Принципы конструирования и проектирования мебели

Под конструированием изделий понимается процесс создания конструкторской документации на них. Предполагаются проведение расчетов и разработка совокупности конструкторских документов, содержащих необходимые данные — для изготовления образцов, освоения производства, контроля, приемки, поставки и эксплуатации изделия, включая его ремонт.

Каркас дивана в разрезе
Завершающей составляющей более широкого понятия — проектирования, или создания проекта, — является конструирование. Под проектом понимается замысел, идея, образ, включающие их первоначальное описание, обоснование, предварительные расчеты и чертежи.

Проект и ТЗ

Конструирование конкретного изделия начинается на основании уже имеющегося проекта, в рамках которого определены его назначение, область применения, показатели качества изделия, технико-экономические и специальные требования, предъявляемые к разрабатываемому изделию, и т. д.
Исходным документом для разработки (конструирования) изделия и технической документации на него, устанавливающим все эти требования, а также объем, стадии разработки и состав конструкторской документации, является техническое задание (ТЗ) (само оно к конструкторским документам не относится).
Это означает, что конструктор не может и не должен начинать разработку документации, не имея такого задания.
Его подготовка — результат деятельности маркетологов. Они изучают рынок, определяют вид изделия, предполагаемого к продаже, и требования к нему рынка. Также маркетологи выбирают дизайнера (художника-конструктора), который в тесном сотрудничестве с ними, конструкторами, технологами, экономистами, социологами, специалистами по сбыту и пр., учитывая все антропометрические и функциональные требования, создает проект нового изделия. А завершающей частью этого проекта и является техническое задание.

Что делать с ТЗ дальше

Задача конструктора, получившего в свои руки ТЗ, — найти на его основе правильные технические решения и разработать комплект технической документации на изделие.
Прежде всего, проводится анализ технического задания. В нем может быть масса неясностей и непонятных мест. Все это должно быть уточнено с его авторами. Затем конструктор определяет основные требования к объекту конструирования и основные принципы его работы.
Следующий этап — выявление уже существующих технических решений аналогов. При этом с использованием каталогов, проспектов или интернет-сайтов производится подбор различных вариантов конструкции, относящихся к объекту и его основному принципу
и близких к ним. Изучение информации обычно приводит к обеспечению конструктивной преемственности — использованию при разработке предшествующего опыта по профилю
специализации и смежных отраслей, введение в конструкцию разрабатываемого объекта всего полезного, что имеется в существующих конструкциях.
Результатом должно стать создание у конструктора мысленного образа объекта. То есть, прежде чем поднести карандаш к бумаге или пальцы к клавиатуре компьютера, нужно хорошо знать, что же в этой области до того было сделано другими, и выбрать один, а лучше несколько вариантов — пока еще на уровне образа.
Уже на этом этапе проектирования, если все идет как надо, конструктор испытывает эмпатию — чувство сопереживания, используемое для представления поведения людей, которые будут взаимодействовать с проектируемым объектом, и как способ решения технических задач, когда проектировщик представляет себя на месте пользователя и его детали, вживается в его образ.
При этом следует учитывать и все антропометрические и функциональные размеры, выработанные путем длительных исследований и внесенные затем в стандарты. Важно и просто оценить размеры мебели, на которой и за которой будут сидеть, а также габариты вещей, которые будут в ней храниться. Все это для того, чтобы понять, не будет ли в этой мебели лишних свободных мест или наоборот, что некоторые изделия нельзя будет в ней разместить.
В принципе, исследования набора предметов, используемых людьми разного пола и возраста, существуют, но проводились они очень давно и результаты их требуют обновления. То же касается и размеров этих предметов. Но если конструктор, помимо эмпатии, включит и свою фантазию, он легко сможет измерить размеры большинства этих вещей у себя дома.
Классические примеры ошибок: размеры полок для книг, куда они просто не входят по высоте, или, наоборот, над ними остается слишком много пространства; слишком малая глубина платяного шкафа, где нынешняя одежда, имеющая широкие плечевые накладки, перекашивается и мнется; слишком малое расстояние между штангой для навешивания плечиков и полкой для шляп, куда крючок можно просунуть только с большим усилием, и т. п.

О чем нужно думать еще

Уже на этапе разработки ТЗ в изделие должны быть заложены максимальные простота и технологичность конструкции — вне зависимости от сложности изделия, предложенного дизайнером. Очевидно, что резной стул, повторяющий изделие в стиле ампир, будет всегда сложнее в производстве, чем столярный в стиле техно, изготовленный из нарочито прямых деталей, но в обоих случаях конструктор должен не упрощая стремиться к простоте.
Прочностные расчеты при разработке мебели обычно не проводятся из-за отсутствия быстро вращающихся частей и высоких динамических нагрузок. Но некоторые детали, например опоры или длинные книжные полки, рассчитать все же полезно. В любом случае обеспечение надежности и безопасности изделий, безусловно, необходимо. Здесь должны строго выполняться все требования стандартов, и в особенности к детской мебели, даже вне зависимости от художественного решения, предложенного дизайнером. Одновременно конструктору следует помнить и об экономии материалов. Например, очень неплохо уже на этапе предварительного конструирования корпусной мебели время от времени прикидывать с использованием компьютерной программы, как ее детали ложатся на карты раскроя, каков их полезный выход из плит формата, используемого предприятием.
Большое значение для экономичности разрабатываемого изделия имеет унификация составляющих его деталей. К сожалению, из шести одинаковых деталей невозможно составить даже куб, поэтому стремление к минимизации числа деталей изделия не должно находиться во главе угла и доходить до абсурда. С другой стороны, предприятие, чья номенклатура деталей при раскрое плит превышает несколько сотен, достойно жалости.
Однако уже на самых первых этапах конструирования следует предусматривать возможную будущую вариантность изделия, например за счет использования различных фурнитуры и комплектующих, изменения фасадов, обивки или цветовых решений.

Первые итоги

Результатом анализа ТЗ, сбора данных об аналогах и первоначальных проработок, построенных на проекте дизайнера, должно стать техническое предложение (ТП). Это проектная конструкторская документация, содержащая техническое и технико-экономическое обоснования целесообразности разработки изделия на основании анализа технического задания и проработки возможных вариантов конструкции изделия.
Это означает, что на этом этапе к разработке документации должны быть привлечены технологи, помогающие определить расход материалов и комплектующих, и экономисты— для грамотного расчета себестоимости.
Уточненный образ нового изделия может быть представлен в виде чертежей, рисунков (начерченных или созданных на компьютере), объемных изображений или макетов в натурном или уменьшенном масштабе. При этом ТП фактически совмещается с разработкой эскизного или технического проекта.
ТП рассматривается всеми заинтересованными лицами, так или иначе участвующими в создании изделия. Это, конечно, дизайнер и — в первую очередь — те, от кого впоследствии будет зависеть сбыт. Уже на этом этапе они должны оценить проектируемую цену будущего изделия, откорректировать свои требования к нему и совместно с маркетологами дать прогноз по объемам продаж.

Одновременно при рассмотрении ТП проводится и первоначальный эстетический анализ, который может (и должен) выполняться только (!) квалифицированным дизайнером. Причем осуществляется он не с наскока, а лишь после серьезного изучения объекта и определения всех его утилитарных качеств и особенностей.

Эстетический анализ требует знания основ теории композиции, тенденций развития объектов данного вида, особенностей восприятия цвета, наличия чувства материала и стиля, профессионального (!) художественного вкуса и т. д. Принципы «нравится/не нравится» и «красиво/некрасиво» неприемлемы! Конечно же, мнение других работников предприятия, в особенности женщин, могут быть учтены, но лишь как замечания потенциальных покупателей. Однако, они все равно имеют отношение к производству мебели, и их восприятие изделия всегда будет существенно отличаться от того, которое можно будет потом услышать в магазине
Поэтому рассмотрение замечаний специалистов при обсуждении ТП может производиться только в рамках конкретной сферы их специальности (деятельности) и только (!) в рамках ТЗ. Конечно, должны быть услышаны и зафиксированы все мнения и отзывы, но определяющим должно стать решение сбытовиков. Если их высказывания противоречат ТЗ, выданному с их участием, то дальнейшая работа по изделию должна быть прекращена до разработки нового, а убытки списаны или погашены.

Технический проект

Работа над техническим проектом (ПТ) начинается после одобрения технического предложения, с учетом высказанных при этом замечаний и пожеланий сбытовиков, дизайнера, технологов и экономистов. Такой этап как эскизный проект при конструировании мебели отдельно обычно не выполняется.
Под техническим проектом понимается проектная конструкторская документация, содержащая окончательные конструктивные решения, достаточные для получения полного представления о конструкции и значениях показателей качества изделия.
Очень важно, чтобы разрабатывающий его конструктор, так же как и дизайнер, владел понятием композиции, определяющей структуру и взаимосвязь важнейших элементов объекта, которыми определяется его смысл и выражается замысел.
В основе композиции изделия мебели всегда лежит выбор элементов (или их группы). В качестве элементов выделяют геометрические, светотеневые или цветовые свойства формы объекта.Композиция характеризуется следующими категориями, свойствами и качествами, а также средствами:

  • общие категории композиции — тектоника и объемно-пространственная структура
    объекта;
  • свойства и качества — гармоническая целостность формы; соподчиненность; композиционное равновесие; симметрия, асимметрия и их сочетание; динамичность и статичность формы; единство характера формы;
  • средства композиции — определяющий композиционный прием; пропорции и масштаб; контраст и нюанс; метр и ритм; тени и пластика.

Число сочетаний множества композиционных факторов очень велико. Знание конструктором категорий, свойств, качеств и средств композиции позволяет ему выбрать рациональные приемы и методы работы над композицией конструируемого им объекта.
Но особенно важно знание пропорций — классического средства композиции, стоящего на первом месте среди приемов гармонизации формы.
Пропорции определяются размерными отношениями элементов формы, на них строится вся композиция. Художники-конструкторы используют в своей работе системы пропорционирования, выработанные многовековой практикой архитектуры. Каноническое соотношение для пропорционирования — закон золотого сечения. Используют и другие закономерности: арифметическую пропорцию, геометрическую и гармоническую.
Считается, что архитектурные сооружения, в том числе и мебель, построенные с их использованием, наиболее привлекательны для зрителя. А это, в конечном итоге, непосредственно влияет на сбыт изделий.
Поэтому, разрабатывая чертежи, конструктор просто не имеет права назначать размеры отдельных деталей и всего изделия в целом, не руководствуясь этими пропорциями! Ведь на разработанном дизайнером исходном проекте (или в копируемом проспекте) они могут быть и не столь явными.
Разработка технического проекта заканчивается подготовкой чертежей, на основании которых изготавливается натурный экспериментальный образец изделия. Его изготовление должно производиться не вручную, на отдельном опытном или макетном участке, а на имеющемся у предприятия оборудовании или с полной имитацией используемой технологии — только в этом случае можно проверить пригодность разрабатываемого изделия к освоению его производства. Кроме того, изготовление образца должно происходить под постоянным непосредственным наблюдением конструктора, контролирующего наличие своих ошибок и оценивающего технологичность разработанного им изделия.

После обсуждения образца с участием тех же специалистов и при тех же условиях, что и рассмотрение ТП, одобренный технический проект с учтенными в нем замечаниями является основанием для разработки рабочей конструкторской документации.

Рабочий проект

Рабочая конструкторская документация — это конструкторская документация, разработанная на основе технического задания и конструкторской документации технического проекта, предназначенная для обеспечения изготовления, контроля, приемки, поставки, эксплуатации и ремонтов изделия.
Ее комплект должен включать рабочие чертежи деталей, сборочные чертежи, схемы, спецификации и перечни (ведомости) покупных и комплектующих изделий, чертежи упаковки, инструкцию по сборке изделия потребителем и т. д.
Каждый конструктор должен знать, что все чертежи изделий серийного и мелкосерийного производства, подлежащих сертификации, должны быть выполнены в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).
Почему-то считается, что со вступлением в силу Закона о техническом регулировании соблюдение стандартов стало необязательным. Но это — заблуждение. Первый же серьезный конфликт с торговой инспекцией, центром по сертификации или другим надзорным органом может заставить предприятие очень быстро привести всю конструкторскую документацию в соответствие с ЕСКД.
Кроме того, конструкторы, обычно ссылаясь на низкий уровень квалификации рабочих, якобы неспособных читать чертежи, перестали указывать в них требования к точности обработки и шероховатости поверхности, допуски и посадки, просчитывать размерные цепи и т. д.
Тем более что многие используемые ими компьютерные программы не позволяют сделать этого.
Но отсутствие требований, не указанных на чертеже, ведет к снижению качества изделий. Изделие просто нельзя проконтролировать и нельзя заставить рабочего изготовить деталь так, как это должно быть предусмотрено чертежом!
Другая ошибка — отсутствие спецификаций. В результате ни технолог, ни экономист в условиях достаточно крупного объема производимых изделий не могут произвести точный подсчет материалов и комплектующих, что существенно снижает экономические показатели производства и усложняет снабжение.
Есть и еще одна проблема при конструировании — «улучшение» изделия по каким-либо параметрам за счет ухудшения качества, надежности и безопасности. Стоит ли говорить, что такое просто недопустимо.

Кто научит конструировать мебель

Конструирование — вид умственной деятельности человека (умственного труда), логический мыслительный процесс, не исключающий, однако, элементов интуиции (озарения). От абстрактно сформированного задания через различные функциональные элементы и существующие технические решения (элементы решений) мы приходим к желаемому результату — готовому материализованному продукту.
Конечно, человека можно научить системно мыслить и критически воспринимать уже существующие решения, обогащая и дополняя их своими. Но чаще всего в структуре разработанного изделия отсутствуют новые по сути технические решения. Это объясняется тем, что конструкторы на предприятиях занимаются одними и теми же проблемами.
Бурный рост объема научно-технической информации и ее удвоение в течение каждых семи лет все больше затрудняют поиск и изучение уже созданного. Поэтому, как правило, легче разработать новый объект, чем убедиться, что такой где-то уже существует. Именно по этой причине мы имеем ежедневное повторение одних и тех же конструктивных решений, а не только из-за их прямого копирования.
Стремление освоить всю предыдущую информацию — тщетно. Но выход в том, чтобы постоянно изучать ее по конкретным актуальным для данного специалиста вопросам, начиная с новейших достижений и кончая ретроспективной информацией, а затем постепенно начать вырабатывать свой стиль конструирования.Изучение и накопление положительного опыта конструирования — жизненная необходимость, особенно для молодых специалистов.

О защите прав

Сегодня вся пресса полна сообщениями о борьбе с производством контрафактной продукции и нарушением прав обладателей патентов.Многие изделия мебели, разработанные дизайнерами и конструкторами, при наличии грамотного патентоведа могли бы сегодня претендовать на новизну. На многие из них могли бы быть выданы патент или свидетельство на промышленный образец. Но опыт показывает, что в данной области это бесполезно, мебель производится уже тысячи лет, ее номенклатура слишком узка, а производителей — слишком много. За все это время было создано не более сотни изделий, узнаваемых с первого взгляда.
Предметы мебели, поначалу шокировавшие публику своей конструкцией, так и не получили распространения, оставшись в памяти лишь как результат поиска формы. Яркие исключения — венский стул Тонета или гнутоклееные изделия Аальто.
Но совсем недавно, не более двадцати лет назад, было создано и запатентовано принципиально новое изделие — компьютерный стол, который беззастенчиво копируется и производится во всем мире.
Европейские изготовители мебели считают, что мода проходит быстро, а затраты на патентование и защиту патента так велики, что предъявлять претензии производителям контрафакта просто невыгодно. Те, кто не верит этому, могут попробовать сами.

В заключение

Научить конструировать мебель — нельзя, но этому можно научиться.
К сожалению, лишь очень немногие наши конструкторы-мебельщики, закончившие технические вузы, могут похвастаться знанием предметов, обычно изучаемых в художественных и архитектурных вузах. И у них есть только один путь — самообразование. Конструктору необходимо изучить все то, что преподается сегодня архитекторам и дизайнерам, постоянно следить за тенденциями моды, появлением новых материалов, держать у себя на столе новые каталоги изготовителей фурнитуры и комплектующих, регулярно посещать мебельные выставки и магазины, и не только осматривать изделия снаружи, но и оценивать, как и из каких деталей они собраны.
Нельзя стать конструктором-профессионалом, если не знать до тонкостей технологию мебельного производства, включая все используемое оборудование.

Назад