7 Показатели художественного конструирования

БЫТОВОЙ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Эргономические показатели качества используются при определении соответствия объекта эргономическим требованиям, предъявляемым, например, к размерам, форме, цвету изделия и элементам его конструкции, к взаимному расположению элементов и т.п.

Эргономические показатели качества охватывают всю область факторов, влияющих на работающего человека и эксплуатируемые изделия. В частности, при изучении рабочего места принимается в расчет не только рабочая поза человека и его движения, дыхательные функции, восприятие, мышление, память, но и размеры сидения, параметры инструментов, средства передачи информации и т.д. Термины и определения по эргономическим показателям качества промышленных изделий установлены ГОСТ 16035-70.

Номенклатура эргономических показателей качества распространяется на промышленные изделия, в которые входят: оборудование интерьера и рабочих мест; пульты управления и контроля; мнемосхемы, приборы и сигнализаторы; циферблаты и указатели приборов; таблички с оцифровками, надписями и бестекстовыми обозначениями; ручные и ножные органы управления; мебель производственная и бытовая и т.п.

В группу гигиенических входят показатели, характеризующие уровень освещенности, температуры, влажности, давления, напряженности магнитного и электрических полей, запыленности, излучения, токсичности, шума, вибрации, перегрузки (ускорений).

В группу антропометрических входят показатели, характеризующие:

– соответствие конструкции изделия размерам тела человека и его отдельных частей;

– соответствие конструкции изделия форме тела и его отдельных частей, входящих в контакт с изделием;

– соответствие конструкции изделия распределению массы человека.

В группу физиологических и психофизиологических показателей входят показатели, характеризующие:

– соответствие конструкции изделия силовым возможностям человека;

– соответствие конструкции изделия скоростным возможностям человека;

– соответствие конструкции изделия (размера, формы, яркости, контраста, цвета и пространственного положения объекта наблюдения) зрительным психофизиологическим возможностям человека;

– соответствие конструкции изделия, содержащего источник звуковой информации, слуховым психофизиологическим возможностям человека;

– соответствие изделия (формы и расположения изделия и его элементов) осязательным возможностям человека;

– соответствие изделия вкусовым и обонятельным возможностям человека.

В группу психологических входят показатели, характеризующие:

– соответствие изделия возможностям восприятия и переработки информации;

– соответствие изделия закрепленным и формируемым навыкам человека (с учетом легкости и быстроты их формирования) при пользовании изделием.

Уровень эргономических показателей определяется экспертами–эргономистами, специализирующимися в данной отрасли промышленности по разработанной специальной шкале оценок в баллах.

Технологичность - свойство, показывающее насколько близко конструкция учитывает требования существующей технологии и организации освоения, производства, транспортирования и технического обслуживания объекта. Технологичная конструкция обеспечивает минимизацию продолжительности работ и затрат ресурсов на всех стадиях жизненного цикла объекта. При проведении технологического контроля конструкторской документации технологи навязывают конструкторам идею унификации и стандартизации элементов конструкции с тем, чтобы упростить и удешевить организационно-технологическую подготовку производства нового объекта.

Чем больше в новой конструкции унифицированных из существующих проектов составных частей и конструктивных элементов, тем спокойнее и проще живется технологам и организаторам. Однако уровень патентоспособности и, соответственно, конкурентоспособности объекта можно повысить только за счет применения современных методов и обеспечения высокой новизны конструкции, что в свою очередь приводит к снижению уровня унификации и заимствования конструкции. Поэтому технологичность как одно из самых сложных свойств качества объекта входит в противоречие почти со всеми остальными свойствами качества, так как улучшение любого из них требует времени и ресурсов.

Тенденция ускорения темпов обновления моделей на товарном рынке требует улучшения всех свойств качества, в том числе технологичности. Поэтому исследователям и конструкторам надо искать пути преодоления противоречий между технологичностью и другими свойствами качества. Один из путей - создание простых по компоновке конструкций из высококачественных существующих агрегатов (компонентов). Конструкция должна максимально учитывать требования конкретных потребителей, то есть полезный эффект товара должен приближаться к потребительной стоимости. Эффект масштаба при агрегатном методе проектирования реализуется путем применения одного и того же блока (агрегата) в конструкциях разного параметра, предназначенных разным потребителям.

