình đắt tiền.
    • Đúc kết bộ hướng dẫn xử lý lỗi sai hỏng và nguyên tắc bấm dấu kỹ thuật giúp chuẩn hóa thao tác lấy dấu trên dây chuyền may công nghiệp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đồ án:
    • Quá trình nghiên cứu chỉ dựa trên tài liệu kỹ thuật dạng văn bản, chưa có sản phẩm mẫu đối chứng thực tế và bộ rập BTP gốc từ khách hàng.
    • Vật liệu chế tạo bộ mẫu và dưỡng may dừng lại ở bìa cứng và gia công thủ công bằng dao kéo, độ bền chưa cao và khó áp dụng cho các đơn hàng sản xuất đại trà số lượng lớn dài ngày.
    • Đề tài chỉ tập trung thiết kế và chế thử trên cỡ gốc M trong phạm vi thời gian 8 tuần.
  • Hướng phát triển nghiên cứu:
    • Nghiên cứu chế tạo dưỡng may bằng vật liệu nhựa mica, nhựa công nghiệp kết hợp công nghệ cắt rập CNC/Laser để nâng cao độ bền và độ nhẵn bóng của rãnh khuôn.
    • Mở rộng ứng dụng thiết kế bộ mẫu HDSX và dưỡng may cho toàn bộ dải cỡ vóc (S, M, L) và các dòng sản phẩm dệt may có cấu trúc phức tạp khác.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu học thuật và kỹ thuật có giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên ngành Công nghệ May, Kỹ thuật Dệt May: Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các học phần Thiết kế công nghệ may, Đồ án chuẩn bị sản xuất và Thiết kế dưỡng may công nghiệp.
  • Kỹ thuật viên phòng chuẩn bị sản xuất (R&D/Kỹ thuật) tại doanh nghiệp may: Tham khảo trực tiếp phương pháp tính toán kích thước dưỡng may 2 lớp, 3 lớp và các tiêu chuẩn kiểm soát dấu bấm rập BTP cho các mã hàng áo khoác hai lớp.

Câu hỏi thường gặp

1. Mã hàng BLOSAVY thuộc loại sản phẩm gì và sử dụng cỡ vóc nào làm cỡ gốc thiết kế?
Mã hàng BLOSAVY là sản phẩm áo bomber nam 2 lớp của khách hàng MAG (mùa S’22), có cấu trúc bo chun tại cổ, tay, gấu, có túi sườn hầm khóa kéo và túi lót cơi ngược tra khóa. Cỡ gốc được lựa chọn để thiết kế bộ mẫu là cỡ M.

2. Thông số thiết kế mẫu sang dấu bo chun cổ của mã hàng BLOSAVY được tính toán như thế nào?
Bo chun cổ có độ co giãn xác định theo áo mẫu là $26%$. Với thông số vòng cổ đo theo đường tra cổ trên áo là $50\text{ cm}$, thông số thiết kế của mẫu bo cổ được tính bằng: $50 \times (100% - 26%) = 37\text{ cm}$.

3. Đề tài đã thiết kế những loại dưỡng may nào và quy cách rãnh khuôn là bao nhiêu?
Đề tài đã thiết kế 3 bộ dưỡng may gồm: Dưỡng may lộn nẹp đỡ (cấu trúc 2 lớp), Dưỡng may khóa túi sườn có hầm (cấu trúc 3 lớp gồm tấm kẹp, khuôn ke, chi tiết cài) và Dưỡng may khóa túi trong cơi ngược (cấu trúc 3 lớp có thêm khóa cài). Độ rộng rãnh khuôn dẫn hướng trên tất cả các dưỡng đều đạt chuẩn $0,4\text{ cm}$ cho máy 1 kim chân vịt bánh xe.

4. Nguyên tắc bấm dấu đường may và nội vi đối với mã hàng BLOSAVY được quy định ra sao?
Đường may trước bấm trước và dấu bấm không vượt quá đường may; đường may sau bấm sau và dấu bấm ăn vào trong đường may từ $0,5\text{ cm} \div 0,7\text{ cm}$; dấu bấm nội vi bấm không quá $0\text{ cm}$; các vị trí đường may dài $> 50\text{ cm}$ bắt buộc phải bổ sung thêm dấu khớp.

5. Mô hình 5M trong đồ án phân tích những yếu tố nào ảnh hưởng đến việc thiết kế mẫu HDSX?
Mô hình 5M phân tích 5 yếu tố: Material (Nguyên vật liệu), Machine (Máy móc thiết bị), Money (Vật lực/kinh phí), Method (Phương pháp thực hiện) và Man (Nhân lực - yếu tố có tính chất quyết định nhất đến chất lượng bộ mẫu).


Kết luận

Đồ án học phần của sinh viên Nguyễn Thương Huyền đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về các loại mẫu hướng dẫn sản xuất và ứng dụng thành công vào mã hàng áo bomber nam BLOSAVY. Thông qua việc tính toán chuẩn xác thông số, xây dựng quy trình 4 bước và chế tạo các bộ dưỡng may chuyên dụng, đề tài đã chứng minh được tính hiệu quả trong việc nâng cao độ chính xác lắp ráp và giảm phụ thuộc vào tay nghề công nhân may công nghiệp. Kết quả thực nghiệm của đồ án cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị cao cho công tác đào tạo chuyên ngành Công nghệ May cũng như hoạt động triển khai kỹ thuật tại các doanh nghiệp dệt may.