Nghiên cứu thiết kế và gia công kệ trưng bày showroom

Đồ án nghiên cứu thiết kế và gia công kệ trưng bày showroom rượu - ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

• Tác giả: Hồ Thị Kim Anh
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Hà
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ nghệ gỗ và nội thất
• Đề tài: Nghiên cứu thiết kế và gia công kệ trưng bày showroom
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế và gia công kệ trưng bày showroom

Ngành bán lẻ hiện đại đòi hỏi sự đổi mới liên tục trong hình thức giới thiệu sản phẩm. Kệ trưng bày showroom đóng vai trò là điểm chạm thị giác quan trọng nhất đối với khách hàng. Cấu trúc kệ không chỉ đảm nhiệm chức năng lưu trữ hàng hóa thông thường. Thiết bị này còn định hình phong cách kiến trúc và truyền tải bản sắc thương hiệu trực tiếp. Đồ án tốt nghiệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM tập trung nghiên cứu toàn diện quy trình thiết kế và sản xuất kệ thương mại. Sản phẩm nội thất chuyên dụng phục vụ trưng bày mặt hàng cao cấp như rượu vang, mỹ phẩm hoặc trang sức. Xu hướng trưng bày thế giới hiện chú trọng sự kết hợp giữa vật liệu gỗ công nghiệp, kim loại và ánh sáng LED thông minh. Tại Việt Nam, nhiều doanh nghiệp bán lẻ đang chuyển dịch mạnh mẽ từ tủ kệ truyền thống sang hệ modul linh hoạt. Nghiên cứu thực tiễn từ bộ môn Kỹ nghệ gỗ và Nội thất giúp hệ thống hóa các tiêu chuẩn kỹ thuật thiết yếu. Giải pháp này đáp ứng đồng thời yêu cầu thẩm mỹ khắt khe và độ bền kết cấu trong môi trường thương mại liên tục.

1.1. Vai trò của kệ trưng bày trong không gian bán lẻ

Kệ trưng bày tác động trực tiếp đến quyết định chi tiêu của người tiêu dùng. Một bố cục quầy kệ hợp lý tạo luồng giao thông liền mạch trong cửa hàng. Khách hàng dễ dàng tiếp cận sản phẩm từ nhiều góc nhìn khác nhau. Thiết kế kệ chuẩn mực giúp phân nhóm chủng loại hàng hóa khoa học và logic. Tính trật tự giảm bớt cảm giác bối rối và tiết kiệm thời gian tìm kiếm của khách. Ánh sáng tích hợp cục bộ trên từng tầng kệ kích thích mạnh mẽ thị giác. Điều này làm nổi bật hình thái, màu sắc bao bì và đẳng cấp món hàng. Không gian trải nghiệm sản phẩm trở nên thu hút và giàu tính tương tác hơn. Quầy kệ đóng vai trò như người bán hàng thầm lặng nhưng đầy thuyết phục.

1.2. Xu hướng thiết kế kệ showroom hiện đại trên thế giới

Tại các quốc gia phát triển, showroom không chỉ là địa điểm giao dịch đơn thuần. Showroom là không gian kể chuyện thương hiệu bằng cảm xúc và ngôn ngữ kiến trúc. Các nước châu Âu đặc biệt ưu chuộng kết hợp gỗ sồi tự nhiên với kính cường lực và thép không gỉ. Sự kết hợp này mang lại cảm giác bền vững và thanh lịch vượt trội. Phong cách tối giản Scandinavian và phong cách công nghiệp Industrial chiếm vị thế áp đảo trên thị trường nội thất. Hình khối kệ thường có đường nét phẳng, góc cạnh dứt khoát và tối ưu hóa diện tích tiếp xúc. Đèn LED âm tủ chiếu sáng tập trung vào tiêu điểm sản phẩm. Hệ thống cảm ứng thông minh và bảng mã tương tác cũng dần xuất hiện phổ biến trên thân kệ trưng bày hiện nay.

II. Phân tích thực trạng và bài toán gia công kệ trưng bày showroom

Quá trình triển khai kệ trưng bày showroom tại các cửa hàng nội địa đối mặt với nhiều bất cập lớn. Phần lớn hệ tủ kệ hiện nay chế tạo theo phương thức thủ công rời rạc. Kỹ thuật liên kết truyền thống bộc lộ nhược điểm về độ chính xác và tính thẩm mỹ sau thời gian dài vận hành. Kệ chịu tải trọng nặng thường xuất hiện hiện tượng cong võng bề mặt hoặc nứt gãy liên kết mộng. Bên cạnh đó, việc bố trí thiếu căn cứ nhân trắc học gây bất tiện nghiêm trọng cho khách mua hàng. Tầm với quá cao hoặc khoảng cách tầng kệ quá hẹp hạn chế trải nghiệm tương tác trực tiếp. Yếu tố màu sắc và ánh sáng thường bị xem nhẹ, dẫn đến không gian trưng bày đơn điệu, tù túng. Nhiều cửa hàng sử dụng vật liệu chống ẩm kém phẩm chất khiến sản phẩm nhanh xuống cấp dưới tác động khí hậu nhiệt đới gió mùa. Sự thiếu vắng quy trình kiểm soát dung sai cơ khí làm giảm chất lượng hoàn thiện của hệ thống tủ kệ. Doanh nghiệp bán lẻ phải chịu chi phí bảo trì và thay thế tốn kém hàng năm.

