Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Размещено на http://www.allbest.ru/
азмещено на http://www.allbest.ru/
Средства композиции
Закономерности композиции
Качество композиции
Рис.2.17
А
В
С
А
В
К
D
0,382
0,618
B
А
D
1
2
3
4
1
Определение круга товаров, которые будут маркироваться разработкой ТЗ, их классификация и составления перечня товаров и услуг
Определение круга потребителей, в т.ч. стран экспорта
Выбор числа ТЗ для фирмы
Выбор вида ТЗ, в т.ч. для каждого из выбранных вариантов ТЗ
Выбор стилевого решения ТЗ
Разработка вариантов ТЗ и выбор окончательного варианта
Не соответствует
Проверка ТЗ по условиям охраноспособности
Исправление ТЗ
Составление и подача заявки в ФИПС
ТЕОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ДИЗАЙН-ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Сегодня едва ли нужно доказывать, что функциональность и красота формы машины и любого другого предмета окружающей нас технической среды давно стали некими новыми важными параметрами промышленного изделия, одним из показателей его стоимости и активными факторами в успешном продвижении товара на рынке. Но такое понимание значимости промышленного искусства сложилось далеко не сразу.
Недооценка эстетического подхода в свое время дорого обошлась Т.А. Эдисону: опередив братьев Люмьеров, – основателей французского кино, - в получении движущего изображения и запатентовав перфорированную кинопленку, титан инженерии так и не разглядел главного – культурной и социальной значимости кинематографа. Эдисон, упорно делая ставку на кинескопы и технические аспекты, терял зрителя. Он счел себя обворованным, затеял “патентную войну” (по его требованию в Нью-Йорке были закрыты 500 кинозалов) и проиграл ее в конечном итоге.
Несколько иначе проявил себя Г.Форд, говоривший вначале, что он не даст и ломаного гроша за все искусство в мире: настал момент, когда он закрыл свои заводы, чтобы переоборудовать их для выпуска новых элегантных моделей машин. “Красота – коммерческий товар, на нее есть спрос” – примерно так объяснил перемену своих взглядов Форд.
Целью курса является формирование понимания неразрывной связи технического и художественного творчества, ознакомление будущих специалистов с теорией и методологией дизайн-проектирования промышленных и бытовых изделий - важнейший составной частью системного проектирования искусственной предметной среды, окружающей человека.
В курсе приведены основные понятия и определения разновидностей дизайна, показана история его становления и развития. Практические занятия направлены на приобретение навыков анализа качества промышленных изделий, постановки и решения задач художественно-конструкторского проектирования с учетом эргономических), конструктивно-компоновочных и экономических
В целом курс направлен на формирование знаний и умений в области создания общественно целесообразных, технически совершенных, экономичных, удобных в эксплуатации и эстетически выразительных машин и промышленных изделий, которые должны находиться в гармоническом единстве с той предметной средой, где они будут эксплуатироваться.
Рекомендуемая литература
Основная
Дополнительная
11. Краснослободцев В.Я. Современные технологии поиска решений инженерных задач. Учеб. пособие – СПб: СПб. гос. техн. ун-т, 1997 – 226с
12. Краснослободцев В.Я., Смирнов А.Б., Лиходедов Н.П. Инновационный инжиниринг. Практикум. Учебное пособие. – СПб.: СПбГТУ, 1998 – 122с.
13. Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. Поиск новых идей: от озарения к технологии. Теория и практика решения изобретательских задач. – Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989
14. Патентный закон Российской Федерации. М.: Роспатент, 1992
15. Правила составления и подачи заявки. Нормативно-методические документы. – М.: Роспатент, 1993.
1. ВВЕДЕНИЕ В ДИЗАЙН-ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ
1.1 Основные понятия и определения, разновидности дизайна
Сегодня нет единого понимания термина дизайн и существует множество определений на сей счет.
Дизайн (design) в переводе с английского означает чертеж, проект, эскиз, рисунок, замысел. Однако в термине design заключен оттенок необычности, остроумия. Англичане под словом “designеr” подразумевают не просто проектировщика новых изделий, а хитроумного человека. Отсюда и дизайн – не просто проект, а остроумный проект, оригинальное, необычное предложение, красивое решение.
В англоязычных странах, под дизайном понимается обособившееся проектирование, порожденное машинным производством.
В наиболее широком плане под дизайном некоторые специалисты понимают особый комбинаторный способ мышления, способность соединять ранее не связанные явления.
В таком понимании дизайн охватывает практически все сферы человеческого творчества (литература, биология, медицина, поисковое проектирование в технике и т.п.). Понятно, что возникновение дизайна в такой трактовке следует отнести к тому времени, когда первобытный человек соединил камень и палку и получил топор, копье, стрелу.
Другое, также весьма широкое понимание дизайна сводится к созданию вещей, совмещающих пользу и красоту. Именно так употребляется, термин “дизайн”, в Японии. Историю дизайна в таком понимании следует отсчитывать со времени зарождения прикладного искусства. Заметим, что сам термин “прикладное искусство” (applied art) возник лишь в первой половине XIXв, когда стала актуальной проблема совмещения красоты и пользы (раньше, в эпоху кустарного производства, такого вопроса не было, т.к. красота и польза были неразрывно связаны).
Видимо здесь сразу же нужно сказать несколько слов и о понятии “красота”.
Красота – это общественное свойство вещей, как и польза, удобство, целесообразность.
Красота промышленных изделий выступает обычно не как самоцель, а как одно из конкретных воплощений принципа “удобства”, как некое удобство для глаза.
Красота имеет свою специфику:
Согласно материалистическому пониманию красоты как таковой не существует, а есть представление человека о красивом строении и функционировании вещи, которое складывается в результате общественно-исторической практики приобщения личности к культуре и системе ценностных ориентацией общества. Начальной основой понимания красоты вещей является полезность их для человека (материальная и духовная, личная и общественная, прямая и опосредованная), т.е. потребительская ценность вещей предшествует эстетической (Плеханов).
Поэтому, говоря о красоте машины (станка, аппарата, прибора), следует понимать, что она имеет два начала:
а) утилитарно-техническое,
б) эстетическое.
Создателем утилитарно-технической красоты обычно является инженер-конструктор, разрабатывающий изделие в строгом соответствии с законами природы, науки и техники (гребной винт, СУ-27, башни Эйфеля, Шухова, Никитина и т.п.).
Но есть красота изделий, которую нельзя обосновать техническим расчетом или конструктивными соображениями. Творцом этой красоты выступает уже художник-конструктор (дизайнер), подчиняющий своему эстетическому замыслу форму, фактуру, цвет, стилевое решение изделия.
Но вернемся к понятию “дизайн”.
Пожалуй, самая распространенная в среде профессионалов точка зрения состоит в том, что под дизайном понимается лишь проектирование эстетически совершенных предметов промышленного производства. Возникновение дизайна в таком понимании обычно связывается с началом ХХ века (точнее – 1907 г, когда в Германии впервые создается художественно-промышленный союз “Веркбунд”, объединивший усилия художников и промышленников с целью повышения качества промышленной продукции).
Возникновение дизайна как профессиональной деятельности относится к 30-м годам ХХ века.
В русском языке термин дизайн традиционно употребляется как синоним английского термина “Industrial design” - промышленное искусство.
Заметим, что на конгрессе ИКСИД (это – Международный совет дизайнерских организаций) в 1964 г было принято определение дизайна, которое уже в 1972 г было окончательно отменено.
Художественное конструирование (ХК) – это творческий процесс и особый метод проектирования промышленных изделий в соответствии с требованиями технической эстетики. Сегодня вместо ХК чаще употребляется иной термин – “дизайн-проектирование”.
Основным принципом ХК является единство полезного и прекрасного, утилитарного и эстетического ХК формирует не только предметную среду, но и отношение человека к ней.
ХК нуждалось в своей теории. Такой теорией стала техническая эстетика – наука, изучающая закономерности и особенности художественной деятельности в сфере техники.
Главная цель технической эстетики – обеспечение на основе теории и практики ХК лучших условий труда, быта и отдыха людей в создаваемом ими предметном мире. Техническая эстетика играет важную роль в воспитании гармонически развитого человека, в формировании у него эстетического вкуса.
Сам термин “техническая эстетика” был предложен Петром Тучны (ЧССР) в 50-х годах. (Напомним, что термин эстетика был введен Баумгартеном для обозначения особой науки о прекрасном в действительности, особенностей эстетического осознания мира человеком и общих принципов творчества по законам красоты).
Сегодня хорошо известен целый ряд таких разновидностей дизайна как:
Несколько меньше известны неспециалистам понятия:
стафф-дизайн, стайлинг (styling) – часто проявляется в стилизации художественных стилей прошлого, нон-дизайн, арт-дизайн и др.
1.2 Цели и задачи дизайна
Цель дизайна у нас традиционно формулировалась так – это формирование гармоничной предметной среды, наиболее полно удовлетворяющей материальные и духовные потребности человека.
Характерная тенденция подлинного дизайна – это стремление проектировать не только отдельные предметы, но и целостные комплексы, изменяющие и гармонизирующие окружающую нас предметную среду.
Дизайн вещей сегодня весьма многолик. Различные разновидности дизайна в разных пропорциях сочетают в себе два исходных начала – практическое и художественное. Эти разновидности дизайна находятся, видимо, между двумя такими крайними полюсами:
Имеется и понятие классического дизайна, опирающегося на метод художественного конструирования. В нем наглядно проявляется мудрая стилевая уравновешенность. Его цель – формирование целостного человека. В основе здесь лежит практическое совершенство предметной среды, но необходимым условием является их “одухотворенность”, чтобы в их форме читалось отношение к ним общества. Поэтому классический дизайн прежде всего востребован в учебной практике в вузах.
В условиях частной собственности на средства производства дизайн подчинен в первую очередь коммерческим соображениям (коммерческий дизайн). Его главная цель – создание товаров на продажу. Известно, что дизайнеры на Западе участвуют в активном подстегивании рынка, спроса, внушают потребителю порой надуманную “необходимость” замены одних практически полноценных вещей на другие, т.е. создают “экономику недолговечности” (Олвин Тоффер). Тем самым ускоряется истощение земных ресурсов, обостряется проблема рециклирования отслуживших изделий и отходов. По большому счету такая деятельность является антигуманной и экологически вредной.
Вторая основная задача дизайна вещей сегодня – повышение производительности труда всеми доступными ему средствами. При этом во главу угла ставятся, естественно, отнюдь не проблемы духовного обогащения человека или его гармонического развития.
В обоих случаях имеет место ущербность художественного содержания объектов.
Коммерческий дизайн формирует, прежде всего, отношение потребителя к конкретным вещам, подлежащим сбыту сегодня. Он опирается на рычаги престижности и моды (это хорошо видно в рекламных передачах телевидения). Коммерческий дизайн, не афишируя свои мотивы (сбыт любыми средствами), порой неосознанно, “протаскивает” идеалы вещизма, как правило, маскируя их под гуманитарные. Коммерческий дизайн внимательно изучает все оттенки потребностей, а часто и “заботливо” их создает, “раздувает” и даже искусственно гипертрофирует.
Проводником коммерческого дизайна в капиталистическом обществе является так называемый стафф-дизайн (дизайнерские службы на фирмах).
1.3 История становления и развития дизайна
Научно-технический прогресс, массовое производство товаров привели к тому, что искусственная предметная среда стала естественной средой обитания человека, “второй природой”. Эстетическое освоение этой техногенной среды является способом пластического включения человека в мир техники, обеспечения доступности ее непосредственного восприятия.
Любой предмет можно характеризовать с точки зрения его функции и формы. В представлении человека полезным, совершенным вещам соответствуют совершенные и целесообразные формы. Доступная восприятию форма совершенной вещи стала неотъемлемым признаком ее ценности. И человеку нравится уже не только собственно вещь, но и ее форма. Таким образом, чувственно воспринимаемые признаки красивой формы выражают общественную ценность вещи.
Ощутив красоту, человек обретает и специальную установку на создание красивых предметов.
Заметим, что труд и искусство первобытного человека были нераздельно связаны. Украшения для него имели глубокий практический смысл и были также утилитарны, как все окружающие его предметы. Различия между красотой и пользой не существовало. Оно появляется значительно позже и становится особенно ощутимым в эпоху раннего капитализма, когда красота изделий не приносит выгоды, а лишь сдерживает производство. Поэтому она постепенно теряет ценность и отходит на задний план. Искусство в промышленности сохраняется лишь в узкой сфере производства бытовых предметов для правящей элиты (т.е. в художественной промышленности – например, производство фарфора, дорогих тканей и др.). Так формируется прикладное искусство. В его сферу входили лишь престижные бытовые вещи (вспомним экспонаты Оружейной палаты), чтобы предметно обособить личность владельца (счетные машины Паскаля, станки Нартова, часы Кулибина).
Машинный способ производства потребовал значительного упрощения сложившихся форм предметов, т.к. технические возможности машин существенно уступали возможностям ручного труда, который достиг высокого уровня. Возник конфликт, а затем и разрыв между техникой и прикладным искусством.
Чтобы победить в конкурентной борьбе и выжить, у производителя было два пути: либо снизить цену на свою продукцию (что весьма нежелательно), либо за ту же цену предложить продукт с дополнительными качествами. Решение лежало на поверхности – нужно добавить красоты. И взоры производителей и проектировщиков обращаются к изобразительному искусству и архитектуре. В результате машина покрывается живописными росписями или заимствованными у архитектуры накладными орнаментами. В середине ХIХ в паровоз, расписанный гирляндами цветов, был обычным явлением.
Так, возник и набирал силу в промышленном производстве новый стиль – эклектика (смешение стилей), который к тому времени уже господствовал в архитектуре. Это нашло яркое отражение в “оформлении машин”. Чтобы сделать их более привлекательными, часто станины отливались с архитектурными деталями, резьбой и другими украшениями. Это неизбежно вело к искаженному пониманию сущности конструкции машины и ее формы.
Первые железнодорожные вагоны также отражали следы господствующего архитектурного стиля: их площадки оформлялись в виде балкончиков с балюстрадой из балясин, да и сам вагон, внутри и снаружи, напоминал дом, поставленный на колеса.
Один из наиболее ярких примеров эклектизма – красочно описанные Марком Твеном пароходы, ходившие по Миссисипи, с их высоченными дымовыми трубами, оформленными в виде колонн, увенчанных коринфскими капителями, и с палубными надстройками, исполненными в стиле “одного из Людовиков”.
Даже первые телефоны, не имевшие прототипов в прошлом, также имели наложенные эклектические украшения на деревянный корпус.
Но если в товарах народного потребления и на транспорте предпринимались попытки, пусть наивные, привнести красоту, то в производственных машинах в XIX веке проявилась другая крайность. Традиции кустарного производства здесь начисто забываются и вопросы красоты и эстетической выразительности машин даже не затрагиваются.
Первым, кто поставил вопрос о форме машины и её эстетическом совершенстве был теоретик машиностроения Франц Рело (1829-1905). Он выявил общие закономерности и правила формообразования и сделал вывод, что форма машины может и должна быть красивой.
На практике же формы машин и станков для большинства становятся символом безобразного, а выпускаемая на них продукция привносила пошлость, убожество и мещанские вкусы в быт человека.
Поэтому, несмотря на бурное развитие техники в первой половине XIX в., столь же бурно проявлялся и протест против неё и нарождавшейся прагматичной буржуазной культуры. Ярким выразителем таких взглядов в Англии был Джон Рескин (1819-1900), придававший огромное значение искусству как моральному фактору. С машинами он связывал гибель искусства, а с гибелью искусства – неизбежный крах добра и красоты в человеке. Но вот парадокс: его эстетика, утверждавшая органическую связь между красотой и пользой, была первым шагом к созданию эстетики машинной продукции и самой машинной формы.
В 50-е годы XIX в промышленно развитой Англии зародилось крупное движение европейской художественной промышленности, возглавляемое последователем Рескина Уильямом Моррисом, известным писателем, художником и архитектором. Им разрабатывались вопросы эстетики промышленных изделий, обосновывалась необходимость производить столь же красивые предметы первой необходимости как делает все природа. То же относилось и к самому производственному процессу.
Главная цель этого движения состояла в том, чтобы удобные и красивые предметы быта сделать доступными не только социальной верхушке общества, но и широким массам и тем самым воспитывать в обществе хорошие вкусы. Но этим благим намерениям не суждено было сбыться. Фабрика Морриса, где работали выдающиеся художники того времени, в основном производила уникальные предметы роскоши, а не вещи повседневного быта. И тем не менее У.Морриса по праву можно отнести к пионерам английского дизайна.
Говоря об истоках промышленного дизайна, особо следует упомянуть имя Михаэля Тонета (1796-1871), который изобрел новую конструкцию и прогрессивную технологию производства гнутой деревянной мебели. Он открывает фабрику в Вене и ряд других мебельных фабрик.
Первыми оптовыми заказчиками Тонета были венские кафе, которые хотели иметь мебель легкую, компактную, прочную, гигиеничную, удобную при уходе и складировании.
Талантливый дизайнер М.Тонет почувствовал в стуле не только устройство для сидения, но и средство целенаправленной организации общения, воспитания свободной позы и жеста, создания новых, более раскованных норм поведения. Его стулья были ориентированы на коллективное общение: легко перемещались, свободно поворачивались вместе с корпусом человека, позволяли сидеть боком и верхом с опорой на спинку руками, не мешали свободе жестикуляции.
Вскоре венские стулья Тонета приобрели огромную популярность и у преуспевающих слоев общества, а со временем заполнили дома и квартиры средних слоев населения. Затем, благодаря своей неистребимой долговечности, через торговлю старьем они пришли и в подвалы бедноты.
Он сумел придать стулу невиданную материальную и визуальную легкость без ущерба прочности и удобству. Резко уменьшилась масса стула и количество оставляющих его деталей (8 – у модели №14), упростилась обработка и сборка благодаря унификации деталей, уменьшились затраты на транспортировку (в ящике объемом 1м3 умещался комплект деталей 48 стульев). Поэтому не удивительно, что с 1859 по 1930 г. фирмой “Братья Тонет” было выпущено 50 млн. венских стульев. Практически такие стулья дошли и до нашего времени.
