Поиск формы на основе пространственной перекомпоновки прототипа

Функционально-техническая структура

Функционально-техническая структура – это материальная структура, предназначенная для выполнения той или иной технической функции. Речь идет о функциях ее как материального тела в пределах физического взаимодействия с другими телами. В этом смысле взаимодействующие вещь и человек должны рассматриваться как единая конструктивная система – техноформа. Например, с конструктивной точки зрения стул и человек, сидящий на нем, образуют единую материальную систему. Конструируя эту систему, дизайнер трансформирует и сводит все человеческие функции к функциям техноформы. Чтобы удовлетворить человеческие потребности, такой стул должен обладать устойчивостью, жесткостью конструкции, легкостью передвижения и т.п. Эти параметры техноформы суммируются в единой технической функции, которая есть имманентное свойство материальной структуры.

Техническая функция, материал, структура – основные категории, определяющие техноформу как предмет собственно конструктивного действия.

Техническая функция является структурным свойством техноформы. Устойчивость-неустойчивость, сборность-разборность, статичность-динамичность, жесткость-подвижность, скорость движения, мощность и т.д. – все эти структурные свойства техноформы обуславливают технические функции или технические эффекты. Заточив металл, мы получим эффект резания, сверления и т.п. Соединив два материальных элемента тем или другим способом, получим простейшие механизмы – ножницы, рычаг, клещи, пинцет и т.д.

В дизайне под функцией обычно подразумеваются социально-культурные функции, выраженные в технических эффектах. Только рассмотренный под определенным углом человеческой потребности технический эффект приобретает с точки зрения дизайнера функциональность, т.е. социально-культурную значимость. То, что стул является физической опорой для физической нагрузки, - это свойство его техноформы. Но если рассматривать морфологические отличия стула для столовой от стула для учреждения, то следует связать морфологию уже с социально-культурными функциями вещи.

Дизайнер решает задачи не по созданию технических эффектов, а по включению их в сферу жизнедеятельности. Что, например, можно сделать в бытовой сфере на основе электромотора, на какие потребности ответить? Такой ход – от технического эффекта к реализации потребности – соответствует принципу: от морфологии к функции. Обратный ход – от функции к морфологии. На какой технической основе можно автоматизировать некоторые процессы? – На основе электродвигателя, электроники и т.д.

Трансформируя социально-культурную потребность в технический эффект, дизайнер соотносит структуру потребностей с морфологическими свойствами материальной структуры (техноформы). Материальная структура оказывается носителем многих функций. Так холодильник должен не только охлаждать, но быть емкостью определенной вместимости. Часы должны не только показывать время, но и быть ударопрочными, водонепроницаемыми, водонепроницаемыми, пристегиваться к руке и т.д.

5.7 Материал.

Выбор материала должен определяться конструктивными и функциональными задачами, а способ формообразования – учитывать природные и технологические свойства материала. Свойства эти выражаются в пластичности или жесткости, гибкости или хрупкости, легкости или тяжести, прозрачности или непрозрачности и т.д. Одни материалы хорошо зарекомендовали себя в конструкциях с большими статическими нагрузками, другие интересны своими весовыми качествами, гибкостью, прозрачностью и т.д. Но границы известного и неизвестного очень подвижны. Даже изученный материал таит в себе неограниченные возможности формообразования. К примеру, металл – конструкционный материал неограниченных возможностей; изделия из синтетических материалов прочно вошли в нашу жизнь, но, по-видимому, раскрыты еще не все пути их применения.

Обычно, когда появляется новый материал, он используется в конструкциях каким-то привычным образом. В этой ситуации дизайнерские принципы формообразования, с их ориентацией на раскованность мышления, на исследования предельных возможностей материала, особенно уместны. В свою очередь, открытие новых формообразующих приемов и принципов может решительным образом повлиять и на отношение к традиционному материалу.

Положение о том, что материал определяет форму, справедливо указывает на одну строну дела: морфология должна быть внутренне обоснована знанием свойств материала. Но не следует раз найденные соответствия между материалом и формой превращать в стереотипы. Таким образом, верно и обратное утверждение: форма определяет материал.

Не одностороннее следование, выбранному принципу, а столкновение материала и формы и их взаимоопределение – источник целесообразных и остроумных конструктивных решений.

Не следует отождествлять «материал» и «вещество». Материал как морфологическая категория значит больше, чем просто вещество (дерево, металл, пластмасса). Материал – это возможность формы. Например, к пластмассе дизайнер относится не как к веществу, имеющему такую-то формулу, а как к тому, что гибко, пластично, непрерывно, жестко, что обусловлено высокоразвитой технологией и уже воплощено в определенном наборе формотипов (типов конструктивных форм). Это поле конструктивных возможностей и определяет реальный материал для создания изделий.

5.8 Структура.

Дизайнер организует материал тем или иным способом, исходя из поставленной технической задачи (добиться устойчивости, транспортируемости, гибкости, сборности-разборности и т.д.) и из природных возможностей материала. Получаемая в результате морфологическая целостность и есть структура (структурная форма, конструктивная форма, конструкция).

Структура является результатом пересечения двух основных направлений проектного действия: решения задач, связанных с технической функцией, и решения задач, связанных с материалом. При одной и той же технической функции (стул как опора для тела) структура будет существенно видоизменяться в зависимости от используемого материала. При одинаковом материале структурные формы стула будут различными в зависимости от технической функции (стул статичный, поворотный, складной, качающийся.)

Различение материального и функционального аспектов структурной формы имеет смысл при контроле и поиске проектных решений. Например, выбирая направление модернизации изделия, полезно попеременно исследовать ее возможности то по функции, то по материалу, а затем совместить оба плана. В поисках структурной формы может доминировать мотив материала, если техническая функция объекта достаточно традиционна. Так в вариациях структурных форм мебели очень часто обыгрываются конструктивные свойства материала – дерева, пластмассы, металла, картона. В реальном проектировании морфология объекта должна рассматриваться не только расчлененно в различных плоскостях, но и целостно, объемно, в единстве и взаимодействии всех категорий. Такое рассмотрение осуществляется в проектном образе морфологии, т.е. с помощью средств образного мышления.

Одна из типичных ситуаций, где морфологический подход проявляется с особой очевидностью, - это перекомпоновка прототипа. Функции здесь в значительной степени заданы, и основные задачи, которые приходится решать дизайнеру, обычно связаны с поисками более совершенной пространственной компоновки объекта – взаимного расположения конструктивных частей в пространстве.

Перекомпоновка, как правило, предполагает пространственные действия с фигурами и величинами, а также влияет на изменение функционально-технической структуры объекта. Покажем это на примере дизайнерского проекта модернизации токарного гидрокопировального станка с программным управлением фирмы «Утита» (Италия), выполненного группой дизайнеров ВНИИТЭ.

Отправными точками в работе дизайнеров стали следующие вопросы:

- что нужно изменить в прототипе?

- что можно изменить в прототипе?

- каким образом можно произвести эти изменения?

Наибольший интерес представляли для дизайнеров те морфологические особенности станка, которые непосредственно были связаны с деятельностью рабочего оператора. Были выделены элементы станка, которые информируют оператора о ходе выполнения операций; органы управления, к которым он должен прикладывать физические усилия; общие контуры пространственной конфигурации станка, которые предопределяли траекторию перемещения его в пределах рабочего места. Иными словами, преобладающим направлением поисков стал антропоцентричный принцип построения объемно-пространственной структуры станка.

Существенное место в анализе функционально-конструктивных свойств объекта принадлежит эргономике. Для проведения эргономических исследований были изготовлены специальный стенд и макет станка-прототипа в натуральную величину. На стенде и макете имитировались рабочие и наладочные операции, и более детально изучалась компоновка станка и его узлов.

Эргономический анализ выявил наличие в станке ряда зон, где работа оператора сопровождается особенно высоким уровнем мышечных и зрительных напряжений и нагрузок. Зоны эти возникли в результате неправильной, с точки зрения эргономики, компоновки органов управления и средств индикации на пульте станка, неоправданно далекого разнесения зон выполнения мускульных и зрительных операций, из-за неудобной формы рукояток, неудачной конструкции защитных экранов и т.д. Так, одновременно с высокой концентрацией внимания на зоне резания, рабочий должен другой рукой воздействовать на рукоятку, расположенную на пульте управления, для сообщения резцу поступательного движения. Происходит совмещениезрительных и моторных операций, однако зоны их выполнения далеко разнесены в пространстве. На пульте отсутствует единый принцип группировки органов управления, часть органов расположена ниже оптимальной зоны. Затруднена, а в ряде случаев невозможна установка деталей значительной длины при не снятых экранах.

Эффективным средством поиска компоновочных решений является объемное макетирование в натуральную величину. На макете можно проследить межузловые и зональные связи изделия, пластически объединить все его элементы, добиться композиционной целостности. Макетирование позволяет моделировать ситуации взаимодействия оператора с машиной, а также проверять реакцию зрителя (заказчика, потребителя, проектировщиков и др.) на «живую» вещь.

Дата добавления: 2013-12-13