При отработке объектов на технологичность следует помнить, с одной стороны, принцип "Простота конструкции - мерило ума конструктора", а с другой - "Рынок и низкое качество - понятия несовместимые". Простота конструкции должна обеспечиваться не в смысле сокращения ее функциональности, снижения точности, надежности, а путем применения научных подходов и принципов менеджмента, методов функционально-стоимостного анализа, прогнозирования, унификации, моделирования, оптимизации, систем автоматизированного проектирования и других методов и средств.

К основным показателям технологичности конструкции относятся следующие: коэффициент межпроектной унификации (заимствования) компонентов конструкции, коэффициент унификации (заимствования) технологических процессов, удельный вес деталей с механической обработкой, коэффициент прогрессивности технологических процессов. Эти показатели оказывают непосредственное влияние на массу изделия, коэффициент использования материалов, трудоемкость технологической подготовки производства, собственно производства, подготовки к функционированию, технического обслуживания и восстановления объекта, затраты по стадиям жизненного цикла. Но экономические показатели неправомерно относить к показателям технологичности. Качество и затраты - разные стороны товара, между ними существует прямая связь, например, чем выше качество, тем выше затраты на производство, но ниже - на потребление. Поэтому только экономические расчеты могут подсказать оптимальный уровень того или иного показателя качества объекта. Ниже приводится расчет показателей технологичности конструкции.

Коэффициент блочности конструкции определяется по формуле , где С_бл - стоимость самостоятельных, легкоотделимых блоков или агрегатов, выполняющих самостоятельную функцию; С - себестоимость объекта.

Коэффициент межпроектной унификации (заимствования) компонентов конструкции объекта , где Н_заим - количество наименований деталей и других составных частей объекта (без стандартного крепежа), заимствованных из других проектов; Н - общее количество наименований деталей и других составных частей объекта (без стандартного крепежа), равняется сумме заимствованных и оригинальных.

Коэффициент унификации (заимствования) технологических процессов изготовления объекта , где Н_c.т.п - количество наименований существующих технологических процессов, заимствованных для производства нового объекта; Н_т.п - общее количество наименований технологических процессов изготовления нового объекта, равняется сумме заимствованных и вновь разработанных технологических процессов.

Удельный вес деталей объекта с механической обработкой , где Н_мех - количество наименований деталей объекта, трудоемкость механической обработки которых выше 10% полной трудоемкости их изготовления.

Чем выше программа изготовления предмета труда, тем больше должен быть удельный вес методов, обеспечивающих минимальные затраты труда и энергии на изготовление, выше уровень автоматизации производства. К этим методам относятся точное литье, точная штамповка, обработка лазером, электрофизические, электрохимические и другие прогрессивные методы изготовления.

Эстетичность - комплексное свойство, оказывающее влияние на чувственное восприятие человеком всего изделия в целом с точки зрения его внешнего вида. Менее эстетичное изделие утомляет человека, отвлекает его внимание от процесса труда, угнетает его психику. В результате ухудшается использование изделия во времени, повышается брак в работе, снижается его продуктивность. Эстетичность обусловливается рядом простых свойств, как например, форма, гармония, композиция, стиль и т.д.

Конструирование современных изделий должно вестись с соблюдением ряда эстетических требований, которые предъявляются к ним в связи с растущими запросами потребителей, желающих привнести в свой быт красоту окружающих его изделий, жить и работать в красивых, светлых и чистых помещениях, пользоваться удобным оборудованием, имеющим приятный внешний вид.

Придание объекту модного, красивого внешнего вида, строгих лаконичных очертаний, подчеркнутого выделения вертикальной или горизонтальной компоновки, соблюдение эстетических пропорций и пр. обычно не только не противоречит предъявляемым к объекту техническим и эксплуатационным требованиям, а наоборот, подчеркивает стремление создать наиболее рациональную и экономичную конструкцию.

В основе эстетических требований лежат условия рациональной композиции изделия, важнейшими из которых являются: соответствие форм проектируемой конструкции ее служебному назначению и условиям ее будущей эксплуатации; гармоничное сочетание формы изделия и технологического содержания выполняемой им работы; выражение характерного для изделия его основного свойства (тяжеловесность, мощность, легкость, динамичность, быстроходность и пр.); соблюдение гармоничности размерных пропорций.

Последнее условие рациональной компоновки сводится к соблюдению так называемого "золотого сечения", при котором соотношение длин линейных отрезков подчиняется правилу:

Немаловажное значение при конструировании рабочих машин имеет и рациональное использование цвета для создания зрительного фона, яркость которого по сравнению с обрабатываемым предметом не должна отличаться больше чем на 20%.

Рациональная архитектурная форма объекта, его композиционная стройность и выразительность цветового оформления, разумно сочетаясь с его техническими параметрами, обеспечивает ему те качества, которые требуют потребители.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Всякая инженерная деятельность является творческой деятельностью. В ней используется совокупность логических, информационных и других рекомендаций по практическому применению методов активизации творчества. Для нетворческой деятельности характерно использование готовой задачи, готового решения, конструкции и её применения.

Работа конструктора (конструкторского коллектива) его умение применять свои знания и творческие способности в значительной степени определяют технический уровень и качество разрабатываемого объекта. Для решения всех вопросов разработки новой техники, недостаточно знания основ конструирования, уровня развития техники и мировых достижений в какой-то конкретной области.

Требуется нестандартный, нешаблонный подход к решению любой технической задачи. Как все знания и методы работы приобретаются в процессе учёбы или практической деятельности, так и нестандартное мышление приобретается этим же путём, но при наличие стремления многие вопросы можно решать по-новому.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств. Учебник для радиотехнических спец. вузов - М.: Высш. шк., 1990. - 432 с.

2. Варламов Р.Г. Основы художественного конструирования радио- и электронной аппаратуры. - М.: Сов. радио, 1967. - 243 с.

3. Варламов Р.Г., Струков О.Д. Элементы художественного конструирования и технической эстетики. - М.: Сов. радио, 1980. - 96 с.

4. Сомов Ю.С. Композиция в технике. - М.: Машиностроение, 1972. - 312 с.

5. Справочник конструктра РЭА: Общие принципы конструирования / под ред. Варламова Н.Г. - М.: Сов. радио, 1980. - 480 с.

6. Ломов Б.Ф. Человек и техника: Очерки инженерной психологии. - М.: Сов. радио, 1966. - 412 с.

7. Вудсон У., Коновер Д. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников конструкции. Пер. с англ. / под ред. Венда В.Ф. - М.: Мир, 1968. -367 с.

8. Воробьев Н. И. Проектирование электронных устройств. – М.: Радио и связь, 1992. – 213 с., ил.

9. Гелль П. П., Иванов-Есипович Н. К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры. – Л.: Энергоатомиздат, 1984. – 536 с.

10. Дульнев Г. Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. – М.: Высшая школа, 1984. – 247 с.

11. Парфенов Е. М. и др. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие для вузов / Е. М. Парфенов, Э. Н. Камышная, В. П. Усачев. – М.: Радио и связь, 1989. – 272 с., ил.

12. Петровский В. И., Седельников Ю. Е. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. – М.: Радио и связь, 1993. – 328 с.

13. Поляков К. П. Конструирование приборов и устройств радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Радио и связь, 1982. – 240 с., ил.

14. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА: Справочное пособие / Э. Т. Романычева, А. К. Иванова, А. С. Куликов, Т. П. Новикова. – М.: Радио и связь, 1984. –256 с.

15. Справочная книга радиолюбителя-конструктора: В 2-х книгах. Кн. 1 / А. А. Бокушев, Н. М. Борисов, Е. Б. Гумеля и др.; Под ред. Н. И. Чистякова. – 2-е изд., исправ. – М.: Радио и связь, 1993. – 336 с., ил. – (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1195).

16. Справочная книга радиолюбителя-конструктора: В 2-х книгах. Кн. 2 / Р. Г. Варламов, В. Я. Замятин, Л. М. Капчинский и др.; Под ред. Н. И. Чистякова. – 2-е изд., исправ. – М.: Радио и связь, 1993. – 336 с., ил. – (массовая радиобиблиотека; Вып. 1196).

17. Справочник конструктора РЭА: Компоненты, механизмы, надежность / Н. А. Барканов, Б. Е. Бердичевский, П. Д. Верхопятницкий и др.; Под ред. Р. Г. Варламова. – М.: Радио и связь, 1985. – 384 с.

Ответственный редактор Д.А. Безуглов