Художественное конструирование оборудования рабочего места

Категория:
Эргономика


Художественное конструирование оборудования рабочего места

За последние два—три десятилетия наметилось что-то вроде «культурного отставания» проектировочного дела. Как одно из средств его преодоления возникло художественное конструирование. На Конгрессе Международного совета организаций по художественному конструированию (ИКСИД) в 1969 г. было принято определение художественного конструирования (дизайна), предложенное бывшим президентом этой организации известным дизайнером и теоретиком Т. Мальдонадо. Согласно этому определению «дизайн является творческой деятельностью, цель которой — определение формальных качеств предметов, производимых промышленностью. Эти качества, формы относятся не только к внешнему виду, но главным образом к структурным и функциональным связям, которые превращают систему в целостное единство (с точки зрения как изготовителя, так и потребителя)».

Определение художественного конструирования, получившее распространение в нашей стране, имеет много общего с тем, которое принято ИКСИДом. Под художественным конструированием понимается творческая деятельность, целью которой является формирование гармоничной предметной среды, наиболее полно удовлетворяющей материальные и духовные потребности человека. Эта цель достигается определением формальных качеств изделий, создаваемых средствами индустриального производства. К ним относятся не только свойства внешнего вида изделий, но главным образом структурные связи, которые придают системе необходимое функциональное и композиционное единство, способствующее повышению эффективности производства.

Художественное конструирование является неотъемлемой составной частью процесса проектирования промышленных изделий (предназначенных для непосредственного использования человеком). Единый процесс инженерного и художественного конструирования иллюстрирует. Цель художественного конструирования— создание промышленных изделий, наиболее полно удовлетворяющих запросы человека, максимально соответствующих условиям эксплуатации, имеющих гармонически целостную форму и высокие эстетические качества. Художественное конструирование, по образному выражению одного из специалистов, есть не что иное, как мост между инженерным конструированием и человеком-потребителем. Художественное конструирование имеет свои особые задачи и протекает отлично от хода инженерного проектирования.

Полный учет «человеческих факторов» является неотъемлемой частью процесса художественного конструирования промышленных изделий и оборудования, в результате чего обеспечиваются удобство пользования, максимальное соответствие условиям эксплуатации и в конечном счете оптимизация условий трудовой деятельности.

Процесс художественного конструирования имеет свою методику и свою технику (рисунок, специфическая графика, макетирование). Художественное конструирование — это, по существу, объемное проектирование. Моделирование изделия сначала в масштабе, а затем и в натуральную величину позволяет тщательно отрабатывать компоновку, композицию и эстетическую выразительность изделия, проверять его удобство в эксплуатации и технологичность.

Изучение практики художественно-конструкторской разработки проектов интерьеров операторских залов, цехов промышленных предприятий позволило прийти к выводу об особой значимости рабочего места в композиции интерьера. Рабочее место является начальным и основным звеном любой производственной структуры.

Художественное конструирование оборудования рабочих мест требует комплексного подхода и оценки. Задачи художника-конструктора при проектировании оборудования рабочего места тесно переплетаются с задачами архитектора при разработке композиционного решения интерьера.

Эстетические требования следует рассматривать в определенной и, как правило, подчиненной связи с функциональными и эргономическими требованиями. В общей форме эстетические требования, так, как они представлены несовременной литературе по художественному конструированию, сводятся к следующему:

Реализация перечисленных требований при проектировании промышленных изделий и оборудования рабочего места требует профессионального подхода художника-конструктора. Не существует готовых рецептов относительно того, как спроектировать промышленное изделие, отвечающее требованиям .технической эстетики. Вместе с тем некоторые общие принципы, несоблюдение которых влечет за собой ухудшение эстетических показателей качества промышленных изделий, сформулированы в целом ряде работ Всесоюзного научно-исследовательского института технической эстетики (ВНИИТЭ) (см. также [6]). В сжатой форме они представлены в «Методических рекомендациях по проведению экспертизы эстетических показателей качества

Промышленных изделий, представленных к государственной аттестации» (Москва, ВНИИТЭ, 1972).

Каждое изделие проектируется с учетом соответствия решения его формы основным тенденциям формообразования в этой группе изделий. Для современного в эстетическом отношении изделия характерно единство его формы с окружающей предметной средой.

Композиционная структура изделия должна с наибольшей полнотой выражать его назначение, функциональные особенности, способ осуществления функции, а также способ использования. Форма на основе определенных ассоциаций должна информировать о назначении изделия.

Форма изделия в целом и всех его элементов должна отражать способ работы с ним, особенности манипулирования органами управления и регулирования, способ контроля работы механизмов и конструктивных устройств. Она должна отражать также внутреннюю логику строения изделия, целесообразность с точки зрения соответствия конструктивной схеме, размещения узлов в корпусе, правильности использования внутреннего объема корпуса. Форма должна соответствовать конструктивно-компоновочной схеме, выражать ее особенности, быть целесообразной с точки зрения размещения и выявления отдельных конструктивных узлов.

