Рационализм и прогрессивность

Следующая группа требований, выступающих в проектировании как формообразующий фактор, связана с учетом материалов, конструкций, а также технологических способов превращения одного в другое. Эти требования очень важны для художника-конструктора, так как он проектирует промышленные изделия, функциональное назначение и содержание которых всегда так или иначе облечено в материальную пространственную форму.

В разных промышленных изделиях материал и конструкция по-разному влияют на форму. Прежде всего само соотношение между влиянием свойств материала и влиянием конструкции на реальную форму вещи может быть разным. В большинстве случаев материал влияет на форму предмета не непосредственно, а через конструкцию.

Можно себе представить простое промышленное изделие (посуду из пластмассы или инструмент), в котором конструкция элементарна и материал, как правило, используется в монолите. В сложном же изделии взаимосвязь между материалом, конструкцией и создаваемой формой иная, ибо там материал «работает», полностью подчиняясь особенностям специально создаваемой конструкции, что связано с характером предмета, с его функцией, с его устройством. В производстве мебели, например, в последнее время произошли существенные изменения, Связанные не столько с функцией (функция мебели более или менее постоянна), сколько с применением новых материалов и конструкций. Мебель, например, с использованием металла в качестве основных конструкций отличается свободной пространственной организацией и возможностью быстрой трансформации .

Говоря об использовании металла в конструкции, можно было бы указать и на другие моменты. На рис. 3.9 показаны варианты мостика над промышленным оборудованием. В обоих вариантах решается одна и та же задача, и материал один и тот же, но используется он по-разному, и конструкции поэтому создаются принципиально разные. Во втором случае конструктивным элементом служит металлическая трубка круглого сечения, которая выдерживает значительно большие нагрузки. Благодаря этому получилась более совершенная конструкция и более легкая форма мостика.

В настоящее время в одном и том же материале могут выполняться самые различные конструкции, например железобетонные конструкции в современной архитектуре. Синтетические материалы, железобетон и т. п. имеют разные свойства и в различных конструкциях (в сборной или монолитной, в каркасе или оболочке) они используются по-разному. Каждая же из этих конструкций не выходит за общий диапазон реальных свойств данного материала.

Можно выделить некоторые типовые конструктивные системы (или группы конструкций), выполняемые в самых различных материалах, которые образуют характерные внешние формы различных промышленных изделий. Типы конструкций, которые используются в промышленных изделиях, влияют на форму изделия, на его тектонику и пластику и образуют две основные группы: пространственные открытые конструкции (монолитные и решетчатые); «закрытые» конструкции, внешний контур которых типа оболочки может быть образован монолитной конструкцией типа оболочки, каркасом в сочетании с различными ограждающими этот объем щитками или кожухами.

Прежде чем привести некоторые конкретные примеры, важно указать на то, что эти два типоряда конструкций в отношении их связи с внешней формой изделия представляют два разных явления. Оказывается, что между ними не всегда существует прямая и непосредственная связь. Часто художники-конструкторы имеют дело с изделиями, где налицо прямая связь конструктивной основы с внешней формой, когда зрительно отчетливо воспринимается работа этой конструкции. Пример — буровая установка.

Она имеет вышку. Конструкция этой вышки — пространственная решетчатая система. Форма внешне самым непосредственным образом отражает используемую здесь конструкцию.

Наряду с этим можно привести ряд примеров, где наблюдается обратное явление. Многие агрегаты скрыты за оболочками, кожухами, футлярами и т. д. И это относится не только к крупным промышленным агрегатам. Счетная машина, например, конструктивно очень сложна, но видим мы только ее пластмассовую или металлическую оболочку . Здесь нет прямой и непосредственной связи между конструкцией и внешней формой, и мы вправе говорить в этом случае о скрытой связи, что функционально и технологически вполне оправдано.

