Реализацию эргономических требований при проектировании и конструировании изделий обеспечивают соблюдением соответствующих стандартов на системы человек - машина и системы безопасности труда (СБТ), санитарных норм и правил, стандартов на термины и номенклатуру эргономических показателей качества и других нормативных материалов.
При создании нового изделия эргономическая проработка необходима на всех стадиях разработки конструкторской документации и технического задания.
На стадии разработки технического задания:
определяют назначения изделия, выполняют анализ аналогов и прототипов по их эргономическим характеристикам;
проводят эргономический анализ трудовой деятельности человека и ориентировочное распределение функций в реальной системе человек - машина;
разрабатывают ориентировочные эргономические требования на основе нормативных документов, справочных эргономических материалов.
На стадии разработки технического проекта:
окончательно распределяют функции в системе человек - машина;
определяют окончательные эргономические требования и их реализацию в проекте;
оценивают степень реализации эргономических требований аналитическими методами и методами моделирования.
На стадии разработки рабочих чертежей и испытаний:
выполняют анализ и дают эргономическую характеристику (оценку) созданного изделия для определения степени его соответствия эргономическим требованиям;
составляют предложения по совершенствованию (доводке) изделия и соответствующей корректировке технической документации.
Требования антропометрии и биомеханики. При конструировании изделия необходимо предусматривать его соответствие антропометрическим данным и биомеханическим характеристикам человека на основе учёта: габаритных размеров и размеров отдельных частей тела человека в рабочих позах и положениях; динамики изменений размеров тела при перемещении его в пространстве (динамические размеры); диапазона движений в суставах.
Используя антропометрические данные, при конструировании изделий следует определить контингент людей, для которых будет предназначено изделие; выбрать антропометрический признак (группу признаков), который является основным для определения размеров изделия, с учётом соответствующей поправки на вид одежды и обуви.
Рабочие зоны и закономерности рабочих движений. Все элементы рабочего места (размеры сиденья, рабочей поверхности, подставки для ног, органов управления и др.), которые непосредственно соприкасаются с телом человека, должны по возможности точно соответствовать его антропометрическим данным. Допускается округление размеров до 1 см. При расчёте минимальных пространств, занимаемых телом человека в разных положениях и позах, допускается округление на 2 - 3 см. Рабочее место оператора, взаимное расположение элементов рабочего места регламентированы ГОСТ 21958 - 76, ГОСТ 22269 - 76.
10.2. Эстетическое оформление технологического оборудования
Технологичность и художественное конструирование. В практике художественного конструирования во многих случаях требования технической эстетики связаны с некоторыми правилами создания технологических конструкций изделий, например:
требованием технологичности являются уменьшение длины кинематической цепи изделия, так как механизм с короткой кинематической цепью, как правило, менее трудоёмок в изготовлении; вместе с тем уменьшение длины кинематической цепи, замена механических устройств электрическими, рычажного управления - кнопочным и др. облегчают задачу конструктора при нахождении рациональной эстетической формы конструкции;
работая над эстетическим видом изделия, очень важно правильно подобрать пропорции основных сборочных единиц и всей конструкции, что удовлетворяет требованиям эстетики и улучшает технологичность конструкции; большое значение для улучшения эстетического вида изделия в целом имеет внешний вид таких деталей, как рукоятки и маховички управления, пусковые кнопки, сигнальные лампочки, фирменные таблички и др.: формы этих деталей должны соответствовать всей конструкции изделия и быть технологичными в изготовлении;
особое внимание должно быть уделено таким декоративным деталям, как кожухи и крышки, умелое использование которых позволяет решить сложные вопросы увязки эстетики изделий с их технологичностью.
Опыт показывает, что совместная работа технологов и конструкторов - разработчиков изделий с художниками конструкторских бюро способствует повышению технологичности изделий, улучшению их внешнего вида с учётом требований технической эстетики.
Техническая эстетика при конструировании и эксплуатации изделий. Для того, чтобы придать машиностроительному изделию красивый внешний вид, необходимо правильно использовать принципы художественного творчества с учётом требований технической эстетики.
Требования технической эстетики представляют собой комплекс социально – экономических, функционально – конструктивных, эргономических и эстетических требований, выполнение которых должно обеспечить создание общественно целесообразных, технически совершенных, экономичных, удобных в эксплуатации и эстетически выразительных изделий.
Требования технической эстетики реализуются методами художественного конструирования, которое направлено на достижение: единства эстетического и функционально – технического уровня изделия; композиционного единства и гармоничности форм; декоративности и гармоничности цветофактурного решения поверхностей с учётом особенностей тактильного восприятия; высокого качества отработки наружных элементов изделия.
Кроме общих требований технической эстетики к определённым видам изделий должны быть предъявлены конкретные требования в соответствии с особенностями формы, условий эксплуатации и обслуживания, а также условий среды (производственное помещение, открытая площадка и др.). К изделиям, имеющим посты оператора, следует предъявлять дополнительные требования, характеризующие композиционные решения.
Требования технической эстетики учитывают при разработке технического задания на изделие; техническое задание устанавливает также состав художественно – конструкторского проекта.
К оцениваемым эстетическим показателям относятся: современность художественно – конструкторского решения изделия; функционально – конструктивная выразительность формы; гармоническая целостность композиционной структуры; совершенство производственного исполнения элементов внешней формы.
Показатель современности художественно – конструкторского решения изделия характеризует:
степень и специфические особенности проявления основных принципов художественно – конструкторского решения изделия;
степень соответствия художественно – конструкторского решения изделия современному уровню техники;
степень применения в художественно – конструкторском решении изделия прогрессивных конструкций и материалов;
степень соответствия стилевого решения изделия прогрессивным тенденциям формообразования;
степень оригинальности и новизны художественно – конструкторского решения;
степень согласованности формы изделия с современным подходом к решению функционально – предметной среды.
Показатель функционально – конструктивной выразительности формы характеризует:
функциональную целесообразность художественно – конструкторского решения каждого элемента формы;
образную информативность формы, свидетельствующую как о прямом назначении изделия, так и о его месте и роли в окружающей функциональной среде;
выраженность в форме изделия его конструктивных закономерностей (тектоничность).
Показатель гармонической целостности композиционной структуры характеризует:
гармоничность пропорций, масштабную соразмерность частей и целого, ритмичность композиционных элементов изделия;
целостность пластического решения формы, стилевое единство всех его элементов;
значение в объемно-пространственной структуре изделия основных и второстепенных элементов, их соподчинённость и группирование вокруг композиционного центра;
гармоничность цветового и фактурного решения, их соответствие общему композиционному замыслу;
согласованность графических и декоративных элементов с композиционным решением изделия.
Показатель совершенства производственного исполнения элементов внешней формы характеризует:
стабильность товарного вида изделия в процессе эксплуатации, устойчивость элементов формы к повреждениям;
степень отделки поверхности изделия (их механической обработки, нанесение защитно-декоративных покрытий и др.);
тщательность исполнения швов, стыков, соединений, сопряжений, креплений;
четкость исполнения графических и декоративных элементов.
Рекомендации и примеры цветовой отделки изделий. Традиционный подход к выбору покрытий, как завершающему этапу конструкторской разработки далеко не всегда может обеспечить требования технической эстетики, что следует из определения покрытий как органической части формы и образующего ее материала. В связи с этим покрытия и способы их нанесения следует выбирать в процессе конструирования отдельных деталей, сборочных единиц и изделия в целом с учетом основных эксплуатационных и технологических факторов. Например, для получения надежного в эксплуатации стеклоэмалевого покрытия необходимо избегать сварных швов и острых ребер в конструкции сборочных единиц (деталей). При необходимости электролитического хромирования детали ее конфигурацию следует конструировать с учетом низкой рассеивающей способности электролитов хромирования.