Заметим, что эта технология включала два десятка базовых образцов стульев, которые дополнялись другими изделиями – кресла, диваны, вешалки и др.
Стул Тонета вошел в классику дизайна, которому только еще предстояло становление.
Немного забегая вперед, обратим внимание, что форма предметов одинаковых по своей функции (целевому предназначению) может существенно меняться в зависимости от условий использования, от технологии изготовления, материала и проч. Это легко видеть также на примере стула. Так, стул бытовой (идеи покоя и уюта) существенно отличается от стула служебного (идея деловитости, значимости, комфорта), кресло для отдыха на пляже резко отличается от кресла судьи (идеи строгости, закона, официальности). Очертания последнего резко контрастируют с богато инкрустированным царским троном (идея власти, силы, богатства), вспомним также о материале и технологии – стулья гнутые, литые, штампованные из стандартных профилей, из бетона, надувные и т.п.
Но вернемся к истории дизайна.
Все более яркие примеры выразительных решений дает инженерная практика. Все шире используется стекло, металлические и железобетонные конструкции для строительства мостов, вокзалов (Витебский вокзал), павильонов, башен и т.п. Широко известны работы Дж.Пэкстона – сборный из модулей павильон на Всемирной промышленной вставке 1851 г, башня Гюстава Эйфеля в Париже (рис.1.4), воздвигнутая в 1889 г. к открытию Всемирной выставки без всякой утилитарной цели, а просто как символ технических достижений XIXв., века пара и электричества; башня В.Г.Шухова (радиостанция “Коминтерн”) в Москве и др., где смело применялись новые конструкции, обладавшие высокой выразительностью.
Вместе с этим зарождалось и новое представление о красоте, порожденное рациональностью построения машин и инженерных сооружений. Их легкость и прочность, динамичность и сила порождали эти новые представления о красоте, которые медленно, Рис.1.4 но верно прокладывали себе дорогу. Уже в 20-е годы художники открыли в инженерной конструкции высокие возможности эмоционального воздействия.
Вот новый парадокс: машина, бывшая не так давно символом безобразия, становится в XX веке образцом для художников и архитекторов. Если ранее машину украшали средствами искусства и архитектуры, то теперь искусство и архитектура стараются следовать принципам построения машин. В этом – суть концепции функционализма, видными представителями которого были Виолле ле Дюк и Готфрид Земпер.
К концу XIX в. промышленное производство достигло высокого уровня развития, появилось крупносерийное производство. Входят в быт и перестраивают его на новый лад телефоны, электрические лампочки, трамваи и проч.
С ростом промышленного производства обостряется борьба фирм за рынки сбыта продукции. И на рубеже XIX-ХХ веков одним из важных рычагов завоевания рынка становится дизайн. В 1907 г. в германском концерне АЭГ было создано первое в мире дизайнерское бюро во главе с видным архитектором П.Беренсом. Члены этого бюро составляли основу уже упомянутого ранее союза художников и промышленников “Веркбунд”. Членом этого бюро был и Вальтер Гропиус (1883-1969гг), который выдвигал идею специальной подготовки архитекторов и дизайнеров в тесной связи с практикой промышленного производства.
И в 1919 г в Веймаре он (вместе с Мис ван де Роэ, Марселем Брейером и Моголи Надь) основал высшую художественно-промышленную школу “Баухауз”, деятельность которой была направлена на разработку целесообразных и красивых форм, строго увязанных с технологией индустриального производства, с новейшими конструкциями и материалами. В результате возник стиль “Баухауз” как новая ветвь конструктивизма. Для этого стиля характерны сухость линий, увлечение конструкцией как таковой, массивность изделий. (Рис.1.5) “Баухауз” стал творческим и научным центром дизайна, развивавшего идеи соединения труда и искусства, новой архитектуры.
Естественно, что он противопоставил себя коммерческому дизайну, устремления которого в Германии выражал “Веркбунд”. Он сыграл значительную роль в развитии дизайна, но после прихода к власти фашистов “Баухауз” был закрыт как учреждение “вредное для культуры”.
Начало дизайнерской деятельности в Италии относится к 10-м годам ХХ в. Основное направление – коммерческий дизайн. В архитектуре зданий идеи, независимые от коммерческого дизайна, проводил в жизнь знаменитый французский архитектор Ле Корбюзье. Он был приверженцем идей функционального совершенства, простоты и рациональности зданий, считая, что они, а также мебель и даже машины, должны создаваться по “человеческим меркам”.
В США первые дизайнерские организации стали появляться в 1927 г. Активному развертыванию их деятельности способствовал мировой экономический кризис, начавшийся в 1929 г. В 30-40-х годах центр развития дизайна перемещается из Европы в США. Первоначально американские дизайнеры придерживались концепций “Баухауза” (большое число преподавателей “Баухауза” эмигрировало в США). Однако вскоре, обслуживая интересы частных фирм, дизайн в США стал развиваться как коммерческий, стал орудием конкурентной борьбы.
Основная разновидность коммерческого дизайна в США – стайлинг, который затем распространился и в других западных странах. Дизайнеры стремились удивить, завлечь покупателя, сформировать моду, удовлетворить пристрастиям и престижным амбициям покупателя.
Американский дизайн разделился на фирменный (стафф-дизайн) и независимый. Большинство дизайнеров работало в системе промышленных корпораций, но было и множество независимых малых и больших дизайнерских фирм (в т.ч. таких известных дизайнеров как “Раймонд Лоуи”, “Уильям Снэйт” и др.). Готовят дизайнеров в США более 50 вузов и колледжей. (1934 г. – Американский институт дизайнеров в Чикаго). Однако в целом результаты работы американских дизайнеров в художественном плане оцениваются ниже работ европейских дизайнеров.
В послевоенный период в Европе начинается активный подъем дизайнерской деятельности.
В 1944 г. в Англии создается Совет по дизайну, ранее, в 1930 г. – “Общество промышленных художников Англии”, с 1954 г. – Королевский колледж искусств в Лондоне готовит дизайнеров. В ФРГ быстрое развитие промышленности стимулировало сначала создание независимых дизайн-бюро, но вскоре вопросы дизайна получают общегосударственное признание. Создаются новые дизайн - центры и институты, организуются крупные дизайн - службы на фирмах (1952 г. – высшее училище художественного конструирования в Ульме, вуз в Эссене). В ФРГ впервые в государственном масштабе были разработаны системные принципы проектирования. Например, известная фирма “Браун” не просто проектирует и создает отдельные вещи, а создает некую целостную предметную среду, связанную с человеком.
Во Франции, несмотря на богатые, художественные традиции, послевоенный дизайн развивался медленнее и шел от тяжелой промышленности к легкой. Только в 1970 г. там создается Государственный центр художественного конструирования, а в 1971 г. – Высший совет по дизайну при Министерстве промышленного и научного развития.
В 60-е годы широкое развитие дизайнерская деятельность получает в Японии, причем масштабы и темпы развития дизайна в Японии поражают. Создается система координации всех работ по дизайну в рамках всей страны. Дизайнерские службы наделяются большими полномочиями и участвуют в управлении производством.
В 1957 г. – была создана международная дизайнерская организация ИКСИД (с 1965 г. в неё вошел и СССР).
Теперь рассмотрим историю становления дизайна в нашей стране.
В России в XVIII – XIX вв. художественные начала привносились в промышленность через машиностроительную графику и рисование, которые входили в программу обучения в заводских школах Урала, а затем и других технических учебных заведений. Так, обучение рисованию было обязательным в первом высшем техническом учебном заведении России – Горном училище (институте), открывшемся в Санкт- Петербурге в 1774 г., а занятия по рисованию с будущими инженерами – машиностроителями в Технологическом институте, открывшемся в СПб в 1831 г., проводились в хорошо оборудованных классах по два часа ежедневно в течение всех четырех лет обучения.
Повсюду в России в конце XIX – начале XX веков будущих машиностроителей учили не только инженерной графике, но и рисованию и архитектуре. Это касалось и открывшегося в 1902 г. СПб политехнического института. Такая постановка образования во многом способствовала тому, что из стен высших учебных заведений выходили специалисты, обладавшие наряду с профессиональной подготовленностью и высоким уровнем художественной культуры.
Интересно также отметить, что первая комплексная программа по развитию дизайна в нашей стране была разработана в Министерстве финансов под руководством С.Ю. Витте в 1896…1902 гг. В 1902 г. вышел Закон о художественно промышленных учебных заведениях, была разработана хорошо продуманная система художественно-промышленного образования в стране с целью резкого подъема качества отечественных товаров, “отвечающих высоким запросам художественного вкуса”.
К 1905 г. в России было два высших художественно-промышленных училища (Строгановское в Москве и барона Штиглица в СПб), ряд художественно-промышленных школ и училищ (в Екатеринбурге, Боголюбовское рисовальное училище в Саратове, Пензе, Миргороде, Иваново, Вознесенске), 12 рисовальных классов, 6 ремесленно-художественных мастерских, 11 обществ и 6 музеев. Однако из-за недостатка средств и из-за наступивших в стране военных и общественно-политических событий этой программе не суждено было сбыться.
В 1920 г в Москве открылись высшие художественно-технические мастерские – ВХУТЕМАС, преобразованные в 1926 г в институт - ВХУТЕИН, который в 1930 г был расформирован и стал базой для создания ряда отраслевых вузов (архитектурного, текстильного, полиграфического и др.). Несмотря на короткую историю, ВХУТЕМАС-ВХУТЕИН сыграл большую роль в становлении отечественного дизайна – здесь велись оригинальные поиски и разработки, отсюда вышли первые талантливые дизайнеры (ВХУТЕМАС успел осуществить лишь два выпуска – всего 18 специалистов). В числе первых выдающихся советских дизайнеров следует назвать Б.Арватова, А.Родченко, В.Татлина.
Советский дизайн имел славную предтечу – движение производственников. Идейным вождем индустриального искусства и одним из основоположников теории дизайна был Борис Арватов. Главная идея производственников заключалась в слиянии искусства с промышленным производством, переустройстве жизни по законам красоты. Фронт их деятельности был широким и охватывал все сферы искусства: в изобразительном искусстве к ним принадлежали А.Родченко, В.Татлин, братья Стенберг, в архитектуре – А.Ган, М.Гинзбург, братья Веснины (авторы дизайнерского проекта Днепрогэса), в кино – С.Эйзенштейн, Д.Вертов, в поэзии – В.Маяковский, Н.Асеев, В.Луговской, в музыке – Д.Шестакович, в театре – В.Мейерхольд. Однако в области промышленного искусства в годы разрухи и восстановления народного хозяйства деятельность производственников ограничивалась в большей мере педагогической работой, просветительством и рядом смелых дизайнерских проектов.
20-е годы ознаменовались уникальными разработками инженерного дизайна: радиомачта В.Шухова (радиостанция “Коминтерн”), первый тепловоз Я.Гаккеля (1924г., Ленинград), трактор Я.Мамина, сконструированный в расчете на малограмотного крестьянина и отличавшийся простотой управления. В 30 – 40-е годы основным направлением промышленного искусства остается инженерный дизайн: проектируются новые паровозы (К-2, ФД), тракторы и другие изделия. Важным событием в истории отечественного дизайна было системное проектирование и строительство московского метрополитена как целостной архитектурно-транспортной среды. В едином ансамбле проектировались вестибюли, подземные залы, эскалаторы, электропоезда и вагоны, информационные надписи, униформа персонала и проч.
Война и годы восстановления народного хозяйства надолго отодвинули в сторону вопросы развития дизайна. Но уже в 1946 г. создается архитектурно-художественное бюро вагоностроения.
1962 г – новая веха в истории развития отечественного дизайна (“вторая волна”), когда в государственном масштабе предпринимается попытка создания стройной системы организации дизайнерских работ в стране: создается единый государственный научно-методический центр в области технической эстетики – ВНИИТЭ и 10 его филиалов в столицах союзных республик и крупных промышленных центрах страны (всего более 2000 сотрудников, в т.ч. 600 разработчиков), организуются ХКБ на крупных предприятиях, с 1964 издается журнал “Техническая эстетика”, в технических вузах вводится курс “Основы художественного конструирования”. В 80-х г. дизайнеров готовили в 13 вузах, ежегодно выпускавших около 300 молодых специалистов. В 40 втузах были организованы кафедры технической эстетики. Общее число дизайнеров в стране в 80-х г составляло около 6000 человек.
Выдающимся дизайнерским проектом 60-х годов было сооружение Останкинской телевизионной башни, которая долгие годы оставалась самой высокой (541 м) телевизионной башней в мире. Её автор – Н.В.Никитин разработал и ряд других уникальных проектов (мемориал на Мамаевом кургане в Волгограде, здание МГУ и другие высотные дома, построенные в Москве в 50-х – 60-х гг., здание Дома советской науки и культуры в Варшаве, проект четырехкилометровой телевышки в Токио на горе Фудзияма и др.).
Однако что касается товаров народного потребления, машин и другого промышленного оборудования, то их низкое качество по сей день остается нашей национальной проблемой. Надежды на резкое улучшение качества путем государственного организованного дизайна не сбылись: ведь дизайн не всемогущая магия, а лишь определенный проектный механизм, работающий только в соответствующих общественно-экономических условиях.
У нас в стране хотя и провозглашался примат всесторонних запросов потребителя, которые государство учитывало путем планирования и выпуска соответствующей продукции, но производство, как правило, не могло, а главное – не хотело производить продукцию требуемого качества, т.к. это ему экономически было не нужно.
В условиях планово-распределительной системы нашим предприятиям-изготовителям по существу незачем было постоянно развивать собственную техническую базу, повышать культуру производства, совершенствовать выпускаемые изделия, а тем более интенсивно осваивать новые, как это происходит в условиях мирового рынка. Наши предприятия-монополисты отнюдь не были победителями в конкурентной борьбе, а были порождены командно-административной системой и зачастую представляли вчерашний день мирового производства, но фактически диктовали потребителю, что покупать и за какую цену. Поэтому потребители не только не могли выдвигать свои требования по составу и качеству изделий, но были лишены возможности выбирать товар, т.к. отсутствовал товарный рынок и нужный ассортимент товаров. Потребление находилось в полной зависимости от производства, в ситуации постоянного дефицита и было выключено из системы как экономический стимул, как движущая сила. Отсюда – застой, отставание по ассортименту и уровню качества товаров от зарубежных аналогов. Именно этим объясняется и соответствующее состояние дизайна в стране, ибо он может нормально развиваться лишь в атмосфере избытка.
Следует понимать, что проблемы качества, ассортимента, стиля обслуживания не могут быть устранены никакими обязательствами, законами и директивами до тех пор, пока предложение не превысит спрос.
В условиях рыночной экономики отечественным товаропроизводителям приходится менять стратегию приспособления нужд потребителя к своим техническим возможностям на стратегию развития технических возможностей, повышения культуры производства до уровня действительно современных запросов. Именно такое состояние экономики, когда производители вынуждены совершенствовать свою продукцию, когда их процветание и даже само существование зависит от уровня новых разработок, от полноты ответа на многогранные запросы потребителя, от уровня культуры производства и будет исходным условием органичного (а не вводимого сверху) становления и развития дизайна в нашей стране. Подобное состояние экономики и является целью реформ, которые столь необходимы стране. Пока же серьезный промышленный дизайн остается невостребованным в связи с общим состоянием экономики и ориентацией оживающей промышленности на скорейшую прибыль или просто на выживание. Поэтому преобладающее направление дизайнерской деятельности сегодня – реклама и графика, проекты интерьеров магазинов, офисов, домов и дач для состоятельных людей.
1.4 Обобщенная структура и этапы системного проектирования новых промышленных изделий
Рассмотрим обобщенную структуру системного проектирования новых промышленных изделий (рис.1.6). Следует иметь ввиду, что не всегда могут быть установлены четкие границы между этапами – отдельные этапы могут сливаться друг с другом или вовсе отсутствовать. Это зависит от уровня сложности объекта проектирования.
Легко видеть, что фактически проектируется не просто машина или устройство, а единая система “человек – машина – окружающая среда” (ЧМС) и что проектирование такой системы – это коллективный труд различных специалистов).
Процесс проектирования ЧМС и собственно машины является итерационной процедурой, в ходе которой осуществляется выдвижение, анализ и многоступенчатый отбор допустимых вариантов решений по выбранным критериям успеха. Результативность этой процедуры будет тем лучше, чем полнее так называемое “проектировочное обеспечение” (базы данных, методики проектирования, альбомы по элементной базе и типовым решениям, соответствующие пакеты прикладных программ). Созданное таким образом новое изделие не только влияет на изменения в окружающей среде, но и влияет на самого потребителя, воспитывает его, формирует определенный художественный вкус, порожда- ет новые неудовлетворенные потребности и новый цикл предметного творчества. Данный курс посвящен вопросам теории и методологии художественно-конструкторского и эргономического проектирования.
2. ОСНОВЫ КОМПОЗИЦИИ
Композиция - основополагающее понятие в художественном проектировании промышленных изделий (compositio (лат) – сочинение, построение, соединение частей, приведение их в порядок).
В художественном конструировании термин композиция используется для наименования как процесса, так и результата деятельности дизайнера.
Композиция может быть смысловой и несмысловой. Несмысловая композиция имеет только структурную сторону, а смысловая – содержательную и структурную. При восприятии смысловой композиции возникает образ предмета, выполняющего определенные функции.
Композиция промышленного изделия обладает определенными свойствами, которые могут обеспечить гармоническую целостность формы. Художественно организованная или гармоническая форма – это такая форма, в которой достигнута всесторонняя гармония (внешнего и внутреннего, частей и целого, с человеком, с материальной основой, со средой) (Быков). Гармония формы достигается с помощью различных средств композиции.