Вспомним маленький английский автомобиль «Мини». На этом примере можно легко убедиться в том, что конструктивные изменения приводят к совершенно иной форме машины. Стремясь предельно увеличить емкость салона, конструкторы поставили мотор поперек, вынесли рамы жесткости наружу. Автомобиль остался прежних размеров, но изменилось соотношение отдельных частей, изменились его пропорции. Естественно, что все это решительно повлияло на форму салона. Мы не сразу замечаем изменения конструкции, но видим новую форму машины, обусловленную этими изменениями . Здесь налицо как бы «скрытая» связь между конструкцией и внешней формой этой машины — результат изменения ее конструктивной основы.

Примеров тому, что перекомпоновка в связи с изменением конструктивных узлов меняет традиционную форму изделия, можно привести много. Развитие производства и потребления приводит к появлению новых рабочих функций, а новая техника и технология, естественно, приводят к изменению конструкции, что, в свою очередь, изменяет не только габариты изделия, но и его формы (это особенно заметно в электронике и радиотехнике).

Влияние конструкции на форму не происходит само собой, непосредственно, а только через творчество художника-конструктора. В этом процессе есть несколько очень важных моментов, на которые художник-конструктор должен обратить внимание.

Во-первых, в конструктивной основе промышленных изделий могут быть использованы разные системы, поэтому важно, как это видно на примере с консольно-фрезерным станком (рис. 3. 13, а, б), чтобы художник-конструктор смог выявить в форме основную конструктивную систему.

Во-вторых, используя старую конструкцию при проектировании новой вещи, можно получить лишь старую характеристику формы, связанную с этой старой конструкцией. Старый английский холодильник по своей форме напоминает несгораемый шкаф. Очевидно, для конструкции холодильника за аналог была принята конструкция сейфа. В результате новая функция была реализована в старой конструктивной системе, не свойственной этой функции. Получилась вещь, по форме совершенно не соответствующая своему назначению.

И 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 художник-конструктор 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, новой конструкции должна соответствовать и новая форма.

Конструкция и форма изделия в целом реализуются в материале, в процессе производства. Совершенно 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.

Рассмотрим кузов современной легковой автомашины. Ее внешняя форма тесно связана с технологией штамповки металлического листа. Тот же листовой металл, но обработанный иными технологическими способами, может быть использован для других элементов машины (для поддонов под машины). Тут своя технология производства и специфический характер конструкции, зависящие от того, имеется ли в виду использование для получения необходимой формы, например, поддона какого-то металлического каркаса и потом его обшивка листовым материалом, или предполагается сделать эту форму без каркаса, что можно наблюдать на примере создаваемых методом штамповки, сварки или литья облицовок и кожухов для машин и механизмов, а также столов и подставок для небольших приборов и счетных машин.

Поскольку применение разных технологий, скажем, литья, штамповки, использование листового материала в сочетании с каркасом (различные типы оболочек) и т. п. создает разные возможности с точки зрения формообразования для получения новой, эстетически полноценной формы, нужно искать и использовать новые технологические методы. Конечно, если это экономически выгодно и способствует созданию новых качественных изделий.

Существенным с точки зрения учета технологических требований является и вопрос о проектных недостатках, приводящих в итоге к искажению формы промышленного изделия.

Часто выпускаются плохие изделия по, казалось бы, хорошему проекту. Например, модель шипорезного станка по ряду вопросов, связанных с технологией, оказалась непроработанной, и промышленный образец сразу же выявил все дефекты проекта .

Прогрессивная технология — это такая, которая позволяет при меньших затратах труда и материала производить аналогичные по качеству изделия. Если проект «нетехнологичен», то вполне естественно ждать и несоответствия выпускаемого изделия той идее, которая была предложена художником-конструктором. Вот почему, говоря о необходимости получить хорошую форму изделия и связывая это с технологичностью проекта, следует, отвлекаясь от других вопросов, связанных с формообразованием, обратить внимание на два основных момента. Первый — хорошее знание художником-конструктором технологии и второй — учет технологических вопросов с самого начала проектирования, т. е. с момента разработки технического задания.

Круг основных вопросов в области технологии, которые приходится учитывать художнику-конструктору, значителен. Во-первых, это учет трудоемкости изготовления будущего промышленного изделия, что связано, как правило, с применением рациональных методов отработки этого изделия. Существенное значение имеют правильное сочетание различных материалов, так как в современных изделиях, особенно в сложных, такие сочетания очень распространены, и умение исключить по возможности технологические процессы, связанные с ручным трудом.

Анализ трудоемкости двух типов пылесосов показывает, что в одном случае, когда художник-конструктор думал о технологии» и работал совместно с инженером-технологом, получилась хорошая форма при небольшой трудоемкости. В другом случае, когда он игнорировал эти вопросы, получилась вещь не только трудоемкая, но и менее качественная, потому что не была обусловлена принудительная сборка элементов изделия, монтаж отдельных элементов затруднен и при этом монтаже мастер слишком произвольно подгоняет детали одну к другой.

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, как это видно на примере радиоприемника, корпус которого состоит из пластмассовых элементов, изготовленных методом прессования . Всего четыре элемента, внутри которых располагается вся начинка приемника. Этот пример интересен тем, что создана форма «пластмассовая» по своему характеру и здесь удалось до минимума довести количество элементов корпуса, что значительно облегчило его сборку. Такое решение дает не только экономический эффект, но и преимущества в эстетическом плане, так как литые и штампованные детали будут сделаны чище и всегда будут производить лучшее впечатление. Однако укрупнение элементов изделий должно быть разумным, не в ущерб решения композиционных вопросов, ибо иногда крупный элемент может войти в противоречие с задуманной композицией.

Третье — вопрос об использовании заранее запроектированных и изготовленных агрегатов, из которых могут затем составляться различные типы оборудования, и об унификации отдельных элементов конструкции. Кроме вариантности, кроме возможности получать разновидности изделий имеется большое преимущество — упрощение производства этих изделий. Когда налажен выпуск большого количества отдельных агрегатов или агрегатированных 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, с отсутствием чалочных устройств и т. д.

Если, например, запроектировано сочетание каких-то двух металлических элементов по периметру всего изделия за счет его простой разрезки на части, то можно не сомневаться в том, что четкого соединения не получится. Нужно поэтому использовать какие-то иные варианты соединений, но обязательно с прикрытием стыков, чтобы скрыть возникающее несоответствие размеров .

Тяжелое изделие, например станок, нужно будет перевозить, переносить или передвигать. Необходимо предусмотреть поэтому такие элементы, как окна и приливы, за которые можно зацепить трос или отверстия, через которые можно просунуть лом или какое-то другое металлическое приспособление. Если художник-конструктор не подумал о них, когда работал над тяжелым оборудованием, то необходимые коррективы вносятся в проект на предприятиях без художника-конструктора.

И наконец, четвертое — прослеживается прямая связь между новыми прогрессивными техническими решениями, изменяющими форму изделия, и тем, как это сказывается на их производстве.

Замена у радиально-сверлильного станка, например, механического зажима на гидравлический приводит не только к упрощению формы, но и процесса изготовления.

Итак, работая над формой промышленного изделия, художники-конструкторы должны обращать внимание на целый ряд требований, связанных с наиболее полным выявлением возможностей материала, Основных элементов конструкции и технологии. Всегда следует помнить о том, что основные элементы конструкции выполняют основную рабочую функцию этого изделия и что в композиционном решении не только желательно, но и обязательно зрительно выявлять именно эти элементы. Так, например, как мы видим это на примере консольно-фрезерного станка , где рабочий сразу чувствует связь элементов формы с их назначением. Используя различные технологии, можно получить и различную форму или, по крайней мере, иные характеристики этой самой формы.

Ни в коем случае не следует увлекаться и переносом модных форм из одних областей проектирования в другие. В автомобилестроении вполне естественно использование обтекаемой формы. Но эту форму нельзя, например, механически переносить в Станкостроение, так как это влечет за собой не только усложнение форм и соответственно производства, но, как правило, и искажение образа вещи или машины.

Украшательство, т. е. попытки сделать изделие «красивым» за счет каких-то неоправданно декоративных дополнений, не выдерживает критики ни с точки зрения технологии производства, ни с точки зрения самих формальных решений. А плохо проработанная форма не позволяет, как правило, оптимально использовать материалы и приводит к усложнению конструктивных решений.