Файл: Повилейко Р.П. Архитектура машины. Художественное конструирование. Проблемы и практика.pdf

Рис. 5. Связь и различие между понятиями релевантно­

сти и пертинентности в проектировании машин.

дований могут быть использованы для худо­ жественно-конструкторского совершенствова­ ния форм станка.

Функция, и прежде всего функция, оказы­ вается наиболее сильным фактором при харак­ теристике машины и отдельных ее особенно­ стей, отразившихся в форме. Роль даже очень выразительной формы, не подкрепленной функ­ ционально, может оказаться второстепенной, третьестепенной. Таким образом, формируется важный вывод: образ станка, машины и вооб­ ще . технической конструкции отличается от понимания образа в любом другом близком

или дальнем виде искусства прежде всего тем, что он формируется главным образом на осно­ ве специальных технических знаний и пред­ ставлений; чем сложнее выполняемая кон­ струкцией функция, тем более подчиненную роль в формировании образа играют архитек­ турно-художественные особенности формообразования.

Для художественного конструирования ис­ ключительный интерес представляют вопросы восприятия и распознавания зрительных обра­ зов машин. Принципиально уже доказана возможность интегральной оценки анализато­ ром изображений в телевидении. Изучаются аналогичные вопросы в условиях замены зри­ тельного анализатора видеоаппаратурой, свя­ занной с ЭВМ. Для экспериментов, связанных с проектированием и эксплуатацией ЭВМ, бы­ ла изготовлена матрица— прямоугольная ре­ шетка, вложенная между рассеивающими свет стеклами. На одну сторону матрицы проециро­ вались черно-белые изображения различных предметов, по другую ее сторону помещались испытуемые. Они наблюдали получающуюся мозаику (не цветную, а состоящую из квадра­ тиков различных оттенков серого цвета) и угадывали, что им показывают. Меняя мас­ штаб увеличения проектора и подсчитывая количество правильно угаданных предметов, можно было узнать, на сколько ячеек следует

разделить всю зрительную сетку, чтобы нуж­ ный образ надежно узнавался.

В ходе экспериментов неожиданно выясни­ лось, что процент угаданных картинок резко возрастает, . если испытуемый снимает очки или если изображение оказывается не в фоку­ се. Выяснилось также, что при смене кадра, когда изображение движется по экрану, квад­ раты мозаик приобретают форму проецируе­ мого предмета. Но еще лучше результаты оказались, когда на матрицу стали проециро­ вать цветные диапозитивы и кинофильмы. При использовании цветных диапозитивов процент угаданных образов оказался исключительно высоким. При показе кинофильмов через мат­ рицу никто не знал, что предстоит увидеть, но все видели корабли, выходящие из гавани, велосипедистов, пловцов, играющих детей. Са­ мое интересное в этом эксперименте было то, что матрица состояла всего только из 150 яче­ ек. Для сравнения укажем, что видение окружающего мира осуществляется у человека (0,8-г-1,0) ХЮ6 нервных окончаний, т. е. искус­ ственная зрительная матрица содержит в 5—10 тысяч раз менее ячеек. Вполне возможно, что распознавание зрительных образов ЭВМ в обозримом будущем станет одним из важней­ ших рабочих инструментов для разрешения вопросов анализа и синтеза в художественном конструировании.

Поисковый образ машины

Полная, всесторонняя, комплексная оценка уровня новой машины по группам технико-эко­ номических, эргономических, художественно­ конструкторских требований, т. е. оценка соот­ ветствия полученной формы требуемому содержанию машины, возможна только с по­ мощью ЭВМ. Это в свою очередь требует фор­ мализации понятий, которыми мыслит совре­ менный проектировщик, что теснейшим обра­ зом связано с моделированием процесса про­ ектирования.

Для характеристики различных состояний содержания и формы машины введем следую­ щие термины-определения:

—образ идеальной машины ИОМ — харак­ теристика содержания С такой машины, стои­ мость формы Ф которой в данных условиях близка или даже равна нулю, условно С =1,0;

Ф= 0, вообще же 0 < С , Ф-<1,0;

—поисковый образ машины ПОМ — крат­ кая, но исчерпывающая характеристика содер­ жания такой машины, стоимость которой минимальна в данных условиях, С-> 1,0; Ф ->0;

—образ реальной машины РОМ — сверну-

тая рабочая характеристика содержания ре­

дожественно-конструкторское ли, должно при­ ближать исходный объект к идеальной машине. Реальная машина, образ которой соответству­ ет идеальному, называется пертинентной (от английского слова, означающего связь, отно­ шение). Реальная машина, образ которой со­ ответствует поисковому, называется релевант­ ной (от английского — уместность).

Степень релевантности оценивается на языке дескрипторов. Дескриптор — смысловая еди­ ница языка, которая может выражаться клю­ чевым словом, группой слов или цифр, соче­ танием их. Опыт показал, что для индексиро­ вания одного документа (статьи, реферата, описания, отчета, пояснительной записки и пр.) обычно бывает достаточно 8—12 дескрипторов; для описания ПОМ или РОМ средней сложно­ сти достаточно 20—50 дескрипторов. Величина релевантности оценивается по формуле:

R — —тр- • 100%; 0 < # < 1 0 0 % ,

где Д п — общее число дескрипторов, описы­ вающих ПОМ, который формиро­ вался как промышленный образец

с набором признаков, отвечающий уровню мировых стандартов;

Дпр — общее число дескрипторов РОМ, сов­ падающих с дескрипторами ПОМ.

Аналогичной формулой оценивается и вели­ чина пертинентности. Созданию пертинентных машин способствует умение включить в про­ цесс проектирования прошлый опыт человече­ ства, вызвать из информационного небытия узлы и машины-аналоги, а может быть, даже требуемые конструкции в целом (не изобре­ тать изобретенное), вещь в себе сделать вещью для нас. Все это, безусловно, составляет осно­ ву инженерного поиска. Помимо справочников, монографий, сборников по проблеме и пери­ одической литературы, необходимо умело ис­ пользовать отраслевые и патентные фонды.

Комитет по делам изобретений и открытий выдает около 20 тысяч авторских свидетельств в год, добавляя их к 6 млн. изобретений, уже накопленных во Всесоюзной патентно-техни­ ческой библиотеке. Даже по такой несложной «машине», как карандаш, выдано более 20 тысяч патентов и авторских свидетельств. По более сложным машинам и технологическим процессам патентов и авторских свидетельств в мире существует на порядок более. Но еще есть и патентный фонд природы. К сожалению, практика показывает, что до конструкторов и особенно до художнйков-конструкторов дохо-

го материала, вжившись в образ стройки и отталкиваясь от него, они предложили систему трубчатых трехгранных пирамид-тетраэдров. Множество таких пирамид, скрепленных по­ следовательно в ряд (парами вверх — вниз), группами по плоскости, многоэтажно, позволя­ ли удобно закреплять на себе практически все строительные машины, создавать закрытые от непогоды служебные помещения при машинах и т. д. Новая структура объединяла все при­ вычные элементы строительной площадки, ре­ шая одновременно и ряд сугубо утилитарных задач.

Что это, случайный успех или новый метод решения технических проблем? Непривычный по стадиям решения, алогичный для всего строя инженерного мышления, парадоксаль­ ный, по все же имеющий право на существова­ ние метод. Именно метод, но метод специфиче­ ский, художественно-конструкторский, идущий от выявления структуры образа технической системы. Если внешние формы и приемы сти­ лизаторства могут быть скопированы инжене­ рами (и это повсеместно успешно делается), то образ художественного мышления скопировать инженеру трудно (редко в одном лице счаст­ ливо сочетается талант художника и инжене­ ра). Вот почему представляется необходимой параллельная двойственная организация фор­ мы изделия — методами, идущими от инжене-

рии (инженерный дизайн), и методами, идущи­ ми от искусства (артдизайн).

В определенной степени образное мышление присутствует и у инженеров (правда, значи­ тельно менее выражено, чем у художников), и этот образ мышления оказывает влияние на результаты конструкторского труда. Лет 15—20 тому назад в отечественной литературе (типа журнала «Техника — молодежи») и в зарубежной (типа журнала «Попьюлар Сайенс») появились фантастические рисунки кос­ мических кораблей. Вряд ли конструкторы ре­ альных космических кораблей ориентирова­ лись на рисунки фантастов, или же художни- ков-фантастов допускали для зарисовок в «космические» СКВ. Скорее всего, контактов здесь не было. Но вот что интересно: реальные советские космические корабли оказались схо­ жи с советскими фантастическими рисунками, а космические корабли США — схожи с рисун­ ками американских фантастов. Сказался наци­ онально-технический образ мышления. Образ­ ное мышление определяется историческими условиями, зависит от уровня производитель­ ных сил и характера производственных отно­ шений. Станочки первого тысячелетия были голыми кинематическими схемами, или, гово­ ря современной терминологией, характеризо­ вались открытой формой. Станки из металла времен Нартова сделали первый шаг в сторону

станок, мд. шгзп

Рис. 8. Эволюция форм станков.

от открытой формы; в соответствии с образ­ ным строем мышления эпохи станок покрывал­ ся вязью украшений, и любая крупная модер­

ваться кожухами. Переход от индивидуально­ го (чаще всего ручного) привода к единому це­ ховому приводу привел к тому, что человек оказался по сути дела внутри одного огром­ ного кинематического механизма — вокруг не­ го в сотнях направлений со шкива на шкив неслись маслянисто-кожаные ремни приводов. Повышенная точность исполнения механизмов станка (и как следствие — требования лучшей защиты их), возросшие требования безопасно­ сти обслуживающего персонала и, наконец, массовое внедрение индивидуального электро­ привода в 20—30-х годах этого столетия при­ вели к тому, что формы станков и технологи­ ческого оборудования стали приобретать все большую монолитность, четко очерчиваемую большими плоскостями кожухов. Борьбы об­ текаемых и угловатых форм на практике не существовало и не существует, это всего лишь две близкие разновидности одной формы.

Мы сейчас живем в годы закрытых форм и в художественном конструировании, как пра­ вило, мыслим категориями закрытых форм. В направлении отработки закрытых форм ра­ ботает большая часть инженерной психологии, на -принцип закрытых форм рассчитаны сегод­ ня все методы пропорционирования и гармони­ зации, все приемы выявления тектоники и масштаба в технике и, по сути дела, вся теория композиции в художественном конструирова­ нии промышленных изделий. Но вряд ли такое положение долго сохранится.

Дальнейшее развитие автоматизации меха­ нической обработки приведет к отделению самой механической обработки от процессов управления ею. Управление всеми станками сосредоточится в специальной пультовой цеха с предельно комфортными условиями обслужи­ вания. Сами станки будут находиться в смеж­ ном изолированном помещении, наполненном газами, способствующими механической обра­ ботке деталей и замедляющими или вообще исключающими процессы коррозии. Дистанци­ онное управление из пультовой, возможно, ста­ нет не кнопочным, типа «нажал — отпустил» (психологически обедняющим труд), а мнемо­ ническим, с имитацией принципиальных ко­ нечных явлений обработки типа — «резец — деталь». Вполне возможно, что этот пульт-ими­ татор по своей, форме повторит станочек перво­

го тысячелетия. В самом цехе будут разделены пространства Пневматики, Гидравлики, Элек­ трики, Механики и т. д. Все пространство заполнит система широкоуниверсальных стоек с кассетными узлами. Исчезнет различие меж­ ду универсальным и специализированным обо­ рудованием, так как перед каждым новым заказом будет совершаться набор — настройка обрабатывающих устройств. Отпадет необхо­ димость постоянного присмотра за обработкой детали. От использования производственных площадей машиностроение перейдет к исполь­ зованию стеллажных объемов.

Роль художника-конструктора в этих услови­ ях не понизится, а напротив — повысится. Исчезнут примитивные угловатые или обтекае­ мые закрытые формы, но останется систем­ ность проектного пространства, гармонизация и пропорционирование которого будет дости­ гаться не проработкой фиксированных в мате­ риале отрезков площадей и объемов, а прора­ боткой систем межцентровых связей устройств, информационных узлов комплексного кон­ структорского, предельно открытого простран­ ства.

Л И Т Е Р А Т У Р А

А н т и п и н М. Б. Интегральная оценка зрительным анализатором качества телевизионного изображения. М., «Наука», 1970.