Рациональная конструкция — необходимое условие создания эстетически совершенной формы изделия. В свою очередь процесс выявления эстетически совершенной формы способствует наилучшей организации самой конструкции.

Определенное взаимодействие формы изделия с пространством (художник-конструктор организует не только объем, но и прилегающее пространство) находит отражение в объемно-пространственной структуре. Она характеризуется соподчиненностью элементов по определенным свойствам, степенью выявления основного элемента формы и подчинения ему основных зон, а также соподчиненностью элементов внутри них, т. е. иерархией элементов композиции по их конфигурации, а также по характеру их пластического решения, пространственной схеме расположения, размерам, по решению их поверхностей и цвету.

Уравновешенность формы определяется расположением ее элементов относительно пространственных осей. Здесь важны все средства гармонизации формы, способствующие созданию зрительного равновесия (например, размеры, пластика, цвет).

Соразмерность — закономерность количественных отношений в форме — рассматривается как единая мера соизмерения элементов или их групп между собой, а также между элементами, группами и целым. При этом основное внимание уделяется масштабу, пропорциям, ритму и цвету.

Тектоничность формы выражается соответствием конструкции и использованного материала возникающим нагрузкам. В форме изделия должны быть выявлены физические и конструктивные свойства использованных материалов.

Ритм как средство гармонизации означает закономерное чередование соизмеримых элементов и способствует достижению – выразительности изделия. Ритмический строй проявляется и в пластике формы, и в динамической линии, и в выразительном силуэте. Критерием ритмичности является относительная простота и ясность движения составного элемента при образовании той или иной формы. Ритмический строй всех частей и элементов должен быть подчинен общему композиционному замыслу, что обеспечивает целостность композиции.

Пластическая проработка формы изделия в целом и пластическая нюансировка элементов формы играют существенную роль в ее гармонизации. Форму гармонично скомпонованного изделия отличает единство стилевой характеристики всех частей и элементов. Стилевая характеристика всех элементов формы должна соответствовать стилевому решению основного формообразующего элемента.

Пропорции, под которыми обычно понимается соразмерность элементов композиции, согласованная система соотношений между частями и целым придают изделию гармоническую завершенность и выразительность. Пропорционирование изделия не должно быть формальным: его следует строить на основе конструктивно-компоновочной схемы этого изделия.

Масштабность формы изделия рассматривается с точки зрения соразмерности его человеку. В архитектуре такой подход имеет давнюю историю. В знаменитом трактате Витрувия об архитектуре содержится мысль о том, что пропорции, на основе которых достигается соразмерность в произведениях архитектуры, основаны на пропорциях человеческого тела. Пропорции человеческого тела, как известно, послужили своеобразным математическим каноном для «Модулера» выдающегося французского архитектора Корбюзье. Масштабная характеристика изделия должна соответствовать функциональной и конструктивной логике его строения.

Цветовое и фактурное решение изделия должно соответствовать тектонике изделия, выражать особенности его функционирования и эксплуатации. Сочетание фактурных и гладких, матовых и блестящих поверхностей различных частей изделия зрительно обогащает его внешний вид. Цветовое решение отдельных элементов может значительно влиять на информативность, читаемость шкал и надписей.

Графическое решение характеризуется грамотным исполнением графических элементов, четкостью прорисовки рисунка шрифта. Место расположения графических элементов должно быть обусловлено композиционным решением изделия в целом и нести лаконичную, ясную информацию о функциональном назначении элементов и частей изделия. Характер шрифтового решения шкал и надписей на изделии должен быть единым.

Качество выполнения формы изделия, всех его элементов обеспечивается правильно выбранной и точно соблюдаемой технологией изготовления всех частей, узлов и деталей изделия и его сборки. Технологичность изделия, т. е. относительная простота его изготовления, как правило, связана с ясностью формы, с ее конструктивной логикой. Анализ совершенства производственного исполнения включает также исследование качества защитно-декоративных покрытий и качества выполнения графических элементов. Лакокрасочные, гальванические и другие покрытия должны иметь однородную поверхность (без пузырей, подтеков, царапин, сколов и т. д.). Оклейку кожей или кожезаменителем следует производить тщательно по всей линии стыка с соседними участками, чтобы край был ровный, одинаковый. Графические элементы (надписи, шкалы, индексы) нужно выполнять тщательно — небрежное выполнение надписи, неравномерное заполнение краской гравированных надписей, шкал, недостаточная яркость краски, неравномерность толщины цифр и букв на шкалах значительно ухудшает внешний вид изделия.

Сложным комплексным объектом художественного конструирования является рабочее место оператора АСУ. Общее композиционное решение пульта управления,его конструктивная схема определяются конкретными задачами и условиями производства, требованиями эргономики и общей компоновкой оборудования операторского пункта. Основные функциональные параметры при формообразовании щита диктуются преимущественно мнемосхемой и условиями ее восприятия. Большие размеры и метрическая проработка щитов управления позволяют, как правило, органично включить эти элементы оборудования в ритмический строй архитектурной композиции интерьера операторского пункта.

Цвет покрытий и облицовочных материалов не только выполняет функциональную задачу улучшения условий восприятия, но и служит средством художественной выразительности композиционного строя пульта, щита и мнемосхемы. Поэтому необходимо, чтобы цвета были чистые, преимущественно сложных приглушенных тонов, обладали высокими декоративными достоинствами. «Указания по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий» (СН 181-70) дают проектировщикам обширный материал для выбора научно обоснованных цветовых схем в зависимости от специфических особенностей производства.

При отделке наружных рабочих панелей щитов и пультов управления необходимо учитывать степень блеска облицовочных материалов и покрытий, так как блики на поверхностях с высоким блеском вызывают зрительное утомление оператора и снижают качество его работы. Поэтому для лицевых панелей щитов и пультов следует применять отделочные материалы с матовыми и полуматовыми поверхностями.

Известно, что наиболее благоприятны для работы физиологически оптимальные цвета, расположенные в средневолновой части видимого спектра: зелено-голубой, зеленый, зелено-желтый, желтый. Однако применение насыщенных оттенков этих цветов и особенно окраска ими больших площадей может вызвать цветовое утомление и отвлекать внимание оператора. Поэтому наиболее приемлемыми цветами являются цвета небольшой или средней насыщенности (не более 40%), обеспечивающие хроматическую устойчивость зрения. При этом оттенки могут быть теплыми или холодными. Цвет панелей должен быть темнее фона прибора, но достаточно светлым, чтобы различать мнемосхемы и избежать резкого контраста между фоном прибора и панели.

Пол операторского пункта может иметь достаточно насыщенный цвет, так как на таком фоне лучше воспринимается оборудование. Кроме того, фон служит для снятия монотонности при восприятии всего интерьера.

Цвет, являясь одним из основных средств композиционного объединения элементов операторского пункта, требует профессионального подхода художника-конструктора или архитектора. Как средство архитектурной композиции, цвет должен полностью соответствовать ее основным специфическим средствам, т. е. прежде всего объемно-планировочной структуре, тектонике, масштабу. Художественная выразительность объемно-пространственного построения интерьера операторского пункта основывается главным образом на его подчеркнутой простоте, ясности структуры и возможной соразмерности.

Использование гармонических сочетаний цветов наряду с правильным решением функциональных задач применения цвета обеспечивает необходимое направление и интенсивность эмоционального воздействия цвета в условиях промышленного производства. Как правило, проектируется не изолированная цветовая среда, а свето-цветовая среда. Цвет и освещение в совокупности позволяют достичь, например, некоторого психологического уравновешивания недостатков производственной среды или избежать неблагоприятного воздействия на работающих неправильных пропорций помещения, некоторых неблагоприятных условий труда и др.

Одной из задач, решаемых при художественном конструировании рабочего места оператора, является создание соответствующего фона. Имеется в виду такое решение интерьера пункта управления (ограждав ющих конструкций и других элементов), которое обеспечило бы максимальное сосредоточение внимания оператора на панелях информации и органах управления. Не должно быть самостоятельных декоративных элементов, не связанных с функциональным решением интерьеров. Любые чисто декоративные элементы интерьера могут превратиться в дополнительный раздражитель. Архитектурно-художественную выразительность интерьера следует находить в таком применении конструктивных и отделочных материалов, которое не противоречило бы функциональному назначению помещения.

На примере разработки проекта реконструкции Центрального пункта управления (ЦПУ) аммиачного производства Щекинского химического комбината можно убедиться в том, что комплексное решение оборудования и интерьера операторского пункта является необходимым этапом оптимизации трудовой деятельности операторов [8]. Начав с психофизиологического анализа трудовой деятельности аппаратчиков, эргономисты и художники-конструкторы составили ее профессиограмму. Были проанализированы также организация оперативного управления, система автоматизации, эффективность использования технологических мощностей, причины нарушения режима работы, внеплановых остановок оборудования и аварий, методы подачи информации аппаратчикам. Критически были оценены эстетические качества интерьера и компоновка оборудования центрального пункта управления (ЦПУ) аммиачного производства, гигиенические условия работы аппаратчиков.

