МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Таблица 1.9

Краткое содержание темы

Понятие

Определение

Модульный метод

Оперирует двумя понятиями — модуль и кратность. Модуль — многократно повторяющийся элемент целого и укладывающийся без остатка в целостной форме (т.е. кратно)

Унификация

Приведение к единообразию, к единой форме или системе

Комбинаторные методы

Комбинаторика, трансформация, кинетизм

Приемы комбинаторики

Комбинирование элементов на плоскости при создании текстильных композиций; комбинирование типизированных стандартных элементов (модулей) при создании целостной формы; комбинирование деталей, пропорциональных членений внутри определенной формы (по одной конструктивной основе или базовой форме); компьютерный поиск готовых вариантов организации готовых комплектов

Трансформация

Метод превращения или изменения формы

Виды трансформации

Отделение-присоединение, растяжение-сжатие, свертывание-развертывание, регулирование-фиксация, перестановка, ориентация, замещение, компоновка, выворачивание

Кинетизм

В основе метода лежит идея движения формы, любого ее изменения

Метод деконструкции

Заключается в свободном манипулировании формой и в отказе от норм «хорошего вкуса»

Метод инверсии

Метод проектирования «от противного», метод «переворота», абсурдной перестановки

Метод аналогии

Метод решения поставленной задачи, при котором используются аналогичные решения, взятые из народного костюма, национальной одежды, инженерных решений, биоформы, произведений архитектуры и т.д.

1 В рамках учебника рассматриваются проектные операции на стадии ТП.

В процессе проектирования вид будущего изделия проходит свое развитие от первоначального нечеткого словесного описания в техническом задании до чертежей и опытных образцов. Каждый этап процесса проектирования сопровождается решением тех или иных взаимосвязанных задач. В зависимости от характера решаемой задачи проектировщик может использовать различные методы:

  • эвристические (неформализованные), направленные на генерирование новых идей, оперируют абстрактными, отвлеченными, конкретными понятиями и категориями;
  • формализованные, основанные на получении и анализе количественных параметров исследуемых объектов, работают с конкретными параметрами или их группами;
  • экспериментальные работают с физическими объектами и их характеристиками .

Экспериментальные и формализованные методы в практической деятельности конструктора используются не часто, поэтому в рамках данного учебника ознакомимся с общей характеристикой экспериментальных и формализованных методов и более детально рассмотрим эвристические.

Экспериментальные методы используются в основном для 1) определения закономерностей и характеристик исследуемого объекта (например, зависимость усадки изделия от режимов влажно-тепловой обработки[1], режимов стирки и т.п.) и определения значений его параметров (например, физико-механические свойства применяемого материала и т.п.). Эти экспериментальные исследования связаны с поиском нового и неизвестного; 2) сбора данных, подтверждающих правильность ранее принятых решений. Данные экспериментальные исследования связаны с практической проверкой разработанного объекта для установления возможности запуска его в действующее производство. Порядок проведения подобной экспериментальной проверки устанавливает ГОСТ 15.309-98.

Экспериментальные данные получают различными способами: измерениями, анализом, диагностированием, органолептическими методами, фиксацией событий (отказы, повреждения) и др. Испытания должны быть проведены в естественных или искусственно созданных (смоделированных) условиях, либо в условиях, которые определены особенностями функционирования объекта исследования.

Испытанию подвергаются единичное изделие или партия. Контроль может быть как выборочным, так и сплошным. В зависимости от целей используются следующие виды испытаний:

  • • определительные для уточнения значений характеристик изделия;
  • • контрольные для определения качества изделия;
  • • сравнительные для сравнения характеристик аналогичных или одинаковых объектов;
  • • исследовательские для изучения и уточнения свойств изделия. По степени соответствия реальным условиям испытания делятся:
  • • на лабораторные, проводимые в лабораторных условиях (в основном — исследовательские испытания);
  • • стендовые (заводские), проводимые на испытательном оборудовании (стендах) для исследования экспериментальных образцов изделий;
  • • полигонные, при которых исследования опытных образцов изделий проводятся в условиях, максимально приближенных к реальным;
  • • натурные, при которых реальное изделие испытывается в условиях его прямого назначения с непосредственной оценкой реальных свойств;
  • • эксплуатационные, проводимые в условиях непосредственной эксплуатации серийно выпускаемого изделия для сбора статистических данных об изделии, выявления скрытых дефектов и дополнительных возможностей.

Порядок проведения испытаний устанавливается соответствующими стандартами, а также рекомендациями, разработанными на основе стандартов в зависимости от вида объекта исследования. Как правило, испытания проводят специализированные организации или подразделения предприятий. Их результаты подтверждаются официальным документом.

Для сокращения сроков экспериментальных исследований, затрат на их проведение и получения результатов с требуемой точностью широко применяются математические методы, как в планировании эксперимента, так и в обработке полученных экспериментальных данных.

Методы планирования эксперимента основаны на теории вероятности и математической статистике и позволяют минимизировать количество необходимых испытаний, установить оптимальный порядок и условия проведения исследований в зависимости от их вида и требуемой точности результатов.

Машинный эксперимент предполагает замену реального эксперимента на работу с математическими компьютерными моделями. При данном методе следует учитывать, что полученные результаты могут иметь случайный разброс, вызванный как неустойчивостью, работы вычислительной системы, так и особенностями используемых методов; результаты расчета, несмотря на их однозначность, имеют разброс, связанный с погрешностью исходных данных. Например, если параметры вводятся с погрешностью 5—10%, то и погрешность результатов расчетов будет не меньше.

Мысленный эксперимент — разновидность экспериментальных исследований, которые проводятся мысленно для быстрого получения качественного или оценочного результата. Достоверность получаемых суждений во многом зависит от практического опыта и аналитических способностей исследователя.