2.1. Hạn chế về độ bền kết cấu và kỹ thuật liên kết chi tiết

Nhiều đơn vị sản xuất sử dụng đinh vít trực tiếp để ghép nối ván gỗ công nghiệp. Cách làm này phá vỡ cấu trúc sợi gỗ bên trong lõi ván dăm hoặc ván MDF. Sau thời gian ngắn trưng bày hàng hóa nặng, các mối nối bị lỏng lẻo và mất khả năng chịu lực. Hiện tượng xệ cánh tủ và hở mộng ghép thường xuyên xảy ra. Bề mặt phủ melamine hay laminate rẻ tiền dễ bong tróc cạnh nẹp khi tiếp xúc độ ẩm cao. Cạnh ván không được dán chỉ nhựa cẩn thận tạo điều kiện cho hơi nước xâm nhập vào cốt gỗ. Cốt gỗ trương nở làm biến dạng toàn bộ hình dáng kết cấu ban đầu. Điều này ảnh hưởng nặng nề đến thẩm mỹ của showroom thương mại.

2.2. Nhược điểm trong ứng dụng màu sắc và nhân trắc học không gian

Thiết kế quầy kệ thường bỏ qua nguyên lý nhân trắc học cơ bản của người Việt Nam. Tầm mắt người mua dao động trong khoảng một mét hai đến một mét sáu. Tuy nhiên, nhiều ngăn kệ quan trọng lại đặt quá cao hoặc sát mặt đất. Khách hàng gặp khó khăn khi cúi người hoặc với tay lấy món đồ. Bố cục phân bổ màu sắc thiếu nguyên tắc thị giác cũng gây ra vấn đề lớn. Sử dụng gam màu tối toàn diện khiến không gian bán hàng trở nên chật chội và ngột ngạt. Ngược lại, lạm dụng gam màu sáng chói làm lu mờ giá trị vốn có của mẫu trưng bày. Bố cục ánh sáng không đồng đều tạo ra nhiều mảng tối khó chịu trên bề mặt tủ kệ.

III. Giải pháp thiết kế và gia công kệ trưng bày showroom từ SPKT

Đồ án tốt nghiệp tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đề xuất quy trình kỹ thuật toàn diện cho kệ thương mại. Nhóm nghiên cứu thuộc bộ môn Kỹ nghệ gỗ và Nội thất ứng dụng giải pháp thiết kế modul hóa linh hoạt. Cấu trúc kệ sử dụng kết hợp giữa cốt gỗ công nghiệp chống ẩm MDF và hệ khung kim loại định hình chịu lực. Mối ghép sử dụng hệ phụ kiện liên kết thông minh cam chốt lệch tâm thay cho đinh vít thông thường. Công nghệ này đảm bảo khả năng tháo lắp nhanh chóng mà không làm hư hại cốt ván. Quy trình gia công chuẩn hóa trên máy cắt CNC và máy dán cạnh tự động nhiều chức năng. Sai số kích thước được kiểm soát nghiêm ngặt dưới mức nửa milimet. Hệ thống chiếu sáng trang bị đèn LED dây âm rãnh tỏa nhiệt thấp với dải nhiệt độ màu 3000K ấm cúng. Thiết kế này tôn vinh sự sang trọng của sản phẩm trưng bày mà không làm biến tính hàng hóa nhạy cảm với nhiệt độ.

3.1. Ứng dụng công nghệ CNC và phụ kiện liên kết mộng âm dương

Công nghệ cắt phay CNC trung tâm đóng vai trò then chốt trong chu trình gia công. Bản vẽ kỹ thuật số từ phần mềm chuyên ngành truyền trực tiếp vào bộ điều khiển máy. Từng chi tiết ván được cắt gọt chuẩn xác tuyệt đối theo tọa độ lập trình. Các lỗ khoan định vị chốt cam và rãnh trượt phụ kiện đạt dung sai tối thiểu. Phương pháp liên kết mộng âm dương kết hợp phụ kiện chốt xoay ẩn dấu tạo độ vững chắc vượt trội. Thợ lắp ráp thực hiện công đoạn dựng hình nhanh chóng ngay tại hiện trường showroom. Độ chịu lực tổng thể của hệ kệ tăng gấp hai lần so với cách ghép đinh thông thường. Sản phẩm giữ độ phẳng mịn lý tưởng và tính đồng bộ cơ học cao.

3.2. Phương pháp phối màu quang học và bố cục thị giác mở rộng

Nghiên cứu ứng dụng triệt để quy tắc bố cục quang học trong việc phối màu nội thất. Tông màu sẫm của ván ốp tường phía sau tạo cảm giác rút ngắn khoảng cách không gian. Thủ pháp này mang lại bầu không khí ấm cúng và sang trọng đặc biệt cho khu trưng bày. Trong khi đó, các vách ngang và kệ bên cạnh phủ gam màu sáng trung tính. Sự phối hợp tương phản này giúp mở rộng chiều rộng tổng thể của showroom hiệu quả. Ánh sáng vàng dịu từ dải LED gián tiếp rọi vào từng nhãn chai hoặc thân sản phẩm. Độ rọi đạt tiêu chuẩn triển lãm thương mại, tránh hiện tượng chói lóa mắt khách. Khách tham quan dễ dàng quan sát thông số kỹ thuật chi tiết của hàng hóa.

IV. Kết luận và tiềm năng ứng dụng kệ trưng bày showroom thực tế

Đề tài nghiên cứu từ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM khẳng định tính khả thi cao trong thực tế. Giải pháp chế tạo kệ trưng bày showroom giải quyết triệt để bài toán dung hòa giữa độ bền cơ học và giá trị mỹ thuật. Mẫu kệ hoàn thiện chứng minh ưu thế về khả năng chịu tải trọng lớn, chống cong vênh hiệu quả. Quy trình sản xuất dựa trên máy CNC cho phép công nghiệp hóa sản phẩm theo quy mô hàng loạt. Doanh nghiệp dễ dàng tùy biến kích thước modul theo từng mặt bằng kinh doanh cụ thể. Ứng dụng hệ thống kệ mới giúp tối ưu hóa diện tích bán hàng lên tới ba mươi phần trăm. Thời gian lắp dựng tại mặt bằng giảm thiểu đáng kể so với phương pháp thi công truyền thống. Thiết kế hiện đại kích thích nhu cầu mua sắm và gia tăng doanh số trực tiếp. Đây là tài liệu tham khảo kỹ thuật giá trị cho các kỹ sư nội thất và nhà phát triển chuỗi showroom bán lẻ.