Композиция как система соподчинений возникает при наличии определенных связей между всеми частями целого, которые основаны на закономерностях общего и частного характера. Эти закономерности проявляются по-разному в различных формах, поэтому единой методики формообразования не существует.
Рассмотрим подробнее основные средства и свойства (качество) композиции.
Композиционное решение даже простого изделия основывается, как правило, на использовании не одного, а множества средств композиции (рис.2.1).
Следует отметить, что образность формы и единство стиля не обеспечиваются обычными средствами композиции (по Ю.С. Сомову). Образность формы в наиболее общем виде дает первое представление о предмете. Единство стиля определяет как бы современность изделия, соответствие его эстетическим запросам тех или иных слоев общества. Достижение единства стиля зависит от умения дизайнера передать в вещи дух времени.
пропорции и пропорционирование
Рис.2.1 Средства и качества композиции
Единство формы и содержания – один из важнейших законов художественного творчества. Нужно, чтобы в характере решения формы ясно прочитывалось предназначение изделия.
Понятие единства формы и содержания рассматривается в разных аспектах: в функциональном плане, в эксплуатационном (влияние окружающей среды), в эмоциональном плане (создание определенного, заданного эмоционального настроя). Этот последний аспект также имеет непосредственное отношение к образности.
Единство формы и содержания, прежде всего, означает максимальное раскрытие через соответствующую художественную форму функционального назначения объекта, его утилитарной сущности, социальной значимости. Мы уже видели это на примере стульев М.Тонета. В форме кресла судьи также прочитывается идея создания заданного эмоционального состояния, соответствующего психологического климата в зале суда. В его образной трактовке отражена идея правосудия, высокое значение процедуры суда, строгость и значительность. Это своего рода символ, а не утилитарный предмет.
Стремление придать изделию необычную, эффектную форму без достаточно реалистичной трактовки сущности вещи приводит часто к созданию вещей нелепых, бессмысленных, дезинформирующих.
Примеров такого формального решения формы изделий достаточно много. Вот некоторые из них:
- сливной бачок унитаза (рис. 2.2), передний отсек которого выполнен в виде аквариума с живыми рыбками. Образ сливного бачка-аквариума, предложенный в Англии, едва ли будет гармонировать с предназначением и обустройством туалетной комнаты, а нажатие кнопки слива невольно ассоциируется с негуманным актом по отношению к живым существам.
На формирование художественно-образного решения оказывает влияние множество факторов и в первую очередь – конструктивно - функциональные, определяющие существо изделия (размеры, геометрия, структура, кинематика, положение в пространстве и др.). Эти факторы, включенные в поиск художественно-образного решения, также являются сильным средством воздействия. Так, используя только формальные признаки массы изделия (даже без расшифровки материала), можно передать ощущение массивности, тяжести или легкости изделия (рис.2.3)
Одним из сильнейших средств эмоционального воздействия является ритм. Покажем это на простых примерах (Рис.2.4):
Существенную роль в структуре образного решения играет цвет. Он может значительно повлиять и на создание определенного эмоционального настроя и выявления различного назначения одинаковых по функциональной сути объектов.
Например, автомобиль детский – нарядный и завлекательный; гоночный – броский, активный, динамичный; автомобиль для жаркого климата – светлый, спокойный; автомобиль представительский – только черный и т.д.
Существенное значение имеет также и ассоциативно-символьное значение цвета, используемого в цветовом решении формы. Например, красный цвет может быть радостно-праздничным, взволнованно-напряженным, мрачно-мемориальным.
2.2 Целостность и композиционное единство
дизайн промышленный форма
Единство формы и содержания, образность характеризуют одну из сторон целостности объекта дизайна (это единство внутреннего и внешнего, проявление внутреннего во внешнем).
Другая сторона целостности – это композиционное единство, структурная целостность формы изделия.
О гармонической целостности формы можно говорить, когда связь между отдельными элементами и деталями не только функциональная, конструктивная, но и композиционная. Композиционная целостность формы отражает логику органичной связи инженерного решения изделия и его художественного воплощения.
Целостность определяется наличием “ведущего” признака композиции изделия, повторением целого в его частях.
Целостность формы в машиностроении достигается также выбором композиционного центра – главной части машины, подчиняющей себе все остальные элементы формы. Обычно это и смысловой центр объекта. В сложных объемных комплексах может быть два и более композиционных центра.
Форма изделия, машины чаще всего создается из неравных, разнородных элементов. Гармоническая целостность формы возможна в таком случае лишь в результате соподчинения элементов.
Соподчиненность возникает, когда имеются главные и подчиненные элементы. Такое разделение элементов на главные и подчиненные возникает при неравенстве их по каким-либо признакам или свойствам.
При отсутствии соподчиненности важнейших элементов формы полученное целое не радует глаз. В некоторых металлорежущих станках, например, этот недостаток проявляется в том, что по линиям примыканий крупные элементы формы зрительно как бы отслаиваются один от другого. Это не значит, что станину следует конструировать обязательно, как моноблок, но зрительно она не должна разваливаться, словно непрочное сооружение.
В качестве примера рассмотрим соподчинение элементов плоской поверхности, расчлененной по вертикали поверхность разделена на две равные части – соподчиненности между элементами не возникает.
Поверхность расчленена на три равные части, средняя часть доминирует в силу своего центрального положения (неравенство – в расположении)
Соподчинение выражено более активно, т.к. средняя часть выделяется не только по положению, но и доминирует по величине
Узкая средняя часть также доминирует активно в силу вертикальности ее по отношению к боковым Соподчинение выражается еще более активно при неравенстве по другим свойствам (насыщенность цвета)
Безграничное нарастание неравенства состояний свойств привело к нарушению единства формы – правая и левая часть кажутся самостоятельными элементами, т.е. форма зрительно развалилась.
Коротко основные условия достижения целостности, композиционного единства сводятся к следующему:
Убедительное подтверждение этого вывода мы находим в формах живой природы: например, любая часть растения своей формой однозначно информирует, где главная ось, где верх, где низ, какая часть ствола ближе к комлю, а какая к кроне и проч.
о пластическом единстве форм всех частей и деталей о трактовке их в “одном ключе”. По этой причине нельзя, например, без ущерба для композиционной целостности изделия трубку с одного телефонного аппарата переставить на другой, хотя по размерам и конструкции они одинаковы.
В заключение заметим, что любой предмет почти ни когда не существует отдельно, а является частью более крупного целого – совокупности отдельных элементов, которые вместе должны составлять также стройное, согласованное, гармоническое целое (ансамбль).
Видный специалист по композиции в технике Ю.С. Сомов среди всех качеств композиции промышленных изделий на первое место ставит такие базовые понятия (категории) как тектоника и объемно-пространственная структура.
Понятие тектоника неразрывно связывает конструктивную основу промышленного изделия и его форму во всех ее сложных проявлениях (пропорциях, метрических повторах и проч.). Под конструктивной основой понимают кинематику, работу несущих конструкций, характер распределения главных усилий, соотношение масс и использование материала.
Тектоника выражается, прежде всего, через пропорции, т.е. через отношения несомого и несущего, нагруженного и свободного от усилий, через характер передачи усилий (центральное или внецентренное, консольное нагружение) и т.д.
Можно уверенно утверждать, что наименьшая металлоемкость конструкции потенциально во многом определяет ее высокий эстетический уровень, в то время как неоправданно омертвленные запасы материала заведомо снижают его.
То же и в архитектуре. В антитектоничных сооружениях мы видим, например, колонны, которые ничего не несут, мощные кронштейны под балконами, которые не только их не поддерживают, но сами на проволоках подвешены под их плитами (ведь балконная плита защемлена в стене и хорошо держится без подпорок). Примеров такой фальши и эклектичных решений можно привести много.
Форма должна четко отражать функционально-техническую сущность изделия, информировать о том, как работает конструкция, каково распределение усилий. В этом проявляется понятие информативности формы.
Поэтому тектоникой называют зримое отражение в форме изделия работы его конструкции и организации материала (т.е. сам материал и технология изготовления). Или, говоря образно, тектоника – это искренность формы в отношении конструкции и материала.
В этом плане легко прочитывается тектоничность приведенного выше на рис 2.3,а удобного и технологичного в изготовлении пластикового кресла для бара или кафе, снабженного изящной, но прочной и устойчивой металлической ножкой – опорой. Тектоничным выглядит и стационарное домашнее кресло, иные формы и материал которого правдиво отражают возможность удобного отдыха в любой расслабленной позе.
Рядом на рисунке (в, г) два контрастных по решению формы изделия – фужер и стакан, выполнены из одного и того же материала, но также имеющие тектонически убедительные образы.
Иначе обстоит дело при рассмотрении прессованных из пластика и армированных металлом жестких чемоданов или дипломатов. Округлые формы, черный цвет и фактура поверхности создают ложное впечатление непомерной тяжести литого из черного металла изделия. Здесь – нарушения тектонического характера.
Где-то в 70-х годах у нас в продаже появился такой телевизор (рис.2.7) необычной формы. Легко видеть нелогичность такого композиционного решения и нетектоничность конструкции. В самом деле, грузная нависающая часть Рис.2.7
нарушает целостность композиции. Массивный экран в монолитном черном пластмассовом обрамлении как бы грубо вторгся в легкую разрезную деревянную конструкцию корпуса с ажурной белой пластмассовой решеткой. Эти две основные формы плохо совместимы. То, что нужно держать в столь неестественном положении, смотрится как тяжелое, а то, что несет эту часть – как непомерно легкое, конструктивно ослабленное и структурно совсем иной природы.
Довольно часто на практике имеет место неоправданная подделка, имитация иного материала, что создает ложное зрительное впечатление о работе конструкции и приводит к антитектоничности ее формы.
Например, вспомним, что в а.215 III уч.корпуса на деревянном помосте у доски стоит мощная кубическая тумба из “серого гранита”, предназначенная, видимо, для установки кодаскопа. Впечатление такое, что пол, да и несущие балки, могут не выдержать такой тяжести. Однако на самом деле тумба выполнена из фанеры, которая ламинирована покрытием, имитирующим серый гранит.
Нечто подобное можно, к сожалению, наблюдать и в весьма значимых сооружениях с высоким уровнем эмоционального воздействия. Например, в мемориальном комплексе “Хатынь” под Минском, где сварные и окрашенные металлические кубы-символы уничтоженных немцами деревень имитируют, видимо, черно-траурный гранит, заложенный в центральную композицию мемориала. На них легко видимы досадные изъяны сварной технологии и некоторые отступления от плоскостности сварных формообразующих элементов.
Неразрывно связана с тектоникой и вторая важная категория композиции – объемно-пространственная структура.
В художественном конструировании форма изделия по своей структуре рассматривается как сочетание двух основных компонентов: объема и взаимодействующего с ним пространства. В совокупности эти компоненты образуют объемно-пространственную структуру изделия. Характерным примером тектоничной и закономерно построенной объемно-пространственной структуры в живой природе являются пчелиные соты или осиные гнезда.
Инженер-конструктор в процессе проектирования не всегда думает о “нематериальном” компоненте – пространстве, однако он так или иначе организует не только отдельные элементы объема промышленного изделия, но и пространство, входящее с ним в контакт.
Объемно-пространственные структуры в технике несравненно разнообразнее, чем в архитектуре. Работая над композицией конкретного изделия, нужно в определенный момент увидеть его абстрагировано от функции как некую объемно-пространственную структуру, как чередование материального и пустот.
В чем проявляется хорошо организованная объемно-пространственная структура?
Если, обращаясь к форме изделия, мы можем как бы довообразить, условно достроить все то, чего не видим, то это один из верных признаков хорошо организованной формы. Такие элементы как шар, куб, пирамида или цилиндр наиболее просто взаимодействуют с пространством. Простота объема позволяет отчетливо представить невидимые его части и форму в целом. Но главное, что позволяет так представить форму, – это закономерность, лежащая в основе строения формы, принцип ее развития.
Таким образом, легкость восприятия того или иного изделия во многом зависит от того, насколько закономерно развивается его композиция.
Чем сложнее объемно-пространственная структура изделия, тем большее значение для достижения гармонии приобретает последовательное развитие принципа, положенного в основу ее строения.
Важнейшими закономерностями хорошо организованной объемно-пространственной структуры является органичность связей между отдельными элементами формы и общая упорядоченность структуры.
Нарушение закономерностей организации объема и пространства затрудняет восприятие структуры изделия, вызывает негативную реакцию восприятия.
В крупном плане по принципу построения объемно-пространственного строения технические объекты можно условно подразделить на три большие группы:
Примеры различных объемно-пространственных структур в технике, расположенные по мере нарастания их плотности, показаны на рис 2.8 в сопоставлении с аналогами в живой природе.
Рассматривая важные закономерности взаимодействия пространства и объема, следует иметь ввиду, что технические структуры промышленных объектов организованы либо по замкнутому принципу, либо имеют разомкнутую, открытую в пространство структуру. В замкнутых структурах (например, крупный пресс) центр композиции обычно лежит внутри самой структуры, а в открытых он может оказаться за ее пределами (экскаватор, кран, манипулятор). Открытые структуры воспринимаются как более активные и это следует иметь ввиду при проектировании.
В заключение отметим, что инженерное совершенство конструкции – важнейшая предпосылка и тектонического ее совершенства, и высокой степени организации объемно-пространственной структуры. В такую конструкцию не следует привносить никаких лишних декоративных элементов, т.к. они могут лишь ухудшить эстетические достоинства отлично работающей чистой объемно-пространственной структуры.
Весьма важно, чтобы равновесие и устойчивость технического объекта были обеспечены не только в техническом плане (например, креплением объекта анкерными болтами к фундаменту), но он и зрительно должен восприниматься как композиционно равновесная система.
Симметрия объекта, даже с развитой вертикальной структурой формы, облегчает достижение композиционного равновесия. Несколько сложнее обстоит дело с изделиями несимметричной формы. На рис.2.9, показана установка с характерной для приборостроительного оборудования лаконичной формой.
В форме (а) активное смещение правой верхней части приводит к нарушению композиционного равновесия. Наклонная плоскость с тыльной стороны установки (б) вызывает ощущение неустойчивости.
На рис. (в) верхняя часть сдвинута несколько назад. Распределение масс относительно центра тяжести зрительно изменилось. Установка выглядит уравновешенной.
Конструктивное решение основания, показанное на рис. (г) является вынужденным при сохранении исходной геометрической схемы установки. Большой объем не может “зависать” в пространстве без зрительной связи с устойчивым основанием. Поэтому композиционное равновесие достигается таким естественным способом.
Проявление композиционного равновесия в технических объектах чрезвычайно многообразно. В открытых структурах, например, строительных кранах, экскаваторах физическое равновесие – устойчивость всей конструкции, - является ее важнейшим качеством и определяется расчетом. В этих случаях композиционное равновесие адекватно устойчивости.
Равновесие такой вышки для прыжков в воду (рис. 2.10) можно сравнить с устойчивостью дерева с развитой корневой системой.
Композиционное равновесие в станках достигается путем соподчинения элементов по форме, цвету, тону, пластике.
Соподчинение может обеспечить композиционное равновесие приборных панелей и пультов управления. Здесь можно говорить о “графическом равновесии” на плоскости.
Наиболее сложные случаи достижения композиционного равновесия имеют место при одностороннем консольном смещении масс (например, у фрезерного станка).
В заключение отметим, что блестящие образцы достижения тонкого композиционного равновесия мы видим в городской скульптуре и монументальных инженерных сооружениях: Медный всадник, скульптурные группы Клодта на Аничковом мосту, монумент в честь покорителей космоса в Москве у бывшей ВДНХ и др.
2.5 Симметрия и асимметрия
Симметрия – одно из наиболее ярких и наглядно проявляющихся свойств композиции. Это и свойство-состояние формы, и средство, с помощью которого организуется форма, и, наконец, наиболее активная закономерность композиции.
Симметрия с древних времен считалась одним из условий красоты, поскольку она обеспечивает равновесие композиции. Симметрия, которую человек открыл и осмыслил в творениях природы, постепенно стала для него нормой прекрасного. Он начал сознательно использовать её как средство гармоничной организации формы и в архитектуре и в технике (рис.2.11).
В промышленных изделиях симметрия обычно диктуется техническими и функциональными требованиями. Например, вращающиеся детали - колеса, маховики, шпиндели, фрезы, шлифовальные круги и т.п. – обладают осевой симметрией. (Существуют и другие виды симметрии – зеркальная, винтовая).
Но подобно тому, как в природе практически не существует абсолютной симметрии, так и в композиции технических объектов “чистая” симметрия встречается редко. Например, в станках даже при общей симметричной основе формы, как правило, асимметрично расположены отдельные элементы механизмов, двигатели, пульты управления, рукоятки и т.д. Как правило, композиция машины основывается на сочетании симметричности-асимматричности. Законномерности формообразования асимметричных машин достаточны сложны. Здесь от проектировщика требуется развитая интуиция и тонкое чувство композиционного равновесия.
Хорошо найденная симметричная форма воспринимается легко и почти сразу, как бы она ни была сложна. Гармония асимметрии воспринимается постепенно. Но нельзя утверждать, что симметричная композиция чем-то заведомо лучше асимметричной (рис. 2.12). Ведь сама по себе симметрия ещё не гарантирует гармонии, так же как асимметрия ни в коем случае не означает дисгармонии. Вся история искусства, архитектуры, техники подтверждает, что асимметричные композиции – и простые, и сложные – с точки зрения эстетической ценности не уступают симметричным. Так, например, в искусстве Японии одним из основных критериев прекрасной формы является её асимметрия.
2.6 Статичность и динамичность формы
Статичность – это свойство композиции, выражающее покой, неподвижное состояние, устойчивость во всем строе формы. Статичные предметы имеют явный центр (или ось), вокруг которого организуется форма. Практически все домашние предметы быта имеют статическую форму (стол, холодильник, стиральная машина, телевизор и проч.). В средствах транспорта напротив – статичность исключается. Статичность требует ровных спокойных линий формы и распределения масс, четких членений по вертикалям.