Формализованные методы основаны на законах, описывающих работу исследуемых объектов и процессов и строящихся на основе четкого алгоритма в виде схем, математических формул, формально-логических отношений. Результаты, получаемые посредством данных методов, отличаются объективностью, так как практически не зависят от индивидуальных черт человека. Однако их объективность не может в полной мере соответствовать действительности ввиду того, что на точность результатов оказывают влияние следующие факторы: субъективные ошибки в расчетах или ошибки вследствие неправильного функционирования применяемой для вычислений техники; адекватность и точность применяемых методов; полнота и достоверность исходной информации, точность в формулировании целей и задач.

К формализованным методам относятся: методы поиска вариантов решений, методы автоматизации процедур проектирования; методы оптимального проектирования.

В процессе решения проектных задач в большинстве случаев возникают различные варианты решений. Чем больше количество рассматриваемых вариантов, тем более взвешенным, оптимальным, обоснованным может быть выбранное решение. Среди методов поиска вариантов решений наиболее универсальным считается метод полного перебора, который используется при решении сложных ответственных задач при условии наличия технических и временных возможностей. Упрощенные методы — метод частичного (выборочного) перебора, метод сокращения области поиска — используют в условиях ограниченности технических и временных ресурсов.

Проектируемые объекты могут описываться большим количеством параметров. Для упрощения описания проектируемого объекта используют следующую схему описания: принцип действия, структурный уровень, параметрический уровень. Соответственно задачи оптимального проектирования подразделяются на задачи выбора оптимального принципа действия, структурной и параметрической оптимизации. Наиболее полно методы оптимального проектирования рассматриваются в разделах прикладной математики.

Формализованные методы являются основой для создания программ и автоматизации проектных процедур.

Наличие большого объема рутинной и ручной работы проектировщика, занимающей достаточно много времени, нередко может привести к ситуации, когда длительность проектирования сложных объектов соизмерима с их моральным износом. Формализованные процедуры, имеющиеся в проектировании, и повсеместное распространение информационных технологий послужили базой для широкой автоматизации: системы планирования — АСП, системы научных исследований — АСНИ, системы автоматизированного проектирования — САПР, экспериментального комплекса — АЭК, гибкого производства — ГАП, системы управления технологическим процессом — АСУТП, системы управления эксплуатацией — АСУ.

Основное направление развития таких систем — создание автоматических систем, способных решать те или иные задачи и выполнять действия без участия человека. Функция человека в данном случае будет заключаться в определении исходных данных, в подборе метода решения и интерпретации полученных результатов. Однако эвристический характер решаемых задач и сложность программирования проектных процедур обусловливают широкое применение автоматизированных систем, где человек принимает участие в процессе проектирования.

Группу эвристических методов составляют методы: мозговой атаки (штурма); итерации (метод последовательного приближения); декомпозиции; контрольных вопросов; теории решения изобретательских задач; морфологического анализа и др. Для решения сложных проектных задач на крупных предприятиях, как правило, формируются проектные группы или используются коллективные методы генерирования новых идей, такие как метод мозговой атаки, мозговой осады, дельфийский метод, совещание пиратов.

Метод мозговой атаки (штурма) — метод коллективного генерирования идей в очень сжатые сроки. Его целесообразно использовать в том случае, когда перед специалистами стоит трудноразрешимая проблема. Суть данного метода состоит в том, что при выдвижении большого числа идей в краткие сроки и обсуждении их в группе увеличивается вероятность появления идей, позволяющих эффективно решить проблему.

Метод предполагает соблюдение следующих условий: участники группы — представители разных профессий, которые способны генерировать идеи; небольшое число людей в группе; каждый член группы по очереди выдвигает идеи решения проблемы достаточно быстро, при этом исключается всевозможная критика идей; все они фиксируются на аудионосителе; место проведения не должно быть напрямую связано с производством для создания свободной, расслабленной, комфортной атмосферы, для исключения возникновения у участников группы привычных ассоциаций. Специалисты, занятые в решении данной проблемы на производстве, анализируют предложенные группой идеи, выявляют пути решения проблемы при помощи полученной информации.

Практически все приведенные ниже методы генерирования новых идей, основанные на интуитивном мышлении, берут свое начало из метода мозговой атаки (штурма).

Дельфийский метод (от названия древнегреческого г. Дельфы) — метод экспертного прогнозирования посредством организации системы сбора экспертных оценок, их математическо-статистиче-ской обработки и последовательной корректировки на основе результатов каждого цикла обработки.

Метод мозговой осады заключается в быстром опросе членов группы, при котором запрещены критические замечания, каждую идею развивают до ее логического завершения. Данный метод отличает длительность процесса.

Метод совещания пиратов — метод, близкий по процедуре методу мозговой атаки, который используется в процессе поиска, анализа и критической оценки идей, включая экспертную оценку и подведение итогов.

Метод итераций используется в условиях недостаточности исходной информации при проектировании, проявляющейся: в ее противоречивости; обнаружении дополнительных условий и ограничений, требующих их учета; необходимости перестановки показателей качества в ранге по степени важности, ввиду того что ранее считавшийся второстепенным показатель приобретает первостепенное значение (и наоборот).

Для устранения неопределенности используются следующие итерационные процедуры: первый цикл итераций («первое приближение») — решение задачи осуществляется с использованием первых ориентировочных значений исходных данных и ограниченного количества учитываемых факторов; второй цикл итераций («второе приближение») — возврат в начало задачи и повторение ее решения с применением уже уточненных данных и учетом всех факторов, определенных на предыдущем этапе, и т.д.

Количество циклов итераций определяется степенью неопределенности, сложностью первоначальной задачи, уровнем подготовленности проектировщика и необходимой точности решения задачи. На этапах приближений возможно как уточнение исходных предположений, так и абсолютное их исключение. Данный метод решения проектных задач нередко требует больших затрат времени и средств. Однако в истории не известна ни одна техническая система, которая была бы создана с первого раза.

