Дизайн в индустриальном машинном производстве. Конец XVIII века начало XX века

Начало технической революции связывают с изобретением челнока-самолета и прялки «Дженни» в текстильном производстве, с изобретением паровой машины и конвейера, эти новые открытия, технические достижения, индустриальное производство требовали и новых технических решений, новых принципов формообразования.

 

В XVII – XVIII веках благодаря развитию техники человек научился облегчать свой труд, осваивать пространства планеты, «спрессовывать» время» – производить в меньшую единицу времени большее количество товара. В конце XVIII века начинается переход от ремесленного и мануфактурного (от лат. manus – рука и factura – изготовление) к машинному производству. Перемены происходили незаметно и начались они с изменения средств труда в ткацкой промышленности:

· Джон Кей, создал крутильную машину (1730), предложил механический (самолетный) челнок для ручного ткацкого станка (1733).

· Джон Уайетт (1733 г.) механик-самоучка изобрел первую прядильную рабочую машину, в которой роль человеческих пальцев, скручивающих нить, выполняли несколько пар вытяжных валиков.

· Джеймс Харгривс плотник и прядильщик в 1765 году изготовил механическую самопрялку, которую назвал в честь дочери – «Дженни».

Прялка «Дженни» полностью механизировала процесс прядения, то есть заменяла руки прядильщика. Человек лишь приводил ее в движение. Таким образом, самопрялку «Дженни» можно назвать одной из первых машин. В течение последующих 15–20-ти лет самопрялка «Дженни» неоднократно усовершенствовалась. Уже в 1779 году один человек на одном станке следил за работой 12-ти тысяч веретен.

Шотландский изобретатель Джеймс Уатт, человек, которого считают изобретателем паровой машины, был ключевой фигурой в промышленной революции.

Впервые паровую машину описал Герон Александрийский в первом веке. В 1698 году Томас Сейвери запатентовал паровую машину, которую использовали для откачки воды. В 1712 году англичанин Томас Ньюкомен запатентовал ее улучшенную версию. Однако машина Ньюкомена обладала такой низкой производительностью, что ее использовали только для откачки воды из угольных шахт.

Рис. 1.13 Джеймс Уатт и чертеж паровой машины Дж. Уатта

 

В 1763 году администрация университета шотландского города Глазго решила отремонтировать университетскую модель машины Ньюкомена и поручила Джеймсу Уатту, который не только отремонтировал модель машины Ньюкомена, но и несколько усовершенствовал ее, на что потребовалось еще 20 лет. Конструкция паровой машины Уатта ( 1784) была рассчитана на выполнение значительно большего объема работы и потребляла вдвое меньше топлива (угля), чем машина Ньюкомена. Машина Уатта (рис. 1.13) строго логична по форме. Композиционно она отчетли­во подразделяется на ряд основных узлов. В фундаменте скрываются котел и топка, причем фундамент – это капитальная постройка, прочное основание с элементами архитектурного стиля. Места цилиндра, балансира, маховика расположены так, что не мешают друг другу и создают четкий ритм в работе. Уатт чувствовал гармонию формы и, заботясь о красоте своей машины, приме­нил в ней элементы архитектурных форм.

В 1882 г. Британская ассоциация инженеров решила присвоить единице мощности имя Джеймса Уатта (Вт – Ватт). Это был первый в истории техники случай присвоения собственного имени единице измерения.

В результате многолетней настойчивой работы Уаттом был построен ряд экономичных двигателей, получивших широкое распространение. Это были огромные машины, для которых требовались специальные большие здания. Неудивительно, что скрытая в этом здании машина наделялась чертами, придававшими ей сходство с архитектурным сооружением, что выражалось в форме колонн, станин, в литой чугунной орнаментации. Так стал зарождаться в машиностроении архитектурный стиль – явление, столь характерное для машиностроения первой половины XIX в. [5]

Благодаря усовершенствованиям, которые внес Уатт в паровую машину (центробежный регулятор, отдельный конденсатор пара, уплотнители и др.). поднялся коэффициент полезного действия, паровая машина стала легко управляемой, ее стали применять на заводах и фабриках в качестве привода, что привело к резкому повышению производительности труда. Именно с этого момента англичане отсчитывают начало большой промышленной революции, которая вывела Англию на лидирующее положение в мире.