Динамичность – это зрительное восприятие движения, стремительности формы. Динамичная композиция образно выражает реальное или потенциальное движение объекта (перемещение, рост). Динамичность делает форму броской, активной, заметной, выделяя её среди других.
Как выражается статичность и динамичность формы в технике? Равенство и нюанс отношений размеров по трем координатам пространства характеризует относительную статичность формы. Нюанс – это соотношение близких состояний свойств. В нюансных соотношениях сходство выражено сильнее, чем различия.
При возрастании неравенства сопоставляемых величин начинает уменьшаться их сходство и преобладать различие. Отношения пространственных величин, при которых активно выражено различие, неравенство и противопоставление их, называются контрастными (отношения от 2:1 и более).
Контраст в отношениях создает динамику как “зрительное движение” в направлении преобладающей величины. Динамичность возникает не только при неравных отношениях в размерах формы, но в зависимости от отношений и других свойств, например, цветовых. Если форма имеет цвета одного тона, но разной насыщенности, то движение будет ощущаться в сторону более насыщенного цвета.
Сравним, например, куб и вертикально установленный параллелепипед (рис.2.13).
Куб – концентрация массы при равенстве размеров, определяющих форму, создает впечатление устойчивого постоянства.
Параллелепипед уже имеет определенную динамичность, и реакция на форму определяется движением глаза вдоль длинной стороны объема. Динамичностьвует потенциально. Чтобы динамичность появилась явно, необходимо, как - то обозначить начало, придать направленность форме (рис.2.14):
Динамичная форма может придаваться как неподвижным сооружениям (например, монумент покорителям космоса в Москве), так и быстро движущимся объектам – самолетам, легковым автомобилям, судам на подводных крыльях и т.п. В машинах иногда можно видеть сочетание двух начал – статичности и динамичности. Но очень важно проектировщику правильно выбрать ведущее начало, иначе может быть утрачена целостность и логика построения формы. В самом деле, нелепо смотрится шлифовальный станок (воплощение идеи точности, неподвижности, отсутствия малейших движений станины), у которого литое основание внизу имеет лапы, напоминающие крылья над колесами старых автомобилей, что придает станку зрительную подвижность
2.7 Пропорции и пропорциональность формы
Во все времена и эпохи понятие пропорциональности было одним из непременных условий и основополагающих признаков красоты. Пропорции и масштаб являются важнейшими взаимосвязанными средствами композиции.
Пропорции – это равенство отношений размерных величин (линейных, площадных, объемных). Размерные отношения элементов формы – это та основа, на которой строится вся композиция. И если все элементы формы не объединены четкой системой пропорциональных отношений, то трудно рассчитывать на гармоническую целостность формы.
Притягательная сила пропорций в непосредственном эффекте гармонизации, если они умело использованы. Не случайно пропорции были своего рода философией древнегреческой архитектуры. Античный храм – это единая, стройная система размерных отношений, но у каждого архитектора – своя.
Однако пропорционирование сложных форм в технике нельзя сводить к механическому заимствованию классических примеров пропорционирования в архитектуре. Если в архитектуре можно сначала проработать с определенной системой пропорций композицию сооружения в целом, а затем уже прорабатывать решение его элементов и конструкции, то в машиностроении это почти невозможно. Здесь вначале должен быть определен принцип построения машины, её структура, кинематика, компоновка и только после этого появляются элементы формы, которые и должны быть связаны определенными пропорциональными соотношениями. Поэтому нахождение размерной гармонии новой машины – итерационная процедура. И все, что в процессе проектирования окажется конструктивно нелогичным, наверняка будет и непропорциональным.
В свою очередь, если, пренебрегая инженерной стороной, дизайнер строит форму только ради “красивых” пропорций, то неизбежно возникают конструктивно неоправданные пустоты за кожухами, увеличиваются габариты и масса станка.
Итак, пропорции во многом складываются объективно, т.к. связаны с конструктивной основой, и от этого нельзя абстрагироваться.
В технике существуют два основных подхода к пропорционированию:
Какие же виды пропорций используются в технике? Что делает пропорции таким мощным средством гармонизации формы?
Издавна известна магическая организующая сила геометрического подобия отрезков и фигур. Именно геометрическое подобие позволяет увидеть объемно-пространственную структуру не хаотическим нагромождением элементов, а как построенную на закономерности строгую систему композиционно связанных элементов.
Геометрические пропорции выражаются соотношением
Графически геометрические пропорции элементов формы выражаются следующим образом (рис.2.16)
Формы станков, пропорционированные таким способом, показаны на рис. 2.17
Среди других особо выделяется пропорция “золотое сечение”, которая делит отрезок в следующем соотношении (рис.2.18)
Решив квадратное уравнение,
получим Рис.2.18
Геометрически такое деление отрезка строится следующим образом (рис.2.19):
- прямоугольный,
На откладывают , а затем на
- отрезок
Если то
Секрет “золотого сечения” был известен еще в древности, но сам термин ввел в обиход Леонардо да Винчи. Такую пропорцию мы видим в звезде (рис.2.20). В Парфеноне и в статуе Фидия, в греческих вазах, древних Египетских храмах и пирамидах также можно обнаружить применение “золотого сечения”.
Но на практике часто применяется приближенное “золотое сечение”, исследованное в XII в известным итальянским математиком Фибоначчи. Это такие соотношения, где каждое последующее число является суммой двух предыдущих (ряд Фибоначчи) 1 : 2; 2 : 3; 3 : 5; 5 : 8; 8 : 13; 13 : 21, …
Существуют и используются на практике и другие пропорциональные соотношения.
В архитектуре Древней Греции широко применяли систему пропорций, (рис.2.21) основан-ную ирациональных отношениях. Такая закономерность может использоваться, например, при пропорционировании формы стоек и пультов управления. В таких же соотношениях () находятся и стороны листа фор- Рис. 2.21 мата А4.
В машиностроении также используются и арифметические пропорции: 1 : 2, 2 : 3, 3 : 4, 3 : 5, 4 : 5, 5 : 6 (рис.2.22)
Конечно, те или иные пропорции нельзя применять формально. Они обязательно должны находиться в соответствии, в гармонии и с другими факторами, определяющими форму.
Например, известно, что квадрат с соотношением сторон зрительно воспринимается и эмоционально оценивается как некая неопределенность. При этом горизонтальный его размер кажется больше, чем вертикальный. А вот “динамический квадрат” с вертикальной стороной воспринимается заметно лучше, возникает зрительная определенность, небольшая направленность фигуры вверх.
Восприятие красоты пропорционального строя, видимо, основано на том, что многие пропорциональные соотношения заложены и в творениях природы, которые наблюдает человек. Они становятся ему привычными, и он переносит их на искусственно создаваемую среду.
Вот еще некоторые подтверждения этому, найденные Михаилом Марутаевым (композитор). Он обнаружил 10 “магических” пропорций.
Обнаружил Марутаев и определенные пропорции в построении
В заключение отметим, что пропорции – это не только средство “эстетизации” промышленных изделий, но они дают и непосредственный инженерный эффект. Хорошие пропорции говорят о рациональной кинематике изделия, позволяют достичь лучшей жесткости, меньшей металлоемкости и т.п.
2.8 Масштаб и масштабность
Масштаб является важным средством композиции, одним из ведущих начал, организующих форму промышленного изделия. Достижение масштабности самым непосредственным образом связано с пропорционированием.
Понятие масштаба в художественном конструировании определяется как мера соответствия предмета размерам человеческого тела или другим сопоставляемым предметам. “Человек есть мера всех вещей” - высечено на мраморе Дельфийского храма. Эти слова афористически точно выражают сущность масштабности предметного мира, создаваемого для себя человеком.
Все размерные величины, которые в станках, приборах, другом оборудовании как-то связаны с человеком и определяют удобство эксплуатации или использования вещи, оказывают прямое влияние на масштабность. В станках – это высота рабочей зоны, размеры рычагов, маховиков, рукояток, кнопок управления; в кранах – размеры кабины, органов управления; двери, окна – все это указатели масштаба (рис.2.24). Отступление от требований, связанных с антропометрией, могут оказаться причиной немасштабности изделия.
Масштабность – понятие относительное, т.е. о масштабности можно говорить только по отношению к данной вещи. Нельзя, например, настенный электрический выключатель поставить на настольную лампу – он будет немасштабным.
Масштабность сооружения не определяется абсолютной величиной – маленькое здание может иметь крупный масштаб, а большое, напротив, быть мелким по масштабу (Мавзолей и ГУМ, колокольня (рис.2.25)).
Могут ли большое и маленькое изделия решаться одинаково, в одних пропорциях, иметь одинаковые членения формы?
Ответы на эти вопросы подсказывает нам живая природа. Как в природе строятся большие и малые организмы? Анализ показывает, что чем меньше (моложе) организм, тем форма его более целостная, проще по пропорциям и общему рисунку. И напротив: чем больше организм, тем форма его сложнее, “богаче”.
Примеры: лист молодой – лист зрелый, гриб молодой и зрелый, бутон – цветок, цыпленок – петух, щенок – собака, ребенок – взрослый человек.
Так, у малого ребенка голова составляет примерно 1/4 общей высоты, а у взрослого человека – 1/8 (у баскетболистов – 1/9 … 1/10). Разные пропорции имеют лапы щенка и взрослой собаки. Итак, малый организм менее развит, имеет меньшее количество деталей; большой – более развит, имеет большее число членения. Детали малого организма не развиты, имеют более простые формы; у большого – детали более сложные.
Если с этих же позиций, свойственных природе, посмотреть на масштабный строй промышленных изделий, то станет понятно почему, скажем, микролитражка “Ока” имеет простые формы с малым числом членений, а формы более солидного, большого автомобиля – более сложные, с гораздо большим числом членений (рис.2.26).
В этом же плане сразу можно вспомнить, что старый “Запорожец” или “Москвич”, будучи малолитражками, имели достаточно большое число членений формы, множество накладных элементов, т.е. зрительно “пытались походдить” на солидную машину, стремились как бы перейти в другой класс. В результате формы их стали немасштабными.
Еще в большей степени этот недостаток проявился и в инвалидной коляске.
Немасштабными могут быть не только целые предметы, но отдельные их части и детали. Здесь важны “указатели” масштаба.
2.9 Метрический повтор
Метрический повтор или “метр” – это многократное повторение какого либо элемента через равные интервалы в форме изделия. В технике метрический повтор часто обусловлен конструкций, использованием унифицированных и стандартных элементов: окна – иллюминаторы на фюзеляже самолета или корпусе корабля; ряд одинаковых пневматических манипуляторов и пультов управления, расположенных вдоль транспортера автоматической сборочной линии; ряды кнопок, тумблеров и индикаторных приборов в пультах управления, кнопки клавиатуры ЭВМ, болты и др.
Зачастую в одном техническом объекте развивается несколько рядов метрически повторяющихся объектов (окна, двери и вагоны электрички метро, ряды парт, сидений и светильников в этой аудитории и т.д.)
Композиционная стройность такой системы покоряет своей упорядоченностью, облегчает целостное восприятие формы и упорядочивает трудовой процесс человека с таким объектом.
Однако наличие метрического повтора еще не гарантирует гармонии. Напротив, однообразие повтора одного элемента может вызвать то же уныние, которое возникает при взгляде на уходящий вдаль дощатый забор.
Рассмотрим на условных моделях некоторые общие закономерности композиции, связанные с метрическим повтором. Вот 3 квадрата – это ряд? Скорее нет. Число элементов здесь (Рис. 2.27) невелико и поэтому это воспринимается просто как 3 отдельных элемента.
Метрические ряды бывают простые (повтор одного элемента) и сложные. Когда метрических рядов несколько, следует выделить главный и второстепенный ряд и сделать так, чтобы второстепенный дополнял главный (рис. 2.29, 2.30, 2.31).
Смотрите на столы у доски (ауд. 41). Это, ряд. Но вот он объединен единой линией состыкованных столешниц. И это резко ослабило видение ряда. То же – продольная линия на вагонах метро ослабляет влияние повтора.
Заметим, что в таких композициях недопустимо даже малое (почти незаметное) изменение шага, формы или цвета выделяемого элемента. Композиция этого не терпит. (Но: Парфенон – крайние колонны, смотрящиеся на просвете неба, умышленно сделаны чуть толще других, иначе бы из-за особенности зрительного восприятия мы как раз бы и ощутили это малое отклонение их шага).
2.10 Ритм
В ритмических рядах мы видим закономерность постепенных количественных изменений в рядах чередующихся элементов – в нарастании или убывании чередований, объема или площади, сгущений или разрежений структуры. Таким образом, ритм проявляется в закономерном изменении порядка, и зрительная реакция на ритм – это тоже реакция на порядок, но порядок ритмический. Ритм задает форме активное композиционное движение, связанное с проявлениями динамичности и с композиционным равновесием. В художественном конструировании он используется обычно в объектах, в которых сама конструкция предопределяет его наличие (например, высоковольтная мачта).
Готическая архитектура – острейший, напряженный ритмический строй. Но ритмический ряд имеет особую проблему - конца и начала (смотри, например, рисунки на тканях – рис. 2.32, 2.33, 2.34).
3.1 Эргономические требования к системам «Человек-машина-окружающая среда» и пути их реализации при проектировании
Любое техническое изделие, - будь-то инструмент, швейная машина, станок, автомобиль или подводная лодка, - обслуживается человеком и поэтому должны создаваться с учетом “человеческого фактора”.
Часто человек и машина в процессе ее функционирования как бы сливаются в единую органически целостную систему “человек-машина”: водитель-автомобиль, летчик-самолет, велосипедист-велосипед (в этом последнем случае человек не только управляет движением велосипеда, но и выполняет роль движителя). Очевидно, что функционирование таких систем непосредственно связано и с состоянием окружающей среды. Водитель, например, управляет движением автомобиля в соответствии с качеством дороги, движением другого транспорта, сменяющими друг друга дорожными знаками и проч.
Подобная ситуация имеет место и при эксплуатации других технических объектов, в том числе машин-автоматов, хотя на первый взгляд кажется, что машина-автомат может создаваться без оглядки на “человеческий фактор” (ведь на то она и автомат, чтобы функционировать без участия человека!). На самом же деле и здесь все – от сборки, наладки до обслуживания автомата – тоже непосредственно связано с удобством выполнения этих операций человеком в конкретных условиях внешних воздействий окружающей среды.
Поэтому при создании машины должны учитываться требования не только к ней, но и ко всей системе “человек - машина – окружающая среда” (ЧМС). Такой подход обусловил неразрывные связи между техническими дисциплинами и науками о человеке, его трудовой деятельности. На их стыке и возникла комплексная наука – эргономика.*
Она базируется на технических науках, инженерной психологии, гигиене труда, социологии, физиологии, антропометрии и др. Эргономика изучает функциональные возможности человека в трудовых процессах с целью обеспечения функциональные возможности человека в трудовых процессах с целью обеспечения ему удобства и оптимальных условий для высокопроизводительного труда (Примеры: цветные страницы и вырезы для букв алфавита в справочниках, построение клавиатуры ЭВМ и сервисных программ, кресло дантиста, рабочая зона токарного станка и др.).
Одной из важнейших задач проектирования современных ЧМС, обеспечивающих надежность их функционирования, является правильное распределение функций между машиной и оператором с учетом психофизиологических и иных возможностей человека (Примеры: просчет конструкторов первых РЛС в Англии, полуавтомат сварки сеток генераторных ламп на “Светлане” и др.).
Другой важнейшей задачей эргономического проектирования является снижение утомляемости человека-оператора, создание ему комфортных условий труда.
В целом эргономические показатели качества промышленных изделий, их классификация и номенклатура отражены в ГОСТ 16035-81. В крупном плане эргономичность технических объектов оценивается следующими свойствами: управляемость, обслуживаемость, освояемость, обитаемость. Эти свойства обеспечиваются при проектировании с учетом следующих групп эргономических требований: гигиенических, антропометрических, физиологических и психофизиологических, психологических и социально-психологических.
Кратко рассмотрим эти группы эргономических требований.
Отметим основные физиолого-гигиенические требования ко всей проектируемой системе ЧМС и особенно к рабочему месту (РМ) оператора. Основными факторами, влияющими на качество выполнения работы, работоспособность оператора и сохранение его здоровья являются: освещенность, вибрация, шум, микроклимат и проч.
При проектировании рабочего места необходимо учитывать ряд психофизиологических требований. Так, во время работы движения человека должны подчиняться принципам естественности, одновременности, симметричности, ритмичности, экономии движений, а также некоторым закономерностям, связанным со скоростью и точностью движений.
В соответствии с принципом естественности необходимо, чтобы движения завершались в пределах поля зрения, и каждое из них завершалось в положении удобном для начала следующего движения. Желательно, чтобы предыдущие и последующие движения были плавно связаны.
В соответствии с принципом одновременности необходимо, чтобы обе руки по возможности одновременно начинали и заканчивали действия и выполняли одну и ту же операцию. Если работает одна рука, то другая не должна бездействовать.
Принцип симметричности движений требует, чтобы при работе двумя руками движения их были симметричными и противоположными по направлению.
В соответствии с принципом экономии движений они должны производиться с максимальной начальной скоростью (толчком), которая затем постепенно уменьшается. Движения, по возможности, должны быть направлены вниз (в сторону действия силы земного тяготения). Такие движения наименее утомительны.
Принцип ритмичности движений заключается в том, что движения должны быть не только пространственно ограниченными и простыми, но и ритмичными, конечно предпочтение следует отдать свободному ритму.
Отметим некоторые закономерности, связанные со скоростью и точностью рабочих движений:
Освещенность РМ естественным светом предпочтительна, а окраска и фактура стен и потолков должны способствовать хорошему отражению и рассеиванию света.
В соответствующих стандартах по охране труда имеются нормы и правила выбора освещенности для различных видов работ.