Метод итераций находит широкое применение в конструировании. Так, при разработке любого изделия легкой промышленности на начальном этапе разрабатывается художественный эскиз, который передает общую идею без детальной прорисовки конструкций, узлов и соединений, а после принятия идеи приступают к детальной прорисовке модели, вносят необходимые изменения в первоначальную идею.

Разновидностями метода итерации можно считать методы, используемые в проектировании изделий легкой промышленности, которые позволяют найти решение проектной задачи в других областях окружающей действительности.

Наводящая задача-аналог — метод, предполагающий использование решения задачи, сходной с данной, и выявление показателей, мешающих решению данной задачи.

Что касается проектирования изделий легкой промышленности, данный метод предполагает поиск и некоторое заимствование сходных идей, почерпнутых из модных журналов, на творческих выставках, на показах моделей дизайнеров, в бутиках и т.д., и детальный анализ недостатков и достоинств.

Метод последовательных приближений при отсутствии исходных предположений относительно решения задачи предполагает на начальном этапе использование любых известных решений. После анализа выбранного решения на соответствие условиям задачи становится ясно, в каком направлении необходимо работать над проектной задачей.

Метод аналогии — метод проектирования, который предполагает использования аналогичных решений, заимствованных из национальных костюмов, архитектурного творчества, технических сооружений, природные формы и т.д. Исходная идея, взятая как задумка, аналог, впоследствии доводится до решения, соответствующего замыслу. Данный метод проектирования соотносится

с функциональным проектированием, так как создается не сам объект, а его новое применение, например, проектируются не галоши, а непромокаемая обувь, не сумка, а средство перемещения вещей, и т.д. Метод предполагает интерпретацию аналога и превращение его в проектное решение. Данный метод особенно часто используют на этапе определения внешнего вида проектируемого изделия (рис. 1.7).

б

а

Рис. 1.7. Примеры использования метода аналогии при проектировании:

а — одежды; б — обуви

Использование следующих способов метода аналогии позволяет получить новые оригинальные решения:

  • • «несшитая одежда». Данный способ предполагает заимствование из исторического костюма (большие куски ткани, задрапированные на теле человека);
  • • «упаковка». При данном способе аналогами служат дизайн тары и упаковки;
  • • «переплетение». В качестве аналогов выступают изделия декоративно-прикладного искусства, народного костюма;
  • • «создание объемной фактуры». В данном случае аналогами выступают растительные формы листьев, цветов, корней и т.п.;
  • • «членение большой формы на составляющие». Основу данного способа составляет модульное проектирование, а аналогами могут выступать, например, средневековые доспехи.

Метод неологии — метод проектирования, предполагающий пространственную перекомпоновку прототипа для поиска формы, а также использование передового отечественного и зарубежного опыта проектирования.

Данный метод предусматривает заимствование только приема или способа исполнения объекта и применение его в другой сфере производства. Например: использование вязаного полотна, имитирующего ручную вязку, в моделировании голенища сапожек (рис. 1.8); заимствование элементов переплетения макраме в оформлении передней стенки сумки и т.п.

Пример использования метода неологии в проектировании обуви

Рис. 1.8. Пример использования метода неологии в проектировании обуви

Метод ассоциаций — метод проектирования, ориентированный на формирование идеи посредством обращения к формам и свойствам объектов окружающей действительности. Примеры применения метода ассоциаций при разработке моделей одежды, обуви приведены на рис. 1.9.

Бионический метод — метод проектирования, заключающийся в анализе реальных объектов живой природы. Например, анализ механики и строения крыльев насекомых может подтолкнуть проектировщика к созданию новых способов ношения, запахивания, застегивания; к использованию многослойности в одежде или трансформации отдельных деталей

и т.д.

Метод антропотехники — метод, предполагающий приспособление проектируемых объектов к физическим и психическим осо-

Примеры использования метода ассоциаций

Рис. 1.9. Примеры использования метода ассоциаций:

о — в одежде; б — в обуви

бенностям человеческого организма для удобного и безопасного использования. Например, при создании сумок замок и его месторасположение проектируются таким образом, чтобы его можно было расстегнуть одной рукой, то же требование и к проектированию автоматического зонта — создание возможности открывания одной рукой.

Метод декомпозиции предполагает разложение сложной задачи на простые, и представление ее в виде иерархической структуры.

Неразрывно связаны между собой декомпозиция и последующая композиция элементов (подсистем) в единую систему, предполагающая проверку жизнеспособности системы в целом.

Методы последовательных приближений и декомпозиции наиболее распространены. Эффективным считается их совместное использование.

Метод контрольных вопросов предполагает поиск решения в содержании ответов на особым образом сгруппированные наводящие вопросы. К разновидностям данного метода можно отнести методы: изменение формулировки задачи; наводящие вопросы; семикратный поиск и др.

Изменение формулировки задачи предполагает разработку тактических конкретных действий. Например, если дано задание спроектировать обувь для носки осенью, то формулировки могут быть следующими: придумать обувь из непромокаемых или водоотталкивающих материалов; придумать обувь с такой поверхностью, с которой вода стекала бы определенным образом; придумать обувь с увеличенным временем эксплуатации (с различными съемными внутренними элементами конструкции, например, утепленной подкладкой, стелькой и т.п.); разработать обувь, которая будет выполнена из материалов верхней одежды, и т.д.

Наводящие вопросы позволяют структурировать процесс поиска вариантов. Формулируются, например, такие вопросы, как: можно ли трансформировать изделие; будут ли съемные детали; для кого предназначено изделие или оно будет решено в стиле «унисекс»; из какого материала будет изготовлено изделие, из недорого или дорогого и т.п.

Семикратный поиск — метод, построенный на семи ключевых вопросах: кто, что, где, чем, зачем, как, когда, используемых для выявления и постановки проблемы и формулирования творческих задач. Данный метод близок к концепции моделирования Н.П. Ла-мановой, в рамках которой отправной точкой при создании конкретной модели являлись ответы на вопросы: из чего, для кого, по какому случаю?

Надежда Петровна .Ламанова (14.12Л861 —14Л0Л941) — российский и советский модельер, художник театрального костюма. Имела звание «Поставщик Двора Ея Императорского Величества». Стояла у истоков российской и советской моды XX века. В 1925 г. Надежда Петровна Ламанова и Вера Игнатьевна Мухина совместно издали альбом «Искусство в быту». В этом же году модели Н.П. Ламановой (без нее) отправились в Париж на всемирную выставку, где ее платья в русском стиле произвели фурор. Благодаря ей стиль «а-ля рюс» в те годы был чрезвычайно моден в Европе.

Метод морфологического анализа опирается на систему подбора различных вариантов решений по отдельным структурным элементам задачи (морфологическим признакам, характеризующим объект) и дальнейшую систематизацию сочетаний данных вариантов.

Для удобства и наглядности морфологический анализ проводится с использованием морфологических таблиц. Разновидностями рассматриваемого метода являются матрица идей и диаграмма идей.

Матрица идей — метод генерирования идей, заключающийся в морфологическом анализе независимых переменных, связанных с решаемой проблемой или поставленной задачей. Для каждой переменной предлагаются различные варианты решений, которые в совокупности образуют двухмерную или трехмерную матрицу. Пример двухмерной матрицы при выборе конструкции верха обуви сапожек приведен в табл. 1.10.

Таблица 1.10

Двухмерная матрица вариантов застежек

Место расположения застежки

Вид застежки

Молния

(А)

Шнурки

(Б)

Кнопки

(В)

Пуговицы

(Г)

Сзади — 1

1 А

1 Б

1 В

1 Г

Спереди — 2

2 А

2 Б

2 В

2 Г

На внутренней стороне голенища — 3

ЗА

3 Б

3 В

3 Г

На наружной стороне голенища — 4

4 А

4 Б

4 В

4 Г

Диаграмма идей — метод генерирования идей на основе диаграммы идей, которой является классификация факторов, влияющих на обновление конструкции. Своей наглядностью стимулирует гибкость мысли при отыскании различных вариантов решения проблемы или задания. Разнообразные совокупности характеристик позволяют обнаружить альтернативные идеи решения поставленной задачи.

Функционально-стоимостный анализ используется для повышения конкурентоспособности выпускаемых изделий в целях максимально возможного снижения себестоимости изделия на основе оптимизации его конструкции и технологической обработки. Потребитель, приобретая изделие, оплачивает стоимость необходимых для него функций. Метод направлен на оптимальное уменьшение полной стоимости их выполнения. Он используется при усовершенствовании уже существующих изделий. Решение задачи данным методом определяется условиями производства уже существующего объекта.

Выше обозначенные эвристические методы обеспечивают нахождение специалистом-проектировщиком новых неординарных идей или решений сложных задач и образов объекта проектирования. В практике функционирования предприятий легкой промышленности только 5—10% решаемых задач направлены на разработку принципиально нового. В большинстве случаев ставится задача усовершенствования уже известного решения, так как любое инженерное решение всегда увязывается с его практической реализуемостью, иными словами, оно должно быть прежде всего экономичным и технологичным.

Постепенное внесение небольших изменений в конструкцию, которая уже существует, приводит к новому решению. Для этих целей используют методы конструирования, которые по своему характеру являются также эвристическими. К ним относятся методы, основанные на преемственности, унификации, агрегатировании, модификации, стандартизации, инверсии и др.

Конструктивная преемственность — метод, предполагающий постепенное совершенствование конструкции посредством добавления в нее абсолютно новых или дополняющих элементов взамен морально устаревших или для улучшения первичных характеристик изделия.

Наряду с данным методом широко используется метод декомпозиции, который эффективно применяется для определения несовершенных элементов конструкции, так как расчленение изделия на более простые или элементарные части позволяет отыскать те, которые в наибольшей степени оказывают влияние на неудовлетворительное выполнение изделием основных функций.

Метод стандартизации предполагает разработку конструкции с применением элементов (деталей, узлов и т.п.) со стандартными параметрами. В легкой промышленности примером использования метода стандартизации могут быть стандартизированные размеры отдельных деталей швейных изделий (рис. 1.10).

Обозна

чение

Величина измерения для соответствующей группы размеров, см

1

36,3

37,3

38,3

ь,

14,0

14,2

14,4

ь2

3,6

4,1

4,6

ьъ

4,9

5,1

5,3

Стандартизированные размеры подкладки бокового кармана

Рис. 1.10. Стандартизированные размеры подкладки бокового кармана

мужских брюк с отрезным бочком

Перспективное проектирование изделий легкой промышленности — максимальное использование готовых унифицированных деталей и узлов в сочетании с созданием оригинальных конструкций, с их совершенным эстетическим и конструктивно-технологическим решением.

Унификация (от лат. ипиз — один,/<7с/о — делаю; объединение) — это распространенный и эффективный метод исключения излишнего многообразия путем сокращения перечня допустимых элементов и решений и приведения их к однотипности. Метод позволяет повысить производительность труда и, как следствие, сократить затраты на производство и время на его подготовку. В процессе конструирования изделия унификация предполагает многократное использование в конструкции одних и тех же деталей, узлов, форм, поверхностей. В технологическом процессе унификация — сокращение номенклатуры используемого при изготовлении изделия инструмента и оборудования.

В конструировании одежды широко используется унификация конструктивной основы изделия при разработке художественной системы «семейство».

В контексте моделирования одежды понятие «художественная система» рассматривается как множество взаимосвязанных элементов, создающих целостный результат. Система характеризуется не только внешним, но и внутренним (содержательным) единством, что полностью соответствует конструктивным и функциональным требованиям. Вариации художественных систем, используемых при проектировании и моделировании одежды: модель, семейство, гарнитур, комплект, ансамбль, коллекция.

В практике художественного проектирования ассортимента изделий из кожи (обуви, кожгалантерейных изделий) принято называть группу моделей, разработанную на одной конструктивной основе, конструктивно-унифицированным рядом. Различие моделей достигается: использованием различных материалов по цвету, фактуре или их комбинированием; изменением формы неосновных деталей, их расположения; членением или добавлением деталей; применением декоративных элементов (отделки, рюшей, вышивки, аппликации, перфорации, отстрочки и др.).

Условиями использования унификации при разработке новых моделей являются обеспечение геометрической и функциональной взаимозаменяемости деталей изделия, учет конструктивно-технологической преемственности, возможности изготовления на одном технологическом потоке. Ассортиментное разнообразие моделей семейства или конструктивно-унифицированного ряда достигается путем применения различных материалов по цветовому и факторному решению лицевой поверхности, так как цвет определяет эмоциональное восприятие модели в целом, а фактура влияет на пропорциональные взаимоотношения отдельных частей и является самостоятельным и активным элементом формы. Например, разнообразие современных способов изготовления деталей низа обуви: подошв, каблуков, декоративных рантов, и их форм, цветовых решений, конструкций и способов отделки позволяет значительно расширить ассортимент обуви благодаря их варьированию даже без изменения верха обуви.

На рис. 1.11 приведен пример художественной системы «семейство» моделей одежды, а на рис. 1.12 и 1.13 — конструктивно-унифицированные ряды моделей соответственно обуви и сумок.

Разработка семейства моделей одежды и конструктивно-унифицированных рядов обуви и сумок одного и того же изделия является одним из способов обеспечения конкурентоспособности выпускаемых изделий. А разработка базовых конструкций изделий с максимальным сочетанием унифицированных узлов и деталей позволяет автоматизировать производство на одной конструктивно-техноло-

Семейство моделей женского платья

Рис. 1.11. Семейство моделей женского платья

Конструктивно-унифицированный ряд моделей женских туфель

Рис. 1.12. Конструктивно-унифицированный ряд моделей женских туфель

Конструктивно-унифицированный ряд моделей сумок

Рис. 1.13. Конструктивно-унифицированный ряд моделей сумок

гической базе без сокращения ассортимента и числа типоразмеров изделий, а также значительно увеличить выпуск различных моделей при одновременном снижении их трудоемкости и себестоимости в результате широкого применения поточных методов работы и высокопроизводительного оборудования. Это приводит к совершенствованию процесса проектирования изделий и, в конечном итоге, к улучшению качества продукции.

Метод базового агрегата — метод, предполагающий разработку разнообразных изделий на основе общей, базовой части (агрегата), основывающийся на унификации форм и параметров состыковочных поверхностей, согласованности величин мощности и т.д. В качестве агрегата выступает наиболее сложная часть будущего изделия. При разработке базового агрегата учитывается следующее требование — присоединение к нему дополнительных частей должно быть достаточно простым и быстрым. Разрабатываемые изделия на основе базового агрегата должны обладать измененными внешним видом, числом выполняемых функций, характеристиками.

Метод агрегатирования — метод, предполагающий создание изделия сочленением унифицированных агрегатов (узлов) в различном сочетании на общем основании. Комбинируемые агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по эксплуатационным показателям и присоединительным размерам для возможности и удобства их сочленения.

При использовании уже имеющих унифицированных узлов (или других элементов конструкции) проектирование осуществляется на основе модульного метода построения формы, позволяющего производить смену или замену отдельных узлов (деталей) без изменения всего технологического процесса изготовления. Процесс проектирования в этом случае включает в себя следующие этапы: 1) анализ возможных вариаций конструктивных решений с учетом специфики производства изделий; 2) графическая систематизация конструктивных решений; 3) определение унифицировано-функ-циональных элементов (модулей); 4) поиск оптимального конструктивного решения с использованием модуля; 5) построение моделей многокомбинационного характера (модулирование).

Примером использования метода агрегатирования может служить разработка нового ассортимента, например, малодетских сандалий (рис. 1.14). На начальном этапе осуществляется разработка или выбор базовой формы обуви (колодки), получение разверток поверхностей колодки, на последующих — определение и разработка базовых модулей (или узлов) конструкции и декоративных деталей. При этом учитывается то, что место соединения узлов и его размер остаются неизменными.

Метод модификации — метод, предполагающий модернизацию (переделку, усовершенствование) изделия для его адаптации к новым требования, условиям работы, технологическому процессу без изменения в нем наиболее дорогих и ответственных частей. Как правило, используется замена материалов или изменение их механических или химических свойств либо замена одних элементов конструкции на другие.

Метод инверсии (от лат. inversion — перестановка) — метод, предполагающий разработку новой конструкции путем изменения его функций, форм или положения частей уже существующего изделия. Данный метод еще называют методом проектирования «от против-

Базовая форма

Модель 3-В-ІІІ

Узел задинки

1

2

3

(-

гр

Узел союзки

А

Б

В

Узел чересподъемных ремней

I

II

III

/

Рис. 1.14. Использование унифицированных модулей при разработке малодетских сандалий

ного», «переворота» или абсурдной перестановки. Он предполагает отказ от прежних взглядов на задачу, отношение к ней с новых позиций. Например, если какая-то деталь всегда располагалась горизонтально, то ее ставят вертикально или наклонно.

Интересные модели изделий легкой промышленности получаются при использовании следующих приемов метода инверсии:

  • • использование деталей или элементов костюма, заимствованных из другого изделия. Например, задняя и (или) передняя сторона джинс используется в оформлении передней и (или) задней стенки сумки;
  • • укрупнение декора или фурнитуры (использование застежки-молнии гротески больших размеров в одежде, в сумках и т.д.);
  • • смешение видов и стилей декоративных элементов (использование кружева и меха в одном изделии и пр.);
  • • применение конструктивных и декоративных элементов, лейблов и т.п. в самых неожиданных местах (например, вынесение лейбла с названием бренда или названием фирмы на лицевую сторону изделия; расположение карманов на рукаве или спинке и т.п.);
  • • использование швов «наружу» («дубленки» с вывернутыми наружу швами и т.п.);
  • • использование эффекта «неряшливости» (вынесение большого числа карманов сумки на наружную ее сторону и исключение

внутренних карманов; смещение длины одной полочки относительно другой; смещение воротника концами на спинку и т.п.); • использование одного вида изделия в качестве другого (например, превращение нижнего белья в легкую летнюю одежду). На рис. 1.15 приведены примеры применения метода инверсии в проектировании модели платья и сапожек. В модели платья воротник как будто размещен неправильно, застежка-молния пристрачивается тесьмой наружу (рис. 1.15, а). Все швы в модели сапожек вывернуты наружу (рис. 1.15, б).

Модульный метод пришел в проектирование изделий легкой промышленности из строительства. Основными понятиями данного метода являются модуль и кратность.

Модуль — единица меры; исходная единица измерения, которая повторяется и укладывается без остатка в целостной форме (объекте)[2].

Кратность — укладываемость модуля без остатка.

Кратность обеспечивает объединение в одну структуру нескольких форм (модулей) и возможность их взаимной замены.

б

а

Рис. 1.15. Примеры использования метода инверсии при проектировании:

а — одежды; б — обуви

В архитектуре, в прикладном искусстве модуль использовался всегда. Так, модулем в средневековой архитектуре Великобритании являлся фут, в архитектуре древних греков — радиус колонны. В современной архитектуре, как правило, элементы конструкций имеют размеры, кратные 10 см (т.е. модуль равен 10 см), в строительстве используется укрупненный модуль, равный 30 или 40 см. Для создания предметов интерьера используются модули 5 и 15 см. В Италии для построения ряда сооружений были использованы модули в виде квадрата или прямоугольника. Все многообразие храма Василия Блаженного в Москве основано на 18 видах фигурных кирпичей.

В прикладном искусстве примером использования модуля может служить народный орнамент, который, как правило, образован из небольшого числа повторяющихся элементов.

В проектировании изделий легкой промышленности используются виды модулей: простые, представляющие собой простые геометрические формы; сложные, имеющие сложные геометрические формы, например, стилизованные формы цветов, листьев, насекомых, животных, птиц, человека и т.п. Как правило, модули имеют одинаковый размер, который определяется антропологией человеческого тела и оптимальными размерами готового изделия (рис. 1.16). Для объединения модулей в изделие используют два способа соединения: 1) разъемные, которые образуются с использованием различных крепителей (завязок, ленточек, крючков, «липучек», кнопок), потайных (супатных) застежек, разъемных за-

Жилет, спроектированный на основе модульного метода

Рис. 1.16. Жилет, спроектированный на основе модульного метода

стежек-молний; 2) неразъемные, образованные с использованием различных видов швов, брид[3] и т.п.

Разъемные способы соединения модулей позволяют трансформировать изделие: 1) из маленького сделать большое и наоборот (прием модульного свертывания и модульного развертывания) (например, из короткого жилета получить длинный); 2) из простой формы получить сложную и наоборот (например, присоединение к жилету модулей позволяет получить куртку, длинное пальто, куртку или пальто с капюшоном и т.д. или из модулей простых геометрических форм (квадратов, треугольников, прямоугольников, ромбов и т.д.) получить сложный декоративный орнамент, узор

И Т.П.).

Изменение формы зачастую приводит к изменению назначения изделия, например, преобразование сумки-рюкзака в куртку, что актуально в походе при ухудшении погодных условий, и пр. Решение изделия с позиций многофункциональности разнообразит гардероб потребителей; расширяет промышленный ассортимент; в отдельных случаях увеличивает срок эксплуатации деталей.

Использование таких крепителей, как банты, узлы, завязки, ленточки, для соединения простых модулей дополняет декоративный эффект за счет выступающих концов крепителей, а незаметное соединение модулей друг с другом позволяет получить применение крючков, «липучек», супатных застежек.

Модули сложных форм достаточно сложны для отстегивания и пристегивания и, как правило, соединяются «наглухо», встык друг к другу. Использование брид позволяет создать красивейшие ажурные композиции.

Комбинаторные методы — методы проектирования, основанные на применении комбинирования. Это методы: комбинаторика, трансформация, кинетизм. Комбинаторику и трансформацию впервые применили в 1920-х гг. советские конструктивисты А. Родченко, Л. Попова, В. Степанова при проектировании производственной одежды. Ими использовались программированные методы формообразования нескольких уровней: 1) комбинирование стандартных элементов из набора простейших геометрических форм (конструктивистские ткани); 2) комбинирование различных видов декора на основе базовой формы; 3) трансформация одежды в процессе эксплуатации; 4) комбинирование стандартных готовых объектов. Впоследствии программированные методы формообразования стали основой графических компьютерных программ.

Комбинаторика — метод формообразования, включающий поиск, исследование и применение закономерностей вариантного изменения пространственных, конструктивных, функциональных и графических структур объекта проектирования, а также способы проектирования объектов из типизированных или унифицированных элементов.

Комбинаторика используется в процессах: комбинирования элементов на плоскости при создании текстильных композиций; комбинирования типизированных стандартных элементов (модулей) при создании целостной формы; комбинирования деталей (рис. 1.17), пропорциональных членений внутри определенной формы (по одной конструктивной основе или базовой форме); компьютерного поиска готовых вариантов организации готовых комплектов.

Примеры комбинирования деталей для создания различных комплектов

Рис. 1.17. Примеры комбинирования деталей для создания различных комплектов

Комбинаторика предполагает вариантный поиск, который в проектировании изделий легкой промышленности используется для получения сложной формы и получения фактуры.

Для достижения обозначенных целей используют следующие приемы комбинирования: перестановка; группировка; переворот; организация ритмов; вставка (врезка). Прием вставок (врезок) применяется для создания сложной формы изделия путем включения (врезания) в простую (цилиндрическую, коническую) форму деталей различной формы. Примеры простых форм изделий легкой промышленности — одежда прямого или трапециевидного силуэтов, ее части (рукава, капюшоны и т.п.); сумки, головные уборы, голенище сапожек цилиндрической, конической форм и т.п. Вре-

заемые детали (вставки): простые геометрические формы (квадрат, прямоугольник, треугольник, круг и т.п.); сложные формы (стилизованные формы цветов, листьев, насекомых, животных, птиц, человека и т.п.). Разрезы в изделии могут располагаться в различных направлениях (вертикально, горизонтально, диагонально, смешанно) через равные расстояния между ними или в динамическом ритме.

Форма будущего изделия определяет количество вставок от одной—двух до такого числа, которое обеспечит создание задуманной формы изделия. Использование двух- или многоцветных материалов для вставок позволяет получить интересные декоративные решения. На рис. 1.18 и 1.19 приведены примеры использования вставок в одежде и обуви.

Примеры вставок в создании сложной формы в одежде

Рис. 1.18. Примеры вставок в создании сложной формы в одежде

Примеры вставок при создании сложной фактуры голенища са-

Рис. 1.19. Примеры вставок при создании сложной фактуры голенища са-

пожек

Трансформация (от лат. ^апБ^гтайо — превращение) — метод превращения или изменения формы. Выделяют следующие виды трансформации: «растяжение—сжатие»; «отделение—присоединение»; «регулирование—фиксация»; «свертывание—развертывание»; замещение; ориентация; перестановка; компоновка; выворачивание.

В основе трансформации «растяжение—сжатие» лежит принцип саморегулирования, т.е. адаптации изделия к динамическому и объемному изменению формы. Пример данной трансформации — наличие на изделии вставок из эластичных материалов, например, в одежде — в рельефных, боковых швах, в обуви — в голенищах сапожек (рис. 1.20).

б

а

Рис. 1.20. Трансформация «растяжение—сжатие»: а — в одежде; б — в обуви

Трансформация «отделение—присоединение» проявляется в наличии съемных элементов (частей) в изделии. Примером данной трансформации является многофункциональный гардероб, основанный на базе одного изделия, например, съемные рукава, съемная нижняя часть плаща позволяют получить при отделении нижней части куртку (рис. 1.21, а), а при отделении еще и рукавов — жилетку. Превращение сапожек в полусапожки или ботильоны осуществляется за счет съемной верхней части голенища (рис. 1.21, б).

Трансформация «регулирование—фиксация» представляет собой изменение объема или формы, т.е. может изменяться длина изделия, степень прилегания, изменение формы частей конструкции и вида изделия. Примеры: длинная юбка становится короткой при помощи кулисок; рукава рубашки становятся короткими благодаря фиксации на хлястик и пуговицы (рис. 1.22, а) высокие голенища сапог становятся короткими за счет использования мягких материалов для голенища и фиксации на эластичную тесьму (рис. 1.22, б) складная сумка; шапка-ушанка.

а

Трансформация «отделение—присоединение»

Рис. 1.21. Трансформация «отделение—присоединение»:

а — в одежде; б — в обуви

Трансформация «регулирование—фиксация»

Рис. 1.22. Трансформация «регулирование—фиксация»:

а — в одежде; б — в обуви

Трансформация «свертывание—развертывание» связана с изменением величины. Примеры: капюшон сворачивается и заправляется в воротник (рис. 1.23); подворачиваются рукава, штанины брюк и т.п.; голенища сапожек из мягкого материала, способного принимать заданную форму, могут загибаться, складываться в гармошки и т.д.

Трансформация «свертывание—развертывание» в одежде

Рис. 1.23. Трансформация «свертывание—развертывание» в одежде

Трансформация «замещение» предполагает замену одних элементов другими при сохранении основных элементов изделия. Такими элементами в одежде также могут быть манжеты, галстуки, банты. В обуви замещение, как правило, проявляется в наличии съемных декоративных деталей. Примеры: в одежде — замещение одного съемного воротника другим за счет съемного комплекта воротников (рис. 1.24, а); в обуви — замещение одного съемного каблука на другой (рис. 1.24, б).

Трансформация «ориентация» — это изменение положения изделия на человеке, например, поясная одежда может стать плечевой (рис. 1.25).

Трансформация «перестановка» предполагает перестановку и сочетание элементов конструкции, различающихся по цвету, виду или фактуре материала. Примером данной трансформации может служить перестановка съемных воротников с платья на блузку (рис. 1.26).

Трансформация «компоновка» позволяет получить различные комплекты одежды, используя комбинирование различных деталей или предметов одежды. Данная трансформация осуществляется, например, за счет съемного жилета (рис. 1.27).

Трансформация «выворачивание» позволяет расширить возможные варианты внешнего вида изделия за счет использования

Трансформация «замещение»

Рис. 1.24. Трансформация «замещение»: а — в одежде; б — в обуви

Трансформация «перестановка» в одежде

Рис. 1.26. Трансформация «перестановка» в одежде

Рис. 1.27. Трансформация «компоновка» в одежде

лицевой и изнаночной сторон. Пример трансформации «выворачивание» в одежде — двусторонние куртки (рис. 1.28, а), в обуви — отворачивание голенища полусапожек и как результат трансформации — получение другого вида обуви, ботинок (рис. 1.28, б).

