Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp chế biến và xuất khẩu gỗ là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam, đạt kim ngạch 15,85 tỷ USD vào năm 2022. Tuy nhiên, bước sang giai đoạn cuối năm 2022 và 6 tháng đầu năm 2023, ngành gỗ chịu ảnh hưởng tiêu cực từ suy thoái kinh tế toàn cầu, khan hiếm đơn hàng tại các thị trường xuất khẩu trọng điểm (kim ngạch 6 tháng đầu năm 2023 chỉ đạt gần 6,06 tỷ USD, giảm 28,3% so với cùng kỳ năm 2022). Đồng thời, thị trường nội thất chịu sự cạnh tranh từ các dòng sản phẩm đa dạng vật liệu và giá thành rẻ. Để duy trì vị thế cạnh tranh và giảm phụ thuộc vào các thiết kế do đối tác nước ngoài cung cấp (gia công thuần túy), các doanh nghiệp sản xuất đồ gỗ trong nước cần chủ động phát triển mẫu mã, cải tiến kết cấu và ứng dụng công nghệ thiết kế hiện đại. Xuất phát từ bối cảnh đó, khóa luận tập trung giải quyết bài toán thiết kế sản phẩm tủ tivi mang phong cách hiện đại, phù hợp với năng lực công nghệ và chuỗi cung ứng thực tế tại doanh nghiệp sản xuất đồ gỗ xuất khẩu.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm:

  1. Mục đích thiết kế: Tạo ra sản phẩm tủ tivi mang phong cách hiện đại (mã số BN-1201) phục vụ nhu cầu trưng bày, lưu trữ trong không gian phòng khách căn hộ chung cư, nhà phố hiện đại; đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật về độ bền, độ an toàn, tính thẩm mỹ và giá thành hợp lý.
  2. Mục tiêu kỹ thuật và kinh tế: Thiết kế sản phẩm phù hợp với nguồn nguyên vật liệu sẵn có và điều kiện dây chuyền thiết bị máy móc tại Công ty TNHH Rochdale Spears; tính toán kết cấu chịu lực, lưu trình công nghệ và xác định giá thành xuất xưởng có khả năng cạnh tranh.

Để đạt được mục tiêu trên, khóa luận xác lập 7 nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Khảo sát, phân tích ưu nhược điểm các sản phẩm tủ tivi cùng loại hiện có trên thị trường.
  2. Khảo sát, phân tích và lựa chọn chủng loại nguyên vật liệu phù hợp cho sản phẩm.
  3. Đề xuất mô hình thiết kế, xây dựng bản vẽ kỹ thuật ba hình chiếu, phối cảnh 3D và mô tả kết cấu.
  4. Kiểm tra bền cơ học cho các chi tiết chịu lực chính và tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật gia công.
  5. Tính toán định mức công nghệ, định mức nguyên vật liệu và tỷ lệ lợi dụng gỗ/ván.
  6. Thiết kế lưu trình công nghệ gia công chi tiết, biểu đồ gia công và quy trình lắp ráp sản phẩm.
  7. Tính toán giá thành xuất xưởng của sản phẩm và đề xuất các giải pháp hạ giá thành.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Sản phẩm tủ tivi mã hiệu BN-1201 phong cách hiện đại.
  • Lĩnh vực chuyên môn: Thiết kế đồ gỗ nội thất.
  • Phạm vi không gian: Nhà máy 2 thuộc Công ty TNHH Rochdale Spears (địa chỉ: 207 DT 747A, Tổ 1, Khu phố Tân Lương, Phường Thạnh Phước, Thị xã Tân Uyên, Tỉnh Bình Dương).
  • Phạm vi thời gian: Quá trình điều tra, thu thập dữ liệu và thiết kế thực hiện từ tháng 03/2023 đến tháng 05/2023; khóa luận hoàn thành vào tháng 08/2023.
  • Giới hạn nghiên cứu: Đề tài dừng lại ở các bước nghiên cứu lý thuyết, tạo dáng mẫu 3D, bóc tách bản vẽ kỹ thuật, tính toán kiểm nghiệm cơ học và xác lập quy trình công nghệ chế tạo; chưa tiến hành chế tác mẫu thử nghiệm vật lý do giới hạn về thời gian và quy định sản xuất tại doanh nghiệp thực tập.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết thiết kế đồ gỗ công nghiệp và các tiêu chuẩn kỹ thuật chế biến gỗ:

  • Cơ sở tạo dáng và công năng: Nguyên lý thiết kế phong cách Hiện đại (Modernism) bắt nguồn từ trường phái Bauhaus (Đức), nhấn mạnh hình khối đơn giản, bất đối xứng, tập trung vào công năng sử dụng và loại bỏ hoa văn rườm rà. Dữ liệu nhân trắc học dựa trên chiều cao trung bình của người Việt Nam là 159,01 cm (theo số liệu Tổng điều tra dinh dưỡng toàn quốc tháng 5/2021 của Bộ Y tế) để định hình chiều cao thao tác của tủ.
  • Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật:
    • Cấp chính xác gia công: Áp dụng cấp chính xác gia công cấp 2 theo tiêu chuẩn mộc Liên Xô cũ cho dung sai kích thước các chi tiết gỗ.
    • Định mức lượng dư gia công và phế phẩm: Áp dụng Quy định số 10/LNSX ngày 08/02/1971 của Tổng cục Lâm nghiệp (chiều dài lấy lượng dư 15–20 mm; chiều dày và chiều rộng lấy lượng dư 3–5 mm đối với kích thước $\le 50$ mm, 5–7 mm đối với kích thước 60–90 mm, 7–15 mm đối với kích thước $\ge 100$ mm; tỷ lệ hao hụt pha cắt và phế phẩm từ 15% đến 20%).
    • Tiêu chuẩn vật liệu: Tiêu chuẩn khí thải formaldehyde ván nhân tạo CARB-P2; quy chuẩn độ ẩm gỗ xẻ tự nhiên sấy khô đạt 8–12% và ván MDF đạt 5–10%.
  • Cơ sở tính toán cơ học:
    • Kiểm tra khả năng chịu uốn tĩnh của chi tiết dạng dầm (ván nóc, ván đáy): $$M_u = R_a \times \frac{l}{2}$$ $$W_u = \frac{B \times H^2}{6}$$ $$\sigma_u = \frac{M_u}{W_u} \le [\sigma_u]$$
    • Kiểm tra khả năng chịu nén của chi tiết cột đỡ (chân tủ): $$\sigma_z = \frac{N_z}{F_z} \le [\sigma_z]$$
  • Cơ sở tính toán nguyên vật liệu: Hệ thống công thức xác định thể tích gỗ tinh chế ($V_{TCSP} = \sum V_{TCCT}$), thể tích sơ chế ($V_{SCSP}$), thể tích sơ chế tính phế phẩm ($V_{SCPP} = (k+1) \times V_{SCSP}$), thể tích nguyên liệu tiêu hao ($V_{NL} = \frac{V_{SCPP}}{N} \times 100$) và tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu ($P = \frac{V_{TCSP}}{V_{NL}} \times 100%$).

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

  • Phương pháp khảo sát, điều tra thực địa: Ghi nhận trực tiếp cơ cấu tổ chức, hệ thống 63 chủng loại máy móc thiết bị, danh mục vật tư gỗ - ván - phụ kiện tại Nhà máy 2 của Công ty TNHH Rochdale Spears; khảo sát các sản phẩm tủ tivi cùng phân khúc trên thị trường nội thất.
  • Phương pháp phân tích, tổng hợp: So sánh cơ lý tính của các loại gỗ tự nhiên (gỗ Sồi trắng, Tràm, Tần bì, Óc chó) và ván nhân tạo (MDF, Plywood); đánh giá ưu nhược điểm 3 phương án concept tạo dáng để lựa chọn giải pháp tối ưu.
  • Phương pháp mô hình hóa và đồ họa kỹ thuật: Sử dụng phần mềm AutoCAD và Autodesk Inventor để dựng mô hình kết cấu 3D, bóc tách bản vẽ kỹ thuật chi tiết; sử dụng 3ds Max để thiết kế phối cảnh thẩm mỹ trong không gian nội thất.
  • Phương pháp xử lý số liệu: Ứng dụng Microsoft Excel lập bảng kê chi tiết, sơ đồ pha cắt ván, tính toán định mức phụ liệu sơn, giấy nhám, keo dán và giá thành xuất xưởng.

