УРОК 2

Тема уроку. Етапи та стадії виробничого й навчального проектування

Якщо прослідкувати основні етапи історії суспільства, то не­складно помітити, що рушійною силою його розвитку є вдоскона­лення знарядь праці. З одного боку, це пояснюється тим, що люди­на завжди прагнула змінити на краще предметний світ речей, зробити його більш прогресивним та комфортним. З іншого, пред­мети та об'єкти, які нас оточують, обов'язково мають певні недолі­ки , що дає змогу винахідникам здійснювати постійний пошук для їх удосконалення.

Удосконалення знарядь праці — це не лише їх конструктивна модернізація, а й установлення більш досконалих виробничих сто­сунків, утворення нових форм організації виробничої діяльності людини тощо. Ремісник виготовляє певну річ утилітарного призна­чення від творчого задуму до його втілення в конкретний продукт. Згодом він об'єднується з іншими ремісниками для одержання більшого прибутку від своєї діяльності, що призводить до спеціалі­зації виробництва — кожен учасник такого процесу виконує лише певну операцію. Спеціалізація виробництва вдосконалює кожну технологічну ланку, створює та розвиває виробничий процес у ці­лому. Згодом крім окремого технологічного процесу створення пев­ного продукту утворюється виробничий процес, який складається із сукупності технологічних. У ході такого генезису виробничої діяльності вдосконалюється й планова діяльність, тобто відбуваєть­ся спеціалізація виробництва в тій його частині, де проводять про­ектування та конструювання виробів. На сьогодні будь-яке сучасне виробництво містить відділ, що займається проектуванням та від­повідним прогнозуванням власної виробничої діяльності. Тут необ­хідно відразу підкреслити, що виробництво характеризується пос­тійними змінами, які проявляються у вигляді процесу його постійного вдосконалення.

Постійний розвиток і вдосконалення виробництва — необхідна умова його існування, і саме проектування чи проектна технологія виступає рушійною силою його розвитку та вдосконалення.

Перед тим як визначити етапи проектування, розглянемо струк­туру виробничого проектування.

З попередніх параграфів ми з'ясували, що процес створення різноманітних речей, машин, архітектурних комплексів, техніч­них систем відбувається по-різному, і для кожного конкретного ви­падку має індивідуальну структуру чи етапи проектування. До суб'єктивних обставин, що впливають на етапи та процеси про­ектування, відносять накопичені на цей момент наукові відомості в цій галузі знань, особливості матеріально-технічного оснащення проектних робіт, вимоги економіки, установлені строки виконан­ня експериментального зразка тощо.

Разом із тим, індивідуальні відмінності в організації процесу створення проекту не повинні впливати на основні принципи та етапи проектної технології.

На сьогодні методика створення та відповідні етапи проекту­вання в умовах серійного виробництва зазнають значного впливу з боку зарубіжного досвіду дизайнерських розробок. Наприклад, в усьому світі дизайнери дедаті більше використовують інформа­ційні технології на стадії формотворення виробу, яке традиційно було обмежене лише креслярським способом. Так, ще зовсім недав­но можливість перенести креслення з паперу на екран комп'ютера порівнювалась із новим відкриттям у проектуванні. Наступним кроком стала поява технології ЗБ, або проектування об'єкта у три­вимірному просторі. Уже сьогодні світові технології виробничого проектування вступають у нову фазу — у так звану галузь цифрово­го моделювання, коли об'єкт на екрані комп'ютера не лише вигля­дає, але й віртуально функціонує, як це має відбуватись у реально­му житті. Тому якщо зараз описати найбільш сучасний спосіб проектування, завтра він може опинитися в архівах майбутнього виробництва. Щоб уникнути цього, розглянемо етапи проектуван­ня лише в загальних рисах, які в тій чи іншій мірі можуть напов­нюватися сучасними інформаційними чи іншими провідними тех­нологіями майбутнього.

Процес проектування виробів в умовах виробництва складаєть­ся з таких основних етапів:

• дослідження та складання завдань проекту;

• художньо-конструкторський пошук;

• ескізний проект;

• складання конструкторської документації.

Дослідження та складання завдань проекту. На цьому етапі відбувається дослідження проблеми (товару чи послуги), над якою буде працювати творчий колектив. Нині фірми використовують найпоширенішу форму здійснення проектних робіт, це так звані «цільові програми», які передбачають створення творчих дизай­нерських команд. Вони мають визнаного лідера й обов'язково включають кількох спеціалістів, що здатні генерувати ідеї з най­важливіших сфер інноваційної діяльності (ринок, техніка, менеджмент). Організаційна структура, склад фахівців і вимоги до керівника проекту визначаються рівнем інноваційного рішення у створюваному продукті чи процесі, а також певним терміном за­вершення роботи.

Під час вивчення інформації, яка стосується проекту, з'ясову­ють чи визначають самостійно всі вимоги до об'єкта проектування. Уся зібрана інформація про майбутній об'єкт виготовлення аналі­зується з позицій зручності, технологічності, економічності та ес­тетичності виробу. Етап завершується складанням науково обґрунтованих вимог до цього об'єкта, відповідних проектних харак­теристика. На основі проведеної роботи складають технічне завдання.

Художньо-конструкторський пошук. На цьому етапі відбу­вається створення початкових творчих ідей у вигляді ескізних та графічних форм, що може також відбуватися в об'ємному виг­ляді — макетах. Розробка графічної частини відбувається на основі технічного завдання та відповідних нормативних документи! (ГОСТів, нормалей).  Ескізування промислових виробів відбуваєть­ся від принципової схеми до графічної розробки окремих деталей, і потім до виробу в цілому. На цьому етапі ескізи (певної кількості) можуть відображати ідею проекту в цілому, зображення окремих вузлів із прорисовкою окремих фрагментів деталей виробу, мати вигляд компоновочних схем. Спочатку ескізи виконуються без до­тримання масштабу, оскільки на цьому етапі перевіряються різні напрямки розв'язку форми та конструкції майбутнього виробу, і вже потім уточнюється через креслення з дотриманням масштабу та вимог ЕСКД.

Ескізи конструктивних елементів виробів розробляються з ура­хуванням вимог міцності, жорсткості конструкції, а також стій­кості з урахуванням максимальних габаритних відхилень у проце­сі експлуатації. Наприклад, для меблевого виробництва такими габаритними відхиленнями вважають перекидання столу, шафи під час висування ящиків або відкривання дверцят тощо.

Особливе місце на цьому етапі має метод макетування майбут­нього виробу. В умовах виробництва дедалі більше використовують­ся інформаційні технології, про що ми згадували на початку цього параграфа. Макетування за допомогою комп'ютерних технологій використовує для того, щоб остаточно розв'язати компоновочні варіанти, з'ясувати об'ємно-просторові пропорції тощо. Однак біль­шість сучасних підприємств, крім віртуального макетування, використовують традиційне виготовлення матеріальних макетів із метою створення більш реального відтворення об'єкта проектуван­ня, особливо в плані кольорового рішення. Якщо мова йде про ство­рення зразків меблевих виробів, то виготовлення макета дає змогу з'ясувати реальні співвідношення дослідного зразка до розмірів лю­дини чи тих речей, із якими буде взаємодіяти (функціонувати) ви­ріб.

На цьому етапі також дизайнери іноді використовують клаузуру, хоч її більше застосовують у навчальних цілях. Клаузура може виконуватися на папері з використанням різноманітних зображу­вальних засобів. Про клаузуру ми будемо говорити більш докладно в наступних параграфах цього посібника.

Ескізний проект — це остаточна творча пропозиція конструк­тора чи дизайнера, яка повністю відображає характеристики виро­бу. Ескізний проект — це графічна частина проекту, яка складаєть­ся із головного планшету, на якій зазначають тему проекту, варіанти планування (садиби) чи форми виробу. До графічної час­тини також виготовляють ортогональні вигляди виробу, його перс­пективне зображення, зображення макета виробу чи інтер'єру, розрізи вузлів, схеми компоновок, номенклатурні креслення, по­яснюючу записку.

Ортогональні вигляди виробу — це головний фасад усієї конс­трукції, бічні вигляди, які дають уявлення про розмірні, кольорові й фактурні особливості об'єкта проектування.

Розріз — умовне зображення предмета, розділеного площиною (простий розріз), і декількома площинами — комбінований розріз. У проектуванні промислових виробів найбільш характерні розрізи, що показують функціональний зміст виробу.

Схеми з компонування застосовуються в тому випадку, коли є необхідність показати варіанти складання, наприклад, корпус­них меблів на базі уніфікованих частин.

Під час створення групи виробів різного функціонального при­значення (наприклад, це меблі — шафа, ліжко, тумба під телевізор тощо), розроблених серійним методом проектування, в ескізний проект включають номенклатурне креслення. На ньому зображу­ють: різні види виробів із фасаду, вироби у двох — трьох проекціях або в аксонометрії (перспективі), виконані графічно або у вигляді фотографій із макетів.

Обов'язком елементом проекту промислового виробу є перспек­тивне зображення цього виробу, інтер'єру, виконане на планшеті. Найчастіше використовують кутову перспективу в архітектурному проектуванні, фронтальну — для зображення інтер'єру чи мебле­вих виробів тощо.

Складання конструкторської документації. На цьому етапі проектування відбувається складання креслярської документа­ції — робочі креслення необхідні для виготовлення запланованого виробу. На виробництві або в проектно-конструкторському бюро робочі креслення виконуються після затвердження ескізного чи художньо-конструкторського проекту.

Успішність та ефективність навчального проектування теж за­безпечується за умови правильної та послідовної, організаційно-спланованої діяльності, в основі якої лежить логічна послідовність дотримання етапів виконання проектів. Зміст проектування скла­дається з таких етапів, які взаємопов'язані між собою і найефек­тивніше розкривають послідовність розроблення та виконання проекту, а саме: організаційно-підготовчий, конструкторський, технологічний, завершальний.

На кожному етапі має здійснюватися відповідна система послі­довних дій у виконанні проекту, які називаються стадіями.

Перший етап проектування — організаційно-підготовчий, на якому постає важливе завдання — правильно вибрати об'єкт проектування, адже від цього залежить успіх подальшої роботи.

На цьому етапі необхідно вибрати і поставити проблему, усвідо­мити значення майбутнього виробу як для самого себе, так і для суспільства в цілому, тобто визначитись у доцільності вико­нання проекту.

Збирають інформацію стосовно обраної проблеми чи виробу, який будуть проектувати, використовуючи довідники, книги, журнали, каталоги, мережу Інтернет. Результатом роботи на цьому етапі може бути реферат із тієї проблеми, яка досліджується в цьому проекті.

Проектувальники формують та пропонують різноманітні ідеї, а згодом і варіанти конструкції, визначають та обговорюють опти­мальний варіант запропонованої конструкції, найбільш вдалі па­раметри своєї майбутньої конструкції, із погляду умов використан­ня, із власного досвіду та досвіду оточуючих. Аналізують різні варіанти конструкцій із метою виявлення параметрів і граничних вимог до об'єкта проектування.

Отже, цей етап проектування складається з таких стадій: по­шук проблеми, усвідомлення проблемної сфери, вироблення ідей та варіантів, формування основних параметрів, обґрунтування проекту, аналіз майбутньої діяльності, прогнозування майбутніх результатів. Засобами діяльності (співпраці) виступають особистий досвід, досвід учителя та однокласників, а також засоби масової ін­формації — журнали, книги, Інтернет тощо.

Наступним етапом проектування є конструкторський, на яко­му проектувальники складають ескізи можливих варіантів май­бутнього виробу, проводять функціональний та композиційний аналіз, на основі чого вибирають оптимальну форму чи конструк­цію виробу, здійснюють добір матеріалів та інструментів, визна­чають найдоцільнішу технологію виготовлення обраної конструк­ції, виконують економічні, екологічні та міні-маркетингові дослідження та вносять відповідні зміни (пошук недорогих ма­теріалів чи зменшення кількості оброблюваних операцій під час планування технологічного процесу). Також на цьому етапі розробляється робоче креслення чи ескіз, на основі якого буде ви­готовлено виріб.

Засобами діяльності виступають усі робочі інструменти і при­строї, якими користуються при розробці проекту.

Отже, конструкторський етап містить такі стадії: складання ескіз­них варіантів (клаузура), розробка конструкторсько-технологічної документації, добір матеріалів, вибір інструментів та обладнання, вибір технології обробки деталей виробу, їх з'єднання, обробка, еко­номічне та екологічне обґрунтування, міні-маркетингові досліджен­ня, в яких визначають доцільність виготовлення проекту з точки зору економії матеріалів та енергоресурсів для його виготовлення. Перед тим, як що-небудь виготовити, треба зважити, у що обійдеться пропо­нована робота. Яким буде прибуток чи витрати на виготовлення виро­бу? Відповіді на ці запитання дають економічні розрахунки. Таким чином, необхідно знаходити раціональні конструкції, проявляти за­повзятість, спритність, кмітливість, щоб виготовити корисну річ з мінімальними матеріальними затратами, з недорогих матеріалів і разом з тим, наділивши її цілим рядом переваг.

У проспекті творчого проекту на цьому етапі необхідно подати: обґрунтування витрат необхідних матеріалів, засобів, енергії для виготовлення виробу; визначення його собівартості та ціни, перед­бачуваних прибутку й термінів реалізації.

Наступним моментом цього етапу буде здійснення екологічної експертизи, де необхідно подати повну характеристику з точки зо­ру екологічної безпеки виготовлення, і не менш важливим є обґрун­тування використаної сировини.

На третьому етапі — технологічному, виконуються заплановані операції, здійснюється самоконтроль та оцінка якості виробу. За­соби — інструменти та обладнання, що заплановані й передбачені в змісті технологічного процесу.

Цей етап проектування передбачає такі стадії, як виконання технологічних операцій, передбачених технологічним процесом, самоконтроль своєї діяльності, дотримання технологічної, трудо­вої дисципліни, культури праці.

На заключному етапі здійснюється кінцевий контроль, порів­няння і випробування проекту, порівнюють виготовлену конструк­цію із запланованою. Якщо будуть знайдені недоліки та неполад­ки, намагаються їх усунути, аналізується проведена робота, встановлюється, чи досягли своєї мети, який результат їхньої пра­ці, здійснюється самооцінка спроектованого виробу.

На самому початку роботи необхідно визначити, який проект буде виконуватися: індивідуальний чи груповий. Якщо проект ви­конується двома учнями або групою, то відбувається їх формуван­ня за інтересами, розподіл ролей, завдань відповідно до рівня знань, бажаної практичної діяльності в рамках проекту.

Як відомо, в основі проекту лежить певна проблема. А для її розв'язання людина повинна мати знання з різних галузей науки, а також володіти певними інтелектуальними вміннями (робота з інформацією, її аналіз, узагальнення і висновки), творчими вмін­нями (вироблення ідеї, варіантів розв'язання проблеми, прогнозу­вання результатів), комунікативними вміннями (ведення дискусії, уміння слухати й чути співбесідника, відстоювати свою точку зору, висловлювати власну думку).

Під час виконання проектів кожен виріб, послугу можна реалі­зувати різними шляхами — варіантів вирішення кожного завдан­ня є безліч. Тому потрібно кілька разів намалювати, прочитати і, лише переконавшись у тому, що певний варіант найбільш техно­логічний, економічний, екологічний, відповідає вимогам дизайну, найбільш задовольняє вимоги школи, сім'ї або ринку, приступити до його виготовлення.