Организация и этапы проектирования

Общие положения. 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 (табл. 5.3).

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.

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 комплексе функционально связанных с ним вещей, перспективы развития техники и технологии производства и другие вопросы социально-экономического характера.

Табл. 8.3. Содержание этапов художественного конструирования

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 (табл. 15.2) .

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.

Табл. 8.3. Примерное содержание эргономических задач на стадиях проектирования технических объектов

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.

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 свойств, 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.

Прогнозирование может быть кратко-, средне- и долгосрочным, соответственно на 5—15, 15—25 лет и более отдаленную перспективу. В первом случае оно наиболее детально и близко смыкается с текущим проектированием, так как художник-конструктор опирается на сложившиеся или формирующиеся тенденции. При этом прогнозе формируется проектный идеал изделия с учетом изменения к моменту его появления условий (социальных, технических и др.). Прогнозирование формы изделия имеет значение лишь в связи с его содержанием, так как проектный идеал реализуется далеко не всегда: при приближении к идеалу последний заменится на новый, соответствующий своему времени. Однако движение от исходной ситуации к прогнозируемой уже осуществляется.

При среднесрочном прогнозировании главное внимание уделяется содержанию предмета, а не материалам и технологии его производства, которые в будущем могут существенно измениться. Форма предмета прогнозируется условно или вообще не прогнозируется. Таким образом, прогнозирование ведется на уровне идей и выходит за рамки проектирования.

При долгосрочном прогнозировании технико-технологические ограничения не учитываются, а выдвигаются идеалы развития предметной среды. Точные сроки реализации прогнозов установить невозможно.

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.

В соответствии с СХКД ВНИИТЭ художественно-конструкторское предложение представляет совокупность документов, которые содержат обоснование целесообразности разработки последующей художественно-конструкторской документации проектируемого изделия.

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 основе установленных инженером схем, узлов, габаритов художник-конструктор разрабатывает различные варианты компоновки узлов и элементов изделия и ищет соответствующие им композиционные решения. В процессе формообразования изделия компоновка, т. о. составление целого из отдельных частей (компонентов) в соответствии с замыслом, играет очень важную роль, так как здесь определяются основные объемно-пространственные характеристики формы. Предложенные варианты прорабатываются инженером с привлечением при необходимости расчетных методов. В процессе такой разработки у инженера-конструктора могут возникнуть замечания и предложения для художника-конструктора. Последний в свою очередь может выдвинуть предложения по новым конструктивным решениям. Поиск форм и конструктивного решения изделия является творческим процессом, и оптимальный вариант может быть найден только при учете всех требований и предложений, которые выдвигают инженер-конструктор и художник-конструктор.

На этапе разработки эскизного художественно-конструкторского проекта рождается, как правило, большое количество решений. Эскизы изделий выполняются в виде рисунков и 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.

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 полнохарактеризуют 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 фирму 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. Наэтом 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. Образцы должны быть изготовлены из тех же материалов, которые предусмотрены проектом для массового производства. Замена материалов, изменение отделки не допускаются, так как это может исказить идею проекта и изменить внешний вид изделия. При изготовлении опытных образцов художник-конструктор осуществляет авторский надзор.

В результате испытаний, условия которых должны быть близки к эксплуатационным, проверяется правильность всех принятых в процессе проектирования решений. На основании заключения по испытанию в проект могут быть внесены соответствующие коррективы, в том числе касающиеся формы изделия. Художник-конструктор является полноправным членом группы специалистов, которые осуществляют испытание и дают заключение по его результатам. При необходимости поправки, связанные с формой изделия, вносятся в чертежи им или с ним согласуются.

Отметим еще два важных аспекта процесса художественного конструирования, связанные с использованием средств графического дизайна при создании промышленных изделий и технологическими работами.

Человек получает необходимые сведения о промышленных изделиях посредством различной информации, носителями которой являются и сами изделия. Так, на многие изделия даются различные буквенно-цифровые тексты, знаки, символы и другая информация. Цвет при этом используется как самостоятельное средство (кодовая информация) или вспомогательное для нанесения буквенных знаковых изображений. Информационные тексты на изделиях называются цветографическими.

Графическое решение изделия может быть найдено в том случае, если будет определен комплекс всех задач. Так, необходимо правильно классифицировать цветографические сообщения (общая характеристика изделия, способ обращения, специальные надписи и т. д.), выбрать принятые в графике алфавиты (шрифтовые, цветовые и т. д.) с учетом соответствия их образу изделия и фирмы-производителя, их стилю, хорошо читаемые и т. д. Графическое решение необходимо соотносить с требованиями к предметной среде в целом и местом, которое в этой среде займет проектируемый предмет. Важным вопросом является правильное отражение значимости цветографических сообщений. Например, для средств производства наиболее важно отразить способ обращения с объектом. В изделиях индивидуального пользования предпочтение отдается товарным знакам и названиям, а сведения о способе обращения переносятся в сопроводительные документы. Графическое оформление средств массового обслуживания (телефонов-автоматов, бензоколонок и т. д.) предназначено в первую очередь для сообщения о принципе их работы. В таких объектах, как игральные автоматы, цветографическое решение настолько активно (в целях зазвать человека, создать игровой образ), что «уничтожает» саму вещь как материальный объект. Это экстремальный случай применения цветографики.

При разработке графического оформления необходимо согласовать все его элементы. В значительной мере этому может способствовать достижение общности начертания букв, цифр и знаков, пропорциональности элементов, необходимых характеристик цвета и т. д.

Художественно - конструкторский проект реализуется в изделие на производстве. Поэтому в процессе художественного конструирования разрабатывается также технология производства изделия, которая является связующим звеном между проектом и его практической реализацией и составляет основу всего процесса производства. Это обусловливает необходимость знания художником-конструктором современной технологии и тесного сотрудничества с технологами.

В процессе художественного конструирования разработка технологии осуществляется на основе прототипов и аналогов, а также моделирования существующих технологических процессов, так как технологичность изготовления данного изделия определяется возможностями конкретного производства. Но если в проекте воспроизводится существующая технология без серьезной перестройки, это может оказаться недостаточным. Поэтому художник-конструктор должен предусматривать прогрессивные технологические процессы производства изделий. В отдельных случаях может прогнозироваться новая технология, специально разрабатываемая технологами. Таким образом, художественное конструирование может рождать не только новую форму изделия, но и способ его изготовления, т. е. новую технологию.

В художественном конструировании технология определяет не только совершенство выполнения технологических операций, но и те возможности, которые она дает дизайнеру при его работе над формой изделия еще на стадиях проектирования. Соответствие формы и материала выступает как один из ведущих эстетических принципов формообразования. Поэтому художественно осмысленная форма должна органически вписываться в создаваемый художественный образ изделия, который строится исходя из возможностей технологии, природы свойств материала. Так, четкая информированность о материале изделия является важным потребительским свойством, поэтому раскрашивание под дерево штампованного листового материала с округленными формами или имитация металлизированной пластмассы под серебро приводят к противоречию художественного и технологического приемов проектирования. Технологическое сглаживание формы в угоду ложной красивости может привести к излишествам в обработке материала и процессах производства, делая их неэкономичными.

В форме изделия нет необходимости специально раскрывать технологию его изготовления поэтому технологическая информативность формы, как правило, нейтральна. Например, сварной шов сам по себе не является элементом формы, и в большинстве случаев его тщательно заделывают. Однако в настоящее время многие технологические приемы создания формы отождествляются с художественными и могут проявляться в форме, поэтому скрывать их нет никакой необходимости. Даже сварной шов сегодня технологические возможности позволяют превратить при хорошей разработке конструкции и формы изделия в своеобразный орнамент.

В процессе художественного конструирования проводятся следующие технологические работы:

технологические предпроектные исследования, результаты которых служат отправным технологическим заданием для разработки проекта;

технологическое конструирование, в ходе которого формообразование изделия решается с учетом определенной технологии производства;

технологическое проектирование, содержанием которого является развернутая профессиональная разработка технологического процесса производства изделия, отвечающего создаваемой художником-конструктором его технологической форме (результаты фиксируются в технологической записке к художественно-конструкторскому проекту);

технологические опытно-поверочные и научно-исследовательские работы, которые выполняются в лабораторных и производственных условиях в целях обоснования, контроля и совершенствования разрабатываемых в процессе проектирования технологических моделей;

технологическое курирование, т. е. авторский надзор за реализацией разработанных технологических моделей в процессе инженерного конструирования, освоения изделия и производства. При этом художник-конструктор должен постоянно следить за всеми изменениями производственной ситуации и оперативно на них реагировать;

технологические оценочные работы, т. е. экспертная оценка результатов технологических работ, выполняемая поэтапно после разработки, освоения и в ходе производства с целью повышения качества выпускаемых изделий.

Художественно-конструкторская документация, выпускаемая при авторском надзоре, представляет собой совокупность художественно-конструкторских документов, которые отражают изменения художественно-конструкторских решений предыдущих стадий, появившиеся в процессе рабочего проектирования, после испытаний и освоения изделия.

В комплект художественно-конструкторских документов на изделия всех отраслей промышленности, на оборудование и комплексное проектирование производственных, общественных и жилых интерьеров, а также на упаковку, товарные знаки, эмблемы и знаки обслуживания входят графические и текстовые документы, модели, макеты и опытные образцы, которые определяют существо художественно - конструкторского решения, требования к изготовлению изделия, данные сравнительного анализа и обоснование выбранного варианта.

Утверждение вновь разработанных изделий культурно-бытового назначения массового производства осуществляется региональными художественными советами тех ведомств, которые являются головными по тому или иному виду продукции.

Разработанная документация на новое изделие передается на предприятие-изготовитель. Предприятие вначале проводит необходимые подготовительные работы: изготовляет оснастку, шаблоны, измерительный инструмент, осуществляет технологическую подготовку и т. д. После этого выпускается опытная партия изделий, по которой дают оценку соответствия производства требованиям обеспечения высокого качества нового изделия.

Приведенные выше этапы проектирования характерны для более сложных изделий, таких как станки, машины, приборы, фотоаппараты, пылесосы, телевизоры, мебель и т. п. Проектирование ряда других изделий требует меньшего количества специалистов, однако общий организационный принцип остается примерно таким же.

Рассмотренная методика художественного конструирования касается промышленных изделий. В последнее время в советском художественном конструировании все большее значению приобретают проблемы проектирования комплексных и системных объектов, которые привели к формированию особого направления отечественного дизайна («системного дизайна», или «дизайна систем») с достаточно специфическими средствами и методами работы, требующими в известной мер<