Художественные вопросы конструирования электронных средств

Белые и вообще светлые предметы выглядят больше по сравнению с равными им темными предметами (так называемое явление иррадиации). Из двух равных по величине приборов размещенный на большой панели кажется меньше размещенного на меньшей. И, наконец, члененная форма выглядит больше нечлененной.

При проектировании ЭС конструкторские приемы, которые идут не от понимания и выражения самой конструкции, а от чисто внешних оформительских задач, приводят к экономически и функционально ложным решениям. Характерный признак ухудшения масштабности в электротехнике - это неправильный выбор «указателей масштаба». Они умаляют истинные размеры изделия, если они слишком велики. Они же могут преувеличивать размеры изделий, если они слишком малы. Указателями масштаба являются формы, хорошо знакомые оператору, технологически оправданные размеры, которых он ясно представляет.

Немасштабное изделие возникает тогда, когда при создании конструкции, не отрешившись от старых форм, не осознав достоинств и возможностей новых материалов, новой технологии, новых размеров, новых возможностей использования машины и общения ее с человеком, новой целесообразности изделия, конструктор приспосабливает старые формы к новым задачам.

4. Отделка изделия

Поверхность изделия представляет собой предметный знак, несущий определенную информацию о существенных свойствах изделия. В процессе труда эта информация используется человеком для оценки условий и результатов труда, выработки решений, выдачи команд и выполнения управляющих действий.

Оценка качества внешнего вида изделия тесно связана с проблемой значимости его элементов. Значимость элементов определяется тем объемом информации, который они несут. При всех других равных свойствах тот из элементов будет нести больший объем информации, удельная площадь которого в поле зрения больше.

Поверхность изделия может обладать частными эстетическими свойствами, входя органично в общий комплекс эстетических свойств изделия. Поверхность изделия способна обладать определенной выразительностью (например, выражать свойства материала изделия, способа изготовления и т.п.).

Цвет поверхности изделия может служить информационным средством о назначении изделия (выразительность назначения). Зарубежные фирмы применяют для окраски электросварочных аппаратов зелено-голубой цвет (похожий на цвет электрической искры).

Поверхность изделия может быть оригинальной, гармоничной, соответствовать стилю изделия и среды.

Обеспечение эстетических свойств поверхности изделия зависит от композиции элементов поверхности и от художественно-технических средств: материала, способа и средств технологии.

Поверхность изделия характеризуется тремя группами физических свойств: пространственными, световыми и цветовыми. Восприятие элементов поверхности зависит от их различимости, обусловливаемой удаленностью изделия от наблюдателя, ракурсом и углом зрения, разрешающей способностью нормального глаза. Кроме того, на различимость элементов поверхности изделия влияют:

а) соотношение элементов и фона по цвету, яркости, насыщенности, фактуре поверхности, форме (в плоскости наблюдаемой детали);

б) загроможденность пространства от наблюдателя до изделия;

в) психофизиологические особенности наблюдателя, отклонение характеристик глаза от нормы, увлеченность работой, настроение и т.п.

Пространственные признаки внешнего вида изделий характеризуются понятиями макрогеометрии и микрогеометрии, разделение которых, конечно, весьма условно. К макрогеометрии относятся понятия, определяющие геометрическую форму детали, а к микрогеометрии - степень шероховатости и гладкости ее поверхности. Промежуточным понятием между ними является волнистость. Микрогеометрическая качественность поверхности изделия воспринимается по взаиморасположению стыковых поверхностей относительно сборочных баз.

Восприятие внешнего вида изделия охватывает довольно небольшое число взаимно сопрягаемых деталей: корпусные детали, кожухи и др. Точность изготовления машины по ее внешнему виду человеческим глазом определяется главным образом при помощи двух типов сравнительных оценок:

1) сравнение однородных элементов (элементы системы управления, крепежа и т.д.); здесь в первую очередь оценивается однородность их конструктивного исполнения;

2) сравнение неоднородных элементов; сравнение по контурам узлов и деталей, а также по линиям и плоскостям совпадения; несовпадение сопрягаемых деталей у многих ЭС является основным источником визуальной информации о неточности изготовления изделия; удовлетворение эстетических требований человека к внешнему виду машины достигается повышением точности сопрягаемых деталей и применением различных художественных приемов (например, путем значительного увеличения зазора и превращения его в средство композиции).

Различные отклонения геометрической формы наружных поверхностей изделий являются в конечном итоге результатом суммарного воздействия изготовления, сборки и эксплуатации. На характер коробления наружных поверхностей и другие искажения конфигурации и размеров деталей влияют температурные изменения, коррозия, усталость, изнашивание, ползучесть, деформации при недостаточной жесткости (систематические динамические нагрузки) и др.

Рассматривая поверхность изделия, человек видит, прежде всего, чередование светлых и темных пятен в зависимости от направления падения и отражения света. Именно неравномерность светового отражения обращает внимание на те или иные неровности на поверхности и служит основой для оценки качества изготовления поверхности изделия. По количеству, яркости, размеру занимаемой удельной площади и характеру распределения бликов можно получить достаточно четкое представление о поверхности изделия как одном из визуальных элементов комфортной зоны оператора. Система бликов на перегибах поверхностей изделия создает его световой каркас, с помощью которого представляется логичным оценивать качественность поверхности, судить о неровностях и неправильностях поверхностей. Зрительное восприятие системы бликов изделия представляет простой органолептический метод выявления неправильностей наружных поверхностей изделий, рассматриваемых в том числе как элемент дискомфорта рабочей зоны.

Улучшение качества поверхности изделий достигается путем отделочных операций, предусматриваемых еще в художественно-конструкторском проекте. Отделка включает средства отделки - отделочные материалы и способы отделки - технологические средства и приемы.

Отделка должна удовлетворять следующим основным требованиям: служить хорошим защитным покрытием и улучшать внешний вид изделия.

Все разрушения и дефекты поверхности изделий можно разделить на две большие группы:

а) разрушения и дефекты, характерные для поверхностей, не имеющих защитных покрытий (металлические поверхности после различных видов механической обработки);

б) разрушения и дефекты, характерные для поверхностей, имеющих защитные покрытия (для наружных поверхностей ЭТИ это по большей части лакокрасочные покрытия).

Область отделочных материалов и способов отделки в настоящее время настолько обширна, что, на первый взгляд, может удовлетворить всем требованиям художника-конструктора и к цвету, и к фактуре и т.п. Но при проектировании конкретных изделий выбор неизбежно сужается, и в конце концов предпочтение отдается определенным видам отделки.

При выборе отделки необходимо учитывать как чисто производственные факторы (экономические возможности и преимущества используемых материалов и технологии), так и потребительские факторы.

Отделка может производиться посредством: нанесения декоративно-отделочного материала на поверхность основного металла; изменения поверхности (полированием, различными видами химической и механической обработки и т.п.); применения различных материалов (пластмасс, дерева, кожи и т.п.), в том числе использования всевозможных текстурных вариаций материалов (например, при применении лакокрасочных материалов - использование глянцевых и матовых покрытий и т.п.).

Основным видом защитно-декоративного покрытия является окраска. Качество окраски определяется: подготовкой поверхности перед окраской (грунтованием, шпаклеванием для отдельных лакокрасочных покрытий), шлифованием, выбором лакокрасочных мате риалов, технологией нанесения краски. Значительную роль в создании покрытий играет их правильный выбор. Покрытия полуглянцевые и матовые рекомендуются и применяются чаще, чем глянцевые (особенно при зрительной работе с пультами и аппаратами).

При оценке качества отделки поверхности изделия определяющими факторами становятся условия наблюдения: расстояние и угол наблюдения, значимость поверхности, совершенство отделки и т.п.

Одной из основных задач художественно-конструкторской разработки изделий является задача обеспечения технологичности изделия, о которой необходимо заботиться с самого начала работы над проектом. Необходимо найти наиболее целесообразные методы нанесения лакокрасочных материалов и добиться, чтобы при разработке было учтено их соответствие выбранным технологическим процессам. Если изделие штучное и изготовляется небольшими сериями, то чаще всего окраска производится распылением. В крупносерийном производстве целесообразно использовать какой-либо из механизированных или автоматизированных способов (окраска в электрическом поле, окунание, окраска обливом).

Кроме того, необходимо обеспечить правильную последовательность монтажа и окраски. Монтаж и демонтаж изделий могут нарушить ранее сделанное покрытие, а последующее исправление неизбежно приведет к повышению себестоимости изделия.

Выбор отделки изделий является одним из важных этапов проектирования ЭС, от которого зависит конечный результат работы.

Конструкция, способы компоновки и сборки элементов, окончательный вид изделия во многом зависят от вида выбранной отделки. Продуманная схема ее является надежной гарантией технологичности изготовления изделия. За все это основную ответственность несет художник-конструктор.

5. Цветовое решение изделия

Проблема применения цвета для окраски изделий и предметной среды рассматривается обычно в единстве ее следующих сторон: физической и психофизиологической (составляющих предмет цветоведения), психологической, социальной, эстетической.

Основная цель применения цвета заключается в повышении производительности труда и повышении эстетической удовлетворенности человека качеством продуктов труда.

При проектировании изделий приходится затрагивать все указанные стороны цвета. О цветоведении написано много в различных руководствах и пособиях, и поэтому мы не будем останавливаться на нем подробно.

Цвет не только окружает, но и постоянно воздействует на человека. Влияние его сильно сказывается на состоянии нервной системы, на поведении человека, на его трудоспособности. Психофизиологическое воздействие цвета есть первый и наиболее важный фактор, учитываемый при выборе цветового решения изделия.

Установлено, что красные, оранжевые, желтые цвета («теплые тона») действуют на человека возбуждающе: расширяют зрачки, учащают пульс и в конечном итоге вызывают общее утомление. Наоборот, синие, голубые, зеленые цвета («холодные тона») успокаивают и уменьшают зрительную утомляемость.

Один и тот же предмет, будучи окрашен в светлый цвет, зрительно выглядит более легким, а окрашенный в темный цвет будет казаться тяжелее.

Такие особенности цвета позволяют художнику-конструктору создавать впечатление легкости и тяжести, холода и тепла, простора и тесноты, выступания и отступания элементов и узлов изделия (рис. 5).

Рис. 5. Психофизиологические особенности цвета широко используются в художественном конструировании для выражения тех или иных свойств изделий, интерьеров

Окраской изделий надо пользоваться не только для того, чтобы улучшить зрительное восприятие изделий. Цвет необходимо применять и для выявления нужных деталей, элементов или частей изделий и, прежде всего - опасных в отношении травматизма.

Рациональный учет этих факторов позволяет создать определенный цветовой климат, т.е. колористическую (цветовую) гамму, обеспечивающую совокупность цветовых восприятий, влияющих на психофизиологическое состояние человека и его работу. Цветовой климат должен быть различным при длительном (пульты управления, цеха) или кратковременным (проходы, эпизодический контроль) воздействии. В первом случае выбор цветового решения изделия определяется условиями зрительной работы и оказывает в основном физиологическое воздействие. Во втором - цвет способствует ориентации, стимуляции внимания, корректировке внешних воздействий: тепла, холода, шума, инсоляции. Здесь в основном учитывается психологический фактор.

С эстетической точки зрения художник-конструктор должен дать такое композиционное колористическое решение изделия, которое удовлетворяло бы современным эстетическим требованиям.

Цвет является могучим средством воздействия на человека.

К. Маркс в статье «К критике политической экономии» назвал чувство цвета наиболее популярной формой эстетического чувства. Цвет является средством эстетического воздействия, влияя на настроение, поднимая или понижая эмоциональный тонус, вызывая ощущение творческого подъема. Хорошая отделка и приятная окраска изделий повышают настроение рабочего, вызывают у него положительно-эмоциональное отношение к доверенному ему оборудованию.

Цвет промышленного изделия способствует образному выражению сущности изделия, его тектоники, обеспечивает связь с окружающей средой.

В соответствии с особенностями воздействия цвета на человека установлены основные функциональные и декоративные факторы окраски изделий. Важнейшими из них являются соответствие окраски характеру среды потребления или эксплуатации и соблюдение законов цветовых гармоний. Создание рационального цветового климата может быть достигнуто при правильном соблюдении комплекса этих условий.

При цветовом решении формы изделия большое значение имеют такие принципы, как деление на главную и второстепенную части, выделение рабочей зоны, зрительное уравновешивание объемов и т.п.

Выбирая схему окраски для проектируемого изделия, художник-конструктор должен обязательно учитывать функциональные особенности изделий и среды, в которой оно будет работать.

Художник-конструктор должен творчески разработать схему окраски в каждом конкретном случае. Однако могут быть использованы некоторые общие рекомендации.

Крупные изделия с однородными по структуре плоскостями можно членить цветом, если ставится задача зрительно уменьшить объемы.

Подвижные машины (электротранспорт, тельферы и т.п.) и опасные части машин рекомендуется красить в предупреждающие цвета, максимально контрастирующие с окружающей средой. В статичных изделиях можно создать цветом иллюзию тяжести, монументальности, выделить основание, подчеркнуть неподвижность, связь с полом. Динамичность формы изделия можно подчеркнуть ритмичными цветовыми членениями. Правильное использование этих особенностей цветов позволяет скорректировать даже дефекты формы или композиции изделий.

В ЭТИ большое значение имеет использование цвета в качестве кода. В комплектных устройствах, в пультах, в аппаратуре управления для удобства монтажа и ремонта можно использовать различные цвета для указания назначения проводника: окраска шин по системе ЖЗК, черный - земля (корпус) и т.д.

К сожалению, стандарт такого рода до сих пор отсутствует, поэтому цветовые провода используются час-то для отличия их друг от друга, а не для указания их функционального назначения.

При выборе цветового решения ЭС рационально использовать два-три основных цвета, в связи с тем, что технологичность изготовления, монтажа и демонтажа малоцветных изделий выше, нежели многоцветных.

Среди факторов, Влияющих па выбор цветового решения ЭС, важнейшими являются вид работы и ее тяжесть (социально-психологический фактор).

Функциональное назначение изделия, находясь в теснейшей связи с формой его и во многом определяя эту форму, является одним из факторов, влияющих как на цвет изделия, так и на систему его окраски. Одновременно функциональное назначение изделия находится в очень тесной связи и зависимости от факторов среды, местонахождения изделия во время работы, температурных условий, степени запыленности и загазованности воздуха, наличия шума, освещенности и т.д.

Конструкционные и эксплуатационные факторы находятся в прямой зависимости от функции изделия и как бы дополняют условия среды, К ним относятся: габариты изделия, наличие агрессивных веществ, воздействующих на его поверхность, температура самого изделия во время работы и пр.

Технологические факторы (эмали, отвечающие требованиям данного изделия, конструкционные материалы, не требующие специальной отделки, технология нанесения эмалей и т.п.) неизбежно влияют на систему окраски, определяют марки применяемых материалов и в конечном итоге выбор цвета изделия.

Конструкция изделия и технологические факторы влияют на экономику его изготовления. Экономический эффект во многом предопределяет художественно-конструкторское решение, которое в свою очередь определяет вид применяемого материала, технологию нанесения окраски и через них влияет как на цвет, так и на систему окраски изделия.

Эти взаимоотношения группы факторов оказывают непосредственное влияние на выбор цвета и выбор системы окраски. Связи внешних условий выражаются в цветовом решении изделия с учетом законов психофизиологического восприятия цвета и подчиняются законам композиции.

При рассмотрении всего многообразия и взаимозависимости условий и факторов, влияющих на цветовое решение ЭС, можно сделать следующие выводы.

1. Как форма, так и цвет должны четко выделять особенности изделия, непосредственно связанные с процессом эксплуатации, облегчить зрительное восприятие изделия и взаимодействия между ним и человеком. В этом основа связи цвета и формы.

Цветовое решение изделия - неразрывная часть процесса художественного конструирования, которая подчиняется всем законам этого метода.

Создание оптимального цветового решения изделия возможно только при глубоком анализе всех факторов процесса производства и эксплуатации с учетом всего их многообразия и взаимозависимости.

Страницы: 1, 2