4.1. Khả năng mở rộng cho chuỗi bán lẻ và trung tâm thương mại

Tính modul linh hoạt cho phép nhân rộng mô hình kệ trưng bày ra nhiều hệ thống bán lẻ. Thiết kế chuẩn hóa theo từng cấu phần độc lập giúp đơn giản hóa quy trình vận chuyển đường dài. Doanh nghiệp có thể lắp đặt bổ sung hoặc thu hẹp diện tích quầy kệ tùy theo mùa vụ kinh doanh. Phương án này đặc biệt phù hợp với các chuỗi cửa hàng tiện lợi, showroom thời trang và gian hàng trung tâm thương mại. Việc thay thế từng bộ phận hư hỏng diễn ra nhanh chóng mà không làm gián đoạn vận hành của cả cửa hàng. Chi phí đầu tư cơ sở vật chất ban đầu được khấu hao tối ưu qua chu kỳ sử dụng lâu dài.

4.2. Đóng góp học thuật cho ngành Kỹ nghệ gỗ và Nội thất

Công trình nghiên cứu đóng góp cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trọng cho Khoa Cơ khí Chế tạo máy. Kết quả thực nghiệm xác lập quy chuẩn kỹ thuật cho việc kết hợp vật liệu gỗ và ánh sáng trong môi trường bán hàng. Nghiên cứu hoàn thiện giáo trình thực hành gia công nội thất trên thiết bị gia công số CNC hiện đại. Sinh viên chuyên ngành có thêm tư liệu tham khảo giá trị về tối ưu hóa quy trình sản xuất nội thất thương mại. Đề tài mở ra hướng tiếp cận mới trong việc đào tạo gắn liền với nhu cầu thực tiễn của doanh nghiệp ngành gỗ Việt Nam. Sự thành công của dự án thúc đẩy mạnh mẽ tinh thần sáng tạo và nghiên cứu ứng dụng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp chế biến gỗ Việt Nam giữ vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, với kim ngạch xuất khẩu năm 2023 đạt trên 14,5 tỷ USD, đưa Việt Nam vào nhóm 5 quốc gia xuất khẩu đồ gỗ hàng đầu thế giới. Tuy nhiên, khoảng 70% đến 80% nguyên liệu gỗ phục vụ sản xuất vẫn phải phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu (ước đạt 2,3 tỷ USD năm 2023) từ các thị trường như Hoa Kỳ, Canada, Đức, Brazil. Cùng với việc Chính phủ đóng cửa rừng tự nhiên từ năm 2014, nguồn cung trong nước chủ yếu dịch chuyển sang rừng trồng (keo, cao su, bạch đàn, thông, tràm) và các dòng vật liệu gỗ công nghiệp nhân tạo. Song song với thị trường xuất khẩu, thị trường đồ gỗ nội thất nội địa đang có sự chuyển dịch mạnh mẽ từ mô hình gia công thuần túy sang tự chủ nghiên cứu, thiết kế và phát triển thương hiệu.

Trong bối cảnh cạnh tranh thương mại, không gian trưng bày (showroom) giữ vai trò then chốt trong việc tiếp thị, nhận diện thương hiệu và tương tác trực tiếp với khách hàng. Tuy nhiên, việc thiết kế kệ trưng bày chuyên dụng, đặc biệt là kệ trưng bày rượu tại các showroom quy mô vừa và nhỏ, đối mặt với bài toán cân bằng giữa thẩm mỹ không gian, khả năng chịu tải cơ học, tính thuận tiện trong vận hành và tối ưu hóa chi phí sản xuất. Đề tài "Nghiên cứu thiết kế và gia công kệ trưng bày showroom" được thực hiện bởi nhóm tác giả Hồ Thị Kim Anh, Lưu Gia Huy, Đoàn Hồng Nga (Bộ môn Kỹ nghệ Gỗ và Nội thất, Khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh) dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Hà nhằm giải quyết các yêu cầu kỹ thuật và công nghệ trên.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định theo 5 nội dung cụ thể:

1. Tạo ra thiết kế tối ưu: Đảm bảo kệ trưng bày phù hợp với không gian showroom và thích ứng với nhiều không gian nội thất, thỏa mãn các tiêu chí về thẩm mỹ, chức năng và tiện ích trưng bày.
2. Nâng cao hiệu quả sử dụng: Phát triển giải pháp tối ưu hóa diện tích trưng bày, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sắp xếp, quan sát và tiếp cận sản phẩm.
3. Tiết kiệm chi phí sản xuất: Xây dựng quy trình gia công hiệu quả, tiết kiệm nguyên vật liệu, kiểm soát tỷ lệ phế phẩm mà vẫn bảo đảm độ bền cơ lý.
4. Thúc đẩy hình ảnh thương hiệu: Gia tăng giá trị thương hiệu cho đơn vị kinh doanh thông qua hệ thống kệ trưng bày đồng bộ, sáng tạo.
5. Áp dụng công nghệ hiện đại: Tích hợp công nghệ gia công tiên tiến nhằm nâng cao độ chính xác hình học và năng suất chế tạo.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Sản phẩm trưng bày (rượu ngoại, rượu truyền thống, rượu sâm với các kích thước, hình dạng và tải trọng cụ thể); không gian showroom (diện tích, luồng di chuyển, bố cục phân khu, ánh sáng); nguyên vật liệu gỗ (gỗ tự nhiên, ván dăm, ván sợi MDF, ván ép Plywood, ván ghép thanh cao su phủ veneer walnut hai mặt); công nghệ gia công cơ khí - đồ gỗ (máy cưa bàn trượt, máy phay CNC, dán cạnh, chà nhám, hoàn thiện bề mặt).
• Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát bố cục mặt bằng và luồng di chuyển khách hàng trong showroom; tính toán kết cấu, khả năng chịu uốn và độ bền tải trọng của đợt kệ; xác định định mức vật liệu, hiệu suất pha cắt và chi phí giá thành sản xuất.
• Giới hạn đề tài: Không gian showroom tập trung vào diện tích vừa và nhỏ; đối tượng trưng bày giới hạn ở nhóm rượu tây và rượu sâm; vật liệu gia công chọn lọc là ván ghép thanh cao su phủ veneer walnut kết hợp ván MDF phủ melamine; trong toàn bộ hệ thống trưng bày, nhóm nghiên cứu chọn trích xuất một cụm kệ module nhỏ để triển khai gia công thực nghiệm mẫu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình sử dụng:

• Lý thuyết tổ chức không gian nội thất: Phân loại không gian chức năng (không gian mở, không gian đóng, không gian chuyển tiếp); phân tích luồng di chuyển (traffic flow) của khách hàng và nhân viên bán hàng trong showroom.
• Các nguyên lý tạo lập bố cục thị giác:
  • Bố cục tỷ lệ: Ứng dụng tỷ lệ vàng (Golden Ratio 1:1.618), nguyên tắc chia ba (Rule of Thirds) và tỷ lệ hình học (khối vuông, chữ nhật) trong phân chia module kệ.
  • Bố cục cân bằng: Phân tích 3 trạng thái cân bằng gồm cân bằng đối xứng, cân bằng bất đối xứng và cân bằng đối xứng tâm.
  • Bố cục màu sắc và ánh sáng: Nguyên lý tương phản màu sắc để mở rộng, nới rộng hoặc thu hẹp chiều sâu không gian; nhiệt độ màu ánh sáng (CCT) và sự tương tác giữa ánh sáng đèn LED với nhãn mác, màu sắc rượu.
• Cơ sở kỹ thuật cơ khí chế biến gỗ:
  • Tiêu chuẩn độ chính xác gia công, sai số hình học, dung sai lắp ghép và lượng dư gia công chi tiết gỗ.
  • Công thức cơ học kiểm tra khả năng chịu uốn của thanh đợt kệ dưới tác dụng của tải trọng chai rượu.
  • Phương pháp tính toán định mức nguyên liệu: Xác định thể tích gỗ tinh chế, thể tích gỗ sơ chế (có tính tỷ lệ phế phẩm), hiệu suất pha cắt và tỷ lệ lợi dụng gỗ.

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

• Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu: Thu thập số liệu thống kê xuất nhập khẩu ngành gỗ Việt Nam; nghiên cứu tiêu chuẩn dung tích, quy cách chai rượu quốc tế và nội địa.
• Phương pháp khảo sát và phân tích hiện trạng: Đo đạc kích thước mặt bằng, vị trí kết cấu, hệ thống chiếu sáng và lối đi thực tế của showroom.
• Phương pháp thiết kế kỹ thuật và mô hình hóa: Thiết kế sơ bộ 2D và bóc tách bản vẽ kỹ thuật chi tiết bằng AutoCAD; dựng phối cảnh không gian 3D trên Sketchup; xuất hình ảnh trực quan bằng Enscape và Corona Render; lập bảng biểu tính toán định mức trên Excel.
• Phương pháp thực nghiệm gia công và chế tạo mẫu: Tiến hành các bước công nghệ tại xưởng thực hành gồm pha cắt phôi thô trên máy cưa bàn trượt; cắt lọng chi tiết ô để rượu định hình bằng máy phay kỹ thuật số CNC; xử lý bề mặt qua các cấp độ giấy nhám (180, 240, 320); thi công sơn hoàn thiện và lắp ráp liên kết phụ kiện kiểm tra kích thước thực tế.

Nguồn dữ liệu:

• Dữ liệu thứ cấp: Số liệu ngành chế biến và xuất khẩu gỗ Việt Nam giai đoạn 2018–2024; bảng kích thước chuẩn của các dòng rượu phổ biến trên thế giới và tại Việt Nam.
• Dữ liệu sơ cấp: Bản vẽ khảo sát mặt bằng showroom; thông số đo đạc thực nghiệm về dung sai gia công, hiệu suất bóc tách phôi và giá thành thị trường của vật tư gỗ tại thời điểm tháng 7/2025.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu

Chương 1 thiết lập khung nghiên cứu tổng thể của đồ án tốt nghiệp. Tác giả trình bày tính cấp thiết xuất phát từ thực trạng ngành chế biến gỗ Việt Nam đang tìm kiếm giá trị gia tăng ở thị trường tiêu dùng nội địa, đồng thời chỉ ra vai trò của nội thất trưng bày showroom trong việc tạo dựng ấn tượng thương hiệu. Chương này định rõ mục tiêu khoa học, đối tượng, phạm vi khảo sát, giới hạn thực hiện cũng như hệ thống phương pháp nghiên cứu từ khảo sát, thiết kế bản vẽ 2D/3D đến quy trình gia công mẫu thực nghiệm.

Chương 2: Tổng quan

Chương 2 cung cấp bức tranh toàn cảnh về ngành gỗ Việt Nam và hệ thống kệ trưng bày thương mại. Tác giả tổng hợp số liệu kim ngạch xuất khẩu gỗ năm 2023 đạt trên 14,5 tỷ USD, kim ngạch nhập khẩu nguyên liệu đạt 2,3 tỷ USD, phân tích nguồn cung nguyên liệu từ rừng tự nhiên (đã đóng cửa khai thác từ 2014) và rừng trồng (keo, cao su, bạch đàn). Về kệ trưng bày, tác giả phân loại các dạng kết cấu phổ biến: kệ đứng dạng tủ, kệ treo tường, kệ hình tròn, kệ dạng thùng gỗ và kệ mini để bàn.

Đồ án phân tích các vị trí bố trí kệ trong showroom gồm: kệ sát tường, kệ góc tường, kệ bán đảo/trung tâm và kệ kết hợp quầy bar/khu thử rượu. Chương này khảo sát quy cách kích thước chai rượu quốc tế (từ 360ml đến 1.75L) và nội địa (vang Đà Lạt, rượu sim Phú Quốc, rượu nếp San Lùng, rượu Kim Sơn, rượu Gò Đen dung tích 500ml - 1L). Kích thước tiêu chuẩn của kệ rượu được tổng hợp: chiều cao 1,8m – 2,4m; chiều rộng 60cm – 120cm; chiều sâu 30cm – 60cm. Kích thước ngăn chứa cho chai tiêu chuẩn 750ml là cao 33–35cm, rộng 10–12cm, sâu 30–35cm; chai nhỏ 375ml là cao 24–28cm, rộng 8–10cm, sâu 25–30cm.

Về nguyên vật liệu, tác giả phân tích chi tiết cấu tạo, ưu nhược điểm của gỗ tự nhiên và 6 loại vật liệu ván nhân tạo, được tổng hợp qua Bảng 2.3 trong văn bản:

Loại ván	Cấu tạo	Ưu điểm	Nhược điểm	Độ bền	Giá tham khảo	Ứng dụng
MDF (Medium Density Fiberboard)	Gỗ nghiền mịn trộn keo, ép nhiệt ở áp suất trung bình	Bề mặt mịn, dễ sơn phủ, dễ gia công, giá hợp lý	Không chịu nước tốt, dễ phồng khi ẩm	10–15 năm	250.000 – 450.000 đ/m²	Tủ, bàn, vách ngăn, nội thất văn phòng
MFC (Melamine Faced Chipboard)	Dăm gỗ ép trộn keo, phủ melamine chống trầy	Giá rẻ, chống trầy xước, nhiều màu sắc	Chịu lực kém hơn MDF, không dùng nơi ẩm	8–12 năm	220.000 – 400.000 đ/m²	Tủ bếp, kệ sách, nội thất gia đình
HDF (High Density Fiberboard)	Gỗ nghiền mịn ép ở áp suất cao, mật độ cao	Cứng, chịu nước tốt, chống mối mọt	Giá cao hơn MDF, nặng	15–20 năm	350.000 – 600.000 đ/m²	Sàn gỗ, cửa, nội thất cao cấp
Ván ghép thanh	Ghép từ các thanh gỗ nhỏ (cao su, thông, xoan...)	Gần giống gỗ tự nhiên, dễ tạo hình, thân thiện môi trường	Có vết ghép, cần xử lý kỹ để đẹp	10–20 năm	300.000 – 700.000 đ/m²	Bàn ghế, tủ, giường, nội thất gỗ
Plywood (Ván dán)	Nhiều lớp gỗ mỏng ép vuông góc, keo chuyên dụng	Chịu lực tốt, ít cong vênh, dễ uốn cong	Bề mặt không mịn, cần phủ veneer	15–25 năm	350.000 – 800.000 đ/m²	Lõi veneer, nội thất, quảng cáo
Gỗ nhựa PVC	Bột nhựa PVC + phụ gia, ép định hình	Chống ẩm, nhẹ, không mối mọt, dễ thi công	Không sang trọng như gỗ, chịu lực kém	20–30 năm	400.000 – 900.000 đ/m²	Ốp tường, trần, lam trang trí ngoài trời
Ván phủ Veneer	Lớp gỗ tự nhiên mỏng phủ lên MDF/Plywood	Vẻ đẹp như gỗ thịt, sang trọng, dễ hoàn thiện	Giá cao, cần xử lý bề mặt kỹ	10–20 năm	500.000 – 1.000.000 đ/m²	Nội thất cao cấp, bàn, tủ, kệ trang trí

Từ các phân tích trên, nhóm nghiên cứu lựa chọn ván ghép thanh cao su phủ veneer walnut hai mặt (lớp veneer dày từ 0,6mm) để chế tạo kệ, giúp giảm chi phí từ 40% đến 60% so với gỗ óc chó nguyên khối mà vẫn bảo đảm độ ổn định cơ lý và vân gỗ tự nhiên sang trọng.

Chương 3: Cơ sở lý thuyết

Chương 3 xây dựng các luận cứ lý thuyết phục vụ tính toán thiết kế. Tác giả trình bày các nguyên tắc bố cục không gian nội thất, nhấn mạnh việc ứng dụng tỷ lệ vàng (1:1.618), nguyên tắc chia ba và các dạng hình học cơ bản nhằm tạo nhịp điệu thị giác. Chương này phân tích chi tiết ba nguyên tắc cân bằng (đối xứng, bất đối xứng, đối xứng tâm) và các quy tắc thị giác về màu sắc (màu sáng mở rộng không gian, màu tối tạo chiều sâu hoặc hạ thấp trần).

Về mặt kỹ thuật, chương trình bày cơ sở tính toán sai số gia công, dung sai kích thước lắp ghép và lượng dư gia công phôi gỗ. Đồng thời, văn bản thiết lập các công thức cơ học kiểm tra ứng suất bền uốn tĩnh của đợt kệ dưới tải trọng phân bố và tập trung của chai rượu, cùng hệ thống công thức xác định tỷ lệ lợi dụng gỗ và hiệu suất pha cắt nguyên liệu ván.

Chương 4: Lập phương án thiết kế và tính toán gia công

Chương 4 hiện thực hóa cơ sở lý thuyết vào thiết kế cụ thể. Tác giả phân tích hiện trạng không gian showroom, thiết kế 3 phương án mặt bằng bố trí luồng di chuyển và dựng phối cảnh 3D tương ứng cho từng phương án. Từ đó, nhóm nghiên cứu chọn lọc phương án tối ưu và chọn một cụm tủ/kệ cụ thể để triển khai gia công.

