Учебник для 10-11 классов

ТЕХНОЛОГИЯ

Научный подход в проектировании изделий

Современные изделия, технику и технологии отличает наукоемкость, под которой понимают не только большой объем научных исследований и разработок, выполненных для создания техники и технологии, но и комплекс научных фактов и знаний, находящихся в обращении в процессе эксплуатирования, обслу живания и ремонта современных технических устройств, а также при организации и управлении производством. И, конечно, весьма наукоемким является процесс проектирования дизайнером новых изделий.

В первую очередь дизайнер обращается к... истории! — истории предметного мира, истории техники. «Уважение к минувшему, — читаем мы у А.С. Пушкина, — вот черта, отличающая образованность от дикости». Преемственность идей эволюционного развития станков или обуви, авторучек или часов, познанная дизайнером, позволяет ему видеть новые свойства предметов в новых условиях.

На всех этапах дизайнерского проектирования постоянно нужна информационная поддержка (см. схему ).

Дизайнер должен иметь представление об основах конструирования, о механизмах передачи и преобразования движения, деталях машин, об инженерной графике, приводах машин, источниках электропитания, об основах электротехники и автоматики.

Однако конструировать имеет смысл только то, что возможно изготовить. Возможно изготовить, но как? Без знания технологии машиностроения ответ на этот вопрос искать бесполезно!

Надо представить себе банк современных и перспективных конструкционных материалов с их прочностными и технологическими свойствами, технологических процессов обработки различных материалов (резанием, литьем, сваркой, штамповкой, термической обработкой и порошковой металлургией). А как добиться одинаковых условий сборки и работы при эксплуатации нескольких десятков «одинаковых» деталей и узлов? Здесь нельзя обойтись без представлений об основах взаимозаменяемости.

Во всяком случае дизайнер всегда помнит, что изделие состоит из деталей, а детали надо изготовить. Другими словами, надо четко представлять содержание разработки технологического процесса изготовления любой проектируемой детали; нужны научные сведения по экономике производства: виды производства, структура себестоимости и пути ее снижения, оплата труда, основные и оборотные фонды производства, даже подготовка кадров.

И, конечно, выполняя каждый рисунок, дизайнер держит в сознании общую схему технологического процесса изготовления каждой детали будущего изделия. Эту общую схему можно представить в виде выбора ряда станков, инструментов и приспособлений, с помощью которых обрабатывают заготовку путем технологических операций и переходов, объединенных в определенной последовательности (см. схему), без этого он будет в глазах других специалистов, в первую очередь производственников, выглядеть бесплодным фантазером. В известной мере, как уже обсуждалось, он должен обладать конструкторско-технологическим мышлением.

Вообще дизайнера отличает природная любознательность: ему все интересно, ему все может пригодиться. Можно ли разрабатывать магнитофон, не зная, что такое лазерная и цифровая запись? Можно ли разрабатывать телевизор, не зная, что такое кабельное и спутниковое телевидение? Обо всем этом дизайнер старается получить сведения из различных источников, о существовании которых полезно знать всем.

На рабочем столе дизайнера всегда можно найти книги по композиции, колористике, рекламе, бизнесу, маркетингу, художественному конструированию, и все они имеют прямое отношение к содержанию работы дизайнера.

Если дизайнер взялся за проектирование таких объектов, как станки, автомобили, автоматические линии, роботы, то ему понадобятся знания инженерной психологии (система «человек — машина», эргономика), промышленной социологии (характер труда, психология труда, производственный коллектив, удовлетворенность трудом и др.), а также рекламы и маркетинга.

Что такое маркетинг? Слово и понятие произошли от английского market — рынок. Сюда же, к этому понятию, восходит и, казалось бы, чисто русское слово «ярмарка». По сути же это калька с немецкого: jahr — год и markt — торговля, т. е. ежегодные торги.

Но маркетинг — это не просто торговля. Суть его в том, что производители сначала должны выяснить потребности людей, а потом уже на основе этого знания создавать товар, как можно полнее удовлетворяющий эти потребности.

Главная задача маркетинга — гибкое и постоянное реагирование на изменение рынка, а значит, на изменение условий сбыта продукта. Объекты изучения и воздействия — это потребители и конкуренты, т. е. промышленники, производящие тот же или похожий товар, а также характеристика самого товара и того, как соотносятся между собой спрос, предложение, уровень цен, товарные запасы.

Приступим к материализации проекта

Для расширения представления о проектируемом предмете не всегда достаточно рисунков, чертежей, схем, расчетов и т. п. С их помощью, например, трудно проверить удобность ручки чемодана, телефонной трубки или хирургического инструмента. В таких случаях прибегают к макетированию, натурному или масштабному.

После появления рисунков, например нового автомобиля, выполненных дизайнером, обычно делают несколько вариантов масштабных пластилиновых моделей, которые облегчают понимание замысла. Потом делают макет будущего автомобиля в натуральную величину, на котором можно проверить комфортабельность рабочего места водителя, обзорность.

Большую помощь при проектировании объекта оказывает компьютерное моделирование. Оно позволяет наглядно, без больших затрат и оперативно увидеть изделие, проверить его свойства pi при необходимости изменить конструкцию.

Часто проект предусматривает создание опытного образца, изготовление и испытания которого позволяют внести коррективы, уменьшить риск досадных промахов. Кстати, опытный образец может быть хорошим началом рекламной кампании — во всяком случае, потребитель ему доверяет больше, чем красивым фотографиям пластилиновых макетов или рисункам.

И все-таки запускать новое изделие в производство пока страшновато, даже если это дубленка или авторучка. Тогда запускают опытную партию, которая будет делаться не в экспериментальных цехах, а в реальных производственных условиях. И опять отслеживание каждой операции, и опять испытания, и опять внесение коррективов в конструкцию, в технологические процессы, внесение исправлений в проектную документацию. И если все благополучно, только тогда запускают серийное производство, да и то выходя на проектные мощности и программы выпуска постепенно.

Теперь начнутся долгосрочные испытания: большое количество автомобилей должно отъездить свои, заданные проектом, километры, дать статистику эксплуатационных затрат, аварий, поломок; станок должен сделать свои тысячи деталей с заданной точностью; сотни пар обуви должны пережить мороз и солнце, лужи и снег с солью. И опять сбор статистических данных, бесконечные таблицы и протоколы, и опять внесение изменений в конструкцию и технологию изготовления.

Именно здесь может появиться проект модернизации производства промежуточной модели нового изделия — автомобиля, телевизора, швейной машины, авторучки или стирального порошка, о чем, естественно, должна активно проинформировать реклама. Кстати, рекламу вполне можно считать материализацией проекта, правда, виртуальной. Если угодно, именно так строится диалектическая спираль проектирования — новое становится старым, из старого появляется новое, ростком которого является промежуточная модель.

Стоимость проектов. Конечно, проектирование — дело дорогостоящее. Стоимость (вернее, себестоимость) имеет различную структуру в зависимости от особенностей проекта. Поэтому имеет смысл здесь ограничиться лишь перечислением статей расходов: информационное обеспечение, подготовка и воспитание квалифицированных кадров, создание работоспособных творческих коллективов, большие затраты времени (а фактор времени оказывается решающим в конкурентной борьбе), необходимые научные исследования и изыскания, оргтехника (ЭВМ, множительная техника, средства связи и др.), создание макетов и образцов на опытном производстве, испытания опытных образцов, рекламные кампании, аренда помещений, заработная плата исполнителей.

На последней статье расходов остановимся подробнее. Если рядовые специалисты и исполнители получают заработную плату' в зависимости от затрат времени, квалификации, то ведущие проектанты работают на основе договоров, устанавливающих персональные гонорары, так как они являются уникальными специалистами, отличающимися от рядовых высокой результативностью творчества. Творческий же труд практически не поддается оценке, по крайней мере для его справедливой оплаты. Более того, его сложно стимулировать материально.

Здесь уместно вспомнить А.С. Пушкина: «Не продается вдохновенье, но можно рукопись продать». Наивно пытаться определить «правильную» оплату труда создателей Останкинской или Шуховской башен, автомата Калашникова или моста Патона, лампочки накаливания или шариковой авторучки, пуговицы или застежки-молнии. Ясно лишь одно, что оплата должна обеспечивать максимальную свободу творчества от бытовых и других забот.

Уникальные проекты изменяют жизнь миллионов людей, определяют лицо цивилизации, оказывают мощное влияние на культуру, но обычно для этого нужно время.

При жизни авторы таких проектов, взрывающих (но не разрушающих естественный ход развития) привычные представления, общепринятые точки зрения, естественно, вынуждены вступать в борьбу с носителями традиционных подходов, ревностными защитниками вчерашнего, а иногда и своих прошлых (действительных!) достижений.

Такова природа творчества, в основе которой лежит конфликт между вчера и сегодня, сегодня и завтра. И разрешение этого конфликта произойдет лишь тогда, когда наступит завтра.

Практическая работа

Мысленно представьте свое будущее изделие (форма, размеры, пропорции, материалы, цвет).
Представьте свое будущее изделие окружающим (в виде эскизов, рисунков, прорисовки деталей, чертежей, схем, описания и др.)

Основные понятия, термины

Фактор времени, многомерное пространство, информационная поддержка, банк современных материалов, натурное и масштабное проектирование, макетирование, компьютерное моделирование, стоимость проекта, маркетинг.

Вопросы для самопроверки

Какие критерии должен учитывать дизайнер при мысленном создании изделия?
В чем сущность понятия «многомерное пространство»?
Что учитывает дизайнер, проектируя наукоемкие изделия?
Назовите основные источники информации для дизайнера.
Нельзя проектировать то, что невозможно. Справедливо ли такое утверждение и почему?
В чем преимущества и недостатки натурного и масштабного проектирования?
В каких случаях создается опытный образец?
Какие статьи расходов включают в себестоимость проекта?