Kiến trúc sản phẩm
Khái niệm
- Kiến trúc sản phẩm chính là sơ đồ mô tả việc bộ phận nào của sản phẩm thực hiện chức năng gì (mối quan hệ giữa các bộ phận vật lý và các chức năng của sản phẩm)
- Kỹ thuật này bổ sung cho phần Thiết kế hiện thực hóa ý tưởng ở cuối Chương 4
Phân tích
- Mỗi sản phẩm bất kỳ đều được cấu thành từ hai thành tố chính: phần “vật lý” là những chi tiết, cụm chi tiết,...sờ được, nắm được, nhìn thấy được và phần “phi vật lý” hay các “chức năng”, là các hoạt động, các chuyển biến bên trong sản phẩm mà chúng ta không thể “nhìn” hay “sờ” thấy
- Thông thường, sản phẩm hiện đại được phân thành từng block (khối, mô đun) khác nhau
- Kiến trúc sản phẩm chính là sơ đồ mô tả việc chức năng nào được gán cho block nào của sản phẩm. Nói cách khác, Kiến trúc sản phẩm cho chúng ta biết mối quan hệ giữa các bộ phận vật lý và các chức năng của sản phẩm
- Kiến trúc sản phẩm là cốt lõi của việc Thiết kế sản phẩm ở cấp độ hệ thống
- Việc xác định Kiến trúc sản phẩm đồng nghĩa với việc gán các chức năng cụ thể cho những bộ phận vật lý cụ thể làm cơ sở cho việc chi tiết hóa thiết kế cũng như xác định rõ những phần việc cần làm tiếp theo
Minh họa kiến trúc mô đun (bên trái) và kiến trúc tích hợp (bên phải).
Câu hỏi
1. Nêu ưu và nhược điểm của mỗi kiểu kiến trúc
2. Mỗi kiểu kiến trúc trên được dùng cho những loại sản phẩm nào?
Phân loại kiến trúc sản phẩm
- Về cơ bản, chúng ta có 2 loại Kiến trúc sản phẩm: Kiến trúc mô đun (Modular) và Kiến trúc tích hợp (Integral)
- Trong kiến trúc mô đun, các block vật lý được phân chia chức năng rõ ràng, mỗi block đảm nhận một chức năng nhất định, không chồng chéo
- Trong kiến trúc tích hợp, các chức năng có thể chồng chéo, đan xen giữa các block: Mỗi block có thể tham gia đảm nhận ở nhiều chức năng khác nhau và mỗi chức năng có thể được đảm nhận bởi nhiều block
- Trong thực tế, các sản phẩm thường sử dụng Kiến trúc Hỗn hợp, trong đó có một phần sử dụng kiến trúc mô đun (mỗi block đảm nhận một chức năng riêng) và một phần khác sử dụng kiến trúc tích hợp
Sản phẩm dùng kiến trúc mô đun
- Một ví dụ có thể đưa ra về Kiến trúc mô đun là một ngôi nhà (sản phẩm) đủ rộng mà ở đó, mỗi phòng thực hiện một chức năng riêng biệt: phòng khách, phòng bếp, gara, phòng ngủ, phòng trưng bày,…
- Dễ dàng thấy được là kiểu Kiến trúc mô đun này mang lại sự thoải mái, dễ dùng, sự độc lập giữa các mô đun rất cao dẫn đến việc một mô đun bị hỏng thì các mô đun khác sẽ không (hoặc ít) bị ảnh hưởng
- Nhược điểm cơ bản của kiểu Kiến trúc mô đun là việc nó không giúp tiết kiệm được không gian
- Với những sản phẩm đòi hỏi khắt khe về tiết kiệm không gian như điện thoại di động, máy tính xách tay,…thì kiến trúc mô đun không phải là lựa chọn tốt
Sản phẩm dùng kiến trúc tích hợp
- Kiến trúc tích hợp ở mức độ cao với sản phẩm máy tính để bàn “tất cả trong một” (All in One PC). Phần thùng máy chứa các bo mạch, vi xử lý,…được ghép với bộ phận màn hình để tiết giảm không gian, cho phép tạo ra các mẫu máy đẹp, gọn hơn
- Ưu điểm cơ bản của Kiến trúc tích hợp là sự tiết kiệm về không gian, vật tư,…
- Kiến trúc tích hợp có nhược điểm cơ bản là sự phụ thuộc chặt chẽ của các block vào nhau dẫn đến việc nếu một block gặp vấn đề thì các block khác sẽ bị ảnh hưởng và cả sản phẩm có thể không hoạt động được
- Ngoài ra, cơ chế hoạt động bên trong sản phẩm dùng Kiến trúc tích hợp tương đối phức tạp và khó xác định hơn Kiến trúc mô đun
Mô đun hóa sản phẩm
- Để nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm, nhiều công ty thiết kế sản phẩm dưới dạng các mô đun lớn
- Trong mỗi mô đun có thể có nhiều mô đun nhỏ hoặc cụm tích hợp
- Các mô đun lớn này liên kết và tương tác với nhau qua các “giao diện” (interface) và đảm bảo hoạt động của sản phẩm
- Việc phân chia sản phẩm thành các cụm mô đun lớn này và chia mô đun lớn thành các khối nhỏ hơn được gọi là mô đun hóa
Mô đun hóa
- Mô đun hóa đặc biệt có ý nghĩa trong sản
xuất hiện đại. Mô đun hóa giúp cho việc thuê gia công ngoài (outsource) trở nên dễ dàng, giúp đẩy nhanh sản xuất, hạ giá thành sản phẩm - Mô đun góa giúp cho việc tùy biến sản
phẩm theo sở thích khách hàng trở nên dễ dàng hơn - Một ví dụ về lợi ích của mô đun hóa có thể thấy thông qua cuộc cách mạng về lắp ráp máy tính để bàn vào những năm 1990. Việc mô đun hóa giúp các công ty máy tính, đi đầu là DELL, đưa ra khái niệm “máy tính tự dựng”. Với cách tiếp cận mới này, khách hàng khi mua máy tính sẽ tự chọn các bộ phận cần thiết cho nhu cầu của mình và bỏ đi những phần không cần thiết. Nó giúp công ty thỏa mãn khách hàng tốt hơn thông qua việc đáp ứng nhu cầu và tiết kiệm chi phí mua sắm
- Hiện nay, xu hướng “tự chọn cấu hình” sản phẩm đã lan từ ngành sản xuất máy tính sang sản xuất ô tô, đồ gia dụng, quần áo, giày dép,…
Các kiểu liên kết mô đun
- Liên kết slot
- Liên kết bus
- Liên kết sectional
Câu hỏi
1. Hãy lấy ví dụ về 3 loại liên kết trên
2. Nêu ưu nhược điểm của từng loại liên kết
Các kiểu liên kết
- Liên kết slot là liên kết mà trong đó, mỗi block/mô đun liên kết với “nền” theo các “giao diện” khác nhau, các mô đun không thể hoán đổi slot cho nhau
- Liên kết bus là liên kết trong đó các mô đun khác nhau liên kết với khối nền thông qua các giao diện giống nhau (gọi là các giao diện “chuẩn”). Trong liên kết bus, các mô đun có thể hoán đổi vị trí cho nhau
- Liên kế sectional là kiểu liên kết mà trong đó, các mô đun kết nối với nhau trực tiếp, không cần thông qua bus chung hay khối nền. Các giao diện cũng là giao diện chuẩn
Ảnh hưởng của kiến trúc sản phẩm
- Thay đổi sản phẩm
- Đa dạng hóa sản phẩm
- Tiêu chuẩn hóa
- Nâng cao hiệu năng
- Chi phí sản xuất
- Quản lý dự án
Các bước xác định kiến trúc sản phẩm
- Tạo sơ đồ hệ thống: Liệt kê ra tất cả những chức năng có thể có của sản phẩm (ghi tên các chi tiết lên giấy, mỗi chi tiết một mảnh, và dán các mảnh giấy lên bảng)
- Tạo các khối chức năng: Sau khi liệt kê tất cả các chức năng, các nhà thiết kế cần nhóm các chức năng có thể nhóm lại với nhau để tạo thành các khối (dán lại các mảnh giấy trên bảng sao cho các chức năng cần nhóm nằm cạnh nhau)
- Tạo layout hình học: Layout hình học là bản vẽ phác thảo các khối chức năng của sản phẩm trong đó chỉ rõ khối nào nằm ở đâu, tiếp giáp những khối nào để thuận tiện nhất cho hoạt động của sản phẩm (vẽ bằng bút trên bảng, trên giấy hoặc dựng bằng vật liệu dễ cắt như xốp, carton,…)
- Xác định tương tác: xác định các tương tác có thể có giữa các nhóm chi tiết nhằm làm rõ cơ chế hoạt động của sản phẩm cũng như những sự cố có thể phát sinh nhằm kịp thời sửa đổi, phòng ngừa Các kiến thức bổ sung về kiến trúc sản phẩm có thể xem ở file sau (được upload trên Topic Phụ lục 1 tại box hỗ trợ người dùng sách): PL1#5: Kiến trúc sản phẩm