Nội dung tính toán công nghệ của chương bao gồm:

• Kiểm tra bền uốn của kết cấu chi tiết chịu lực.
• Lập bảng thể tích tinh chế của từng chi tiết sản phẩm.
• Lập bảng thể tích sơ chế có tính tỷ lệ % phế phẩm.
• Tính toán hiệu suất pha cắt từng chi tiết trên tấm ván khổ chuẩn (1220 x 2440mm), xây dựng biểu đồ tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu cho ván ghép cao su phủ veneer walnut và ván MDF phủ melamine.
• Tính toán tổng hợp giá thành sản phẩm tại trang 85, bao gồm chi phí mua nguyên liệu chính, chi phí vật tư phụ (keo, ốc liên kết, chỉ dán cạnh, giấy nhám, sơn), chi phí sử dụng điện năng và các chi phí gia công liên quan.

Chương 5: Quy trình gia công sản phẩm

Chương 5 mô tả chi tiết lưu trình công nghệ chế tạo thực tế cụm kệ trưng bày tại xưởng thực nghiệm:

1. Chuẩn bị nguyên vật liệu: Thu mua ván ghép cao su phủ veneer walnut, ván MDF phủ melamine và chỉ dán cạnh nhựa/veneer đồng màu.
2. Gia công tạo phôi: Sử dụng máy cưa bàn trượt để pha cắt các chi tiết dạng tấm theo kích thước sơ chế đã tính toán.
3. Gia công chi tiết định hình: Ứng dụng máy phay kỹ thuật số CNC để cắt chính xác các ô để chai rượu có biên dạng cong và mộng ghép.
4. Lắp ráp định hình sơ bộ và xử lý cạnh: Dán chỉ cạnh cho các mặt phôi hở, lắp ghép thử nghiệm kết cấu.
5. Xử lý bề mặt: Tiến hành chà nhám qua 3 công đoạn: chà nhám lần 1 bằng giấy nhám độ hạt 180; chà nhám lần 2 và lần 3 bằng giấy nhám độ hạt 240 và 320.
6. Hoàn thiện bề mặt: Phun sơn lót, xử lý dặm vá và phun lớp sơn phủ hoàn thiện để bảo vệ bề mặt veneer.
7. Lắp ráp hoàn thiện và kiểm tra: Tiến hành lắp ráp cố định toàn bộ kết cấu thành cụm kệ hoàn chỉnh, dùng thước đo kiểm tra kích thước hình học, sai số lắp ghép và độ ổn định chịu lực.

Chương 6: Kết luận và kiến nghị

Chương 6 tổng kết toàn bộ kết quả đạt được của đồ án tốt nghiệp, khẳng định sản phẩm kệ trưng bày gia công thực tế đã đáp ứng đúng các chỉ tiêu thiết kế 3D, độ bền uốn và độ chính xác lắp ghép. Tác giả kiến nghị các giải pháp hoàn thiện quy trình công nghệ nhằm đưa thiết kế vào ứng dụng thương mại hàng loạt tại các showroom bán lẻ.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật chính dựa trên số liệu trong văn bản:

• Thiết lập hệ thống thông số kích thước tối ưu cho kệ trưng bày showroom rượu dạng cạn: Chiều cao tổng thể từ 1,8m đến 2,4m; chiều rộng module từ 60cm đến 120cm; chiều sâu kệ kiểm soát trong khoảng 30cm đến 60cm. Thông số ngăn kệ được chuẩn hóa cho chai 750ml (cao 33–35cm, rộng 10–12cm, sâu 30–35cm) và chai 375ml (cao 24–28cm, rộng 8–10cm, sâu 25–30cm), giúp triệt tiêu nhược điểm của kệ quá sâu làm khuất nhãn chai và gây khó khăn khi thao tác lấy sản phẩm.
• Giải pháp vật liệu kết hợp hiệu quả kinh tế: Khẳng định tính khả thi của việc sử dụng ván ghép thanh cao su phủ veneer walnut hai mặt (veneer dày 0,6mm), cho chất lượng bề mặt và độ bền uốn tương đương gỗ óc chó tự nhiên nhưng giảm thiểu từ 40% đến 60% chi phí vật liệu.
• Hoàn thành đầy đủ hồ sơ tính toán công nghệ và chế tạo: Xây dựng bảng thể tích tinh chế, bảng thể tích sơ chế kèm tỷ lệ phế phẩm, biểu đồ tỷ lệ lợi dụng gỗ và bảng hạch toán giá thành chi tiết (nguyên liệu chính, phụ liệu, điện năng) tại trang 85 của văn bản.
• Chế tạo thành công mẫu thực nghiệm: Hoàn thành một cụm kệ trưng bày thực tế bằng quy trình phối hợp giữa máy cưa bàn trượt, máy phay CNC, quy trình chà nhám 3 cấp độ (giấy nhám 180, 240, 320) và sơn phủ bảo vệ.

Đóng góp của tác giả:

• Kết hợp đồng bộ giữa tư duy tạo hình kiến trúc nội thất và kỹ thuật gia công cơ khí chế biến gỗ, giải quyết trọn vẹn chu trình từ khảo sát mặt bằng, lên ý tưởng, dựng phối cảnh 3D, bóc tách 2D đến tính toán định mức và gia công chế tạo thực tế.
• Đề xuất mô hình thiết kế kệ trưng bày module hóa, linh hoạt trong bố trí mặt bằng (sát tường, góc tường, bán đảo hoặc kết hợp quầy bar), đáp ứng nhu cầu thực tế của các showroom quy mô vừa và nhỏ tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Phạm vi không gian chỉ tập trung vào các showroom có diện tích vừa và nhỏ.
• Đối tượng sản phẩm trưng bày giới hạn ở nhóm rượu tây và rượu sâm, chưa mở rộng cho các chủng loại hàng hóa thương mại khác.
• Trong toàn bộ hệ thống kệ trưng bày lớn của showroom, đồ án mới chỉ thực hiện chế tạo thực nghiệm đối với một cụm module nhỏ do giới hạn về kinh phí và thời gian làm đồ án tốt nghiệp.
• Chưa có dữ liệu thử nghiệm dài hạn về độ biến dạng và độ bền uốn của kết cấu ván ghép cao su phủ veneer walnut dưới điều kiện môi trường độ ẩm biến thiên liên tục trong thời gian vận hành thực tế nhiều năm.

Hướng nghiên cứu tiếp:

• Mở rộng phương án thiết kế module cho các loại hình showroom kinh doanh sản phẩm khác.
• Ứng dụng quy trình sản xuất công nghiệp hàng loạt trên dây chuyền tự động hóa hoàn toàn.
• Nghiên cứu tích hợp các giải pháp công nghệ thông minh vào kệ trưng bày như cảm biến chiếu sáng LED tự động, mã QR tương tác nguồn gốc xuất xứ hoặc màn hình tra cứu thông tin sản phẩm phục vụ trải nghiệm khách hàng tương tự các showroom quốc tế.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án tốt nghiệp hữu ích đối với:

• Sinh viên chuyên ngành Kỹ nghệ Gỗ và Nội thất, Công nghệ Chế biến Lâm sản, Thiết kế Nội thất và Cơ khí Chế tạo máy: Cung cấp tài liệu tham khảo hoàn chỉnh về quy trình thực hiện một đồ án tốt nghiệp tích hợp giữa thiết kế tạo dáng và tính toán công nghệ gia công.
• Các xưởng sản xuất nội thất và nhà thiết kế thi công showroom: Cung cấp số liệu kỹ thuật thực tế về kích thước ngăn kệ trưng bày rượu, bảng so sánh tính chất cơ lý và đơn giá các loại ván nhân tạo, cùng phương pháp lập định mức pha cắt và kiểm soát phế phẩm trên tấm ván khổ tiêu chuẩn.

Các nội dung đáng tham khảo nhất:

• Bảng tổng hợp so sánh tính chất, độ bền và ứng dụng của các loại ván nhân tạo (MDF, MFC, HDF, ván ghép thanh, Plywood, gỗ nhựa PVC, ván phủ veneer).
• Bộ thông số kích thước tiêu chuẩn cho các ngăn kệ trưng bày rượu theo từng phân khúc dung tích chai.
• Quy trình phối hợp công nghệ gia công chi tiết gỗ công nghiệp giữa cưa bàn trượt, máy phay CNC và quy trình xử lý bề mặt bằng giấy nhám các cấp độ hạt 180, 240, 320.

Câu hỏi thường gặp

1. Kích thước tiêu chuẩn của các ngăn kệ trưng bày rượu được đồ án tính toán như thế nào cho từng loại chai?

Theo tính toán trong đồ án, đối với chai rượu vang tiêu chuẩn dung tích 750ml, kích thước ngăn kệ có chiều cao từ 33 đến 35cm, chiều rộng từ 10 đến 12cm và chiều sâu từ 30 đến 35cm. Đối với chai nhỏ dung tích 375ml, kích thước ngăn tương ứng là chiều cao 24 đến 28cm, chiều rộng 8 đến 10cm và chiều sâu 25 đến 30cm. Đối với các chai lớn từ 1,5L trở lên, kích thước ngăn sẽ được gia tăng tùy thuộc vào kiểu dáng cụ thể của chai.

2. Vì sao nhóm tác giả lại lựa chọn ván ghép thanh cao su phủ veneer walnut thay vì gỗ óc chó nguyên khối?

Đồ án chỉ ra rằng gỗ ghép cao su phủ veneer walnut hai mặt (lớp veneer lạng dày từ 0,6mm) mang lại bề mặt có vân gỗ và màu nâu trầm sang trọng như gỗ óc chó tự nhiên, đồng thời lõi gỗ cao su rừng trồng đã qua tẩm sấy giúp hạn chế cong vênh, co ngót trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của Việt Nam. Giải pháp này giúp tiết kiệm từ 40% đến 60% chi phí nguyên liệu so với việc sử dụng gỗ óc chó đặc, đồng thời tận dụng nguồn gỗ rừng trồng bền vững, thân thiện với môi trường.

3. Thiết kế kệ có chiều sâu cạn (30 – 60cm) mang lại ưu thế kỹ thuật và trưng bày gì?

Thiết kế kệ cạn (chiều sâu từ 30 đến 60cm) giúp các chai rượu không bị đẩy sâu vào bên trong, bảo đảm toàn bộ thân chai và nhãn mác luôn nằm trọn trong tầm quan sát của khách hàng. Đồng thời, chiều sâu này tối ưu hóa khả năng phản xạ của ánh sáng đèn LED, tạo bố cục thông thoáng, giúp thao tác lấy và cất chai rượu của nhân viên tư vấn diễn ra nhanh chóng, thuận tiện. Ngược lại, nếu thiết kế quá sâu, sản phẩm sẽ bị khuất sáng, che lấp nhãn hiệu và gây khó khăn khi thao tác.

4. Quy trình gia công chi tiết ô chứa rượu của kệ được tiến hành qua các công đoạn máy móc nào?

Quy trình gia công ô để rượu trong đồ án được tiến hành theo các bước: Đầu tiên, sử dụng máy cưa bàn trượt để cắt tấm ván lớn thành các phôi thô có kích thước xác định. Tiếp theo, phôi được đưa lên máy phay kỹ thuật số CNC để cắt định hình chính xác các đường cong và ô chứa chai rượu. Sau khi lắp ráp định hình, chi tiết được xử lý bề mặt qua 3 cấp độ chà nhám bằng giấy nhám 180 (lần 1), giấy nhám 240 và 320 (lần 2 và lần 3), sau đó tiến hành phun sơn lót và sơn phủ bảo vệ bề mặt hoàn thiện.

5. Việc tính toán hiệu suất sử dụng nguyên liệu và chi phí trong đồ án bao gồm những mục cụ thể nào?

Trong Chương 4, nhóm tác giả tiến hành tính toán thể tích tinh chế của từng chi tiết, thể tích sơ chế (đã cộng phần trăm phế phẩm dự phòng), hiệu suất pha cắt và biểu đồ tỷ lệ lợi dụng gỗ cho cả ván ghép cao su phủ veneer walnut và ván MDF phủ melamine. Bảng tổng hợp chi phí sản phẩm tại trang 85 bao gồm: chi phí mua nguyên liệu chính (các tấm ván), chi phí mua vật liệu phụ (keo, ốc vít liên kết, chỉ dán cạnh, giấy nhám, sơn hoàn thiện) và chi phí điện năng tiêu thụ trong quá trình vận hành máy móc gia công.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu thiết kế và gia công kệ trưng bày showroom" của nhóm sinh viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh đã giải quyết trọn vẹn bài toán tích hợp giữa nghệ thuật tạo hình nội thất và kỹ thuật gia công chế biến gỗ. Bằng việc ứng dụng vật liệu ván ghép thanh cao su phủ veneer walnut hai mặt kết hợp ván MDF, nghiên cứu đã đưa ra giải pháp giảm thiểu chi phí sản xuất mà vẫn bảo đảm độ bền cơ lý và giá trị thẩm mỹ cao cho không gian showroom. Toàn bộ quy trình từ khảo sát mặt bằng, dựng mô hình 3D, kiểm tra bền uốn, tính toán tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu đến trực tiếp gia công mẫu thử nghiệm trên máy cưa bàn trượt và máy CNC đã chứng minh tính khả thi kỹ thuật và khả năng ứng dụng thực tiễn của đề tài trong ngành sản xuất đồ gỗ nội thất thương mại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1. Tính cấp thiết của đề tài Ngành công nghiệp gỗ ở Việt Nam có tiềm năng lớn vì Việt Nam có nguồn nguyên liệu gỗ phong phú với nguồn lực lượng lao động tay nghề cao và đang hội nhập sâu rộng vào thị trường quốc tế. Người tiêu dùng Việt Nam hiện nay cũng đang có xu hướng sử dụng các sản phẩm làm từ gỗ vì đa dạng mẫu mã, chất lượng và phù hợp với nhiều không gian nội thất. Đề tài nghiên cứu thiết kế và gia công kệ trưng bày showroom mang tính cấp thiết cao trong bối cảnh hiện nay.

Các showroom đóng vai trò quan trọng trong việc giới thiệu sản phẩm và xây dựng hình ảnh thương hiệu. Việc nghiên cứu để thiết kế kệ trưng bày tối ưu không chỉ đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ mà còn đảm bảo hiệu quả trong việc trưng bày sản phẩm, tạo sự hấp dẫn đối với khách hàng. Hơn thế nữa, gia công kệ với thiết kế linh hoạt còn giúp tiết kiệm nguyên vật liệu, chi phí sản xuất và thời gian thi công, từ đó tối ưu hóa lợi ích kinh tế. Trong môi trường cạnh tranh ngày càng khốc liệt, việc sở hữu hệ thống kệ trưng bày độc đáo và chuyên nghiệp là yếu tố quan trọng để các showroom gây ấn tượng và tạo sự khác biệt, góp phần nâng cao vị thế trên thị trường.

Chính vì vậy, đề tài này vừa mang ý nghĩa kinh tế, vừa có giá trị thực tiễn cao trong ngành kinh doanh và thiết kế nội thất. Ngoài ra, việc nghiên cứu và triển khai sản xuất kệ trưng bày showroom còn góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp nội thất và thiết kế. Kệ trưng bày không chỉ là công cụ hỗ trợ bán hàng mà còn phản ánh tính sáng tạo và chất lượng của thương hiệu. Những giải pháp thiết kế tối ưu và tiết kiệm không chỉ mang lại lợi ích trực tiếp cho doanh nghiệp mà còn thể hiện xu hướng sản xuất bền vững trong việc tận dụng nguyên liệu hiệu quả.

Trong thực tế, sự đổi mới trong cách thiết kế và gia công kệ trưng bày có thể tạo nên bước đột phá trong cách thức trưng bày sản phẩm, đem lại trải nghiệm thú vị và độc đáo cho khách hàng. Sự đầu tư vào nghiên cứu và phát triển kệ showroom không chỉ mang lại lợi ích ngắn hạn mà còn khẳng định tầm nhìn lâu dài của doanh nghiệp trong việc tạo dựng thương hiệu mạnh mẽ và chuyên nghiệp. Từ những yêu cầu trên việc thiết kế trưng bày phù hợp với nhiều đối tượng, đáp ứng được yêu cầu về công năng sử dụng, độ bền, và sự thoải mái cho người sử dụng và mang lại giá trị thẩm mỹ cho không gian sống là rất cần thiết. Được sự phân công của Khoa Cơ khí Chế tạo máy và sự hướng dẫn của ThS.

Nguyễn Hà, chúng tôi xin thực hiện đề tài tốt nghiệp “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KỆ TRƯNG BÀY SHOWROOM”. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đề tài thiết kế và gia công kệ trưng bày showroom mang ý nghĩa khoa học trong việc phát triển phương pháp thiết kế sáng tạo, ứng dụng công nghệ và tối ưu hóa vật liệu, đồng 1 thời đáp ứng các tiêu chuẩn thẩm mỹ và chức năng. Về thực tiễn, nghiên cứu này giúp tăng hiệu quả trưng bày sản phẩm, tiết kiệm chi phí sản xuất và xây dựng hình ảnh chuyên nghiệp, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường và đáp ứng xu hướng thiết kế bền vững, thân thiện với môi trường.