Этапы проектирования изделий

Процесс проектирования представляет собой последовательное выполнение операций от исходной (получения заказа на разработку) до дизайнерского проекта.

Основным фактором, который определяет процесс проектиро­вания, является цель проекта. От нее зависит содержание и направление работы художника-конструктора, применяемые в процессе работы методы и сред­ства. В качестве цели проекта выступают свойства и функции изделий, необходимые обществу. Художнику-конструктору необ­ходимо спроектировать вещь та­кой, чтобы по полезности она превосходила свои аналоги. Процесс проектирования име­ет организационные формы. Он расчленяется на этапы, для каж­дого из которых ставятся свои задачи. Результаты этапов оформляются соответствующей нормативной документацией и материалами.

В соответствии с ГОСТ 2.103—68 «ЕСКД. Стадии раз­работки» установлено пять ос­новных стадий проектирования промышленных изделий. Всем стадиям инженерного проекти­рования соответствуют опреде­ленные этапы художественного конструирования, которые вме­сте образуют единый процесс со­здания промышленных изделий.

При инженерном или техни­ческом проектировании разра­батывается материальная основа изделия, а при художественном конструировании эта основа на­деляется удобством пользова­ния и красотой. Имея другие за­дачи, оно, таким образом, отли­чается от инженерного проекти­рования. Участие художника-конструктора в проектировании особенно важно в начале работы — на этапах предпроектного анализа и разработки художественно-конструкторских предложений, т. е. когда рождаются идея и за­мысел будущего изделия. На по­следующих этапах замысел раз­вивается и реально воплощает­ся в проекте.

1-й этап. Предварительный анализ и разработка технического зада­ния. Особенностью метода худо­жественного конструирования является системный поиск реше­ния, когда процесс проектирова­ния начинается задолго до по­явления чертежей. На первом этапе определяются требования, связанные с функционировани­ем изделия, и устанавливаются общие требования технической эстетики, которые всегда обес­печивают комплексный подход к проектируемому изделию.

Разработка технического зада­ния включает предварительный анализ, при котором ведется сбор информации о целях проек­та, устанавливаются материаль­но-технические возможности предприятий, которые будут вы­пускать проектируемое изделие, определяется потребность в нем и сфера потребления, характер спроса и сбыта, комплекс техно­логических требований, место изделия в коплексе функцио­нально связанных с ним вещей, перспективы развития техники и технологии производства и другие вопросы социально-эко­номического характера.

При разработке технического задания в процессе проектирования объектов техники определя­ются общие эргономические требования и дальнейшие спе­циальные исследования, которые необходимо провести. Принци­пы, методы и требования эрго­номики находят отражение и на всех последующих этапах худо­жественного конструирования.

На первом этапе анализа со­циальных потребностей и тех­нико-экономических возможнос­тей учитываются характерные черты формы, стилевая направ­ленность и формируется систе­ма ограничений, которая вместе с установленными общими зада­чами проектирования служит основой для предварительной оценки проектной ситуации и определения желаемых свойств проектируемого изделия. Пониманию и формированию общей задачи проектирования в значи­тельной мере способствует зна­комство художника-конструкто­ра с прототипами изделия.

Предварительный анализ на первом этапе способствует ква­лифицированному участию ху­дожника-конструктора в разра­ботке технического задания на проектирование и позволяет на­метить проектную стратегию.

Техническое задание на худо­жественное конструирование представляет собой документ (составляется только заказчиком или совместно с исполнителем, утверждается заказчиком и ис­полнителем), в котором устанав­ливаются назначение, техничес­кие и экономические характери­стики объекта проектирования, потребительские и другие требо­вания к нему, а также стадии разработки. При этом на любой стадии допускается при взаим­ном согласовании и утвержде­нии внесение изменений в за­дание.

2-й этап. Разработка художественно-конструкторских предложений. После получения задания худо­жник-конструктор приступает к разработке предварительных ва­риантов художественно-конст­рукторских предложений. Этот процесс ведется параллельно с углубленным анализом исход­ной проектной ситуации и про­тотипов.

В начальной стадии проекти­рования художник-конструктор, анализируя исходную ситуацию, выясняет, чем она не удовле­творяет человека и что в ней до­лжно быть изменено. При этом он изучает потребности в кон­кретном изделии, выявляет тен­денции в развитии его формы и функции, технические характе­ристики, особенности эксплуата­ции и пути оптимизации функ­ционального процесса и т. д. Важную роль в этом анализе играют сведения об аналогах, т. е. лучших и близких к проек­тируемому изделию образцах, и прототипах. Необходимо иметь в виду, что аналоги — это те из­делия, которые уже существуют. Но в процессе проектирования могут быть созданы (например, в другой стране) более совер­шенные, поэтому требования к разрабатываемому изделию могут существенно измениться. Изучение динамики развития изделий (построенных в цепочку прототипов) позволяет выявить культурно-историческую тенден­цию в смене их различных свойсгв, а также факторы, обу­словившие эти смены. Такой анализ способствует форми­рованию проектного замыс­ла и выявлению возможно­го дальнейшего развития из­делия. В практике нередки слу­чаи, когда созданию качествен­ных изделий способствовало изучение отдаленных прототи­пов.

Важным моментом в процессе анализа исходной ситуации, аналогов и прототипов является установление объективных функциональных, конструктив­ных и других условий формооб­разования.

Художник-конструктор дол­жен знать технические возмож­ности и условия формообразо­вания изделий, поэтому при анализе аналогов изучаются осо­бенности их конструктивного решения, технологии производ­ства, свойства материалов. Та­кое исследование позволяет не только точнее разрабатывать требования к будущему изде­лию, но и успешнее реализовывать их в проекте.

На основании анализа анало­гов и прототипов делается также вывод о строении формы изделия. Композиционный ана­лиз формы позволяет выявить систему функциональных и кон­структивных связей и комп­лексно оценить достоинства и недостатки формы, функции и конструкции изделия. Поэтому анализы функции, конструкции и формы взаимно дополняют друг друга.

Кроме анализа аналогов и про­тотипов объекта — так называ­емого ретроспективного модели­рования и установления сово­купности требований к нему — конструктивного моделирования, важным средством в поиске проектного замысла является прогнозирование — перспектив­ное моделирование. Прогнозиро­вание основывается на правиль­ном построении идеала будуще­го предмета и основных направ­лениях движения к нему с учетом закономерных изменений социальных, технико-экономиче­ских и других условий. Каждая последующая перспективная мо­дель должна органически выра­стать из предыдущей, устраняя присущие ей недостатки. Такое исследование способствует более правильному определению задач в настоящем.

В целом «проектное исследо­вание призвано упорядочить познавательную деятельность дизайнера, направить ее в русло реализации проектного замысла, наполнения его конкретным со­держанием. В свою очередь проектный замысел дает воз­можность устанавливать связи между далеко отстоящими друг от друга научными данными, ви­деть за частными решениями цели проектирования».

Итак, выполнив анализ и исследования, художник-конст­руктор определяет комплекс требований к проектируемому объекту. Устанавливаются дей­ствующие нормы, оптимальный ассортимент изделий (если тре­буется), функциональные, фор­мообразующие и другие требо­вания, разрабатываются мето­дические указания и т. д. На основе выявленных требований определяются условия наилуч­шего функционирования изде­лия с участием человека, т. е. связи в системе ЧМС. Требова­ния располагаются в зависимо­сти от их важности, что затем учитывается при решении по­ставленной задачи.

На основании установленных требований, а также норматив­ных материалов, художник-кон­структор разрабатывает вариан­ты художественно-конструктор­ских предложений проектируе­мого объекта, которые еще не являются проектами изделия, но уже включают данные, необ­ходимые для формирования замысла и реализации его в про­екте. После согласования с заказчиком один из вариантов художественно-конструкторских предложений принимается для дальнейшей разработки.

3-й этап. Разработка эскизного художественно-конструкторского проекта. На этом этапе, тесно связанном с инженерным про­ектированием, определяются общая структура, кинематиче­ская, электрическая и другие схемы технических объектов, конструкционные и отделочные материалы, покупные изделия или детали, габариты узлов и изделий, применяемые конст­руктивные решения, ведется поиск и отработка формы. Ху­дожник-конструктор осущест­вляет эскизный поиск будущего изделия на основе принятых ре­шений по его конструкции и технологии изготовления, дан­ных эргономических исследова­ний и других, что отвечает ком­плексу требований технической эстетики. При проектировании технических объектов взаимо­действие конструктивных и ком­позиционных факторов — основ­ной момент поиска.

На этапе разработки эскизно­го художественно-конструктор­ского проекта рождается, как правило, большое количество ре­шений. Эскизы изделий выпол­няются в виде рисунков л чер­тежей, что позволяет оператив­но вносить различные измене­ния. Помимо изготовления эскизов, художник-конструктор ведет поиск и отработку форм изделия с помощью моделирования и макетирования. Модель отражает объемно-пространст­венное решение проектируемого изделия, а макет, кроме того, и его цвет, фактуру материала и графические элементы. Моде­ли и макеты всего изделия или отдельных узлов выполняются, как правило, в условном мате­риале (дереве, гипсе, бумаге, картоне, пластилине и т. д.).

Эскизные проекты подверга­ются всестороннему анализу, в результате которого выбирается один или несколько лучших ва­риантов. В соответствии с СХКД ВНИИТЭ, эскизный художест­венно-конструкторский проект представляет собой совокуп­ность документов, которые со­держат основные принципиаль­ные художественно-конструк­торские решения и обоснования выбранного варианта. После согласования с заказчиком и ут­верждения эскизный проект служит основанием для дальней­шей разработки.

4-й этап. Разработка технического ху­дожественно - конструкторского проекта. Этот этап соответствует разработке технического проек­та. Ранее принятый эскизный проект отрабатывается оконча­тельно. Разрабатываются узлы и элементы конструкций, прове­ряется осуществимость и целе­сообразность предложенных ре­шений, анализируется с инже­нерных позиций схема компо­новки. Художник-конструктор должен учесть в форме изделия все изменения, которые могут произойти в процессе инженер­ного проектирования, поэтому он должен хорошо знать конст­рукцию изделия, технологию его производства.

На данном этапе проектирова­ния решают также вопросы вы­бора рациональных конструкци­онных материалов, оптимальной технологии изготовления изде­лий, унификации узлов и дета­лей. Важное значение имеет эргономический анализ проекти­руемого изделия и дальнейшая разработка его с учетом эргоно­мических требований.

Когда вопросы формы изделия в целом уже решены, художник-конструктор более тщательно отрабатывает форму отдельных деталей, и особенно тех, кото­рые связаны с удобством пользо­вания изделием. Окончательно отрабатываются цветовое реше­ние изделия и фактура поверх­ности. Вместе с технологом, фи­зиологом и другими специали­стами художник-конструктор подбирает необходимые облицо­вочные и отделочные материа­лы, так как, кроме эстетических требований, цвет и фактура по­верхности должны удовлет­ворять требованиям физио­логии.

При разработке технического (художественно-конструкторско­го проекта отдельные техничес­кие параметры изделия, техноло­гические возможности производ­ства, эргономические требования, композиционный замысел и дру­гие параметры могут оказаться в некотором противоречии. По­этому для художника-конструк­тора важной задачей на данном этапе является координация работы многих специалистов и увязка различных параметров будущего изделия. Он должен отдать предпочтение той или иной группе формообразующих факторов в зависимости от назначения изделия и главных задач проектирования. Оценка совместимости факторов может привести к уточнению и изменению, но уже на более высоком уровне, отдельных параметров изделия. Это, как правило, связано с уточнением комплекса исходных данных, а иногда с новым истолкованием проблемы и изменением технического задания, так как процесс художественного конструирования сложный и обратимый. Лишь после многократных поисков художник-конструктор находит вариант, который удовлетворяет всем требованиям. Но после этого он еще анализирует и оценивает потребительские свойства изделия, его социальную роль. После этого результаты представляются на утверждение.

На этапе разработки техниче­ского художественно-конструк­торского проекта, кроме черте­жей общего вида, компоновоч­ных, декоративно-графических элементов и технического ри­сунка изделия (перспективного изображения), выполняют моде­ли и макеты в условном мате­риале (или используют утверж­денные на предыдущем этапе и доработанные с учетом замеча­ний). При разработке сложных и новых изделий иногда изго­товляют действующие модели в натуральную величину, кото­рые наиболее полно характери­зуют их реальные потребитель­ские свойства. Особенно необ­ходимы такие модели при про­ектировании сложных объектов, имеющих криволинейное очер­тание поверхности. Они служат не только для отработки формы, но и для разработки точных кон­структивных чертежей криволи­нейных элементов и шаблонов.

Художественное конструиро­вание изделий со сложной фор­мой может вестись с применени­ем электронных устройств. Ав­томатизированное проектирова­ние, например, широко приме­няется при разработке кузовов автомобилей. Оно обеспечивает точную информацию о поверх­ности и основных образующих линиях макета кузова, дает возможность точно воспроизве­сти форму опытных и серийных образцов, освобождает художни­ков-конструкторов и макетчи­ков от работ, связанных с постро­ением перспективных изобра­жений, замерами, и значительно сокращает процесс художест­венного конструирования в це­лом. Наличие единого носителя информации (например, перфо­ленты), сохраняемой на всех этапах проектирования, избав­ляет от недостатков обычного проектирования, а именно от­клонений и наслоения ошибок на каждом из последующих эта­пов и при изготовлении опытно­го образца. Однако приоритет в решении творческих задач оста­ется за человеком.

При проектировании большинства изделий для серийного производства необходимо изго­товлять макетный образец — действующее изделие, которое, кроме формы изделия, отражает его цвет, фактуру материала, графические элементы.

В технический художествен­но-конструкторский проект, кро­ме чертежей и макетов, входят также пояснительная записка, схемы и расчеты. Пояснитель­ная записка включает обосно­вание и описание художествен­но-конструкторского решения и перечень требований и замеча­ний к последующей разработке или изготовлению. На схемах, номенклатура которых опреде­ляется в зависимости от сложно­сти проектируемого изделия, по­казываются его составные части и связи между ними в условных изображениях или обозначени­ях. В расчетах, произведенных исполнителем, по согласованию с заказчиком приводятся дан­ные, необходимые для обоснова­ния принятых решений.

Таким образом, технический художественно-конструкторский проект представляет совокуп­ность документов, которые со­держат полные и окончательные решения художественного кон­струирования проектируемого изделия, его технико-экономиче­ские показатели.

Рабочее проектирование. На этом этапе разрабатываются ра­бочие чертежи изделия. Вопро­сы формообразования уже реше­ны на предыдущих этапах, и объем работы художника-кон­структора резко уменьшается.

При выполнении рабочих черте­жей он выступает в роли консультанта. Художник-конструк­тор контролирует или непосред­ственно участвует в разработке шаблонов и сложных чертежей, связанных с формой поверхно­сти изделий (плазовые черте­жи), а также в выполнении раз­личных надписей.

Определенные трудности, свя­занные с технологическими воз­можностями предприятия-изго­товителя, могут обнаружиться уже при разработке чертежей технологической оснастки. Воз­никает необходимость внесения некоторых корректив в форму изделия. Эти вопросы должны решаться только художником-конструктором или при его уча­стии.

По выполненным рабочим чертежам изготавливают один или несколько опытных образ­цов, которые предназначены для художественно-конструкторской оценки нового изделия, а также для испытаний на соответствие функциональному назначению, прочность, долговечность и т. д.

Дата добавления: 2014-11-18