Функциональные характеристики и форма промышленного изделия

 

На форму промышленного изделия влияют следующие факторы: назначение изделия (рабочая функция) и эргономические требования, материалы и конструкции связи изделия с человеком и средой.

 

Под промышленным изделием понимается любое изделие, изготовленное промышленным (серийным) способом. Форма промышленного изделия в целом и отдельных его частей должна соответствовать функциональному назначению предмета, то есть отражать все тонкости, связанные с назначением вещи – ее функцией

В качестве примера обусловленности формы функцией рассмотрим автомобили различного назначения –. Ferrari, Mercedes, Jeep.

 

Рис. 1.25. Ferrari	Рис. 1.26. Mercedes	Рис 1.27. Jeep

 

В одном случае (рис.1.25) для автомобиля, Ferrari разработанного для гоночного чемпионата «Формула-1» решается задача достижения максимальной скорости. Обтекаемая форма способствует стремительному движению.

В другом случае (рис.1.26) форма автомобиля Mercedes уже подчинена не столько достижению большой скорости, сколько удобству и комфорту пассажиров, способности всей конструкции выдерживать динамические воздействия. Обтекаемая форма обеспечивает при движении по шоссе на больших скоростях малый расход топлива.

В характеристике формы Jeep (рис. 1.27) доминирует сила и мощь в сочетании с динамичностью и устойчивостью. Машине свойственна «солидная» прямолинейная трактовка формы. Здесь все должно обеспечивать удобное размещение людей и багажа. Клиренс обеспечивает движение по неровной поверхности – максимальную проходимость в условиях бездорожья. Угловатые, прямолинейные формы Jeep отличается от легкой, изящной формы Mercedes, поскольку функционально обеспечивают различные требования

Таким образом, специфические особенности функционального назначения создают объективные предпосылки конструктивного решения и организации формы автомобиля, включающие формы руля, сидений, компоновки двигателя и др., которые сложились в соответствии с назначением каждой модели.

У ряда промышленных изделий существует многозначное решение формы в связи с тем, что осуществление функции предполагает многовариантность компоновки, конструктивного решения и применяемых материалов. Модели пылесосов Samsung (рис. 1.28) и Vacuumcleaner (рис. 1.29) имеют разные пропорции и конфигурацию корпуса. Свободный подход к дизайну формы, тем не менее, учитывает особенности функционального назначения и условия эксплуатации.

Рис. 1.28. Samsung-300x292	Рис. 1.29. Vacuumcleaner-300x225

 

Форма столовой посуды имеет свои особенности, обусловленные функциями конкретного предмета. Хорст Михель проводит анализ формы кофейника, выявляя специфику его функций [17]:

· кофейник должен быть устойчивым, наличие ножек уменьшает устойчивость;

· жидкость должна хорошо литься, и после пользования кофейником не капать (речь идет о такой форме носика, при которой отрывается капля);

· при наклоне кофейника жидкость не должна переливаться через край (а это значит, что кромка и профиль ее примыкания к корпусу кофейника должны быть хорошо продуманы);

· дуга ручки должна быть достаточно велика, чтобы не обжигать пальцы о корпус кофейника, однако она не должна быть и слишком большой, чтобы в шкафу кофейник занимал как можно меньше мест;

· ручка должна быть гладкой, не угловатой и располагаться с учетом центра тяжести сосуда, чтобы было удобно держать ее в руке;

· следует избегать углов, в которые набивается грязь и которые трудно чистить;

· носик должен иметь такую форму, чтобы можно было наливать самые небольшие количества жидкости.

Анализ функций конкретного промышленного изделия требует исследования условий, в которых эти функции проявляются. Таким образом, функциональный процесс распадается на ряд составляющих – отдельных операций. Нарушение или игнорирование любой составляющей приводит к нарушению системы и, как следствие, к созданию неполноценного изделия. Учет всех составляющих определяет, прежде всего, полноту удовлетворения изделием функций, а затем, как следствие, отражается на его эргономических и эстетических характеристиках (влияет на его размеры, габариты, на общее строение, на конфигурацию, на пластику и цветовое решение). Сумму всех условий, наилучшим образом обеспечивающих процесс использования изделия, называют функциональными характеристиками.

Рис. 1.30. Телефон с дисковым набором номера	Рис.1.31. Телефон с кнопочным набором номера	Рис. 1.32. Радиотелефон

 

Решающее значение для формообразования имеют и те потребительские требования, которые связаны с обеспечением максимального удобства в эксплуатации того или иного промышленного изделия. Главное здесь – обеспечение (через соответствующую форму) удобства и безопасности пользования изделием, а также учет эргономических требований к предмету. Например, очевидно, что для работающего человека совсем не безразлично, в какой зоне и как будут расположены органы управления тем или иным механизмом.