Паровую машину Уатта могли применять как универсальный двигатель, то есть на любой фабрике и даже на транспорте. Человек научился преобразовывать тепловую энергию в механическую. Это сделало возможным переход от энергии мускулов человека и животных к энергии пара. Паровая машина Уатта была основным двигателем в промышленности с конца XVIII до конца 60-х годов XIX века, и время это нередко называют «веком пара».

 

Рис. 1.14 Схема первого парохода «Клермонт» Р. Фултона. Литография Рис.1.15 Чертеж первого паровоза Черепановых. Госархив Свердловской области

Рис. 1.16 Паровая карета сэра Гарни Голдсуорта. Первая регулярная паровая дорожная линия Лондон–Бат (1825 г., 171 км)

 

Первый пароход Роберта Фултона, (рис. 1.14) «Клермонт» прошел в октябре 1807 г. по Гудзону от Нью-Йорка до Олбени. Это было надежное в эксплуатации судно длиной 43 м с 18-сильной паровой машиной. Первый локомотив в 1804 году построил Ричард Тревитик, а первый паровоз создан Дж. Стефенсоном в 1815 г. В России в 1834 г. конструкцию первого паровоза разработали Е.А. и М.Е. Черепановы (рис. 1.15).

Вслед за Великобританией на путь быстрого развития крупной промышленности вступили США, Франция, Германия и другие страны:

В Италии промышленный переворот начался в 40-х гг. XIX в. Фабричное производство развивалось главным образом в северных районах страны, тем самым усугублялась экономическая отсталость Юга. Окончательную победу над кустарным производством и мануфактурой крупная машинная индустрия одержала в последней трети XIX в.

Решающую роль в ускоренном развитии капиталистических отношений во Франции сыграла Великая французская революция, ликвидировавшая феодальные порядки. Первые шаги в механизации бумагопрядильного производства в стране были сделаны еще в 80-х гг. XVIII в., однако переход от мануфактурного производства к использованию системы машин в других ведущих отраслях промышленности занял многие десятилетия.

С большим запозданием осуществлялся переход от мануфактуры к крупной машинной индустрии в Германии, где развитие промышленности сдерживалось засильем феодальных и полуфеодальных отношений.

Как отмечает в своих исследованиях Н.А. Ковешникова [5], в индустриально развитых странах машины долгое время создавали ремесленники-виртуозы, работавшие вручную. Тогда же стало очевидно, что они уже не могут удовлетворить растущий спрос на машины: появилась потребность в промышленном машиностроении. Прежде всего, кустарному машиностроению не хватало точности. Техникам стало невозможно работать дальше без точного расчета деталей и формы ма­шины. И это хорошо понимали инженеры того времени, попытавшиеся исправить положение. Точность и геометризация лишили машину инди­видуального почерка изготовлявшего ее мастера, как бы обезличили ее и еще больше отдалили от работника, которому она давно уже не принадлежала. Глаз человека, воспитанного на образцах ремесленного производства, не мог привыкнуть к этой холодной точности и воспринимал ее как нечто бездушное и гибельное для всего живого.

В то время в общественном сознании стал складываться эмоциональный образ машины-чудовища, машины – символа всяческого уродства. Конечно, основой этого общественного мнения, продержавшегося в литературе более столетия, были социальные причины, однако свою роль сыграли и «странные» формы металлических, громоздких машин.

Тогда еще никто не замечал возникновения новой, непривычной красоты машинных форм – красоты мощи, ритма, точных линий, вместе с которыми на смену индивидуальности мастера пришла индивидуальность конструктора, творца новых, не существующих в природе форм. В то время машинные формы еще не установились, они возникали, пробираясь сквозь лес случайностей, остатков устаревших конструкций, в поисках целесообразной, экономичной структуры, преодолевая сопротивление материала.

Самое же главное – тогда еще никто не думал о форме как о самоценной составляющей. Она рождалась стихийно и, как все стихийное и хаотичное, не могла не вызывать протест. Механизированное изготовление деталей и их геометризация были первыми шагами на пути к упорядочению машинной формы, хотя они, как уже было сказано, возникли, вызванные потребностью в новой технологии. Вторым важным рычагом приведения разнообразных, «разношерстных» машинных форм к некоторому общему знаменателю была стандартизация.

С середины XIX в. стандартизация уже стала ощущаться как необходимое условие дальнейшего успешного развития техники. Машинный парк быстро рос, машиностроение утвердилось как ведущая область техники, а изготовляемые вручную винты, заклепки, клинья и т. п. детали продолжали делать на глаз отдельно для каждой машины. Стоило какому-либо винту выйти из строя, как приходилось вызывать мастера, чтобы специально нарезать другой такой же. Отсутствие унификации деталей оказывало влияние и на форму машины. На больших склепанных листах металла сделанные вручную заклепки, разные по величине и с неодинаковыми расстояниями, производили хаотическое впечатление.

И все же введение стандартизации при всей своей очевидной пользе послужило еще одним аргументом для противников технического прогресса в споре относительно социальной роли техники и искусства, начавшемся в середине XIX в., в котором приняли участие философы, социологи и деятели искусства. Видя в технике прежде всего гибельную силу, они полагали, что стандарт чужд и противоестествен природе человеческого духа и его высшему проявлению – искусству. Одно из основных отрицательных качеств стандартизации видели во множественности, повторяемости, массовости. Однако парадокс заключается в том, что стандартизация не была абсолютно новым явлением: зачатки массового производства возникли еще в древности именно в искусстве в виде формовки, литья, благодаря которым с помощью стандартных форм и стандартных моделей изготовлялись копии оригиналов. Одновременно это означало и демократизацию искусства. Впоследствии, с изобретением фотографии, эта тенденция развилась в еще большей степени. Но, появившись в технике в пору грандиозных социальных сдвигов, она отталкивала своей новизной и отрицанием индивидуальности и рукотворности.

И все же, преодолевая необыкновенные трудности, переживая «болезнь роста», к середине XIX столетия техника, развивавшаяся бурно и быстро, заняла прочные позиции в жизни человеческого общества и резко ее изменила. Вместе с тем, огромное количество созданных ею форм ждало своего эстетического освоения.

Промышленная революция ХУIII–Х1Х вв., положившая начало промышленной эре, радикально изменила прежний способ производства, при котором ремесленник соединял в себе качества конструктора и художника, проектировщика и непосредственного исполнителя своего замысла. Промышленная техника обрекла ремесленное производство на постепенное умирание. А между тем оно внесло огромный вклад в развитие материальной культуры, создав бесчисленное множество предметов, без которых и сегодня немыслимо существование человека.

На первых порах машинные фабрикаты не могли соперничать с изделиями ремесла, по сравнению с которыми они выглядели уродливыми. Украшение орнаментом и декоративными накладками еще более портило их. В начале XIX в. паровоз, расписанный гирляндами роз, был обычным явлением.

Процесс разделения труда, ускоренный промышленным переворотом, привел к выделению проектирования в особую сферу деятельности. И сразу же обнаружилось, как трудно добиться органичного соединения функциональности промышленных изделий с красотой, высоких технических показателей – с совершенной формой.

Чтобы скрыть технологические недостатки, к первым вещам машинного производства буквально «прикладывали» различные штампованные или печатные картинки, накладные узоры, орнаменты. Специальностью нарождающихся новых профессионалов – промышленных художников стало изобретение этих накладных украшений, маскирующих неудовлетворительное качество товара и придающих ему некоторое внешнее сходство с вещами ремесленного изготовления, которые теперь рассматривались даже как некий идеал. Поэтому в промышленности нарушалась всякая связь между полезными качествами предмета и его эстетическими особенностями. Вещи стали сложными в самой своей основе. Их технико-функциональные и эстетические свойства никак не выявляли особенности и возможности новой машинной технологии. Приданные им украшения имитировали ручную работу и, кроме того, стремились всячески скрыть пороки машинного производства – неровности поверхностей, наличие посторонних включений в материале, плохую пригнанность частей и деталей друг к другу. [5]