Nguồn dữ liệu:

  • Dữ liệu sơ cấp: Khảo sát thực tế tại các phân xưởng sơ chế, tinh chế, chà nhám, sơn, lắp ráp thuộc Nhà máy 2 Công ty TNHH Rochdale Spears; đơn giá vật tư và chi phí nhân công do doanh nghiệp cung cấp.
  • Dữ liệu thứ cấp: Số liệu thống kê của Hiệp hội Gỗ và Lâm sản Việt Nam (VIFORES), Tổng cục Hải quan, số liệu nhân trắc học Bộ Y tế và giáo trình chuyên ngành công nghệ chế biến gỗ.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Chương 1 trình bày tính cấp thiết của việc phát triển sản phẩm đồ gỗ nội thất trong bối cảnh các vật liệu công nghiệp mới xuất hiện nhiều trên thị trường. Tác giả phân tích vị trí của ngành chế biến gỗ trong nền kinh tế xuất khẩu của Việt Nam, đồng thời chỉ ra tính tất yếu của việc nâng cao năng lực thiết kế kiểu dáng và kết cấu. Về ý nghĩa khoa học, nghiên cứu ứng dụng các nguyên tắc nhân trắc học, tính toán cơ học dầm - cột vào đồ mộc công nghiệp. Về ý nghĩa thực tiễn, việc tự thiết kế sản phẩm giúp doanh nghiệp mộc nội thất chuyển dịch từ hình thức gia công thuần túy sang chủ động mẫu mã, gia tăng giá trị thương hiệu. Chương này xác định rõ giới hạn nghiên cứu tại Nhà máy 2 của Công ty TNHH Rochdale Spears tại Tân Uyên, Bình Dương trong thời gian từ tháng 03/2023 đến tháng 05/2023, tập trung vào đối tượng tủ tivi bằng gỗ Sồi trắng và ván MDF phủ veneer.

Chương 2 TỔNG QUAN

Chương 2 cung cấp bức tranh toàn diện về ngành công nghiệp chế biến gỗ và môi trường nghiên cứu thực tế:

  • Tình hình xuất khẩu gỗ Việt Nam: Thống kê kim ngạch tăng trưởng giai đoạn 2000–2022 (từ 219 triệu USD năm 2000 lên 14,8 tỷ USD năm 2021 và 15,85 tỷ USD năm 2022). Phân tích biến động sụt giảm kim ngạch 5 tháng đầu năm 2023 đạt 4,7 tỷ USD (giảm gần 30%) và 6 tháng đầu năm đạt 6,06 tỷ USD (giảm 28,3%).
  • Năng lực Công ty TNHH Rochdale Spears: Doanh nghiệp 100% vốn nước ngoài thành lập năm 2003, quy mô trên 4.500 nhân viên, 90% sản lượng xuất sang thị trường Mỹ thông qua các thương hiệu quốc tế (Restoration Hardware, Anthropologie, Century Furniture). Hệ thống quản lý tại Nhà máy 2 vận hành theo tiêu chuẩn 5S.
  • Cơ sở vật chất kỹ thuật: Thống kê chi tiết 63 loại máy móc tại nhà máy chia theo 6 bộ phận: sơ chế gỗ (máy cưa rong, máy cưa cắt thô, cưa đu, máy bào 2 mặt, máy bào 4 mặt, cưa lọng, cưa chỉ, máy nhám thùng); sơ chế ván (máy cắt ván Beam saw, máy ép nguội, máy ép nóng, máy cảo cong cao tần); bộ phận veneer (máy cắt, may, ghép veneer); bộ phận chà nhám và dán cạnh (máy nhám võng, nhám chổi, máy dán cạnh tự động); bộ phận tinh chế (máy cắt 2 đầu miter, máy router, máy phay shaper, máy đánh mộng âm, mộng dương, mộng mang cá dovetail, máy chép hình CNC, máy chạm phẳng CNC, máy chạm 3D CNC); bộ phận lắp ráp (cảo bịch, máy ép chân không, cảo ghép khung).
  • Nguồn nguyên liệu: Gỗ tự nhiên đạt độ ẩm 8–12% (gỗ Sồi, Tần bì, Tràm, Óc chó, Dẻ gai, Bạch dương); ván MDF độ dày 3–25 mm đạt chuẩn CARB-P2; veneer tự nhiên và nhân tạo độ dày phổ biến 0,3–0,6 mm.
  • Tổng quan sản phẩm tủ tivi và phong cách Modernism: Phân tích sự chuyển dịch từ tủ tivi truyền thống sang tủ tích hợp chức năng trang trí, tối giản đường nét theo trường phái Bauhaus.

Chương 3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

Chương này cụ thể hóa mục tiêu và hệ thống phương pháp luận phục vụ thiết kế:

  • Mục tiêu và yêu cầu thiết kế: Xác định đầy đủ 4 nhóm yêu cầu kỹ thuật đồ gỗ gồm yêu cầu thẩm mỹ (đường nét thẳng, màu sắc nhã nhặn, cân đối hình khối), yêu cầu sử dụng (tính công năng, độ bền chịu lực, tuổi thọ mối ghép, thích ứng nhân trắc học), yêu cầu kinh tế (tiết kiệm chi phí vật tư vốn chiếm tới 70% giá thành sản phẩm) và yêu cầu môi trường (gỗ có nguồn gốc rõ ràng, keo và sơn không độc hại đạt tiêu chuẩn xuất khẩu sang Mỹ và EU).
  • Thiết lập công thức kiểm tra cơ lý: Trình bày chi tiết công thức xác định biểu đồ momen uốn $M_u$, momen chống uốn $W_u$, ứng suất uốn $\sigma_u$ cho ván ngang chịu lực và ứng suất nén $\sigma_z$ cho chân tủ thẳng đứng.
  • Thiết lập tiêu chuẩn gia công: Xác định dung sai theo độ chính xác cấp 2, quy định lượng dư gia công theo văn bản 10/LNSX, công thức tính thể tích chi tiết, thể tích phế phẩm, hiệu suất pha cắt và tỷ lệ lợi dụng vật liệu.
  • Trình tự thiết kế: Thiết lập quy trình 4 giai đoạn gồm hình thành ý tưởng, thiết kế sơ bộ (dựng hình 2D/3D), chế tác mẫu thử nghiệm và sản xuất thử nghiệm hàng loạt (trong đó đề tài hoàn thành 2 giai đoạn đầu).

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương 4 là chương nội dung thực nghiệm và tính toán kỹ thuật trọng tâm của khóa luận:

  • Khảo sát sản phẩm cùng loại: Đánh giá chi tiết 3 mẫu tủ tivi trên thị trường:
    • Mẫu 1 ($1200 \times 400 \times 460$ mm): 100% ván MDF kết hợp khung thép sơn tĩnh điện; ưu điểm giá rẻ, nhược điểm độ bền thân tủ không cao.
    • Mẫu 2 ($2200 \times 420 \times 750$ mm): Gỗ Sồi, gỗ Óc chó phối hợp khung chân đồng thau và kệ kính; kiểu dáng sang trọng nhưng kệ kính dễ trầy xước và giá thành rất cao.
    • Mẫu 3 ($1800 \times 400 \times 500$ mm): Gỗ Sồi kết hợp mặt bê tông; ưu điểm chịu lực và chống mối mọt tốt, nhược điểm trọng lượng quá nặng, kiểu dáng thô và giá thành cao.
  • Phát triển và tuyển chọn concept: Phân tích 3 phương án thiết kế cho tủ tivi BN-1201:
    • Concept 1: Có 2 kệ ráp chết, không gian trưng bày hẹp, cửa đóng mở 2 cánh mất cân đối.
    • Concept 2: Kệ di động tháo rời được nhưng không gian sử dụng bị chia nhỏ, tạo cảm giác chật hẹp.
    • Concept 3: Kệ di động kết hợp ngăn kéo mở rộng, ứng dụng nguyên tắc cân bằng bất đối xứng giữa các khoảng trống và hộc tủ kín; tạo hình khối cân đối, đáp ứng tốt công năng. Tác giả chọn Concept 3 để phát triển chi tiết.
  • Kết cấu và liên kết sản phẩm: Xác lập kích thước tổng thể $432 \times 753 \times 1806$ mm. Sử dụng các dạng liên kết kỹ thuật: liên kết thanh đỡ với ván nóc, bọ gỗ bắt vít liên kết ván nóc với ván hông, mộng mang cá (dovetail) liên kết thành hộc kéo, chốt gỗ định vị giữa ván nóc và vách ngăn, liên kết bulong - sò cho các cụm kết cấu tháo lắp.
  • Kiểm tra độ bền cơ học: Tính toán ứng suất uốn tĩnh cho ván nóc và ván đáy chịu tải trọng tivi cùng đồ vật trưng bày; tính toán ứng suất nén dọc cho 4 chân tủ chịu toàn bộ tĩnh tải thân tủ, kết quả các giá trị ứng suất phát sinh đều nhỏ hơn ứng suất cho phép $[\sigma_u]$ và $[\sigma_z]$ của vật liệu.
  • Tính toán công nghệ và định mức vật tư:
    • Lập bảng kê chi tiết toàn bộ sản phẩm gồm kích thước tinh chế, kích thước sơ chế (đã cộng lượng dư gia công) và số lượng từng chi tiết.
    • Xây dựng sơ đồ pha cắt tối ưu trên các tấm ván MDF quy cách tiêu chuẩn ($1220 \times 2440$ mm) đối với các độ dày 6 mm, 12 mm, 15 mm và 18 mm.
    • Thống kê diện tích chà nhám thùng, định mức sơn hoàn thiện, lượng giấy nhám tiêu hao và số lượng phụ kiện liên kết.
    • Xác lập lưu trình công nghệ chi tiết cho từng chi tiết từ khâu cắt thô, bào, rong cạnh, phay, đánh mộng, khoan lỗ CNC, dán veneer, chà nhám, hoàn thiện bề mặt đến lắp ráp tổng thành.
  • Tính toán giá thành xuất xưởng: Tổng hợp chi phí mua nguyên liệu chính (ván MDF, gỗ Sồi trắng, gỗ Tràm), chi phí veneer (White Oak dán mặt, Okoume lót mặt trong, White Oak dán cạnh), chi phí sơn, chi phí vật tư phụ (giấy nhám, keo sữa, keo 502), chi phí vật tư liên kết (ray trượt, bản lề, bulong, vít, chốt gỗ) và chi phí nhân công, khấu hao gián tiếp.

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Chương 5 đúc kết các kết quả đạt được: Hoàn thành thiết kế kỹ thuật tủ tivi BN-1201 phong cách hiện đại đúng yêu cầu thẩm mỹ và chỉ tiêu cơ bền; tính toán chi tiết định mức công nghệ và giá thành xuất xưởng khả thi tại điều kiện sản xuất của Công ty Rochdale Spears. Tác giả kiến nghị doanh nghiệp xem xét đưa thiết kế vào gia công mẫu thử nghiệm thực tế tại xưởng mẫu để đánh giá trực quan và kiểm tra độ ổn định kết cấu trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đạt được các kết quả kỹ thuật và định mức định lượng cụ thể:

Thông số / Chỉ tiêu kỹ thuật Giá trị tính toán trong văn bản Ghi chú kỹ thuật
Kích thước tổng thể sản phẩm $432 \times 753 \times 1806$ (mm) Sâu $\times$ Cao $\times$ Dài
Cốt vật liệu chính Ván MDF (dày 6, 12, 15, 18 mm) Đạt chuẩn phát thải CARB-P2
Gỗ tự nhiên sử dụng Gỗ Sồi trắng (White Oak), gỗ Tràm Độ ẩm sấy khô đạt 8–12%
Vật liệu phủ bề mặt Veneer White Oak, Veneer Okoume Dán mặt phẳng và dán cạnh
Tỷ lệ lợi dụng ván MDF ($P_{MDF}$) 92% Thông qua sơ đồ tối ưu pha cắt
Tỷ lệ lợi dụng gỗ Sồi trắng ($P_{GS}$) 62% Sau khi trừ lượng dư và hao hụt
Kiểm tra bền uốn ván nóc, ván đáy Đạt điều kiện bền ($\sigma_u \le [\sigma_u]$) Dưới tải trọng tĩnh phân bố
Kiểm tra bền nén chân tủ Đạt điều kiện bền ($\sigma_z \le [\sigma_z]$) Đảm bảo an toàn chịu lực
Giá thành sản phẩm xuất xưởng 5.507.607 VNĐ Đã bao gồm nguyên liệu, phụ tư, nhân công

Các giải pháp và kiến nghị hạ giá thành do tác giả đề xuất:

  1. Tối ưu hóa cơ cấu nguyên vật liệu: Kết hợp hợp lý giữa ván công nghiệp MDF phủ veneer và gỗ tự nhiên. Các vị trí chịu lực chính (chân tủ, khung đỡ) sử dụng gỗ Sồi trắng tự nhiên; các mảng diện tích lớn (ván nóc, ván đáy, cánh tủ, vách ngăn) sử dụng ván MDF phủ veneer Sồi nhằm giảm đáng kể lượng gỗ tự nhiên đắt tiền. Các chi tiết khung phụ, đố khuất bên trong sử dụng gỗ Tràm giá rẻ.
  2. Tối ưu hóa sơ đồ pha cắt tấm: Bố trí các chi tiết cùng độ dày trên các tấm ván MDF khổ chuẩn $1220 \times 2440$ mm một cách khoa học, tận dụng tối đa diện tích hữu ích để đạt tỷ lệ lợi dụng ván lên tới 92%, hạn chế phế phẩm đầu thừa đuôi thẹo.
  3. Chuẩn hóa liên kết và công nghệ gia công: Ứng dụng liên kết bulong - sò kết hợp chốt gỗ và mộng mang cá gia công trên máy chuyên dụng (máy đánh mộng mang cá dovetail, máy khoan tự động, máy CNC), giúp thao tác gia công nhanh chóng, chuẩn xác, tiết kiệm nhân công và thuận lợi cho việc đóng gói dạng tháo rời (knock-down/RTA) để hạ chi phí lưu kho, vận chuyển.
  4. Lựa chọn lượng dư gia công hợp lý: Bám sát tiêu chuẩn 10/LNSX để lấy lượng dư gia công từ 3–5 mm cho chiều dày/rộng và 15–20 mm cho chiều dài, tránh việc để lượng dư quá lớn gây hao phí nguyên vật liệu và tăng thời gian bào, chà nhám.

Đóng góp của đồ án:

  • Về mặt thiết kế: Tác giả tự đề xuất được một mẫu tủ tivi mới (BN-1201) phong cách hiện đại với tạo hình bất đối xứng cân bằng, góp phần đa dạng hóa danh mục sản phẩm nội thất của công ty và giảm sự phụ thuộc vào các mẫu thiết kế có sẵn từ khách hàng đặt hàng gia công.
  • Về mặt công nghệ: Xây dựng hoàn chỉnh bộ hồ sơ công nghệ từ bản vẽ chi tiết 2D/3D, sơ đồ pha cắt ván, bảng định mức vật tư tiêu hao (sơn, giấy nhám, keo) đến bảng tính giá thành chi tiết, có thể ứng dụng trực tiếp vào quy trình lập kế hoạch sản xuất tại Nhà máy 2 Công ty TNHH Rochdale Spears.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài:

  • Do giới hạn về mặt thời gian thực tập (3 tháng, từ tháng 03/2023 đến tháng 05/2023), nguồn lực tài chính cá nhân và các quy định nghiêm ngặt về quản lý dây chuyền sản xuất của Công ty TNHH Rochdale Spears, đề tài chỉ dừng lại ở bước lập ý tưởng thiết kế, dựng mô hình đồ họa 3D, bóc tách bản vẽ kỹ thuật và khảo sát quy trình công nghệ lý thuyết; chưa tiến hành chế tác mẫu thử nghiệm thực tế (prototype/mock-up).
  • Việc kiểm tra độ bền sản phẩm mới chỉ thực hiện qua các công thức cơ học lý thuyết đối với tải trọng tĩnh đơn giản, chưa thực hiện kiểm tra thực nghiệm biến dạng cơ học thực tế, kiểm tra tải trọng động hay thử nghiệm độ bền va đập và mỏi của các mối liên kết mộng, chốt gỗ, bulong - sò.
  • Chưa tiến hành thử nghiệm hoàn thiện bề mặt sơn trong buồng phun sơn thực tế để đánh giá chính xác độ bám dính của sơn trên bề mặt veneer và khả năng chống ẩm trong điều kiện môi trường khí hậu nhiệt đới.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Đưa bản vẽ kỹ thuật vào phân xưởng mẫu của nhà máy để gia công chế tạo sản phẩm mẫu thực tế.
  • Tiến hành thử nghiệm tải trọng cơ học và thử nghiệm độ bền liên kết tại phòng thí nghiệm kiểm định chất lượng sản phẩm mộc.
  • Đo đạc thực tế lượng sơn và dung môi tiêu hao trong quá trình sơn chuyền công nghiệp để hiệu chỉnh chính xác định mức chi phí.
  • Tổ chức khảo sát thị trường tiêu thụ thực tế để thu thập phản hồi của khách hàng về tính tiện dụng và độ thẩm mỹ, từ đó hoàn thiện thiết kế trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng:

  • Sinh viên chuyên ngành Thiết kế đồ gỗ nội thất, Công nghệ chế biến lâm sản, Kỹ thuật chế biến gỗ tại các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật: Tài liệu cung cấp ví dụ thực tế về một đồ án tốt nghiệp thiết kế đồ mộc hoàn chỉnh từ khảo sát, tạo dáng, bóc tách chi tiết kỹ thuật đến tính toán kinh tế công nghệ.
  • Kỹ sư thiết kế đồ gỗ (R&D) và cán bộ kỹ thuật tại các nhà máy chế biến gỗ: Cung cấp phương pháp bóc tách chi tiết, lập sơ đồ pha cắt ván công nghiệp tối ưu hóa tỷ lệ lợi dụng và phương pháp định mức vật tư phụ (veneer, sơn, giấy nhám, phụ kiện kim khí).

Các phần nội dung đáng tham khảo nhất trong văn bản:

  • Bảng danh mục 63 loại máy móc thiết bị chế biến gỗ chuyên dụng kèm nước sản xuất và tình trạng hoạt động tại Chương 2, phản ánh cấu trúc dây chuyền thực tế của một nhà máy sản xuất nội thất xuất khẩu quy mô lớn.
  • Hệ thống công thức tính bền cơ học (uốn tĩnh dầm, nén chân tủ) và các công thức xác định định mức sử dụng vật liệu gỗ, ván tại Chương 3.
  • Phương pháp xây dựng sơ đồ cắt ván MDF tối ưu tỷ lệ lợi dụng đạt 92% trên các độ dày 6 mm, 12 mm, 15 mm và 18 mm tại Chương 4.
  • Phương pháp bóc tách định mức chi phí nguyên phụ liệu và quy trình lập bảng tính giá thành xuất xưởng cho một sản phẩm mộc công nghiệp hoàn chỉnh tại Chương 4.

Câu hỏi thường gặp

Kích thước tổng thể và các chủng loại vật liệu chính cấu thành nên tủ tivi BN-1201 là gì?

Sản phẩm tủ tivi BN-1201 có kích thước tổng thể ba chiều là $432 \times 753 \times 1806$ mm (sâu $\times$ cao $\times$ dài). Vật liệu cấu tạo chính gồm: cốt ván nhân tạo MDF (các độ dày 6 mm, 12 mm, 15 mm, 18 mm) đạt chuẩn khí thải CARB-P2; gỗ Sồi trắng (White Oak) tự nhiên xẻ sấy đạt độ ẩm 8–12% làm các chi tiết chịu lực và khung viền; gỗ Tràm (Acacia) làm khung xương đỡ bên trong; bề mặt dán phủ bằng veneer Sồi trắng (White Oak) cho mặt ngoài và veneer Okoume cho mặt lót bên trong.

Tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu và giá thành xuất xưởng dự tính của sản phẩm được tính toán ra sao?

Theo số liệu tính toán định mức công nghệ trong văn bản, tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu ván MDF đạt $P_{MDF} = 92%$ nhờ bố trí sơ đồ pha cắt tối ưu trên khổ ván $1220 \times 2440$ mm. Tỷ lệ lợi dụng gỗ Sồi trắng tự nhiên đạt $P_{GS} = 62%$ sau khi đã tính trừ lượng dư gia công và hao hụt phế phẩm theo tiêu chuẩn lâm nghiệp. Tổng giá thành xuất xưởng tính toán cho một sản phẩm tủ tivi BN-1201 là 5.507.607 VNĐ (bao gồm toàn bộ chi phí nguyên liệu chính, veneer, sơn, phụ tư chà nhám/keo dán, vật tư liên kết kim khí và chi phí gia công).

Vì sao tác giả lựa chọn phương án Concept 3 thay vì Concept 1 và Concept 2 trong quá trình tạo dáng?

Trong 3 concept tạo dáng được đưa ra: Concept 1 có 2 kệ ráp chết phân chia không gian nhỏ và cánh cửa đóng mở 2 cánh gây mất cân đối; Concept 2 sử dụng kệ di động tháo rời nhưng kích thước các khoang chứa quá hẹp tạo cảm giác gò bó; Concept 3 được lựa chọn vì đã mở rộng phần không gian ngăn kéo và kệ di động, đồng thời ứng dụng nguyên tắc cân bằng bất đối xứng trong bố cục hình khối, giúp sản phẩm đạt được sự hài hòa về thẩm mỹ hiện đại, tối ưu hóa công năng trưng bày và lưu trữ vật dụng.

Tủ tivi BN-1201 sử dụng những giải pháp liên kết kết cấu nào giữa các bộ phận?

Sản phẩm sử dụng phối hợp nhiều giải pháp liên kết mộc công nghiệp: thành hộc kéo liên kết bằng mộng mang cá (dovetail) đảm bảo độ bền kéo khi đóng mở; ván nóc liên kết với ván hông thông qua bọ gỗ bắt vít; vách ngăn liên kết với ván nóc bằng chốt gỗ định vị; thanh đỡ liên kết trực tiếp với ván nóc; các cụm khung chính và vách chịu lực sử dụng liên kết bulong - sò giúp kết cấu vững chắc và có thể tháo lắp thuận tiện trong quá trình vận chuyển.

Đề tài áp dụng những căn cứ và tiêu chuẩn kỹ thuật nào để xác định lượng dư gia công và dung sai chi tiết?

Đề tài áp dụng 2 văn bản tiêu chuẩn kỹ thuật: Dung sai kích thước các chi tiết gỗ được xác định dựa trên cấp chính xác gia công cấp 2 theo tiêu chuẩn mộc của Liên Xô cũ. Lượng dư gia công cho các chi tiết được xác định theo Quy định số 10/LNSX ngày 08/02/1971 của Tổng cục Lâm nghiệp (chiều dài lấy lượng dư 15–20 mm; chiều dày và chiều rộng lấy lượng dư 3–5 mm cho kích thước $\le 50$ mm, 5–7 mm cho kích thước 60–90 mm, 7–15 mm cho kích thước $\ge 100$ mm; tỷ lệ hao hụt pha cắt và phế phẩm tính thêm từ 15% đến 20%).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Thị Bích Ngọc đã hoàn thành trọn vẹn quy trình thiết kế kỹ thuật cho sản phẩm tủ tivi BN-1201 mang phong cách hiện đại tại Công ty TNHH Rochdale Spears. Đề tài kết hợp chặt chẽ giữa yêu cầu thẩm mỹ hình khối bất đối xứng cân bằng với các phép tính kiểm nghiệm bền cơ học chịu uốn, chịu nén và tiêu chuẩn dung sai, lượng dư gia công ngành mộc. Mặc dù chưa tiến hành gia công chế tác mẫu vật lý do giới hạn thời gian thực tập tại doanh nghiệp, kết quả tính toán định mức sử dụng vật liệu (tỷ lệ lợi dụng ván MDF đạt 92%, gỗ Sồi đạt 62%) cùng mức giá thành xuất xưởng 5.507.607 VNĐ cung cấp cơ sở dữ liệu kỹ thuật hoàn chỉnh, có tính khả thi ứng dụng cao trong sản xuất đồ gỗ nội thất công nghiệp.