Следует отметить, что часть позиций этого комплекса требований действительна лишь для определенного принципа конструкции. Например, изменение конструкции телефона, где набор номера абонента будет осуществляться без диска (рис.1.31),отразится на других требованиях (отпадает потребность в развитой опорной площадке и т. д.), а для радиотелефона (рис. 1.32) необходимо продумать удобное и комфортное расположение кнопок, расположенных, в отличие от предыдущих моделей, прямо на трубке и обеспечивающих набор номера, однако не мешающих при разговоре. [13]

Функциональные характеристики могут быть окончательно определен после уточнения самою принципа действия аппарата. Кроме этого с усложнением задачи будут усложняться и функциональные характеристики. Таким образом, уже в начале работы над будущим изделием у дизайнера появляется определенное отношение к предмету и ею форме, а число решений, противоречащих объективным требо­ваниям, сокращается. Дизайнер, имеющий дело с промышленными изделиями (где решающими являются их потребительские свойства), должен учесть вопросы, связанные с антропометрией, с двигательными возможностями человека и со строением человеческого тела, в частности руки, с визуальными восприятиями и сенсомоторной реакцией, так как все это оказывает влияние на образование формы изделия. Итак, функциональная задача в целом может быть сформулирована лишь в результате анализа всех частей процесса, характеризующих в полной мере достоинства будущего предмета.

Основной функциональной характеристикой бытового пылесоса является пылеочистительная способность, однако, если пылесос окажется не удобным в работе («не по руке»), шумным, тяжелым и неуклюжим, а, смена пылесборника потребует особых усилий, то уборка с таким помощником быстро станет в тягость. Функциональные характеристики, необходимые для разработки дизайна бытового пылесоса приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Функциональные характеристики бытового пылесоса

 

Отдельные операции	Функциональные характеристики
Установление воздуховсасывающего устройства.	Должно быть удобным и надежно крепиться к корпусу.
Держание воздухосасывающего устройства в руке.	Должно обеспечить удобную для руки, комфортную и беспрепятственную манипуляцию при работе с пылесосом.
Включение и выключение пылесоса из сети.	Должно быть безопасным. Шнур в нерабочем состоянии автоматически втягивается в корпус. Блокировка ложного пуска: если не установлен пылесборник, то кнопка пуска не срабатывает. Функция термозащиты, отключающая пылесос, когда его температура выходит за рамки рабочей. Функция плавного старта, которая поможет уменьшить пусковую нагрузку двигателя пылесоса.
Смена режимов щетки.	Простота манипуляции: обеспечение максимального удобства, не требующего усилий хозяйки и одновременно обеспечивающее надежность состыковки щетки и воздуховсасывающего устройства
Информация о наполнении пылесборника и очищение пылесборника	Видимость и понятность указателя заполнения пылесборника, простота манипуляций, позволяющих беспрепятственно извлекать контейнер и очищать его от пыли.
Цветовое решение и форма пылесоса	Несколько вариантов цветового решения пылесоса. Форма должна быть целостной и соответствовать по своему характеру общей современной стилевой направленности, а также обеспечивать удобство перемещений при уборке. Использование шумопоглощающих дизайнерских решений при выборе материалов и разработке конструкции корпуса
Технологичность	Форма должна учитывать индустриальные методы изготовления, не иметь мест или элементов, затрудняющих процесс изготовления

 

МАТЕРИАЛ, КОНСТРУКЦИЯ,

ТЕХНОЛОГИЯ И ФОРМА

 

При проектировании формы промышленного изделия необходимо учитывать материалы, конструкции и технологию производства. Их влияние на форму проявляется по-разному. В большинстве случаев материал влияет на форму предмета не непосредственно, а через конструкцию.

 

На рис.1.33 представлены простые промышленные изделия, в которых конструкция элементарна и материал, как правило, используется в монолите.

Рис. 1.33. Простые (монолитные) промышленные изделия	Рис. 1.34. Сложное (трансформируемое через переворот) промышленное изделие

 

В сложном же изделии взаимосвязь между материалом, конструкцией и создаваемой формой иная, поскольку там материал «работает», полностью подчиняясь особенностям специально создаваемой конструкции, что связано с характером предмета, с его функцией и его устройством. Например, кресло на рис 1.34 использованием металла в качестве основных конструкций отличается свободной пространственной организацией и возможностью быстрой трансформации (переворот) с изменением функции – из кресла для отдыха в кресло-качалку.

Дизайнеру необходимо стремиться к такой организации материала, при которой он использовался бы наилучшим для данного случая образом.

Типы конструкций (группы конструкций), которые используются в промышленных изделиях, влияют на форму изделия, на его тектонику и пластику и образуют две основные группы.[13]

1. Пространственные открытые конструкции (монолитные и решетчатые – рис. 1.35). При создании подобного рода пространственных форм для успеха работы дизайнера особенно важно полнее выявить, острее раскрыть конструктивную схему, отразить работу конструкции в целом и ее отдельных узлов.

2. Закрытые конструкции (предметы с обособленным объемом – рис. 1.36). Внешний контур этих изделий образован монолитной конструкцией типа оболочки, каркасом в сочетании с различными ограждающими этот объем щитками или кожухами. Пространственно обособленные формы, образуемые поверхностями столь же разнообразны. как и формы с открытой схемой конструкции. Эти формы, в свою очередь, можно разделить на две основные группы – четко очерченные «геометрические» (рис. 1.36.а) и пластически сложные – «скульптурные» (рис. 1.36б).

	а) б)
Рис.1.35 Пространственная открытая конструкция	Рис. 1.36 Предметы с обособленным объемом а) – изделие с геометрической формой, б) – пластически-сложное («скульптурное») изделие

 

Однако есть немало промышленных изделий, которые по их пространственной организации трудно причислить к той или иной группе. У каждой из этих групп есть свои особенности, которые дизайнер должен учитывать в своей работе – в одном случае ему необходимо подчеркнуть строгость геометрически ясного четкого объема, не допуская ничего, что могло бы помешать ощутить чистоту формы, в другом случае – обратить внимание на такие существенные моменты скульптурно сложной формы, как организация световых бликов, распределение собственных и падающих теней на сложной поверхности и т. п.

Таким образом, говоря о влиянии конструкции на форму, можно выделить несколько очень важных моментов, на которые дизайнер должен обратить внимание. [13]

· В конструктивной основе промышленных изделий могут быть использованы разные системы, поэтому важно, чтобы дизайнер смог выявить в форме основную конструктивную систему.

· Используя старую конструкцию при проектировании новой вещи, можно получить лишь старую характеристику формы, связанную с этой старой конструкцией.

· Наконец, говоря о влиянии конструкции на форму, не следует забывать и о том, что здесь прослеживается обратная зависимость. Если при работе над изделием исходить только из интересов формального решения, к тому же механически используя какую-то чужую форму, то возможности применяемого материала и конструкции, как правило, полностью не реализуются. Изменение материала и конструкции всегда приводит к изменению формы. Но если дизайнер недостаточно чувствует эти изменения и использует старую форму (хотя и пытается реализовать свое решение в новых конструкциях), все равно в итоге материалы и конструкции используются им нерационально. Новому материалу и новой конструкции должна соответствовать новая форма.

Конструкция и форма изделия в целом реализуются в материале в процессе производства. Поэтому уже на самом раннем этапе проектирования дизайнер должен думать о том, как будет осуществляться производство изделия, насколько та или другая форма, придаваемая материалу, технологична.

Очевидно, что разные способы обработки материала, различные технологические процессы, которые приняты на данном производстве, также влияют на образование формы. При использовании различных технологий получается и иная внешняя форма – по характеру, пластике, фактуре.

Существенным с точки зрения учета технологических требований является и вопрос о проектных недостатках, приводящих в итоге к искажению формы промышленного изделия. Если проект «нетехнологичен», то вполне естественно ждать и несоответствия выпускаемого изделия той идее, которая была предложена дизайнером.

Круг основных вопросов в области технологии, которые приходится учитывать дизайнеру, значителен.

1. Учет трудоемкости изготовления будущего промышленного изделия, что связано, как правило, с применением рациональных методов отработки этого изделия.

2. Второе, что непосредственно связано с технологией и влияет на качество формы,– это вопрос о возможности укрупнения деталей, замене нескольких деталей одной или, по крайней мере, минимальным количеством. Однако укрупнение элементов изделий должно быть разумным, не в ущерб решения композиционных вопросов, ибо иногда крупный элемент может войти в противоречие с задуманной композицией.

Рис. 1.37. Факторы, определяющие внешний вид промышленного изделия

 

3. Вопрос об использовании заранее запроектированных и изготовленных агрегатов, из которых могут затем составляться различные типы оборудования, и об унификации [3] отдельных элементов конструкции. Кроме вариантности, возможности получать разновидности изделий имеется большое преимущество – упрощение производства этих изделий. Когда налажен выпуск большого количества отдельных агрегатов или агрегатированных [4] элементов, есть уверенность в том, что будет отработано их качество. В процессе художественного конструирования иногда забывают о различных соединениях и деталях. Многие недостатки формы возникают часто в связи с сочетанием отдельных элементов, с примыканием к основным элементам изделия дверок и крышек, с неправильно выбранной формой выключателей и переключателей и т.д.

4. Прослеживается прямая связь между новыми прогрессивными техническими решениями, изменяющими форму изделия, и тем, как это сказывается на их производстве.

Таким образом, учет влияния различных факторов на образование формы предмета или системы приводит к возможности получить предварительное представление о форме функциональной, форме конструктивной, форме технологичной и т.д. (рис. 1.37).