Здесь отметим рекомендации по освещенности РМ, связанные с особенностями зрительного восприятия:
Весьма важно также место расположения источника искусственного освещения над рабочей зоной и то, чтобы свет рассеивался без резких теней.
С точки зрения психологии желательно, чтобы цвет искусственного освещения (по спектральному составу) максимально приближался к спектру естественного света. Так, если производительность труда оператора при дневном освещении принять за 100%, то при желтом свете она составит 93%, при зеленом – 92%, при голубом – 78%, при красном и оранжевом – 76%.
Вибрации. Рабочий инструмент, приводы и машина в целом часто является источником повышенных вибраций, которые вызывают утомление оператора, а при превышении установленных норм вредно воздействует на здоровье человека. (Пример: обработка пневмоинструментом крупных отливок на Невском машиностроительном заводе.)
Вред от вибрации зависит от ее частоты, амплитуды , энергии и других параметров. При этом нужно иметь ввиду, что каждая часть тела человека имеет свою собственную резонансную частоту. Во избежание опасных последствий внутренние органы человека не должны подвергаться колебаниям свыше 5…6 Гц, позвоночник и грудная клетка – 11 Гц, глаза – 75 Гц, челюсть – 100 Гц, шея (поперек) – 28…34Гц.
Поэтому при проектировании систем ЧМС нужно стремиться устранить источники вибраций или снизить их уровень, или же изолировать от них рабочую зону оператора.
Если же работа оборудования по своей сути связана с вредной вибрацией, то необходимо проектировать систему ЧМС так, чтобы уровень вибраций, воздействующий на оператора, не превышал следующих значений:
2…6 Гц – на сидящего человека,
4…12 – на стоящего человека,
20…50 – на голову,
30…40 – на руку и кисти рук,
60…90 – на глаза.
Следует иметь в виду, что человек хуже переносит колебания, направленные вдоль оси тела (т.е. вертикальные), нежели поперечные (горизонтальные), а также то, что возможность амортизации колебаний у сидящего оператора меньше, чем у работающего стоя.
Шум. Уровень шума в промышленности, на транспорте, на улицах постепенно растет. Шум снижает производительность труда, вызывает головные боли, бессонницу, нервные и другие расстройства. Например, длительное воздействие шума с интенсивностью 90 дБ снижает производительность на 30…60%. Высокочастотный шум утомительнее низкочастотного. Самое вредное воздействие оказывает узкополосный шум, имеющий в своем составе высокие тона. Инфразвуки (2…15 Гц) также снижают внимание человека, увеличивают время его реакции и затрудняют мышление.
Для умственной, сосредоточенной работы уровень шума не должен превышать 40…55 Гц. При 85…90 дБ уже нельзя поддерживать голосовую связь даже через громкоговоритель.
Вот примеры уровня шума в различных ситуациях:
30 дБ – читальный зал, операционная палата;
50 дБ – разговорная речь на расстоянии 1 м;
75 дБ – звонок телефона;
70…80 дБ – механические цеха;
110…120 дБ – клепка, чистка отливок пневмоинструментом;
140 дБ – реактивный самолет.
При этом нормальный шум жизненного пространства человек не воспринимает. Он ему просто необходим. Абсолютная тишина непривычна для человека и плохо влияет на его психику. Некоторые разновидности “шума” просто приятны для человека: шум морского прибоя, шум леса, ветра и т.д.
Исследование показали, что тихая и ненавязчивая инструментальная музыка способствует повышению производительности труда (на 6…10%), улучшает настроение, снижает нервное напряжение. Но к выбору музыки нужно подходить со знанием дела, иначе можно получить противоположный результат. Нельзя, например, чтобы музыка звучала непрерывно всю смену.
В арсенале разработчиков имеются самые разнообразные конструктивные меры для уменьшения уровня шума (глушители, звукоизоляционные покрытия и материалы, противошумные шлемы и т.д.). Но лучше всего не бороться с шумом, а находить конструктивные решения с меньшим уровнем вредного шума.
Микроклимат рабочего места также влияет на производительность труда, на настроение и здоровье оператора. Почти 50% профессиональных заболеваний связано с воздействием микроклимата (высокая запыленность, сквозняки, отклонения температуры от нормы, горячая штамповка, запахи и др.). Неблагоприятные микроклиматические условия существенно снижают производительность труда. Поэтому проектирование системы ЧМС должно предусматривать возможность регулировки параметров оборудования и окружающей среды, конструктивное решение рабочей зоны, обеспечивающих комфортные условия труда. (Но и здесь вопрос следует решать с системных позиций – пример просчета с “чистыми зонами” на “Светлане”.) Заметим также, что с позиций технической эстетики, ольфатроники, запахи от нечистот не следует маскировать приятно пахнущими веществами. Их следует всемерно устранять (птицефабрики, мясокомбинаты).
3.2 Особенности зрительного восприятия
Известно, что 90-95% информации о внешней среде человек получает через зрительное восприятие.
При компоновке рабочего места оператора, станочника, водителя автотранспорта необходимо знание границ зрительного поля. Зрительное поле при фиксированном положении глаз и горизонтальной линии взора подразделяется на три зоны (рис 3.1,а):
Поле зрения свыше 30° - зона расплывчатого восприятия.
При движении глазного яблока поле зрения (зона обзора) увеличивается, а при не утомительных поворотах головы (30° - по вертикали и 45° - по горизонтали) достигает 130° по вертикали и 220° по горизонтали.
Даже при фиксации взгляда на какой-либо точке глаз непроизвольно совершает малые колебания с амплитудой до 18. Такое явление называется моторикой глаза. Движение глаза играет значительную роль в формировании зрительного образа. Основной поток зрительной информации поступает на небольшой центральный участок сетчатки (цветное зрение). Периферия сетчатки служит для обнаружения объектов и наведения на них взгляда. Большой предмет рассматривается глазом скачкообразными движениями от одного участка к другому. Размах скачков колеблется от 5…10 до 18…20°. Угловая скорость движения глаза во время скачков очень велика и достигает 400°/с. При этом около 3% времени затрачивается на движение, а остальное время составляет паузу (фиксированный взор). Но продолжительность паузы невелика – 0,2…0,5с. Следует отметить, что во время скачка глаз ничего не видит. Считается, что скачкообразный характер движения глаз предопределяет целесообразность применения ритмических композиций.
Важно знать и другие особенности зрительного восприятия:
предшествующие образы оказывают влияние на восприятие последующих в процессе быстрой смены объектов восприятия (“последействие образов”); так, если после продолжительного взгляда на кривую линию перенести взор на прямую, то она будет казаться изогнутой.
Уже отмечалась необходимость учета размеров человеческого тела и его частей при проектировании систем ЧМС. Изучением размеров человеческого тела занимается антропометрия (от греч. Anthropos - человек) на большом количестве людей по определенной методике. Так, в 1966 г. НИИ антропологии МГУ провел обследования 300000 человек (рис.3.2). По результатам таких обследований строятся таблицы размеров тела, которыми следует руководствоваться при проектировании оборудования.
Понятно, что такие антропометрические исследования необходимо проводить и с детьми для рационального проектирования школьной мебели, игрушек и пр.
В настоящее время эти цифры, видимо, несколько выше в связи с акселерацией и с учетом некоторых других факторов.
Антропометрические данные населения разных стран отличаются друг от друга. Так, средний рост мужчины в США составлял 178 см, а японца – 162 см. Самые высокие европейцы – в Шотландии (179) и в Швеции (178), а самые низкорослые европейцы – испанцы и венгры (163).*
При разработке некоторых типов машин необходимо учитывать, что эксплуатировать их могут люди большого и малого роста (от 150 до 200 см). Например, проектируя кабину автомобиля, конструктор должен позаботиться о
том, чтобы в ней с удобством размещался не только человек высокого, но и низкорослый человек свободно доставал бы наиболее удаленные органы управления. Для этого габариты кабины нужно рассчитывать на высокого человека, а расстояние до органов управления определять из возможностей двигательного аппарата человека низкого роста. Может быть использовано регулируемое сидение.
При разработке производственных машин и оборудования обычно ориентируются на размеры человека среднего роста. Для наиболее характерных случаев производственной деятельности человека (сидя, стоя, выполнение особо точных работ и т.д.) составлены таблицы и схемы (рис.3.3), на которых указаны рекомендуемые по антропометрическим соображениям размеры проектируемого оборудования. При этом конструктор часто использует и так называемую нейтральную зону – 50…100 мм. Изменение некоторых размеров машины и рабочей зоны в этих пределах благодаря маскирующим факторам мало ощущается человеком и не снижает его работоспособности.
Рабочее место оператора должно составлять с конструкцией машины единый комплекс. Конструктор должен обеспечить естественное положение тела оператора во время работы с возможностью смены и чередования рабочих положений.
Во многих случаях рабочая поза стоя является основной (работа на металлорежущих станках, на крупном кузнечно-прессовом оборудовании и т.п.). В этой позе человек обладает максимальными возможностями в отношении обзора, передвижения, досягаемости органов управления и развиваемого усилия (рис.3.4). С целью обеспечения возможности удобного захвата рабочих органов следует предусмотреть возможность легкого наклона туловища вперед (10…15°).
Высоту от пола до рабочей поверхности следует брать в пределах 700…1100 мм, т.е. исходя из размеров человека высокого роста.
Огромное число производственных, дорожных и подъемно-транспортных машин рассчитаны на работу оператора сидя. Работа в этом положении менее утомительна, чем стоя, а движения оператора отличаются наибольшей точностью и быстротой. Удобство позы сидя обеспечивается рабочим креслом, высотой и глубиной рабочей зоны, размерами пространства для ног. Ноги обязательно должны опираться о пол или подставку.
Высота до рабочей поверхности при работе сидя:
Хотя максимальная рабочая зона рук ограничена дугой R720, однако основные и часто используемые органы управления должны располагаться в пределах оптимальной рабочей зоны, ограниченной дугой, описываемой согнутой в локтевом суставе рукой (R300) с относительно неподвижным плечом.
Минимальные размеры пространства для ног при работе сидя:
Высота – 630 мм, ширина – 450 мм, глубина – 400 мм.
Для некоторых видов оборудования рабочая поза оператора может быть переменной (сидя и стоя).
Знание антропометрических соотношений позволяет решать и некоторые задачи охраны труда оператора. Например, выбор высоты и расположения ограждения рабочей зоны.
При проектировании рабочих мест и оборудования, требующего значительных усилий оператора необходимо иметь ввиду, что сила человека зависит от возраста, пола, тренированности, удобства рабочей позы, психического состояния и других причин. В трудовых процессах требуемые усилия оператора не должны превышать 1/3 максимально развиваемого человеком усилия. (Женщинам запрещено регулярно поднимать и переносить грузы свыше 15 кг, а мужчинам – свыше 30 кг)
Величина развиваемой человеком силы в значительной степени зависит от направления движения рук и ног. Так, движение в направлении к телу более эффектно в положении сидя, чем стоя. Мгновенная максимальная сила “притягивания” в положении сидя может достигать 1100 Н (при средней силе 300…500 Н), а сила, развиваемая ногами (в положении сидя), может достигать 1600…2000 Н в физиологически оптимальной зоне ног.
В дизайнерской практике при анализе удобства обслуживания проектируемой машины оператором широко используют метод соматографии и подвижные модели фигуры человека. Соматография (от греч. Soma - тело) – это схематическое изображение на геометрических чертежах обслуживаемой машины тела человека-оператора (обычно в масштабе М1:10) в ортогональных проекциях. При этом изображают также оптимальную рабочую зону и зону максимального захвата, а также зрительное поле оператора. Обычно используют контурное изображение человека (рис.3.5). Удобно для этих целей использовать подвижные масштабные модели фигуры человека, выполненные на шарнирах из тонкого прозрачного листового материала. Модели придается нужная поза, она накладывается на чертеж общего вида проектируемого изделия, обводится и анализируется проектная ситуация. При этом следует иметь ввиду, что соматография не учитывает особенности отдельного человека и ориентирована на средние размеры человека-оператора.
Эргономический анализ существующих машин и оборудования обычно производится в такой последовательности: позиционный анализ, динамический анализ взаимодействия оператора с машиной, анализ усилий, прикладываемых к органам управления, анализ информации о работе машины и средств ее отображения.
Позиционный анализ выявляет положение тела оператора во время работы и соответствие ему расположения органов управления и контроля.
Динамический (скорее – кинематический) анализ выявляет траектории движения оператора, изменение поз, длительность рабочих операций (поз) и проч. Хорошую помощь в этом оказывает фото- и видеосъемка. Уточняется частота и алгоритм использования всех органов управления и контроля, составляется матрица частоты использования органов управления. Такой анализ позволяет предложить более рациональную компоновку органов управления и контроля машины.
Удобство работы оператора во многом зависит от усилий, которые он должен прикладывать к органам управления, от их направленности, траектории и требуемой плавности движения. Эргономический анализ модернизируемого оборудования позволяет предложить конструктивные решения, повышающие удобство его эксплуатации. Если оборудование только проектируется, то достоверность результатов эргономического анализа и проектирования существенно повышается при компьютерном трехмерном моделировании работы оператора и машины, а также при натурном макетировании.
3.4 Эргономические принципы размещения и конструирования органов управления
Работа на многих современных производственных машинах и оборудовании отличается операторско-диспетчерским характером труда и требует от конструктора знания эргономических принципов рационального проектирования пультов управления, самих органов управления (ОУ) и выбора средств информации, не требующих от оператора излишнего напряжения памяти и внимания.
К органам ОУ относятся: кнопки, переключатели, педали, рукоятки, рычаги, маховички, штурвалы.
ОУ должны быть легко доступны, рационально расположены и хорошо просматриваться оператором. Их конструктивное оформление должно (в зависимости от функционального назначения) различаться по конструкции, цвету, материалу и др.
В зоне зрительного поля оператора и оптимальной досягаемости располагают наиболее важные и часто используемые ОУ. При этом особо выделяют аварийные ОУ и те, которыми оператор пользуется “вслепую” – они по форме, размерам, цвету, отдельному расположению должны отличаться от остальных. Часто такие ОУ дублируют для удобства пользования ими в разных положениях оператора.
Второстепенные ОУ можно располагать вплоть до крайних границ зоны досягаемости и визуального контроля. Органы периодической настройки и редко используемые могут размещаться в удобных по конструктивным соображениям местах оборудования.
Обычно ОУ компонуют в несколько четко различимых и функционально связанных групп. Простейший пример – клавиатура персонального компьютера.
Количество ОУ должно быть оптимальным (т.е. минимально необходимым) и они должны иметь высокую степень соответствия антропометрическим, биомеханическим и психофизиологическим возможностям человека. Их конструкция должна быть удобна для руки, обеспечивать безопасность оператора и блокировки, исключающие случайные срабатывания и возможность постановки их в неправильное или запрещенное положение.
Сегодня такие ОУ как электрические и пневматические кнопки, линейные и поворотные переключатели, хорошо конструктивно отработаны и широко представлены рядом фирм на рынке элементной базы машиностроения. Конструктор должен уметь выбрать подходящие и с учетом эргономических факторов расположить их на машине и выносном пульте управления. Однако при проектировании уникальных изделий или дизайнерской проработке единого стилевого решения новой техники (дорогие стиральные машины, факсы, аудиоаппаратура и т.п.) проектируются и сами кнопки и переключатели. Правда, чаще это касается лишь формы собственно нажимных элементов и поворотных рукояток, в то время как конструкция самого переключателя по соображениям надежности и экономики обычно принимается стандартной.
Для аварийного быстрого отключения используются так называемые ладонные кнопки.
Рычаги (управляющие и силовые рукоятки), педали и маховички обычно проектируются вместе с машиной. В эргономике разработаны соответствующие правила и рекомендации проектирования таких ОУ и размещения их на машине. Так, например, управляющие рычаги не должны иметь более 8 фиксированных положений, лучше – 2 - 4 положения.
Форма рукоятки управляющих и силовых рычагов должна хорошо соответствовать способу захвата рукоятки кистью, характеру перемещения, развиваемым усилиям (сравните рукоятки ножовки, электроинструмента, ручного тормоза автомобиля, портновских ножниц и др.). Вопросы рационального проектирования рукояток рассматриваются в разделе эргономики – хиротехника.
Диаметры маховиков в машиностроении обычно выбираются в диапазоне 150…400 мм в зависимости от прикладываемого усилия, высоты их расположения над полом и рабочей позы оператора. Рукоятку маховика часто делают не вращающейся, что способствует повышению точности регулировки.
Педали служат для дискретного или плавного (без точностных требований) ввода управляющего воздействия. Педали должны проектироваться с учетом их возврата в исходное положение пружиной. При этом полный ход педали не должен превышать 125 мм, частота использования – до 20 раз/мин, усилие – не более 60…120 Н (60 Н – если работает только носок ступни), а при частом нажатии на педаль усилие следует уменьшить до 20 Н. При работе стоя использовать педали не рекомендуется.
При проектировании машины конструктору следует предусматривать линейную зависимость между величиной усилия на ОУ и результирующим эффектом. Не следует думать, что чем меньше усилие, прикладываемое к ОУ, тем лучше будет для оператора. Если оператор не будет чувствовать усилия противодействия со стороны ОУ, то это может существенно снизить точность перемещения ОУ. Поэтому при использовании сервомеханизмов, позволяющих оператору экономить мышечную силу, в конструкцию закладываются устройства искусственной имитации противодействия органов управления (например, в системе управления самолетом).
Конкретные рекомендации по проектированию ОУ и их компоновке для различных проектных ситуаций можно найти в справочной эргономической литературе.
3.5 Эргономические особенности проектирования и компоновки средств отображения информации
К СОИ относятся: дисплеи управляющих ЭВМ и микропроцессоров, контрольно-измерительные приборы (вольтметры, амперметры, счетчики и проч.), мнемосхемы, световые табло, индикаторные лампы, лимбы и т.д.
При выборе СОИ учитываются: характер технологического процесса (например, что происходит при термической обработке или обработке изделия в вакуумной камере можно судить лишь по показаниям соответствующих приборов), тип системы управления, требуемые средства контроля, условия работы оператора, а также требования технической эстетики и эргономики.
Основные эргономические требования к СОИ:
Часто оператору не нужна информация об абсолютной величине того или иного параметра, а нужно лишь знать его отклонение от нормы, от своеобразного нуля, и знак этого отклонения. В этих случаях следует использовать приборы “нуль-индикаторы”.
Мнемосхема наглядно представляет структуру и функционирование основных модулей технологического оборудования. Это может быть графическое или световое (и цветовое) отображение функционирования основных модулей и отклонения от заданных режимов в тех или иных устройствах. Характерный пример – мнемосхема на пульте управления энергетическим объектом (АЭС, ТЭС). Разумеется, мнемосхема не должна быть перегружена второстепенной информацией.
При размещении индикаторов на пульте управления следует учитывать их значимость, последовательность и частоту обращения к ним оператора, длительность считывания оператором различных данных и т.п.
Индикаторы объединяют при размещении на пульте по типу или характеру выдаваемой информации (так называемый принцип функциональной организации приборной панели). Расположение СОИ горизонтальными рядами в поле зрения считается предпочтительным. Часто взаимное расположение СОИ согласовывают с пространственным расположением агрегатов машины или линии (принцип “картинности”). Кроме того, должно быть согласовано направление движения индикатора и ОУ (рис.3.5).
Широко используются в производственном оборудовании также знаковые СОИ: буквы, цифры, условные обозначения и графические символы, пиктограммы, товарные знаки, логотипы, которые облегчают управление оборудованием и производством и придают ему определенную эстетическую выразительность. Такое кодирование информации является наиболее универсальным и позволяет оператору легко ориентироваться при освоении пульта управления и работы оборудования, в т.ч. импортного. При этом наибольшее распространение получили натуралистические символы. Примеры таких символов в станкостроении хорошо известны:
Иногда используются и системы абстрактных символов.
Такой способ кодирования информации широко используется в интерьерах общественных зданий (на вокзалах, в аэропортах, в торговых центрах и др.), на предприятиях как единая система пиктограмм справочно-информационной службы, при организации движения пешеходов и транспорта на улицах (дорожные знаки и указатели), при разработке символики различных видов спорта на Олимпийских играх, при создании фирменных знаков и логотипов, в разработке армейской символики и знаков отличия (рис. 3.7, 3.8, 3.9). Преимущества такой лаконичной и образной информации очевидны – она понятна широкому кругу людей, независимо от их языка, уровня образования и может быть унифицирована в международном масштабе. Поэтому уровень требований к информативной четкости, к художественно-графическим и эстетическим качествам таких СОИ должен быть чрезвычайно высоким.
4. ТОВАРНЫЕ ЗНАКИ, ЗНАКИ ОБСЛУЖИВАНИЯ И ЗНАКИ СООТВЕТСТВИЯ КАК ОБЪЕКТЫ ДИЗАЙНЕРСКОЙ РАЗРАБОТКИ
Обычно всякий поставляемый на рынок товар снабжается целым рядом информационных знаков, наносимых на упаковку или сам товар. Они дают информацию:
Особая роль в продвижении товара на рынке принадлежит товарному знаку.
В обиходе товарным знаком (ТЗ) называют логотип (logotipe – англ.) фирмы-изготовителя, проставленный на производимом ею продукте.
Роль ТЗ в экономической жизни государства огромна. Обычно ТЗ выполняет функцию гаранта качества товара, это добрая репутация фирмы (good will). Другая функция ТЗ – индивидуализация товаров и их изготовителей на рынке. Наконец, очень важна рекламная функция ТЗ. Для этого он должен использоваться на самом товаре, на его упаковке, в вывесках, объемных сувенирах, наружной рекламе и проч.
ТЗ во всем мире являются объектами интеллектуальной собственности (так называемые нематериальные активы предприятий) и проходят соответствующую государственную регистрацию. Согласно закону Российской Федерации (1992г) «О товарных знаках, знаках обслуживания и наименованиях мест происхождения товаров» регистрируются в Российском агентстве по патентам и товарным знакам (Роспатент) и охраняются государством (в течении 10 лет) не только ТЗ различных промышленных фирм, но и знаки обслуживания – это ТЗ предприятия или физического лица, предоставляющего услуги (например: HOTEL ***** METROPOL, «Нотариус Иванов Иван Иванович»).
Полезно знать, что ТЗ и сам по себе считается товаром. И чем он старше и известнее, тем выше его стоимость. Скажем, товарный знак Marlboro компании Philip Morris оценивается в 31,2 млрд долларов, что вдвое превышает годовой объем продаж сигарет Marlboro на мировом рынке. ТЗ фирмы Coca-Cola оценивается в 24,4 млрд.долларов, что также вдвое больше годового объема продаж товара этой фирмы.
ТЗ являются предметом серьезной дизайнерской разработки. Их классификация показана на рис. 4.1. ТЗ могут быть: словесные, изобразительные, объемные, комбинированные, а также звуковые, световые и даже в виде запахов.
Наибольшее распространение получили словесные ТЗ. Около 80% всех ТЗ, известных в мире, - словесные. Они должны быть краткими, звучными, легко различимыми в написании и хорошо запоминающимися. Словесные ТЗ удобны для рекламы не только по телевидению, но и по радио. Удачно придуманный словесный ТЗ часто завоевывает широкую популярность и даже становится символом технического прогресса вообще, а не только современной видео-, аудио- и компьютерной техники. Словесный ТЗ должен характеризовать предприятие, товар или услуги. Он должен быть оригинальным и кратким ( не более трех слогов). В качестве такого удачного ТЗ можно привести АКВАФОР, а особо неудачного – название голливудской кинокомпании METRO GOLDWIN MAYER ARS GRATIA ARTIS.
Словесный ТЗ должен быть удобопроизносимым и благозвучным. Вспомним историю с отечественными автомобилями «Жигули», «Москвич», «Запорожец». Все эти названия легко выговариваются славянами, но совершенно непроизносимые для говорящих на германских и романских языках. Поэтому пришлось зарегистрировать упомянутые автомобили за границей как LADA, ALEKO и YALTA.
Если товар предполагается и для экспорта, то непременно нужно выяснить, нет ли в языках тех стран, куда будет поставляться данный товар, каких-либо смешных, неприличных или оскорбительных слов, схожих по звучанию с наименованием разрабатываемого товара. Вот пример такого рода: португальские сардинки в масле под названием UNITAS не очень-то хочется подавать на обеденный стол, да и слово OSRAM (ТЗ ламп накаливания одноименной фирмы) не очень эстетично для русского слуха.
В целом же все многообразие словесных ТЗ сводится к двум основным типам:
Словесные ТЗ регистрируются как в обычном шрифтовом исполнении, так и в специфическом графическом исполнении, придающем им оригинальный хорошо запоминающийся вид. Такие ТЗ и называются логотипами.
Изобразительные ТЗ. Сейчас среди ТЗ, регистрируемых за границей, около 75% приходится на словесные ТЗ, а в России – на изобразительные.
Изобразительные ТЗ могут представлять собой:
1) изображения людей, животных, неодушевленных предметов (как реалистичные, так и стилизованные);
2) геометрические символы (треугольник, символизирующий гору, круг – Солнце и т.п.);
3) абстрактные изображения – линии, фигуры;
4) изобразительные композиции орнаментального характера;
5) шрифтовые единицы в художественной индивидуальной трансформации (стандартные буквы и цифры не регистрируются в качестве изобразительных ТЗ);
6) любые комбинации перечисленных элементов.
Примеры изобразительных ТЗ представлены на рис.4.2. Легко видеть, что граница между словесными и изобразительными ТЗ иногда достаточно размыта.
Объемные ТЗ. Практика показывает, что чаще всего в качестве объемного ТЗ заявляется упаковка товара (коробка, флакон) или оригинальная форма самого изделия.
Объемный ТЗ есть именно знак конкретного ТОВАРА, а не изготовителя со всем спектром его продукции. Объемных ТЗ регистрируют сравнительно немного (в основном от зарубежных заявителей). Пример – водочные бутылки фирмы «П.А.Смирнов и его потомки в Москве». Здесь часто есть проблема: объемный ТЗ или промышленный образец (ПО) нужно заявлять? Свидетельства на ТЗ защищает упаковку лишь как средство маркировки и рекламы определенного товара, в то время как ПО отражает фирменный стиль изготовителя.
Комбинированные ТЗ – представляют собой сочетания изобразительных, словесных, объемных и проч. элементов. Чаще всего встречаются словесно-изобразительные комбинации. Эти знаки должны быть результатами особо тщательной дизайнерской разработки, т.к. должны сочетать хорошо запоминающийся образ и легко произносимое слово. В противном случае при недостаточной выразительности (различительной способности) графической или/и словесной части могут быть проблемы с реализацией товара. На рис. 4.3 показаны примеры различных дизайнерских подходов к построению таких ТЗ.
Следует отметить, что этикетки упаковок чая, кофе, спичек, алкогольных напитков и т.п. – это особая категория комбинированных ТЗ. Обычно они не отличаются лаконизмом и задача дизайнера – ярко и оригинально выделить название товара.
Другие виды ТЗ – звуковые, цветовые, светозвуковые, ароматические. Они рассчитаны на восприятие органами чувств. Примеры: позывные радиостанции «Маяк», рев мотоциклетного двигателя (ТЗ фирмы Harley Davidson), звук сирены и световые сигналы пожарных машин, духи «Шанель №…» и т.п.
Знаки соответствия подтверждают соответствие товара стандартам (национальным или международным - транснациональным). Проводит регистрацию Госстандарт.
Рекомендуемый алгоритм разработки ТЗ:
1
2
3
4
5
6
7 8
9
5. МОДУЛЬНЫЙ ИЛИ КОМБИНАТОРНЫЙ ПРИНЦИП ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Модуль в дизайне – это величина, принимаемая за основу при нахождении размеров проектируемых изделий и их частей, которые всегда кратны избранному модулю. Такой подход облегчает решение задач формообразования изделий. В основе его лежит идея технологической, экономической и эстетической целесообразности.
В архитектуре и строительстве у нас, как и во многих других странах, в качестве модуля принята величина М=10 см, в Англии и США – 4 дюйма (10,16 см) и только в ФРГ установлен другой модуль – 1/8 метра, т.е. 12,5 см.
Комбинаторный принцип модульного построения мы видим в проектировании кухонной мебели, стенок, быстро переформируемых из модулей помещений и спортивных залов, панельных домов и т.д.
Истоки модульного построения можно видеть в окружающей нас природе. Вся “продукция” природы основана на трех основных “модулях” - электрон, протон, нейтрон, которые сочетаясь по определенным законам, образуют различные пространственные системы – чуть больше ста разновидностей атомов. Но лишь двенадцать из них составляют 99,5% массы всей земли, её атмосферы и гидросферы. Т.е. наша планета состоит в основном из 12 стандартных “модулей”, которые в свою очередь, сочетаясь по определенным законам, создают бесконечное количество молекул и пространственных форм.
Живая природа дает уникальные примеры модульного комбинаторного построения: лепестки цветов, листья деревьев, семена злаков в колосе, ягоды малины и ежевики, чешуя рыб и шишек, панцири животных, пчелиные соты и т.д.
Комбинаторные построения дают большое разнообразие форм и размеров “конструкций” живой природы. Но важно отметить, что при этом принципе “массового производства” в живой природе практически нет строго одинаковых творений: все листья, чешуйки, цветки, животные, люди всегда отличаются друг от друга.
В технике модульное построение промышленных изделий основано на массовом или серийном производстве стандартных элементов: крепеж, подшипники, редукторы, двигатели, пневмогидроаппаратура, модули и компоненты электронной техники, несущие профили в станинах машин, цельные металлоконструкции и агрегаты (секции машин, вагоны поезда и проч.). Таким образом, модульный принцип позволяет быстро и экономично создавать широкую номенклатуру и варианты изделий из ограниченного числа серийно производимых стандартных элементов. Пример – фирма «BOSCH» - элементы несущих конструкций и др. Однако требуется тщательное осмысление разработки модульных элементов, чтобы собираемое из них изделие было бы не только технологичным и экономичным в производстве, но и эстетически выразительным.
оэтому наряду с узаконенными в технике рядами предпочтительных чисел, существуют и другие числовые ряды и модульные системы: ряды Фибоначчи, Модулор Ле Корбюзье, система чисел Э.Нейферта с модулем 12,5 см, система В.А.Пахомова с модулем 5 см, система итальянской фирмы “Оливетти” с модулем 17 см и др. Модулор архитектора Ле Корбюзье (рис. ) представляет собой измеритель масштаба, в основу которого положены пропорции человеческого тела со средним ростом 183 см и система чисел в соответствии с “золотым сечением”. В Модулоре имеется связь между метром, футом, дюймом и размерами тела человека. Антропометрическая система АСМОС В.А.Пахомова ориентирована на средний рост 170 см. (рис. ). Однако не следует идеализировать ни одну из названных систем. В дизайнерских разработка не прослеживается предпочтительное использование какой-либо из них. В том числе не пользуется популярностью у дизайнеров и Модулор Ле Корбюзье.
В условиях рыночной экономики весьма велика роль фирменного и товарного знака. Фирменный знак – это условное лаконичное графическое обозначение, эмблема производственного предприятия или торговой фирмы, авиационной компании, отеля и т.д., которое заменяет официальное, часто длинное и трудно запоминающееся название (рис…). Товарный знак – это тоже графическое изображение, но присваиваемое определенному товару. Иногда фирменный и товарный знаки могут совпадать (например, у обувной фирмы “Скороход”), а иногда они существенно отличаются. Так например, машины Волжского автомобильного завода имеют один и тот же фирменный знак, но различные знаки: “Нива”, “Жигули”, “Самара”, “Ока”.
Фирменный и товарные знаки являются предметом серьезной дизайнерской разработки. Они могут представлять собой плоский рисунок или объемное изображение (например, у автомобилей “Мерседес”, “Ауди”), буквенные комбинации, знаки-монограммы (“Зенит”), знаки-слова, звуковые символы (позывные радиостанции “Маяк”) и даже запахи (духи “Шанель № ”). Такие знаки-символы должны без словесных пояснений вызывать ассоциативные представления о фирме производителе и качестве товара, они являются визитной карточкой товара. Для известных фирм стоимость такого знака бывает весьма велика в общей цене фирмы (в случае ее продажи).
Фирменные и товарные знаки во всем мире являются объектами интеллектуальной собственности и проходят соответствующую государственную регистрацию.
На рис…. показаны примеры национальных знаков качества (соответствия), присваиваемые в разных странах товарам, отвечающим высоким требованиям государственных и международных стандартов, а также примеры символьной промышленной графики, используемой на упаковке товара или сопроводительной документации.
Цвет в художественном проектировании
Вопросы природы цвета его восприятия имеют большое значение в художественном проектировании оборудования, производственной среды и знаковой информации. Существуют три группы факторов, определяющих использование цвета в производственной среде:
Настоящие лекции по цвету в художественном проектировании включают вопросы тесно связанные с физикой цвета, физиологией и психологией его восприятия, цветом в технике, цветовым проектировании производственной среды и знаковой информации.
Основы теории цвета
Цвет – свойство тел вызывать определенные зрительные ощущения в соответствии со спектральным составом и интенсивностью отражаемого или испускаемого видимого излучения. В области видимого спектра (рис.1) длины волн находятся в пределах от 360 до 780 нм. Спектр белого света имеет семь основных цветов и может быть разделен на три области:
-длинноволновую –780-600нм (от красного до оранжевого);
-средневолновую – 600-500 нм (от оранжевого до голубого);
-коротковолновую –500-360 нм (от голубого до фиолетового).
Цвета спектра чередуются в следующей последовательности: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
Цвет предметов, окружающих нас зависит от их способности отражать или пропускать падающий на них световой поток. Часть светового потока, достигая поверхности тела, отражается, а часть поглощается и переходит в другие виды энергии, обычно в тепловую. Существуют два типа отражения: зеркальное и диффузное. При зеркальном отражении угол падения равен углу отражения. При диффузном отражении луч отражается во всех направлениях. Для отраженного света коэффициент поглощения, а значит, и коэффициент отражения меняются в зависимости от длины волны. Существуют и другие более сложные отражения и поглощения – ремиссия, рефракция, полное отражение и абсорбция (поглощение).
Все цвета делятся на две группы: ахроматические и хроматические. К ахроматическим цветам относятся белые, черные и все серые цвета, начиная с самого светлого и кончая самым темным. К хроматическим цветам относятся все спектральные цвета и пурпурные со всеми переходами и оттенками между ними.
Хроматических цветов – бесчисленное множество, однако, человеческий глаз способен отличать друг от друга всего около 300. Тела, имеющие хроматический цвет (например, коричневый стол или зеленая доска), характеризуются избирательным поглощением, их коэффициент отражения различен для разных длин волн.
Тела, имеющие ахроматический цвет (например, белая стена или черная доска), характеризуются неизбирательным поглощением, т.е. их коэффициент отражения одинаков для всех длин волн.
Каждый хроматический цвет обладает тремя основными свойствами: цветовым тоном, светлотой и насыщенностью.
Цветовой тон – основное отличительное свойство хроматического цвета, благодаря которому одни цвета называют красными, другие желтыми и т.д. Цветовой тон определяется длиной волны.
Светлота – степень отличия данного цвета от черного, т.е. определяет количество черного в цвете.
Насыщенность (чистота) – учитывает степень разбавления хроматического цвета белым. Самыми чистыми являются спектральные цвета. Их насыщенность равна 100%.
Смешение цветов
В технической эстетике, архитектуре, изобразительном искусстве и других сферах человеческой деятельности широко используется смешение цветов. Смешение цветов – это образование новых путем составления их из двух или нескольких других цветов. В учении о смешении цветов различают сложение и вычитание цветов, физическая сущность которых различна.
При аддитивном смешении цветов (сложение) лучи от разных источников как бы накладываются друг на друга. Пространственное сложение цветов основано на слитном восприятии разноцветных элементов малых размеров. Такое смешение цветов можно наблюдать при рассматривании пуантиллистической картины и отдаленных пейзажей. При близком рассмотрении пуантиллистической картины мазки красок воспринимаются отдельно, при удалении от картины отдельные красочные мазки смешиваются в целостное изображение. Временное смешение (усреднением) можно наблюдать на оптическом быстро вращающемся круге, а также при вращении детской игрушки юлы.
Субтрактивное смешение цветов – смешение посредством вычитания и заключается в вычитании из светового потока какой-либо его части путем поглощения. Субтрактивное смешение цветов происходит при смешении фильтров и красок.
В полиграфической промышленности при рассматривании цветных иллюстраций можно наблюдать сразу же два эффекта: сложение и вычитание цветов. Там, где точки растрового изображения накладываются одна на другую наблюдается вычитание цветов, а где точки располагаются рядом друг с другом наблюдается сложение цветов.
Систематизация цвета
Простейшей системой цветов является цветовой круг. В зависимости от видов смешения цветов (аддитивное, субтрактивное) можно построить различные цветовые круги.
Аддитивный цветовой круг (рис.2) можно получить, если цвета радуги (красный, желтый, зеленый, синий, фиолетовый) расположить в виде круга, замкнув пурпурным цветом, которого нет в спектре. При этом цветовой круг разделяют на две части так, чтобы в одну вошли теплые, а в другую холодные цвета. В центре круга располагается белая точка как результат смешения всех цветов. Кроме того, белый свет образуется и при смешении пар дополнительных (противоположных в спектре) цветов, например, желтого и синего. Вокруг белой точки группируются цвета всех ступеней светлоты.
При создании субтрактивного цветового круга (рис.3) используются только цвета спектра. В центре круга располагается серая точка - результат смешения всех абсолютных цветов. На линии, которая связывает эту точку с абсолютным цветом, находятся все ненасыщенные цвета соответствующего цветового тона. Их насыщенность возрастает по мере приближения к абсолютному цвету. Дополнительные цвета при аддитивном и субтрактивном смешении несколько отличаются. В аддитивном круге дополнительными являются желтый и синий, красный и зеленый; в субтрактивном – желтый и фиолетовый.
На практике применяют цветовые круги, содержащие 12, 24, 48 и более цветов. Цветовой круг является удобным инструментом, который позволяет выполнить различные цветовые комбинации для достижения любого цветового тона. На плоскости круга можно построить различные варианты смешения цветов друг с другом. Кроме того цветовые круги служат для выбора гармоничных цветовых сочетаний. Учеными в разное время были разработаны свои цветовые круги: Ньютоном (1680), Гете (1810), Манселлом (1915), Рабкиным (1950).
На основании смешения цветов возникла наука об измерении цветов – колориметрия. Система колориметрии основана на смешении трех цветов: красного, зеленого и синего, которые называют основными. На этом же основано получение изображения в цветном телевидении.
Тон, светлота и насыщенность являются параметрами, точно определяющими каждый цвет. Для наглядного восприятия всех цветов пользуются трехмерным пространством в котором можно построить цветовое тело. На протяжении длительного периода учеными разработаны различные по форме цветовые тела.
На рис.4,5 представлено цветовое тело Оствальда в форме двойного конуса (два идентичных конуса с общим основанием и центральной осью). За основание был взят 24-ступенчатый цветовой круг. Ось двойного конуса перпендикулярна плоскости цветового круга. Точки вдоль оси соответствуют нейтральным серым тонам, которые постепенно меняются от черного цвета внизу до белого цвета на верху. Двойной конус имеет 24 сектора, каждый из которых представляет один цветовой тон и имеет треугольную форму. Дополнительные цвета расположены на противоположных секторах. Вершина каждого однотонального треугольника характеризует чистый цвет. Все точки внутри треугольника соответствуют цветам смесей чистого цвета с черным и белым. Сечение цветового тела Оствальда вертикальной плоскостью представляет собой два однотональных треугольника, расположенные вместе. Множество таких сечений цветового тела составляют цветовой атлас Оствальда (каждое сечение соответствует странице атласа). Для определения цвета поверхности её цвет визуально сравнивается с образцами выкрасок в атласах цвета, в которых цвету присваивается буквенный или цифровой код. Для более точного определения цвета требуются оптические приборы.
Кроме атласов по цвету, промышленностью выпускаются тысячи образцов тканей, красок, пластмасс и других материалов, в которых выбор цветов не связан с их распределением в цветовом теле. Эти наборы представляют материалы тех цветов, которые собирается продавать изготовитель.
Все встречающиеся в природе и человеческой деятельности цвета и их насыщенность удобно устанавливать по графику Международной колориметрической системы МКО (рис.6), где в координатах x, y даются цветовой тон, длина волны и чистота цвета, характеризующая насыщенность. График построен таким образом, что внешняя кривая локус – соответствует абсолютно чистым цветовым тонам. На локусе показаны значения длин волн в нанометрах. Цветность пигментов ограничивается линией абсолютных цветов пигментов. Внутри плоскости графика расположена ахроматическая (белая) точка. По мере удаления от ахроматической точки и приближения к точке спектрального цвета чистота цвета возрастает. Цветовой график МКО используется для определения любого цвета, для определения дополнительных цветов и цветов смесей.
Основные закономерности восприятия цвета
Глаз, зрительный нерв и зрительный центр головного мозга составляют физиологическую основу органов зрения. Для зрения характерен ряд особенностей.
Хроматические цвета и форма предметов лучше всего различаются центром сетчатки, тогда как боковые участки поля зрения служат в основном для восприятия движения предметов. Это связано с неравномерным распределением светочувствительных элементов палочек и колбочек. Красный, зеленый и фиолетовый цвета привлекают внимание в центре поля, на периферии же теряют свою силу и кажутся серыми. Желтый же воспринимается как действенный и на периферии поля зрения. По этой причине его используют в качестве предупреждающего на транспорте или производстве.
При значительном ослаблении света голубые, синие и фиолетовые цвета выигрывают в яркости по сравнению с красными и желтыми (из-за эффекта Пуркинье).
Из-за явления иррадиации темные предметы на светлом фоне кажутся меньше своих истинных размеров, а светлые предметы на темном фоне кажутся больше (рис.7).
Большое значение при восприятии цвета имеет такое явление как адаптация – приспособление зрительного аппарата к той или иной освещенности. При переводе взгляда со светлой поверхности на темную и, наоборот, из-за адаптации глаза расходуется время 5-10 сек., вызывая при этом утомление и притупление внимания. Светлота окружения должна быть различной в зависимости от светлоты тех рабочих поверхностей, на которые нужно смотреть в процессе работы. Необходимо, чтобы окраска оборудования имела мягкие переходы, без резких контрастов. Из этого следует, что если рабочая поверхность темная, то и окраска интерьера должна быть близка к ней.
Аккомодация – процесс приспособления глаза к резкому видению различно удаленных предметов. При близкой наводке зрения продолжительность аккомодации меньше, чем при дальней (0,5-5 сек). Решающее значение в этом имеют освещение и способность глаза приспосабливаться к нему. Одним из характерных свойств восприятия цвета является изменение цвета при искусственном освещении. Так красные цвета темнеют, становятся более насыщенными. Голубые цвета зеленеют. Желтые - приближаются к белым. Поэтому, при проектировании цветового оформления следует учитывать не только дневное, но и искусственное освещение.
В условиях производства следует обращать внимание на цветовое утомление. Чем насыщенней цвет, тем глаз сильнее утомляется и чувствительность к нему снижается, цвет как бы сереет. Наиболее сильно глаз утомляет фиолетово-синий, несколько менее – красный и наименее зеленый цвет. Чтобы снять цветовое утомление, лучше всего смотреть на дополнительный цвет.
2. Контрасты
В цветовом проектировании важное значение имеют цветовой и яркостный контрасты. Цветовым контрастом называется изменение цвета, происходящее вследствие соседства его с другими цветами. Светлотным контрастом называется изменение яркости или светлоты цвета под действием соседних цветов. Общие положения светлотного и цветового контрастов заключаются в следующем:
-на светлом фоне всякий более темный цвет темнеет, а на темном фоне всякий более светлый цвет светлеет (рис.8);
-цвет, окруженный хроматическим фоном, изменяется в сторону дополнительного к цвету фона (серый на зеленом фоне – розовеет, а на красном – зеленеет);
-всякий цвет, находясь на фоне своего дополнительного, выигрывает в насыщенности (рис.9);
-всякий цвет, находясь на фоне одинакового с ним цветового тона, но большей насыщенности, теряет в насыщенности (сереет) (рис.10);
Цветовой и яркостный контрасты широко применяют на практике в первую очередь для установления четкой видимости деталей машин и органов управления ими. Если необходимо, чтобы предмет был лучше виден на фоне стены или других плоскостей с больших расстояний, то следует добиваться наиболее резких контрастов в цветовом сочетании.
Закономерности воздействие цвета на человека
Различают несколько видов воздействия цвета: физическое, психологическое, оптическое, физиологическое.
Физическое воздействие цвета
С точки зрения физики все абсолютные цвета являются равноценными составляющими спектра. Физическое действие цвета возрастает с увеличением частоты. Более темные поверхности превращают больше световой энергии в тепловую, чем светлые. Синий цвет действует на фотохимический слой черно-белой кинопленки активней, чем желтый или красный. Для решения задач цветового оформления пространства в первую очередь нужно знание свойств цвета, связанных с оптическим и эмоциональным воздействием.
Оптическое воздействие цвета
Оптическое воздействие цвета связано с таким понятием как выступающие и отступающие цвета. Явление выступания и отступания зависит от цветового тона. Теплые цвета (красные) выступают вперед, а холодные цвета отступают. Этим свойством различных цветов пользуются при оформлении интерьера. Например, то, что должно служить фоном и по цвету должно отступать на задний план. Это достигается выбором более пассивного цвета, меньшей его насыщенности. Чем больше отличается цвет предмета от цвета фона, тем лучше заметен предмет.
Физиологическое воздействие цвета
Сила физиологического воздействия цвета на разных людей различна. При этом большое значение имеет душевное состояние человека.
Красный цвет возбуждает нервную систему, вызывает учащение дыхания и пульса, активизирует работу мускульной системы.
Оранжевый – повышает работоспособность и несколько ускоряет кровообращение. Резко повышает аппетит и усиливает работу желудка. При избыточном воздействии может вызвать головокружение.
Зеленый - в противоположность красному, снижает нормализует артериальное давление и уменьшает мускульную силу
Голубой – несколько снижает чистоту и силу пульса. При избыточном применении может вызвать переутомление, головную боль.
Синий - уменьшает чувство боли, снимает мышечное напряжение. При длительном воздействии оказывает тормозящее действие на нервную систему, вплоть до угнетения, печали, усталости и утомления.
Психологическое воздействие цвета
Психологическое воздействие цвета на организм человека в эмоциональном отношении огромно. Все насыщенные цвета выражают самые сильные чувства. При этом цвета длинноволновой части спектра (красный, оранжевый, желтый) связаны с такими факторами, событиями, которые вызывают положительные эмоции – тепло, мир, свет. Темные холодные цвета (синий, черный, фиолетовый) выражают отрицательные эмоции: тьма, холод, смерть. Зеленая гамма цветов – это соответствие между двумя крайними полюсами, выражает идеи гармонии и равновесия. Эти три группы цветов имеют разное психологическое воздействие, но равную эстетическую ценность: они все красивы и все нужны.
Цвет может вызывать различные физические ассоциации.
Акустические. Красный и оранжевый цвета вызывают кажущееся ощущение увеличения громкости. Синий, зеленый и голубой наоборот ослабляют возбуждение слухового центра и создают впечатление тихих и высоких звуков.
Температурные. Цвета красно-желтой части спектра вызывают ощущение тепла, сине-голубой части спектра –ощущение холода. Этот факт часто используется в цветовом оформлении помещений для психологической компенсации в них высокой или низкой температуры.
Весовые. Наиболее тяжелыми воспринимаются цвета сине-фиолетовой части спектра. Остальные цвета выглядят легкими и воздушными. Тяжесть цвета зависит от его светлоты. Чем темнее цвет, тем он тяжелее, и наоборот. Кроме того, тяжесть цвета зависит от его фактурности. Цвета с грубой фактурой при прочих равных условиях тяжелее гладких. Это свойство цвета учитывается при покраске интерьеров, крупных расчлененных изделий и в других случаях. Как правило, тяжелые (темные) цвета располагаются внизу, а легкие – вверху.
Влажностные. Все теплые цвет кажутся сухими. Синие, фиолетовые и голубые цвета производят впечатление влажных.
Вкусовые. Цвет способен действовать на вкус. Желтый цвет ассоциируется с кислым вкусом, красный цвет - со сладким, цвета холодной части спектра - с горьким.
Перечисленные особенности воздействия цвета являются наиболее характерными, однако, это не значит, что цвет одинаково воздействует на человека. Это зависит от среды и обстановки.
Выбор цветового решения
При выборе цветового решения дизайнера прежде всего интересует эстетическое воздействие цвета. При этом дизайнер различает:
1. Простое эстетическое воздействие отдельного цвета или сочетания цветов. Это воздействие цветов связано с таким понятием как комбинаторика – группировка цветов по простым закономерностям цветового круга.
2. Гармонию – выбор сочетания цветов с учетом особого воздействия цвета в связи с предметом или его структурой.
3. Динамику цвета – выбор цвета, направленный на определенное психофизиологическое воздействие.
1. Комбинаторика
Под комбинацией цветов понимают лишь абстрактную группировку цветов по их свойствам, контрастам без учета своеобразия окрашиваемого предмета. При этом цветовые сочетания выполняются по простейшим закономерностям цветового круга. Обобщая выводы, сделанные некоторым учеными такими как Гете, Оствальд, Рабкин можно сказать, что:
-лучшие сочетания дают цвета в пределах больших и малых интервалов по цветовому кругу. Наихудшие сочетания дают цвета в пределах средних интервалов.
-малые интервалы воспринимаются как оттенки одного и того же цвета;
-более интенсивные цвета при сочетании с менее интенсивными следует брать в меньшем количестве (рис.11).
-хроматические цвета можно сочетать с ахроматическими, причем теплые цвета сочетать с темными, а холодные со светлыми.
2. Цветовая гармония
Сочетания цветов еще нельзя назвать гармонией. При гармоничном цветовом решении комбинация цветов выбирается для определенного предмета. Его цвет и форма образуют единство. То сочетание цветов, которое соответствует нашим представлениям, которое удачно дополняет функциональное назначение предмета, воспринимается как гармоничное. Можно выделить следующие факторы, участвующие в создании гармоничного сочетания:
- цвет и его различное воздействие и восприятие;
- характер и специфика объекта, его функциональное назначение, структура его поверхности, размеры, материал;
- человек с его представлением о предмете.
3. Динамика цвета
Точно разграничить понятие гармонии и динамики цвета нельзя. Гармония – более спокойная, а динамика - более экспрессивная форма цветового решения. Найти динамичное цветовое решение не означает создание хаотической пестроты, кричащих цветовых сочетаний. Необходим правильный выбор цвета, которым должно достигаться усиление или ослабление напряженности душевного состояния человека, усиление концентрации внимания, улучшение условий видения. Правильно выбранный цвет должен предупреждать возникновение последовательных образов и ослаблять действие шума, служить целям сигнализации и обеспечения безопасности.
Цвет как средство информации
Цвет широко используется на промышленных предприятиях в целях повышения безопасности и как средство отображения информации. Различные цвета несут определенную смысловую нагрузку:
Красный цвет: наиболее активный и четко различимый в центре поля зрения. Отличается большой силой воздействия даже будучи использованным на малых поверхностях. На рабочем месте используется в качестве сигнала, предупреждения о возможной опасности. В красный цвет часто окрашивают рычаги управления, аварийные выключатели, предохранители. Красный цвет применяется для окраски различных приборов пожаротушения (ящиков с песком, лопат, огнетушителей).
Оранжево-красный цвет: обладает теми же свойствами, что и красный. Его используют как указатель угрожающей опасности. В оранжево-красный цвет часто красят внутренние детали станков, обслуживание которых связано с опасностью. В этот цвет также красят рабочую зону станка, где непосредственно происходит обработка деталей или находятся подвижные части машины.
Желтый цвет: хорошо различим даже на периферии поля зрения и при слабом освещении. Его используют для привлечения внимания, прежде всего на движущихся предметах. Сочетание желтого цвета с черным (“растигровка”) создает резкие контрасты, что является сигналом повышенного внимания. Такое сочетание используют на движущихся предметах: электророкарах, на кранах, на кузовах самосвалов (обычно на крайних выступах оборудования).
Синий цвет: хорошо различим на периферии зрения, используется для целей привлечения, концентрации внимания. Вмести с белым цветом синий используется в знаковых средствах отображения информации, досках объявлений, указаний по технике безопасности и др.
Зеленый цвет: оказывает успокаивающее действие и означает отсутствие опасности. Зеленый цвет малой насыщенности рекомендуется для станков и механизмов, поскольку воспринимается более легким и подчеркивает надежность конструкции. Зеленый цвет используется для обозначения медицинских комнат, аптечек первой помощи, путей направления эвакуаций.
Белый цвет: служит для маркировки нейтральных зон. В производственных помещениях белой полосой отмечают зону безопасного прохода, в длинных коридорах – подходы к важным помещениям.
В запрещающих, предупреждающих и предписывающих знаках на производстве применение цвета также нормировано. Для лучшего восприятия каждой группе знаков придано определенное очертание (рис.1):
Запрещающие знаки изображаются в виде красного круга и означают опасность.
Предупреждающие знаки изображаются в виде оранжево-желтого треугольника и означают предупреждение об опасности.
Предписывающие знаки изображаются в виде прямоугольника и обозначают безопасность.