В результате анализа были выявлены серьезные недостатки в организации оперативного управления и найдены резервы повышения производительности труда. Работа аппаратчика, связанная с большим нервным и умственным напряжением, затруднялась отсутствием дистанционного управления многими электро- и пневмоприводами. Повышение уровня механизации процессов управления основными агрегатами непосредственно с ЦПУ было признано первым резервом повышения эффективности аммиачного производства.

Как показал анализ, -многое зависело от скорости и точности восприятия аппаратчиками всей информации. Основная часть информации о состоянии управляемого объекта поступала от приборов, расположенных на щите без учета требований эргономики, разнородных по величине, форме, структуре шкал и цветовым решениям. Цветовое решение приборов отличалось неоправданным разнообразием — корпуса окрашивались в серый, серо-зеленый, коричневьщ, черный цвета безотносительно к назначению приборов.

Не всегда соблюдались и принципы рациональной компоновки приборов. Таким образом, второй резерв улучшения оперативности управления — более тщательный подбор приборов и их компоновки.

Существенные недостатки были выявлены также в расположении органов управления на ЦПУ. Чтобы ликвидировать аварийную ситуацию, аппаратчик вынужден был около семи раз переходить от пульта к щиту и обратно. Оказались нарушенными принципы совместимости при расположении органов управления и связанных с ними приборов контроля, что приводило к ошибочным действиям аппаратчиков, затрудняло их обучение. Мнемосхема размещалась частями на приставках к пультам управления и составляла первый план в системе отображения информации о состоянии управляемого объекта. Второй план — приборный щит—находился в отдалении от первого. Оператор не мог охватить сразу всю картину. Графическое изображение технологического процесса на мнемосхеме было усложнено. Неудовлетворительно было и цветовое решение мнемосхемы. Поэтому третий резерв повышения эффективности работы аппаратчиков состоял в рациональном размещении органов управления и совершенствовании мнемосхемы ЦПУ аммиачного производства.

В соответствии с проектом мнемосхема составляет первый план представления информации о состоянии управляемого объекта, что обеспечивается ее большими размерами и расположением на специальной надстройке .щитов. При построении композиции мнемосхемы использованы общие принципы, сформулированные [9] на основе обобщения опыта экспериментальных эргономических исследований и проектирования мнемосхем и других средств отображения информации (СОИ).

В мнемосхеме отражены основные приемы композиционного построения графического изображения: масштаб, пропорции, ритм. Найдено удачное цветовое решение мнемосхемы. Органы управления перенесены на щит, а пульты ликвидированы. Мнемосхемы, органы управления и приборы, относящиеся к одному агрегату или технологическому процессу, скомпонованы вместе.

Потолок во всем помещении сделали горизонтальным, подвесным на металлическом каркасе. Поверхность подвесного потолка облицевали перфорированными акустическими шлаковатными плитками, прорезали его широкой полосой, в которой установили светильники дневного света. Заподлицо с акустическими плитами эту полосу закрыли матовой гофрированной поливинилхлоридной пленкой. Такое устройство потолка дает возможность наилучшим образом осветить щит с приборами. Освещенность в этом случае достигает 1000 лк. В остальной горизонтальной части потолка установили встроенные светильники типа ОСП-2, расположенные вдоль помещения в шахматном порядке. Освещенность этой части помещения достигает 350 лк. Пространство -между щитом для мнемосхем и потолком закрыли гофрированным алюминием (или пластиком), в котором установили вентиляционные решетки.

Окна опустили на 56“см, под подоконниками’установили решетчатый алюминиевый короб, прикрывающий отопительную’‘систему,? деревянные рамы заменили металлическими. Несущие столбы каркаса, находящиеся у наружной стены, обшили древесно-стружечными плитами, торцы которых закрыли дюралевыми уголками. Пол покрыли поливинилхлоридными плитками.

Общий колорит окраски щитов, стен и пола — холодные тона, что обусловлено необходимостью приглушить интенсивность солнечного освещения помещения через большие окна, выходящие на юго-запад. Чтобы защитить щиты от прямых солнечных лучей, на окна навесили жалюзи. Для работы операторов за приборными щитами на расстоянии 1,5 м от них установили пять небольших столов с телефонами. Один стол с пультом и телевизором для главного диспетчера установили отдельно в центре зала, ближе к окнам.

В результате реализации художеЬтвенно-конструкторских и эргономических разработок и повышения уровня механизации процессов управления в центральном пункте управления Щекинского химического комбината персонал центрального пункта управления сократился на 40%, повысилась культура эксплуатации технологических объектов, более строго стали соблюдаться оптимальные режимы, сократилось количество нарушений режима и ошибок аппаратчиков при устранении последних. Время устранения серьезных нарушений режима уменьшилось в среднем на 15%. Одновременно улучшились условия работы аппаратчиков н повысилась надежность работы человека в системе управления.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум