автореферат диссертации по искусствоведению, специальность ВАК РФ 17.00.06
диссертация на тему: Закономерности формообразования в дизайне транспортных средств

Полный текст автореферата диссертации по теме "Закономерности формообразования в дизайне транспортных средств"

На правах рукописи /

Лепешкин Илья Александрович

Закономерности формообразования в дизайне транспортных средств

17.00.06 - Техническая эстетика и дизайн

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 9 СЕ» 2011

Москва 2011

4854948

Работа выполнена на кафедре «Компьютерный дизайн» Московского Государственного Университета Приборостроения и Информатики.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Ершов Михаил Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ямпольский Виктор Модестович

кандидат технических наук, доцент Ившин Константин Сергеевич

Ведущая организация: Государственный научный центр РФ

Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ» (ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»), г.Москва.

Защита состоится 13 октября 2011г. в 13:00 на заседании диссертационного совета в Московском государственном университете приборостроения и информатики по адресу: 107996, Москва, ул. Стромынка, д.20, зал заседаний Ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПИ.

Автореферат разослан 12 сентября 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.

А.Э.Дрюкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Транспортный дизайн является одним из самых комплексных и быстроразви-вающихся направлений дизайна. Форма транспортных средств становится не только конкурентно способной, но и определяющей в формировании стиля современного общества. В настоящее время ни одна из автомобильных фирм не обходится без демонстрации концептов, которые являются отражением их взглядов на будущее. В тоже время, все большую роль в поисках новых пластических решений начинают играть и концепт-арты. Так, с развитием технологий визуализации концепт-арты постепенно стали соперничать с реальностью по качеству и правдоподобшо, проникли в рекламу, в киноискусство, в компьютерные игры и к концу 20 века, перехватили у концептов эстафетную палочку источника идей и для автомобильной промышленности.

Ранее концепт-арты и концепты практически не рассматривались в известных научных работах по техническому дизайну, на сегодняшний день не существует общепринятых, четких, обоснованных определений данных категорий объектов. Отсутствует и их классификация. Изучение особенностей процессов формообразования концепт-артов и концептов позволит создать модель дизайн-проектирования и выявить закономерности процесса формообразования, что даст дизайнеру дополнительные инструменты, которые он сможет применять в своем творчестве. Разработанные рекомендации позволят находить наиболее интересные, конкурентоспособные и инновационные решения при создании новых объектов в транспортном дизайне, которые будут являться неким взглядом в будущее, и в свою очередь подвигнут к развитию технологию и инженерию ради воплощения данных решений в реальность.

Цель работы заключается в совершенствовании дизайна транспортных средств на основании развития представлений о закономерностях формообразования концепг-артов, концептов и промышленных образцов.

Поставленная цель определила следующие задачи:

1. Выявить отличия концепт-артов и концептов от промышленных образцов, их особенности, основные функции, специфику их применения в автомобильной промышленности и классификационные признаки и, исходя из этого, дать обоснованные определения концепт-артам, концептам и промышленным образцам как объектам транспортного дизайна.

2. Выделить основные факторы, влияющие на работу дизайнера, и разработать обобщенную модель процесса формообразования при дизайн-проектировании транспортных средств.

3. Выявить закономерности изменения значимости основных формообра-

3

зующих факторов на процесс формообразования концепт-артов, концептов и промышленных образцов.

4. Сформулировать алгоритм процесса сквозного дизайн-проектирования транспортных средств на стадиях концепг-арта, концепта и промышленного образца.

5. Применить предложенные рекомендации при разработке дизайна кузова двухзвенного гусеничного транспортера.

6. Разработать технологические предложения по применению вспененного алюминия, обеспечивающие реализацию кузовных элементов сложной формы со специфическими свойствами.

Объект и предмет исследований.

Объектами исследования являются концепт-арты, концеты и промышленные образцы транспортных средств, предметом исследования - закономерности их формообразования.

Новизна научной идеи состоит в создании системы научных представлений о сквозном дизайн-проектировании формы транспортных средств, включающем стадии концепт-арта, концепта и промышленного образца.

Научная новизна работы:

1. Определена совокупность существенных признаков, характеризующих концепт-арты, концепты и промышленные образцы как объекты транспортного дизайна, на основании которой разработан классификатор, учитывающий 3 уровш реализации объекта и глубину его проработки, а также позволивший обоснованно сформулировать определения этих объектов.

2. Выявлена последовательность из 7 этапов процесса дизайн-проектирования формы транспортных средств при создании фирменного стиля и получена количественная характеристика доли изменяемой формы на каждом из этапов.

3. Предложена обобщенная модель процесса дизайн-проектирования транспортных средств, учитывающая три, влияющих на этот процесс, уровня факторов: средовой, базовый и формообразующий.

4. Экспериментально установлен ряд закономерностей изменения значимости формообразующих факторов (стиль, конструкция и технология и материалы) от вида объекта, его масштабности, размера элемента его формы, относительного размера основного функционально заданного конструкционного элемента, а также изменение значимости данных факторов в ретроспективе.

Практическая полезность.

1. С использованием классификатора объектов транспортного дизайна, сформулированы научно обоснованные определения концепт-артов, концептов и промышленных образцов.

2. Разработана последовательность классификации объектов, позволяющая характеризовать концептуальные разработки в транспортном дизайне по следующим признакам - тип разработки, ее инновационность, назначение, глубина проработки (тип визуализации) и этап в создании нового фирменного стиля.

3. На основе разработанной модели и установленных закономерностей формообразования, сформулирован алгоритм сквозного дизайн-проектирования транспортных средств на этапах от концепт-арта до промышленного образца.

4. Используя предложенный алгоритм, разработан дизайн кузова двухзвен-ного гусеничного транспортера, на который был получен патент РФ на промышленный образец №75757 от 16.08.2010

5. Предложены возможные способы производства кузовных панелей из вспененного алюминия, заключающиеся в применении сэндвич-панелей с наполнителем из вспененного алюминия, а также описана теоретическая возможность выращивания всего кузова целиком с образованием уникальной внутренней пространственной структуры, повышающей эксплуатационные характеристики получаемого кузова и объекта проектирования в целом.

Методы исследования.

Теоретические положения, включающие в себя сформулированные определения и предложенные классификации, а также созданная модель дизайн-проектирования, базируются на результатах проведенного широкого исторического исследования, охватывающего историю науки, промышленности и дизайна.

Для выявления закономерностей формообразования в области дизайна транспортных средств применен метод экспертной оценки, на основе которого в сети Интернет по адресу http://kondrakov.com/lepeshkin/Default.aspx был размещен опросный лист. Страница написана в программе Microsoft Visual Studio на основе открытых материалов сайта http ://www.asp.net/ на языке С#. Данные опроса автоматически сохранялись на специально созданном почтовом ящике disser-opros2011 @yandex.ru и затем, после их статистической обработки, строились графики с использованием программы Microsoft Excel.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена большим количеством исследованных и проанализированных примеров концепт-артов и концептов в ходе обработки исторического материала и большим числом полученных экспериментальных данных. Достоверность результатов подтверждается статистической обработкой полученных результатов проведенного интернет-опроса и опроса экспертов относительно закономерностей формообразования объектов транспортного дизайна. Достоверность полученных результатов достигнута использованием современных компьютерных программ (вычислительных, графиче-

s

ских и редакционных).

Апробация материалов.

Результаты работы докладывались на Московской городской конференции молодых ученых в РУДН в 2008г, на Международном научном симпозиуме "Автотрак-торостроение-2009" в МГТУ МАМИ, и на XIII Всероссийской научно-практической конференции и смотре-конкурсе работ студентов и аспирантов по специальности «Технология художественной обработки материалов» в МГГУ 2010г. Дизайн кузова двухзвенного-гусеничного транспортера демонстрировался на Первом Российском Молодежном Инновационном Конвенте в 2008г и попал в каталог 100 лучших инноваций России, а также выставлялся на XII международном салоне промышленной собственности "Архимед" в 2009г, где был удостоен серебряной медали.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 статей, в том числе 6 статей в изданиях, рекомендуемых ВАК. Получен патент РФ на промышленный образец.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и библиографии из 101 названия. Объем работы составляет 175 страниц машинописного текста, включая 93 иллюстрации и 3 таблицы, приложения на 14 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко обоснована актуальность и важность исследований в сфере транспортного дизайна, целью которых является изучение таких объектов как кон-цепт-арты и концепты, выявление закономерностей их формообразования и создание обобщенной модели дтзайн-проектирования.

В первой главе в исторической ретроспективе рассмотрен процесс развития и становления таких объектов как концепт-арты и концепты в сфере транспорта, их место в жизни человека, а также причины постепенного изменения их значимости и функций.

Так, история развития концептов и концепт-артов и процесс их становления напрямую связаны с историей науки, искусства и, конечно же, промышленности. Назначение концептов и концепт-артов менялось от эпохе к эпохе, и каждый раз перед ними ставились новые задачи.

Исторический обзор показывает, что концепты всегда сопутствовали развитию техники. Любой новый механизм сначала появлялся в качестве прототипа, и лишь затем шел в производство. Изначально, задача концептов заключалась в проверке пра-

6

вильности принимаемых решений. С появлением первых международных промышленных выставок в середине 19 века, прототипы стали одним из основных способов рекламы и демонстрации достижений. С появлением дизайна, концепты стали еще и предвестниками новых стилей и тенденций в формообразовании. Первым официальным автомобильным концептом является Бьюик Y-Job 1938 года выпуска. Со временем, количество концептов постепенно увеличивалось, а начиная с 80х годов, их количество росло почти что экспоненциально и сегодня без них мы не можем представить себе ни одну автомобильную выставку.

Концепт-арты, в свою очередь, изначально были отражением фантазий и представлений человечества о чем-то нереальном, фантастичном, а также о том, что может ждать нас в будущем. Все начиналось с иллюстраций к мифам, однако в то время мечты человечества были более метафизическими, и лишь со временем, когда человечество окончательно встало на рельсы технического прогресса, концепт-арты стали приобретать тот облик, который мы наблюдаем сейчас. Наибольшую роль в становлении концепт-артов сыграла научная фантастика, жанр литературы, появившийся в начале 18 века. Далее с развитием технологий, концепт-арты нашли свое применение и в кино и в компьютерной индустрии и в итоге, они даже стали соперничать с реальностью по качеству и правдоподобию. В результате, к концу 20 века, концепт-арты перехватили у концептов эстафетную палочку источника идей для автомобильной промышленности.

В результате проведенного анализа, охарактеризовано положение, сложившееся на сегодняшний день в транспортном дизайне, а также оценена роль концепт-артов и концептов в улучшении этой ситуации. В конце первой главы сформулированы цель и задачи проведенных исследований.

На основании исторического исследования, проведенного в первой главе, во второй главе выделены основные признаки, по которым следует различать концет-арты, концепты и промышленные образцы, и изучены существующие на сегодняшний день варианты определений данных категорий объектов, на основе чего был разработан классификатор, позволяющий обоснованно относить каждый конкретный объект к одному из рассматриваемых типов.

Классификатор (рис.1) состоит из двух осей. Одна определяет, насколько реален объект с точки зрения уровня сегодняшней науки, и выгодно ли его производство, другая показывает, какие из факторов учитывались дизайнером при разработке формы объекта.

■ ^Ш^ШИййр ■

Н г ■ ■ , \ . ' ; ■ ^ : 1 :

8 Концепт-арты

5 О п « к . . > Ш 1Ш)

1 «5 о

О о и о б X 8 | 1 I £ \

и ее с и & о се Р 8 3 х «

I _

Выполнимо выгодно Пром. образцы . 1 • г

Стиль + + + +

Конструкция + + + -

Материал + + -

Технология + - -

Учет факторов при разработке формы

Рисунок 1. Классификатор Исходя из этого, были даны определения каждому типу объектов. Концепт-арт - это тот объект, который является либо воплощением фантастических конструкций и технологий в новой форме, либо поиском новых стилистических решений без привязки к каким-либо техническим закономерностям; для его реализации требуется прорыв в тех или иных сферах науки или создание новых механизмов, либо более глубокая проработка формы с учетом других факторов.

Концепт - это объект, который уже имеет в своем арсенале необходимые конструкторские или технологические решения и его можно реализовать, сохранив при этом все заложенные в него функции; однако до промышленного производства ему необходимо дождаться как минимум «экономической целесообразности», что, к сожалению, происходит не всегда.

Промышленный же образец - это объект, под который запущено производство и налажены все технологические процессы, и чей выпуск является экономически выгодным и отвечает всем необходимым требованиям.

Анализ показал, что представленный классификатор не дает полной информации о возможных вариантах и нюансах разрабатываемых объектов, поэтому были выделены дополнительные признаки, которые позволяют более полно охарактеризовать представленный или разрабатываемый объект и они, соответственно, накладывают определенные требования к разработке тех или иных видов объектов. К этим дополнительным признакам относятся: I - тип транспортного средства, 2 - его инноваци-онность (какую идею/инновацию оно несет) и 3 - на что нацелена разработка (непосредственно на автопром, либо это разработка для кино, компьютерной игры и т.д.). Следующие же два признака представляют наибольший интерес.

4 - то, в каком виде объект был представлен публике (иными словами тип визуализации). Этот признак показывает, на каком этапе разработки находится рассматриваемый объект, ибо каждая следующая ступень требует более серьезного изучения и более глубокой проработки формы объекта:

a) Поисковый эскиз (ideation sketch)

b) Демонстрационный рисунок (conceptual rendering/illustration)

c) ЗО-модель

d) Масштабный или неходовой макет в натуральную величину (mock-up)

e) Ходовая (функционирующая) модель (масштаб 1:1)

5 - этап в стратегии фирмы. Классификация по этому признаку относится к проектам, которые нацелены непосредственно на производство: в последнее время, среди крупных автомобильных фирм наметалась тенденция создания и демонстрации большого количества концептов и концепт-артов, которые подготавливают публику к появлению новых моделей и, в тоже время, позволяют внести необходимые коррективы на основе полученных отзывов, если в этом будет необходимость.

В результате анализа автомобильных концептов, были выделены следующие типы объектов и соответствующие им этапы:

a) Стилистическое предложение (styling proposal).

b) Шоу-кар (dream car).

c) Концепт будущего стиля марки.

d) Концепт новой модели.

e) Прототип (prototype).

f) Предпромышленный образец (preproduction/test mule).

g) Промышленный образец (production)

Как известно, при том, что концепция (т.е. фирменный стиль) остаются неизменными, до промышленного производства доходит зачастую не та версия, что была изначально представлена на суд публике в качестве концепта. Для описания этого процесса в результате экспертной оценки была выявлена доля изменяемой формы на

9

каждом из этапов, по мере приближения объектов к промышленному производству (рис.2). Как мы видим, с каждым этапом доля формы, подвергаемой изменению, уменьшается - на первых этапах значительно, на финальных - более плавно, пока не доходит до 0, что соответствует началу промышленного производства. По этому графику, зная допустимое количество изменений, которые нужно внести в автомобиль, можно дать рекомендацию, сколько следует выпустить концептов, перед тем как запустить новую модель в производство. (Например, при рестайлинге или фейслифтин-ге существующей модели).

!Й

А

Стилевое Шоу-кар Концепт Концепт Прототип Предпром Пром предложение марки модели

Этапы развития фирменного стиля

Эскиз Демо 30-модель Макет Макет(1:1)

Этапы разработки объекта (тип визуализации)

ВЖГ" ¡¡здйл^к! Зонапром Зона концепта образца

Зона концепт-арта

Рисунок 2. Доля изменяемой формы объекта на различных этапах разработки фирменного стиля транспортного средства Логически можно также заключить, что аналогичная зависимость прослеживается и в классификации по четвертому признаку при создании конкретного концепта - с каждым новым этапом проработанность формы всё больше, и это постепенно приближает ее к финальному результату.

Таким образом, для характеристики объекта, разработанного в сфере транспортного дизайна и продемонстрированного публике в том или ином виде, была предложена специальная последовательность классификаций. Данный набор характеристик будет полезен и при разработке нового объекта, т.к. каждый из признаков об-

Ю

ладает своими специфическими параметрами, которые будут отражаться в итоговой форме разрабатываемого образца. Их изучение и перечень требований, которые предъявляет каждый из пунктов, являются интересной областью для дальнейших более конкретных исследований.

Исходя же из 4го и 5го признака и разработанного классификатора видно, что процесс проектирования и создания как отдельного объекта, так и нового фирменного стиля в целом заключается в прохождении всех стадий от концепт-арта, через концепт, и, если все складывается удачно, то дело доходит и до промышленного производства.

В третьей главе представлен краткий обзор существующих взглядов относительно методов и моделей дизайнерского проектирования, а также приведены основные определения и закономерности, лежащие в основе процесса дизайн-проектирования.

В ходе анализа истории развития транспортных средств, был составлен перечень известных факторов, которые направляют дизайнера при создании новой формы и определяют итоговый результат. Данные факторы были сгруппированы, и из них была составлена обобщенная модель дизайн-проектирования. Модель включает в себя три основных уровня:

• уровень средовых факторов,

• уровень базовых факторов

• уровень формообразующих факторов.

Средовые факторы описывают ситуацию в мире, стереотипы, сложившиеся в обществе, моду, т.е. все то, что окружает дизайнера. Базовые факторы - это те задачи, которые поставлены перед дизайнером, а также законы самого процесса проектирования и сопутствующие им понятия. Если говорить кратко, это техническое задание, со всеми входящими в него условиями. В отдельный уровень выделяются три основных формообразующих фактора - стиль, конструкция и технология и материалы, которые по нашему мнению оказывают непосредственное влияние на форму.

Все факторы взаимодействуют друг с другом, и даже незначительные изменения в одном из уровней могут привести совершенно к другому итоговому результату. Наибольший интерес представляют, конечно же, процессы, происходящие на последнем уровне (уровень формообразующих факторов), в результате которых и рождается финальная форма. Влияние факторов друг на друга может осуществляться как через разрабатываемую форму, так и опосредованно от нее. Т.е. либо один фактор задает форму (вносит в нее что-то новое), а другие факторы подстраиваются под изменения и оправдывают их, либо концепция одного из факторов передается другим факторам

11

и реализуется уже теми непосредственно в форме.

Для выявления закономерностей формообразования транспортных средств был проведен интернет-опрос. В опросе респондентам предлагалось попытаться оценить значимость каждого из трех формообразующих факторов (стиль, конструкция, технология и материалы) при формообразовании различных типов объектов транспортного дизайна и элементов их формы - т.е. предположить, на что больше ориентируется дизайнер при своей работе над объектом, и какой из трех факторов накладывает большие ограничения на создаваемую форму.

В результате сбора и обработки результатов опроса, были получены следующие графики и выявлены соответствующие закономерности.

Так, на рисунке 3 представлен график демонстрирующий изменение значимости факторов при разработке формы различных типов объектов - концепт-артов, концептов и промышленных образцов (в баллах). На данном рафике видно, что при переходе от концепт-арта к промышленному образцу значимость стиля постепенно снижается, при том, что влияние конструкции (Констр) и технологии и материалов (ТиМ) к промышленному образцу увеличивается значительно и в итоге даже превосходит значимость стиля.

1.0

0,0 ----------

Концепт-арт Концепт Промышленный

образец

Рисунок 3. Значимость факторов при разработке формы концепт-артов, концептов

и промышленных образцов Второй график (рис.4) отражает зависимость значимости факторов от размера элемента разрабатываемой формы. На нем видно, что на мелкие элементы формы большее влияние оказывают факторы стиля и технологии и материалов, а для общих пропорций более значимой является конструкция.

12

10,0

9,0

8.0

СО

О ЛО

о.

О

X го 6,0

-е-

л 1-, 5,0

о

£ ^ 4,0

у

ГО

X т 3,0

2.0

1,0

0,0

1 \

-♦-Стиль »-Констр ТиМ

О го 40 60 80 100

Элементы формы (в % от общей формы объекта) Рисунок 4. Зависимость значимости факторов от размера элемента формы Следующая закономерность, приведенная на рисунке 5, отражает изменение значимости факторов от масштабности объекта: при увеличении размеров объекта в отношении к размеру среднего человека до значения равного примерно 7, степень влияния стиля на формообразование объекта возрастает, а конструкции и технологии и материалов уменьшается. При дальнейшем увеличении габаритов объекта, значимость стиля понижается, а факторов конструкции и технологии и материалов возрастает.

10,0 9,0 8,0

О

5,0 4,0 3,0 2.0 1,0 0,0

I

________1

- Г - у

-Стиль -Констр ТиМ

10 100 Масштабность

Рисунок 5. Зависимость значимости факторов от масштабности объекта

13

На следующем графике (рис.6) видно, что с увеличением неизменной конструкционной части значимость стиля падает, а значимость конструкции и технологии и материалов возрастает. Под неизменной конструкционной частью здесь подразумевается не набор множества агрегатов, которые можно перетасовывать, а именно неразделимая конструкция/рабочий объем - например, двигатель в автомобиле, гусеничные движители или же салон автобуса, который определяет его функциональность, или кузов самосвала. Заметим, что салон легкового автомобиля (нового) не является жестким и неизменным по объему, поэтому тут его влияние не учитывалось.

----------

1,0-------

0.0 —______

0 0.2 0.4 0.6 0,8 1 1,2

Отношение размеров конструкционного элемента к целому объекту Рисунок 6. Зависимость значимости факторов от относительного размера основного функционально заданного (неделимого) конструкционного элемента

1860 1890 1920 1950 1980 2010 2040

Годы

Рисунок 7. Изменение значимости факторов на протяжении истории 5 автомобилестроения

14

Последний график (рис.7) посвящен оценке влияния факторов на формообразование автомобилей в исторической ретроспективе. Из него видно, что на протяжении всей истории автомобилестроения, значимость стиля постоянно росла (за исключением периода конца 60х - начала 80х годов) и сегодня она превосходит значимость факторов конструкции и технологии. Этот график подтверждает существующее мнение, что сейчас происходит перестройка производственной базы дизайнерского творчества, которая заключается в переходе от принципа «форма должна отвечать технологии, доступной промышленности», к концепции постиндустриального общества, которая гласит, что «технология обязана уметь эффективно воспроизводить любую задуманную художником и полезную человеку форму».

Полученные в результате опроса графики не только отражают нынешнее положение в дизайне транспортных средств, но их можно использовать как рекомендации непосредственно при разработке новых форм. Так, имея конкретную задачу, дизайнер может в результате объединения данных с графиков с первого по четвертый, получать значимость факторов для каждого элемента формы разрабатываемого объекта. Для этого необходимо:

1. Снять показания по каждому из факторов с графиков 1,3,4 по данным имеющимся относительно разрабатываемого объекта (а^ Ь;, где 1 - фактор формообразования)

2. Получить среднее значение данных с графиков 3 и 4, и получить его относительную величину

(Ь( + с,)/2=2н; г/10=0.1^ (1)

3. Данные графика 1 умножить на этот результат и в результате получить значимости факторов для разрабатываемого объекта в целом

а;*0.1^=х; (2)

4. Каждое значение из графика 2 (<!,) преобразовать в его относительную величину, перемножить с получившимся результатом по «общему объекту» и построить соответствующий график, аналогичный графику 2 для элементов конкретного разрабатываемого объекта.

О.Ы,*х,=у; (3)

Таким образом, на основании разработанной обобщенной модели проектирования, графиков, полученных в результате опроса, и результатов проведенного исследования, был предложен сквозной метод дизайн-проектирования, позволяющий получать более перспективные и инновационные формы, и в целом более функциональные и стилистически проработанные образцы транспортных средств. Этот метод можно представить в виде следующего алгоритма:

1. Сформировать базовый уровень проектирования (исходя из технического задания)

2. Создать и проанализировать среду проектирования (изучить существующие взгляды и стереотипы)

3. Учесть особенности каждого из признаков, заложенные в приведенных классификациях

4. Рассчитать значимость формообразующих факторов для различных элементов разрабатываемого объекта

5. Отрисовать существующие решения и экспериментировать с новыми формами и неординарными стилевыми аналогами

6. При разработке объекта всегда стараться пройти все три стадии по горизонтальной оси классификатора

• стадия концепт-артов - поиск стилистических решений

• стадия концептов - инновационная форма, конструкция и материалы

• стадия промышленного образца - увязка формы, конструкции, материалов и технологии производства

Начало проектирования со стадии концепт-артов позволит избегать шаблонов, находить новые, неординарные решения, а также сформировать базу инновационных предложений, которая может быть полезна в дальнейшем.

В четвертой главе приведен пример использования предложенного метода при дизайнерском проектировании кузова двухзвенного гусеничного транспортера. Описаны стадии анализа, сбора информации по заданной теме, анализа существующих конкурентов и формулировка начальных требований к разрабатываемому кузову, а также приведен расчет значимости формообразующих факторов по методике, рассмотренной в предыдущей главе, на форму транспортера в целом и на отдельные элементы его формы (рис.8).

Особо выделен процесс эскизной проработки и непосредственно процесс формообразования кузова концепта с описанием полученных вариантов на разных стадиях проработки. Во второй части главы дано подробное описание итогового варианта дизайн-проекта кузова двухзвенного гусеничного транспортера, на который был получен патент РФ на промышленный образец №75757 от 16.08.2010 (рис. 9а,б).

0.0

О 20 ДО 60 60 100

Элементы формы (в % от общей формы объекта) Рисунок 8. Зависимость значимости факторов от размера элемента формы для проектируемого двухзвенного гусеничного транспортера

Рисунок 9 а,б. Итоговый вариант дизайна кузова двухзвенного гусеничного

транспортера 17

В пятой главе обосновывается предложение по использованию такого инновационного материала как вспененный алюминий, при реализации разработанного варианта кузова двухзвенного гусеничного транспортера с целью повышения эксплуатационных характеристик как самого кузова, так и объекта в целом. Изложены свойства и характеристики этого материала. Перечислены и описаны основные способы его получения известные на сегодняшний день, а также способы производства из него различных деталей. Описаны перспективы применения вспененного алюминия в автомобильной промышленности. В результате аналитического обзора опубликованных материалов по вспененному алюминию, и, исходя из его свойств, предложен способ производства кузовных панелей из алюминиевых сэндвич-панелей с наполнителем из вспененного алюминия, а также концептуальный способ одноэтапного производства цельного кузова из вспененного алюминия с объемной внутренней силовой структурой.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Комплексный анализ концепт-артов, концептов и промышленных образцов, направленный на выявление закономерностей их формообразования, позволил сформулировать рекомендации по сквозному дизайн-проектированию, что обеспечивает создание инновационных и конкурентоспособных форм, наделенных функциональностью и инициирующих развитие технологии и инженерии.

2. Ретроспективный обзор развития концепт-артов, концептов и промышленных образцов позволил обосновать возрастание их значимости в процессе дизайн-проектирования и в развитии фирменного стиля автомобильных компаний, и выявить их основные функции и классификационные признаки как объектов транспортного дизайна. Это позволило разработать классификатор, учитывающий 3 уровня реализации объекта (выполнимо и выгодно; выполнимо, но невыгодно; невыполнимо) и глубину его дизайнерской проработки (стиль, конструкция, материалы, технология), на основании которого сформулированы определения концепт-артов, концептов и промышленных образцов в транспортном дизайне:

• концепт-арт - это тот объект, который является либо воплощением фантастических конструкций и технологий в новой форме, либо поиском новых стилистических решений без привязки к каким-либо существующим техническим закономерностям;

• концепт - это объект, который уже имеет в своем арсенале необходимые конструкторские или технологические решения и его можно реализовать, сохранив при этом все заложенные в него функции, однако на дан-

18

ный момент это не является экономически выгодным; • промышленный образец - это объект, под который запущено производство, налажены все технологические процессы, а также чей выпуск является экономически выгодным и отвечает всем необходимым требованиям.

3. Предложены уточняющие классификации объектов транспортного дизайна, позволяющие характеризовать концептуальные разработки по следующим дополнительным признакам - тип разработки, ее инновационность, назначение, глубина проработки (тип визуализации) и этап в создании нового фирменного стиля. Вместе с разработанным классификатором, данные признаки позволяют наиболее полно описать рассматриваемые объекты и в тоже время обосновать специфические требования, предъявляемые к ним.

4. Выявлена последовательность этапов развития фирменного стиля автомобильных компаний: «стилевое предложение», «шоу-кар», «концепт марки», «концепт модели», «прототип», «предпромышленный образец» и «промышленный образец»; на основании экспертной оценки установлено, что при переходе от этапа к этапу доля формы, подвергаемая изменению, монотонно убывает и достигает нуля на этапе промышленного образца, что соответствует концу завершению процесса проектирования и началу промышленного производства объекта. Установлено, что данная последовательность этапов представляет собой гармоничный процесс сквозного дизайн-проектирования, который включает в себя все три основные стадии, последовательно реализуемые в виде концепт-арта, концепта и промышленного образца.

5. В результате проведенного ретроспективного анализа выявлены три группы факторов, влияющих на дизайн-проектирование транспортных средств: сре-довые, базовые и формообразующие, с использованием которых разработана обобщенная модель процесса дизайн-проеткирования, наглядно иллюстрирующая взаимодействия факторов между собой. Показано, что к группе формообразующих факторов относятся «стиль», «конструкция» и «технология и материалы».

6. Для выявления существующих закономерностей формообразования в области дизайна транспортных средств, разработана методика экспертной интернет-оценки. Опросный лист размещен на сайте http://kondrakov.com/lepeshkin/Default.asnx. На основании статистической обработки результатов опроса, установлен ряд закономерностей, характеризующих изменение значимости формообразующих факторов («стиль», «конструкция» и «технология и материалы») от вида объекта, его масштабности, размера элемента его формы, относительного размера основного функционально заданного конструкционного элемента, а также изменение значимости данных факторов в исторической ретроспективе.

• установлено, что при переходе от концепт-арта к промышленному образцу значимость «стиля» постепенно снижается, при том, что влияние «конструкции» и «технологии и материалов» к промышленному образцу увеличивается значительно и в итоге даже превосходит значимость «стиля»;

• установлено, что при увеличении размеров объекта в отношении к размеру среднего человека до значения равного примерно 7, степень влияния «стиля» на формообразование объекта возрастает, а «конструкции» и «технологии и материалов» уменьшается; при дальнейшем увеличении габаритов объекта, значимость «стиля» понижается, а факторов «конструкции» и «технологии и материалов» возрастает;

• выявлено, что на мелкие элементы формы большее влияние оказывают факторы «стиля» и «технологии и материалов», а для общих пропорций более значимой является «конструкция»;

• установлено, что с увеличением неизменной конструкционной части значимость «стиля» падает, а значимость «конструкции» и «технологии и материалов» возрастает;

• показано, что на протяжении всей истории автомобилестроения, значимость «стиля» постоянно росла (за исключением периода конца 60х - начала 80х годов XX века) и сегодня она превосходит значимость факторов «конструкции» и «технологии и материалов».

7. Разработан алгоритм оценки значимости формообразующих факторов при дизайн-проектировании объектов транспортного дизайна, который позволяет дизайнеру определять значимость этих факторов как для транспортного средства в целом, так и для его элементов с целью выбора приоритетов при создании соответствующих форм перед началом проектирования, а также повышения качества итогового результата.

8. Разработанная модель и выявленные закономерности формообразования, позволили дать рекомендации по предлагаемому сквозному дизайн-проектированию. Прохождение всех стадий проектирования при разработке промышленного образца, включая стадии «концепт-арта» и «концепта», позволит дизайнеру как получать нестандартные решения, так и максимально удовлетворять все требования и условия, заложенные в техническом задании.

9. Используя полученные рекомендации, по заданию НТЦ «Спецтехника» МГТУ «МАМИ» разработан дизайн-проект кузова двухзвенного гусеничного транспортера, на который получен патент РФ на промышленный образец №75757 от 16.08.2010г.

10. Исходя из рекомендаций по сквозному дизайн-поекгарованию, предложены возможные способы производства кузовных панелей транспортных средств из такого перспективного материала как вспененный алюминий, заключающиеся в применении сэндвич-панелей с наполнителем из вспененного алюминия. Также описана теоретическая возможность создания всего кузова целиком за одну технологическую операцию с образованием уникальной внутренней пространственной структуры, повышающей эксплуатационные характеристики получаемого кузова и объекта проектирования в целом

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Лепешкин И.А. К вопросу о дизайне двухзвенного гусеничного транспортера. [Текст] / Ершов М.Ю., Лепешкин И.А. // Международный сборник научно-методических трудов и материалы всероссийского конкурса студенческих работ "Дизайн и технологии художественной обработки материалов". Выпуск 15. - Москва, 2008 - с.48-50

2. Лепешкин И.А. Перспективы дизайна автомобилей из вспененного алюминия. [Текст] / Лепешкин И.А. // Сборник "Современные проблемы инженерных исследований" Тезисы докладов московской городской конференции молодых ученых. РУДН. - Москва, 2008 - с.25

3. Лепешкин И.А. Двухзвенный гусеничный транспортер. [Текст] / Ершов М.Ю., Лепешкин И.А., Пирязев М.В. // Первый Российский Молодежный Инновационный Конвент. Каталог 100 лучших инноваций России. - Москва, 2008 - с. 182-183

4. Лепешкин И.А. Двухзвенный гусеничный транспортер. [Текст] / Ершов М.Ю., Лепешкин И.А. // XII международный салон промышленной собственности "Архимед". Каталог, часть2 - Москва, 2009 - с.56

5. Лепешкин И.А. Дизайн кузова двухзвенного гусеничного транспортера. [Текст] / Ершов М.Ю., Лепешкин И.А. // Известия МГТУ "МАМИ". - Москва, 2009. - № 1(7) - с.27-34*

6. Лепешкин И.А. Дизайн-проект кузова двухзвенного гусеничного транспортера. [Текст] / Лепешкин И.А. // Международный научный симпозиум "Автотрак-торостроение-2009". Материалы симпозиума. - Москва, 2009 - с.201-212

7. Лепешкин И.А. Дизайн-проект кузова двухзвенного гусеничного транспортера легкой категории по массе . [Текст] / Лепешкин И.А. // Каталог научно-технических разработок МГТУ "МАМИ". - Москва, 2009 - с.19-20

8. Патент на промышленный образец, Двухзвенный гусеничный транспортер, №75757 от 16.08.2010, РФ, заявка №2009501091 от 22.04.2009

9. Лепешкин И.А. Перспективы применения сэндвич панелей из вспененного алюминия в автомобилестроении. [Текст] / Ершов М.Ю., Лепешкин И.А. // Известия МГТУ "МАМИ". - Москва, 2010. - № 1(9) - с.136-147*

10. Лепешкин И.А. Применение сэндвич панелей из вспененного алюминия в транспортных средствах. [Текст] / Лепешкин И.А. // Международный сборник научно-методических трудов и материалы всероссийского конкурса студенческих работ "Дизайн и технологии художественной обработки материалов". - Москва, 2010

11. Лепешкин И.А. Перспективы применения вспененного алюминия в автомобилестроении. [Текст] / Ершов М.Ю., Лепешкин И.А. // «Автомобильная промышленность». - Москва, 2010. - № 10 - с.36-39*

12. Лепешкин И.А. Дизайн кузова вездехода из сэндвич панелей. [Текст] / Лепешкин И.А. // XIII Всероссийская научно-практическая конференция и смотр-конкурс работ студентов и аспирантов по специальности «Технология художественной обработки материалов» в МГГУ 2010г, сборник тезисов. - Москва, 2010 - с.36-38

13. Лепешкин И.А. Применение вспененного алюминия в конструкции транспортных средств. [Текст] / Лепешкин И.А. // XIII Всероссийская научно-практическая конференция и смотр-конкурс работ студентов и аспирантов по специальности «Технология художественной обработки материалов» в МГГУ 20 Юг, сборник тезисов. -Москва, 2010 - с.67-69

14. Лепешкин И.А. Классификатор дизайнерских разработок в области транспортного дизайна. [Текст] / Лепешкин И.А. // Известия МГТУ "МАМИ". -Москва, 2011. -№ 1(11) - с.59-67*

15. Лепешкин И.А. Классификация концепт-артов и концептов в транспортном дизайне. [Электронный ресурс] / Ершов М.Ю., Лепешкин И.А. // ЭНИ ДТП электронное научное издание «Дизайн. Теория. Практика.» - Выпуск 7, 2011. - www.enidtp.ru - е.38-59*

16. Лепешкин И.А. Закономерности формообразования концепт-артов, концептов и промышленных образцов в транспортном дизайне. [Электронный ресурс] / Ершов М.Ю., Лепешкин И.А. // ЭНИ ДТП электронное научное издание «Дизайн. Теория. Практика.» - Выпуск 7, 2011. - www.enidtp.ru - с.23-37*

* - издания по перечню ВАК

Илья Александрович Лепешкин

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

«Закономерности формообразования в дизайне транспортных средств»

Подписано в печать Заказ ^ /1 Тираж 100

Бумага типографская Формат 60*90/16

МГТУ «МАМИ» г.Москва, ул.Б.Семеиовская, 38