Применение цвета в инженерном оборудовании цехов частично регламентировано действующими нормативами. Нормы определяют подход к выбору цвета в соответствии с задачами повышения безопасности работы, информативности среды и выразительности цветовой гаммы интерьера. Существуют определенные правила и ГОСТы на окраску трубопроводов, баллонов, пожарного оборудования, оборудования электропитания и пр.(рис.2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9):
Цвет в производственных помещениях
Правильная окраска помещений повышает жизненный тонус рабочего и тем самым производительность его труда. Известно, что значительная часть брака на производстве вызвана неудовлетворительными условиями видимости из-за применения неудачной окраски. Однако универсального решения, которое в равной мере удовлетворяло бы всем требованиям, не существует. Разработка проекта цветового решения всегда творческий процесс. Поэтому все перечисленные ниже положения следует рассматривать как рекомендации.
При оформлении производственных помещений учитывается:
характер работы, температурно-влажностный режим, цвет обрабатываемого материала и готовой продукции, состав работающих людей по возрасту и полу, форма и размеры помещения, искусственное и естественное освещение.
Выбор цвета в зависимости от характера производства
В зависимости от вида и характера производства выбирается холодная или теплая гамма, поскольку ощущение тепла или холода меняется в зависимости от цветового окраса помещения. Например, в помещении с зелено-синей гаммой создается впечатление, что температура на 3-4 С ниже, чем при охристой.
Чтобы психологически снизить чрезмерные тепловые нагрузки на работающих в цехах с большими тепловыделениями, а также, в пыльных и очень сухих цехах (литейных, кузнечных прокатных, термических) рекомендуется применять холодные цвета. Так, высокая температура в помещении может психологически компенсироваться окраской несущих и ограждающих конструкций в холодные синие и зеленые тона.
В США рекомендуется применять яркие цвета (сочетание красного с зеленым), стимулирующие нервную систему и физическую деятельность, в механических, вспомогательных цехах, цехах укрупненной сборки.
Более мягкие тона, устраняющие отвлекающие моменты из поля зрения, целесообразно применять при операциях, которые требуют напряжения зрения и мышления (сборка мелких деталей, контроль). Это – основные цехи заводов точного машиностроения, приборостроения и радиоэлектроники, лаборатории, помещения пультов управления. Например, для лабораторного помещения оборудование, стены и потолок могут быть окрашены в очень светлые зеленоватые тона.
Поскольку при повышенных ритмах работы возникает ощущение суетливости, появляется потребность в отдыхе, то люди не должны утомляться пестрыми красочными сочетаниями. Если в цехе шумно и жарко, то рекомендуется использование холодных пассивных тонов. Для компенсации беспокойных движений в поле зрения рабочего используется успокаивающий зеленый цвет.
При замедленных операциях рождается ощущение скуки, создается потребность соответствующей цветовой поддержки для рабочего. Для создания устойчиво-спокойного не пассивного состояния рекомендуется использование нейтральных тонов. Когда темп работы отрегулирован, следует применять спокойные тона – бежевые, светло-желтые, зеленые и светло-серые.
В помещениях, где протекает напряженная умственная работа, следует использовать сине-зеленые тона. Зеленый и синий цвета способны компенсировать шумы в помещении, отвлекающие от работы.
При цветовом решении столовой на предприятии следует пользоваться цветами, которые создавали бы ощущение света, прохлады, чистоты и одновременно располагали к отдыху. Цветовая гамма должна быть иной, чем в производственных помещениях. Следует избегать применения фиолетового, темного серовато-зеленого, серого и розоватого цветов. Рекомендуются такие сочетания цветов: светлый зеленовато-желтый – светло-зеленый – серовато-розовый, серовато-голубой; голубой – синевато-серый – желтый.
В коридорах, вестибюлях, складах следует пользоваться освежающими, стимулирующими яркими тонами.
При выборе цветовой схемы интерьера большое значение имеет географическое местоположение предприятия. В южных районах, где температура воздуха высока, психологическим компенсатором перегрева помещения являются холодные тона и наоборот.
Выбор цвета в зависимости от формы и размеров помещения
Цвет является активным средством, при помощи которого можно решать вопросы объемно-пространственного характера. В зависимости от размеров помещения может возникнуть необходимость расчленения его цветом.
Известно, что некоторые цвета, расположенные в одной плоскости, создают эффект разных плоскостей. Речь идет о выступающих и отступающих цветах. Отдельные цвета могут создавать впечатление легкости или тяжести предмета. Теплые и темные цвета зрительно сокращают расстояние до них. Поэтому использование темных цветов для окраски потолков зрительно снижает высоту помещения. Холодные и более светлые тона увеличивают расстояние.
Длинные коридоры или цехи можно оптически сократить окраской в выступающий цвет (например, в красноватый) торцевых стен. В протяженном коридоре можно облегчить ориентировку, выделив цветом некоторые двери, при этом создастся определенный ритм.
Окраска потолка в пастельно-голубой или зеленоватый цвет способствует отражению света, и придают зданию ощущение большей высоты.
Для окраски стен используется в основном матовая и полуматовая окраска, которая исключает возможность образования бликов. Если стена высока, то её верхнюю часть рекомендуется окрашивать в белый цвет, для окраски зон, постоянно попадающих в поле зрения работающего, используются мягкие, пастельные тона: слоновой кости, бледно-зеленый, светло-голубой. В нижней части устанавливается панель высотой, равной высоте стола. Иногда панель делается того же цвета, что и стена, но с меньшей отражательной способностью.
В низких помещениях стены и потолок рекомендуется окрашивать в один и тот же цвет нейтрального и светлого оттенка (чтобы разрушить границы между стеной и потолком).
Конструкции легче выделяются, если они темнее и теплее фона. Светлые предметы кажутся более легкими и далекими, чем темные.
В цехах, где приходится иметь дело с крупными предметами (тяжелое машиностроение, самолетостроение), полы делают максимальной отражательной способности для создания хороших условий видения нижних поверхностей. В механических цехах часто окрашивается участок пола вокруг станка.
Цвет помещения в зависимости от состава работающих людей
При цветовом решении производственного интерьера необходимо учитывать и то, для кого это помещение предназначено – для молодежи или взрослых рабочих, для мужчин или женщин или же для рабочих всех возрастов и обоих полов. При этом учитывается также настроение и нагрузка на рабочего. Следует учитывать, что женщины, как правило, предпочитают более красочные цвета, чем мужчины. Однако дать здесь какую либо четкую рекомендацию не представляется возможным.
Применение цвета в изделиях промышленности
По назначению изделия промышленности можно разделить на три группы: производственное оборудование и его элементы, включая средства контроля и управления технологическими процессами; средства транспорта; предметы культурно-бытового назначения. Цвет в изделиях промышленности выбирают с учетом:
-функционального назначения изделия и условий его эксплуатации;
-функционально-конструктивной структуры изделия (открытая, закрытая конструкция);
-особенностей композиции формы изделия.
Рекомендации по окраске станков
Долгое время в нашей стране для окраски станков обычно применялась серая шаровая краска. Она отличалась дешевизной и хорошо подходила по гигиеническим требованиям – скрывала налет грязи и пыли. Станки выглядели одинаково и совсем не привлекательно. Рыночной экономики не было, а вместе с этим не было проблем с продажей выпускаемых промышленностью станков. В условиях рыночного производства и растущей конкуренции наряду с высокими требованиями по качеству изделий появились особые требования в внешнему виду выпускаемой продукции. При этом цвет является не только важным средством композиции, но и фактором качества товара.
Правильная окраска станка обеспечивает повышение производительности труда, снижение травматизма, уменьшение зрительного напряжения, соблюдение чистоты станка и рабочего места. Неудачная окраска станка или машины делает порой неконкурентоспособным само изделие. Основным принципом цветовой отделки станка является непременное логическое и эстетическое сочетание цвета с конструкцией машины.
Разрабатывая цветовое решение сложного промышленного изделия, дизайнер должен хорошо знать особенности того или иного цвета, цветовых сочетаний и их закономерностей. Можно выделить несколько положений, которыми следует руководствоваться при выборе цветовой гаммы промышленного изделия.
1. Эргономические требования к цветовому решению. Необходимо учитывать цвет фона на котором рабочим будет восприниматься цвет заготовки. Цвет фона должен контрастировать с цветом обрабатываемых на станке деталей. Необходимо, чтобы наблюдаемый предмет был светлее или темнее фона. Это помогает глазу легко различать отдельные детали и тем самым способствует снижению утомления зрительного аппарата. Сталь, алюминий и чугун имеют холодные оттенки, и специалисты по цвету рекомендуют использовать в качестве фона бежевые цвета с желтоватым оттенком. Для “теплых” металлов, таких как латунь, медь, фон должен быть холодным: серый или голубой. Этот принцип конечно нельзя абсолютизировать – ведь на одном станке могут обрабатываться заготовки различных материалов.
На текстильных предприятиях, где работа ведется с разноцветными тканями, рекомендуется для окраски машин нейтральная цветовая гамма: бледно-голубые, зеленоватые оттенки. При работе с цветными нитями необходимо правильно подбирать фон, цвет которого должен быть дополнительным к цвету нити. Если работа ведется с разноцветными нитями, фон должен быть серым (для этого применяются специальные целевые экраны). Станки также рекомендуется окрашивать в серые цвета.
2. Цвет должен быть связан с объемно-пространственной структурой объекта. Он помогает выявить статичность и тяжесть машины или напротив цвет можно использовать, чтобы придать форме машины динамичность и легкость. В малогабаритных станках не рекомендуется использовать много цветов, чтобы не разрушить форму. Для зрительного уменьшения размера крупногабаритных станков иногда используют два цвета. В этом случае основание красят более темным тоном, чем верх станка.
Так, нижняя часть обрабатывающего центра фирмы Вернер (Германия) (рис.10) выкрашена в светло-синий цвет. Весь центр имеет белую окраску, только магазины для инструментов выкрашены в оранжевый цвет, поскольку являются подвижными. Такая темная подрезка по всему низу машины активно усиливает визуальное воздействие композиции, и форма воспринимается как более целостная. Применение белого цвета связано с тем, что светлое ассоциируется с чистотой и высокой культурой производства.
Можно окрашивать станки два цвета: основную часть – одним, зону, где непосредственно происходит обработка деталей или пульт управления - другим. Введение в композицию двух цветов не только не грозит утратой композиционной целостности, но и способствует выразительности.
3. Удачное цветовое решение помогает раскрыть сущность вещи. С помощью цвета можно акцентировать нужные элементы формы или композиционно ослабить их. Цветовой контраст дает возможность легко выполнить две функции – опознавательную и предупреждающую. Сварочные роботы (рис. 11) в основном окрашиваются в сигнальные цвета из-за их повышенной опасности при работе (желтый, оранжевый). Иногда сигнальным цветом выделяются только подвижные части, остальные могут быть, например светло-зелеными. У дорожных машин в процессе их работы динамично меняется геометрическая основа формы. Поэтому такие машины в основном решаются одним цветом, чтобы в многоцветовой композиции не утратить единства формы. Применение предупреждающей окраски (оранжевой и желтой) в дорожных машинах и комбайнах делает их хорошо заметными.
4. При разработке цветовой композиции промышленного изделия следует учитывать цветовое соотношение поверхностей различных материалов. Например, поверхность с хромированным покрытием - холодная по цвету и она может оказаться чужеродной в теплой цветовой гамме. Золотистое покрытие композиционно не увязывается с гаммой голубовато-холодных тонов.
5. Хорошо выбранный цвет промышленного изделия помогает воспитать уважительное отношение к человеку.
Как правило, известные фирмы, которые уже давно завоевали себе место на рынке товаров, в основном используют классическую окраску металлорежущих станков, применяя холодную гамму (от светло-зеленого до голубого цвета). Конструкции, выкрашенные в такие цвета, воспринимаются легкими и естественными, визуально не выдвигаются на передний план. Зеленый цвет подчеркивает надежность конструкции. Так, известная немецкая фирма KNUTH в основном использует классическую окраску станков. В окраске фрезерных и сверлильных (рис.12, 14) станков в основном применяют все оттенки светло-зеленого цвета. Окраска токарных станков (рис.13) может быть и голубой и колебаться от светлого желто-зеленого до светлого зелено-голубого. Окраска шлифовальных (рис.15) станков выдержана в холодной (очень светлый голубой или зеленый) или теплой (желто-коричневый) гамме. Теплые оттенки хорошо контрастируют с холодным блеском металла. И это тоже воспринимается неплохо. Механические ножовки (рис.16) в основном выполняются в светло –синей или зеленой гамме. При этом опасные места окрашивают в желтый или красный цвет.
Мало известные фирмы с целью привлечения к себе внимания и продвижения на рынок товаров часто используют нестандартную окраску станков. Форма и цветовая композиция в таких станках во многом подчинены цели достижения эффекта броскости и остроты впечатления. Токарный станок с револьверной головкой фирмы Emco (рис.17) имеет совсем нестандартную окраску. Станок полностью закрыт панелями, свободными остаются только шпиндель и револьверная головка. Цвет панелей – светло-бежевый (почти белый) и черно-синий, при этом панели разделены тонкими красными полосками для видимого облегчения конструкции. Красный цвет применяется для окраски задней панели станка и фона для пульта управления.
Токарный станок болгарской фирмы Хемус (рис.18) также имеет нестандартную окраску. Станок имеет темные панели в качестве фона, светло-голубой пульт управления, вся поверхность станка выкрашена в оранжевый цвет.
Электроэрозионные установки для прошивки и резки швейцарской фирмы AGIE (АЖИ) (рис.19) также имеют нестандартную окраску. Они выполнены в теплой гамме: светло-коричневая колонна, коричнево-красный низ станка, светлые желто-коричневые панели с черными пультами управления.
Различными цветами обозначаются рычаги и кнопки управления, места смазки, информирующие надписи, пульты управления, внутренние поверхности распределительных коробок и опасные в отношении травматизма места.
Для рычагов и кнопок управления рекомендуется использовать в основном два цвета: красный - стоп, зелёный – пуск.
Приборы и пульты управления являются изделиями со скрытой структурой, здесь цвет играет важную роль. Цвет лицевой панели может быть белым, очень светло-голубым или черным, как например у факсимильного аппарата, но он всегда отличается от обрамляющего панель цвета, чтобы создать необходимый контраст. Иногда при большой величине пульта, рекомендуется отдельные элементы, которые выполняют однородные функции, соединять в группы с одним цветом фона.
Места смазки окрашиваются в желто-коричневый цвет.
Опасные места на станках, например, рабочая зона, окрашиваются желтым или оранжевым цветом. Применение желтого цвета связано с его хорошей различимостью даже на периферии зрения.
Следует помнить, что на границе выступающих и отступающих цветов (красный и светло-голубой) возникает впечатление вибрации, в силу расчленяющего действия этих цветов, что неприятно сказывается на общем впечатлении.
Крановое оборудование и напольный транспорт
Краны должны четко выделяться на окружающем фоне. Одновременно их окраска должна гармонировать с окружающей обстановкой. Сигнально-предупредительные цвета, черно-желтые полосы на подвижных частях крана, крановых тележках и кабинах машинистов служат предупреждением об опасности. Некоторые специалисты полагают, что насыщенными цветами следует пользоваться осторожно. Их избыток может привести к рассеянности внимания. Поэтому у мостового крана рекомендуется окрашивать только кабину и подвижные части крана.
Наземный транспорт, двигающийся между рабочими местами, рекомендуют окрашивать в желтый цвет, иногда в соединении с красным. Такая яркая окраска электрокаров, электропогрузчиков, передвижных тележек увеличивает внимание к ним. На полу выделяются светлые линии шириной 5-10 см, обозначающие границы проездов и площадки складирования материалов.
Цвет рабочей одежды
Цвет рабочей одежда зависит от вида производственной деятельности и пола работающих. В механических цехах, где работают в основном мужчины, халаты и спецовки имеют синие оттенки; в сборочных помещениях радиоэлектроники, где работают в основном женщины, халаты имеют белый или розовый цвет.
Красивая рабочая одежда помимо функционального назначения стимулирует стремление к чистоте и порядку. В помещениях, где требуется чистота, носят в основном белые халаты.
Иногда цвет одежды используется как своеобразный код. Так на французском радиотелевизионном заводе работницы носят розовые халаты, бригадиры или контроллеры – голубые, ремонтные рабочие - белые.
Освещение рабочего места
Хорошее цветовое решение производственного помещения будет бесполезным, если оно не будет выявлено соответствующим освещением.
Освещение производственного помещения должно быть естественным. При этом оконное стекло следует выбирать не матовым, а прозрачным, поскольку оно обеспечивает контакт с окружающим миром. Благодаря этому возрастает способность различать мелкие детали, при этом рассеянный свет на рабочем месте хорошо освещает детали.
Если же необходимо использовать искусственное освещение, то необходимо учитывать, что наиболее благоприятные условия освещения создают лампы накаливания из молочного стекла и люминесцентные лампы. При этом лампа не должна находиться в поле зрения, чтобы избежать прямого ослепления.
Освещение рабочего места точечным источником создает резкие тени, утомляющие зрение, ослепляет рабочего. Для предотвращения блесткости следует избегать сильно отполированных и блестящих поверхностей станков и вспомогательного оборудования.
Разница в яркости освещения рабочего места и всего остального помещения должна быть по возможности минимальной, чтобы в противном случае постоянная адаптация не приводила к утомлению глаз.
Освещение рабочего места зависит от отражательной способности материалов тех предметов, которые находятся в поле зрения. Освещение темных поверхностей должно быть более сильным, чем светлых.
Размещено на Allbest.ru
*Эргономика (от греческого ergon – работа и nomos - закон) как научная дисциплина ведет начало с 1949 г., когда в Англии было создано эргономическое исследовательское общество. Сам же термин был предложен еще в 1857 г. польским исследователем В. Ястшембовским.
* - эти данные относятся к 1970 – 1973 гг.