а — в одежде; б — в обуви

Примерами использования комбинаторного метода проектирования являются создание одежды, которая в определенной комбинации составляет целый гардероб для всех случаев жизни, и безразмерной одежды. В основе проектирования одежды, составляющей целый гардероб, лежит принцип «из простого в сложное». Данный принцип предполагает использование достаточно простых вещей, зачастую даже примитивных по форме, для составления как простых, так и сложных комплектов. Безразмерная одежда, как правило, представляет собой трикотажные изделия разного объема усредненного размера. Изготовление одежды одного среднего размера для производителей выгодно, поскольку такая одежда будет впору большому числу покупателей разной комплекции.

В 1990 г. американскими дизайнерами был предложен гибкий гардероб — одежда из легкого трикотажа усредненного размера, основных цветов (черного, белого, темно-синего, красного и кораллового), очень простых форм типа «хомут», «труба», которую можно комбинировать друг с другом или с другой одеждой. Ассортимент безразмерной одежды многообразен: топы в виде драпирующихся труб, надетые один на другой; топы в виде труб с оборкой; юбки с разными оборками; юбки облегающей формы от мини до макси; разного размера «хомуты», которые можно носить на шее, вместо лифа или пояса. Такая одежда хорошо сидит на фигурах любых типов.

Идея безразмерной одежды воплощена японским дизайнером И. Мияке в создании целой коллекции одежды с использованием гофрированных тканей, имеющих как долевое, так и поперечное гофрирование. Такие ткани при большом объеме изделия создают эффект прилегания к телу.

Для изготовления безразмерной одежды и создания эффекта «эластичного прилегания», помимо эластичного трикотажа, могут использоваться гофрированные, плиссированные ткани, ткани мятой фактуры, ткани с включениями нитей из лайкры и резинок. В большинстве случаев в конструкции безразмерной одежды из тканей может использоваться сборка на кулисках, драпировка и т.п.

Кинетизм (от греч. ктекИко'Б — приводящий в движение) — метод проектирования, в частности, относящийся к методу трансформации, основанный на идее движения формы, любого ее изменения.

Движущие объекты, марионетки, игры с фейерверками, механические игрушки и шкатулки с музыкой — все это исторические признаки проявления кинетизма. Динамика света и динамика объектов всегда использовались в средневековых представлениях.

Наибольшее развитие кинетизм как система эстетических взглядов получил в эпоху бурного развития научно-технического прогресса. Художники-конструктивисты советского авангарда 1910—1920 гг.

В. Татлин, К. Мельников, А. Родченко и др. в своем творчестве использовали идею движущейся формы и ставили эксперименты с кинетической формой. В. Татлину принадлежит проект «памятника III Интернационала». В «кинетических конструкциях» Н. Габо использовал иллюзорный «динамический муар», получаемый за счет перемещения многочисленных линий-нитей при движении зрителя вокруг объекта. Подобные «кинетические конструкции» А. Родченко состояли из кругов, овалов, квадратов. Разработанные ими свободно подвешенные и движущиеся конструкции впервые были представлены на выставке общества молодых художников в 1921 г. Дальнейшее развитие идеи кинетизма происходит в Европе в 1920-1960 гг. представителями школы Баухауза[4]. Примеры использования метода кинетизма в настоящее время: динамика трансформирующихся деталей, светящиеся объекты, световоды, автономное освещение, вращающиеся или движущиеся элементы, применяемые в профессиональных показах.

Применительно к изделиям легкой промышленности метод кинетизма проявляется в использовании графических иллюзий при создании моделей или коллекций в стиле «оп-арт»2.

Кинетический рисунок создает мощную динамику внутри статичной формы (рис. 1.29). Он чрезвычайно интересен для художественного оформления текстиля.

Метод деконструкции предполагает свободное манипулирование формой и посадкой изделия на фигуре, отказ от норм «хорошего вкуса».

Для изделий легкой промышленности, разработанных с использованием данного метода, характерны:

  • • наличие асимметричных, неровные краев (рис. 1.30, а)
  • • наличие всевозможных разрывов, прорезей и дырок;
  • • использование элементов незавершенности;
  • • отступы (нарушения) от традиционной технологии (см. рис. 1.30) и т.д.

В начале 1980-х гг. японские дизайнеры И. Ямамото и Р. Кавакубо предложили метод деконструкции, который затем развивался предста-

Использование кинетизма в одежде

Рис. 1.29. Использование кинетизма в одежде

Использование метода деконструкции при проектировании

Рис. 1.30. Использование метода деконструкции при проектировании:

а — одежды; б — обуви

вителями «бельгийской школы» в дизайне одежды. Конец 1990-х гг. — точка наивысшего развития метода деконструкции, повлиявшего на снижение требований к хорошей посадке изделия на фигуре: стали допустимы наличие заминов, пространства между тканью и телом, тем самым сделав одежду более комфортной.

Рассмотренные методы проектирования в чистом виде проектировщиком используются достаточно редко. Как правило, применяется их сочетание для решения многообразных проектных задач.

  • [1] Влажно-тепловая обработка — обработка швейного изделия или его детали посредством специального утюжильного оборудования с использованием влаги, давления и тепла для придания изделию или детали нужной формы.
  • [2] Единицами измерения раньше служили части человеческого тела: дюйм — длина сустава большого пальца; пядь — расстояние между концами раздвинутых большого и указательного пальцев; фут — средняя длина стопы человека и т.д.
  • [3] Брида — элемент вышивки «ришелье».
  • [4] Баухауз — учебное заведение Германии, существовавшее с 1919 по 1933 г., а также художественное объединение, возникшее в рамках этого заведения, и соответствующее направление в архитектуре. : Оп-арт (сокращенный вариант от англ, optical art — оптическое искусство) — художественное течение второй половины XX в., использующее различные оптические иллюзии, основанные на особенностях восприятия плоских и пространственных фигур. Оптическое искусство — искусство зрительных иллюзий, опирающееся на особенности визуального восприятия плоских и пространственных фигур.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >