Quá trình thiết kế sản phẩm là gì

Một vấn đề thường được đặt ra và tranh luận là xác định rõ giới hạn của quy trình thiết kế sản phẩm và công nghệ. Thông thường, hai quan điểm cơ bản được đề cập là:

Thứ nhất, quá trình thiết kế sản phẩm được bắt đầu từ khi có quyết định về việc thiết kế sản phẩm và kết thúc khi có được bản vẽ và các tài liệu có liên quan về sản phẩm mới. Theo đó, quá trình thiết kế sản phẩm và công nghệ mới chỉ bao gồm một khoảng thời gian hoàn toàn xác định (thường là ngắn) trong quá trình chuẩn bị sản xuất chỉ là sự chuẩn bị cho việc đưa sản phẩm và công nghệ mới vào sản xuất. Nhiều tác giả chỉ coi đây là sự thiết kế sản phẩm và công nghệ theo nghĩa hẹp. Tuy nhiên, cách hiểu này thường tồn tại trong các cấp triển khai, thừa hành bởi nó đề cập tới những nội dung hoàn toàn xác định về mặt hành động, không gian và thời gian, là cơ sở xác thực để tổ chức thực hiện, triển khai cụ thể. Chỉ với cách hiểu cụ thể như thế này các ý đồ về sản phẩm và công nghệ mới mới có thể được triển khai, biến thành hiện thực.

Thứ hai, Quá trình thiết kế sản phẩm bắt đầu từ khi hình thành ý tưởng về đổi mới sản phẩm và chủ trương đưa sản phẩm mới ra thị trường, kết thúc khi sản phẩm mới được sản xuất chính thức. Theo quan điểm này, quá trình thiết kế sản phẩm và công nghệ là một quá trình lâu dài, chỉ kết thúc khi "sản phẩm cuối cùng" đã được hoàn thành, tức là sản phẩm mới đã được đưa vào sản xuất, công nghệ mới đã được đưa vào khai thác, sử dụng. Thiết kế sản phảm và công nghệ mới theo nghĩa này được hiểu rộng hơn, toàn diện hơn và ở cấp chiến lược, dài hạn.

Những khác nhau trong ý kiến về giới hạn quy trình thiết kế sản phẩm xuất phát từ những quan niệm khác nhau về nội dung (trước hết là sự phân chia các bước, các giai đoạn và chính bản thân quy trình thiết kế sản phẩm mới).

Theo quan điểm thứ nhất, thiết kế sản phẩm mới là công việc có tính chất định kỳ, gián đoạn, được triển khai từ trên xuống.

Quan điểm thứ hai, xuất phát từ chỗ coi thiết kế sản phẩm mới và đưa chúng ra thị trường là những hoạt động thường xuyên, được thực hiện một cách liên tục, không gián đoạn và được thực hiện từ dưới lên là chính, đồng thời có kết hợp với các quyết định từ trên xuống và sự phối hợp, hiệp tác của các bộ phận chức năng (theo chiều ngang). Hiện nay cả hai quan niệm này đều đang được sử dụng trong những công ty thuộc các quốc gia khác nhau, thậm chí ngay cả trong các công ty của cùng một nước. Sự khác biệt này làm cho nhiều khi các số liệu về chi phí nghiên cứu và thiết kế sản phẩm/công nghệ mới giữa các công ty khó có thể so sánh được với nhau, hoặc là cho sự so sánh này trở nên không chính xác.

Quy trình thiết kế sản phẩm (từ khi hình thành ý tưởng sản phẩm tới khi đưa sản phẩm vào sản xuất) thường là một chu trình lặp lại nhiều vòng và có thể được mô tả trong hình sau:

Trong giai đoạn đầu - hình thành ý tưởng, ý đồ về sản phẩm/công nghệ - mục tiêu chủ yếu là tìm kiếm các ý tưởng về sản phẩm và công nghệ có thể sử dụng và khai thác trong tương lai. Nó có thể bắt đầu ngay từ khi một sản phẩm/công nghệ mới khác bắt đầu được

đưa ra thị trường, nhưng cũng có thể chỉ xuất hiện khi các sản phẩm đang được sử dụng đã tỏ rõ những ưu điểm và nhược điểm của chúng. Những ý tưởng mới này có thể được thu thập qua công tác nghiên cứu của bản thân doanh nghiệp, qua các thông tin chuyên ngành, qua các quan sát của cán bộ, nhân viên công ty, qua các hoạt động nghiên cứu của các bộ phận có liên quan của doanh nghiệp và qua các nguồn thông tin khác. Nhiều khi, các doanh nghiệp tổ chức các cuộc thi để tìm tòi các ý tưởng thích hợp cho mình.

Trong giai đoạn thiết kế chi tiết sản phẩm và công nghệ, các ý tưởng về ssản phẩm và công nghệ mới sẽ được lần lượt cụ thể hoá bằng các thiết kế cụ thể (về kiểu dáng, kết cấu, tính năng tác dụng, vật liệu, kỹ thuật sản xuất, khả năng sử dụng...) và kiểm định trên tất cả các mặt này. Những hoạt động đó có thể được thực hiện một cách riêng rẽ hoặc theo đề án (một cách tổng hợp). Nó không chỉ bao gồm việc cụ thể hoá các ý đồ bằng các bản vẽ kỹ thuật, các bản hướng dẫn kỹ thuật và công nghệ, mà còn có cả những kết luận, đánh giá về các phương án được đưa ra. Những đánh giá này đều được tập hợp, lưu trữ để sử dụng lại sau này (chẳng hạn khi nghiên cứu để đổi mới, cải tiến ngay chính những sản phẩm công nghệ này). Như vậy, sản phẩm của giai đoạn này là một hệ thống những bản vẽ, những bản thiết kế với những mức độ cụ thể và nội dung khác nhau liên quan tới toàn bộ quá trình sản xuất, lưu thông và khai thác, sử dụng các sản phẩm/công nghệ đó. Trong nhiều trường hợp, việc thiết kế chỉ được coi là hoàn thành khi có mô hình mô phỏng sản phẩm/công nghệ mới. Nếu như việc hình thành ý tưởng, ý đồ với sản phẩm và công nghệ đòi hỏi có sự tham gia của đông đảo mọi người thì những hoạt động thiết kế trong giai đoạn này lại thường được tập trung vào một số bộ phận có liên quan (phòng kỹ thuật, trung tâm nghiên cứu, phòng thí nghiệm,...) chỉ sau khi đã có các bản thiết kế và mô hình sản phẩm/công nghệ mới người ta mới tổ chức đánh giá chúng và tập hợp ý kiến của những người có liên quan. Nhiều tác giả phân chia các hoạt động thiết kế thành các loại hình thiết kế khác nhau: Thiết kế tính năng, tác dụng của sản phẩm/công nghệ... Mỗi hình thức như thế phải đáp ứng những mục tiêu riêng biệt. Sự phân chia này có tính tương đối những là cần thiết cho việc tổ chức sự phối hợp trong thiết kế, đặc biệt là khi sản phẩm/công nghệ phức tạp, có quy mô lớn. Sự trợ giúp của các phương tiện kỹ thuật làm cho quá trình thiết kế sản phẩm và công nghệ trở nên thuận lợi hơn, nhưng không làm mất đi tính phức tạp của nó.

Sản xuất thử là giai đoạn bắt buộc phải có trong hầu hết các hoạt động nghiên cứu, thiết kế sản phẩm và công nghệ mới. Mục đích của việc này không chỉ là kiểm tra, đánh giá lại khả năng sản xuất ra sản phẩm hoặc khả năng sử dụng, vận hành công nghệ, nhằm kiểm tra, đánh giá hiệu quả của việc sản xuất, sử dụng đó mà nó giúp các nhà thiết kế phát hiện những bất hợp lý trong kết cấu của sản phẩm/công nghệ. Đối với những sản phẩm/công nghệ có liên quan tới sức khoẻ con người và sự an toàn lao động, sự kiểm nghiệm càng chặt chẽ thì vai trò của quá trình sản xuất thử càng quan trọng, việc thực hiện chúng có quy mô càng lớn và phức tạp. Hầu hết các nước đều có những quy định cụ thể (về mặt kỹ thuật - công nghệ và tiêu chuẩn vệ sinh, sức khoẻ) về việc kiểm nghiệm sản xuất thử như thế này. Giai đoạn này chỉ kết thúc khi có kết luận rõ ràng sản phẩm/công nghệ được dự kiến đưa ra sản xuất không thích hợp hoặc chúng được chấp nhận và các tài liệu thiết kế (đã sửa đổi/điều chỉnh) được bàn giao cho bộ phận sản xuất.

Sau khi việc sản xuất thử đã khẳng định tính ưu việt, hiệu quả của sản phẩm/công nghệ mới, chúng được chuyển sang sản xuất hàng loạt hoặc sử dụng một cách đại trà. Đây là

giai đoạn khai thác kinh tế sản phẩm/công nghệ mới. Trong và sau khi sản xuất hàng loạt, có thể có những cải tiến cần thiết hoặc có sự đa dạng hoá sản phẩm/công nghệ trước khi đưa vào tiếp tục sản xuất sản phẩm (hoặc sử dụng công nghệ). Các hoạt động này thường đan xen vào nhau, vừa cho phép kéo dài thời gian sản xuất sản phẩm và khai thác công nghệ trên thực tế. Điều quan trọng trong 2 giai đoạn này là phải có chế độ đánh giá định kỳ việc sử dụng công nghệ sản xuất sản phẩm theo giác độ nghiên cứu - thiết kế để có sự cải tiến thích hợp. Mục tiêu của quá trình sử dụng công nghệ và sản xuất sản phẩm là khai thác chúng càng nhiều càng tốt chứ không phải càng lâu càng tốt.

Theo mô hình trên, có thể hình dung được rằng, trong quá trình nghiên cứu, thiết kế sản phẩm và công nghệ mới, người ta có thể thu được không phải chỉ là một, mà có thể là một số sản phẩm/công nghệ mới. Điều này cho phép các doanh nghiệp có thể lựa chọn sử dụng sản phẩm/công nghệ nào cho thích hợp.

Mỗi giai đoạn trong quá trình thiết kế sản phẩm đòi hỏi những chi phí khác nhau (về số lượng, về loại, về cơ cấu chi phí) và những kết quả khác nhau. Sơ đồ sau đây cho thấy mối quan hệ này: 

Với việc thiết kế cả sản phẩm lẫn công nghệ, người ta thường phân biệt 2 hình thức:

- Thiết kế sản phẩm và công nghệ trên cơ sở những modul chức năng đã có sẵn. Hình thức này thường dựa vào những mô hình, kết cấu đã được đưa vào khai thác và sử dụng. Những bộ phận "mới" của sản phẩm và công nghệ thường là những bộ phận chọn lọc, đang có những vấn đề hoặc những điểm hạn chế về một hoặc một số điểm, làm cho việc khai thác chúng không đưa lại hiệu quả như mong muốn, hoặc có những tiến bộ mới mà người ta có thể cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng công nghệ, nâng cao hiệu quả của việc sản xuất, kinh doanh hoặc sử dụng sản phẩm. Đây thực ra cũng là một phương pháp ưa dùng để đưa ra nhiều sản phẩm, công nghệ mới một cách tiết kiệm, nhanh chóng, đặc biệt là đối với các sản phẩm hữu hình trong điều kiện thị trường có sự thay đổi nhanh chóng về mẫu mã sản phẩm.

- Thiết kế sản phẩm và công nghệ dưới hình thức những cải tiến, đổi mới các sản phẩm và công nghệ đang được khai thác sử dụng. Nếu như hình thức trên thường gắn với những đổi mới trên quy mô khá lớn và cơ bản thì hình thức này thường chỉ là sự cải tiến ở mức độ hạn chế hơn. Trong trường hợp này, người ta thường xuất phát từ những ý tưởng, sáng kiến về đổi mới, cải tiến sản phẩm và công nghệ để thiết kế chúng (trái ngược với hình thức trên, xuất phát từ bản thiết kế và ý đồ thiết kế để quyết định). 

Nguồn: TS. Nguyễn Thị Minh An (Quantri.vn biên tập và hệ thống hóa)