Более подробно (структурированные по процессу проектирования статьи) о проектах читайте в соответствующей рубрике “портфолио”.

Для просмотра офф-лайн можно
скачать моё резюме-портфолио в формате *.PDF (3,37 MB, Рус.),
но намного удобнее и экономнее
скачать интерактивное резюме-портфолио в формате справки *.CHM (2,36 MB, Рус./Eng., распечатка также поддерживается).
Если же Ваш антивирус не хочет скачивать такой формат – вот ссылка на него же, но в
заархивированном виде *.RAR (2,36 MB, Рус./Eng., распечатка также поддерживается).
Дело в том, что формат *.CHM итак сам по себе является архивом – поэтому с точки зрения размеров сжатие ничего не дало. Открывается *.CHM любым браузером, например встроенным в винду эксплорером.

В свойствах скачанного CHM-файла, возможно, надо разрешить скрипты – кнопка Unblock внизу на первой вкладке свойств файла (ПКМ на файле).

автомобильный дизайн
микроавтомобиль УмkА	микроавтомобиль У2А	микроавтомобиль У2А	автомобиль a-classe
панель приборов москвич	панель приборов москвич	панель приборов москвич	панель приборов москвич
автомобиль a-classe	автомобиль ё	автомобиль ё	автомобиль ё
автомобиль ё	автомобиль ё	автомобиль ё	автомобиль ё
броневик скорпион ЛТА
промышленный дизайн
чайник “дятел”	чайник “дятел”	чайник C	чайник C
тепловентилятор VFH2401-A	телефон DECT2	телефон DECT4	телефон DECT1
соковыжималка binaTower	соковыжималка binaTower	соковыжималка binaTower.jr	стакан binaTower.jr
вилка binatone	фотоаппарат holEOS	фотоаппарат holEOS	фотоаппарат holEOS
яйцо пасхальное valinmark	яйцо пасхальное valinmark	смартфон mgizmo	смартфон mgizmo
подвес pilotpro	подвес pilotpro	подвес pilotpro	cd-плеер uca
флешка samurai	флешка samurai	холодильник nord	дельфин autoaromat
дельфин autoaromat	холодильники nord	холодильники nord	конструктор ecoblok
конструктор ecoblok	конструктор ecoblok	светильник megatrus	светильник megatrus
графический дизайн
лэйбл ильямелехов	машинка HC402	машинка HC402	инструкция samurai
коробки megatrus	инструкция samurai	коробка samurai
12.2010

содержание

• альтернативное содержание

материалы

• политтехнологии
• слоистость и геометрические ограничения
• материаловведение
• возможности прототипирующих машин

машины (адреса и цены – Москва, 2007)

• >стеклопластик< –контактное формование–
• >смола< –SLA–
• >воск< “Ника Рус” –DodJet–
• >крахмал< >гипс< “Cybercom” -ZPrinter-
• >полиамид< “Prometen” –SLS–
• >полистирол< >полиамид< “СиП” –SLS–
• >полистирол< >полиамид< >металл< >керамика< >воск< >смола< “НАМИ” –SLS–MJM–SLA–
• >смолы< “АБ Универсал” –PolyJet–
• >акрил< “МАТИ” –MJM–
• >ABS< “Красный Пролетарий” –FDM–
• >ABS< “АРТИ” –FDM–
• >ABS< >смола< “Jetcom” –FDM–PolyJet–
• >ABS< >PC< >PPSF< >смола< “Система” –FDM–PolyJet–

STL-терапия

• правильный экспорт *.STL в программе Rhino
• неправильный импорт *.3DM в программе SolidWorks
• быстрое лечение файлов *.STL в программе Magics
• мои секретные приёмы подготовки *.STL

альтернативное содержание

Предлагаю следующую последовательность раздумий над изготовлением прототипа в г. Москва:

исходные данные – 3D-модель изделия (с толщинами)
1. выбор материала прототипа (в зависимости от его назначения)
2. выбор доступных машин и ограничения геометрии камер
3. подготовка, экспорт Rhino и проверка Magics файла *.STL
4. рассылка архивированных STL-файлов (всем кандидатам в изготовители)
5. сравнение цен и выбор изготовителя (не забываем и/или про доводчика)
6. оценка качества реальных готовых изделий (очная ставка с изготовителем)
7. оплата и изготовление прототипа

Первые три пункта достаточно подробно разобраны ниже. Последние четыре – выдаются в качестве домашнего задания для большей задумчивости. А для еще более осознанного выбора информация по каждому быку-производителю структурирована по вопросам:

• материалы – из чего делать прототип? ограничения размеров камер?
• орг.вопросы – где делать? адреса? форматы файлов? как прикинуть стоимость?
• дополнительные сведения – у кого еще что есть? (3D-сканер там и т.п.) или кто по-человечески общаться умеет (отменятина)?
• в конце ещё больше отменятины – мои секретные приёмы подготовки STL-файлов.

политтехнологии

Для того, чтобы перестать адекватно воспринимать окружающий мир и уметь грамотно мусорить в высоколобых форумах, надо пользоваться умными терминами. Количество технологических процессов прототипирования ~ соответствует числу производителей этих машин. Тут царит гео-политический порядок. Каждое обще сформулированное название технологии подразумевает, чаще всего, какую-нибудь одну-единственную пиндосскую фирму, застолбившую процесс.

В области RP (Rapid Prototyping – быстрое прототипирование) это нижеследующие аббревиатуры.

Технологии на фотополимеризации – светоотверждении жидкой смолы:

SLA (Stereo Lithography Apparatus) – стереолитография, облучение УФ-лазером, 3D Systems, Inc., США;
SGC (Solid Ground Curing) – облучение УФ-лампой через фотомаску, Cubital America, Inc., США;
DLP (Direct Light Projection) – облучение УФ-лампой через DLP-маску, Texas Instruments, Inc., США;
MJM (Multi Jet Modeling) – многоструйное напыление смолы и засветка, 3D Systems, Inc., США;
PolyJet – напыление головкой капель смолы и засветка УФ-лампами, Objet Geometries Ltd., Израиль.

Технологии спекания/склеивания порошков и листовых материалов:

SLS (Selective Laser Sintering) – спекание лазером порошков, DTM Corp., США, 3D Systems, Inc., США;
InkJet – напыление головкой капель связующего, отверждающего порошок, ExOne Company, США;
ZPrinter – трёхмерный бумажный (гипсовый) цветной принтер Z Corporation, Z-Corp., США;
LOM (Laminated Object Manufacturing) – склеивание и резка листовых материалов, Helisys, Inc., США.

Технологии тепловой обработки твёрдых материалов:

FDM (Fused Deposition Modeling) – выдавливание расплавленной лески, Stratasys, Inc., США;
DodJet – напыление головкой нагретого полимера и фрезерование, Solidscape, Inc., США.

слоистость и геометрические ограничения

Все современные прототипирующие машинки строят модели ПОСЛОЙНО – ПО СЕЧЕНИЯМ. Исходная деталь в формате *.STL (твёрдотельная модель с замкнутым поверхностным контуром) разбивается на слои, например по оси Z (высота), наносится контур слоя материалом и “заштриховывается”. Потом следующий слой и так далее. При “нависании” последующего слоя над предыдущим для опоры в нижнем слое потребуется вспомогательный МАТЕРИАЛ ПОДДЕРЖКИ, не прилипающий к основному. Чем больше эта побочная материалоемкость, – тем выше цена и ниже прочность детали. Кроме того, эту поддержку нужно будет удалять с готового изделия.

Все очень просто. Вот два рисунка как может быть расположена деталь в камере. Красным кружком обведены два основных параметра ценообразования (исключая значительно меньшие амортизацию станка, время и электроэнергию работы, и чистую прибыль). Это количество материала детали (Weight_of_Part) и количество материала поддержки (Weight_of_Support), идущие на изготовление. Например, при процессе MJM, материал поддержки (воск белого цвета) стоит примерно в 1,5 раза дешевле основного материала, а среднюю цену высчитывают по среднему расходу, что ~ соответствует 2 частям поддержки на 1 часть материала.

В принципе деталь влезет в камеру, если ее положить “плашмя” (2 случай), но тогда отношение расхода поддержки к материалу, как подсчитала программа, будет 6,5:1. Обратите внимание – в первом случае прогнозируется истребление 1 картриджа поддержки Support_Cartridge_Estimated, а во втором – 4 (!). Всё это сильно увеличит стоимость детали. Поэтому горизонтально-протяженные детали не желательны, их надо строить “стоя” (1 случай). А если деталь не влезает “стоя” в камеру по высоте, то лучше разрезать ее на две части и склеить их после изготовления. Отношение расхода снова не превысит норму.

Ещё почему не стоит строить круглые детали в положении “лёжа на боку”: кроме возрастающего времени изготовления и повышенного расхода материала поддержки (а он не бесплатен), есть ещё фактор расположения слоев материала в изделии. Эффект ступенчатости. Это же-таки послойный синтез. Представляете себе как будут расположены слои в цилиндрическом изделии, если его положить на бок? Несмотря на заявленную минимальную толщину слоя, реальные ступеньки на пологих участках будут больше, а качество поверхности хуже. И насколько неравномерно будет распределяться по изделию его прочность и шероховатость? Посмотрите рисунок…

Опять-таки как склеивать куски? Насколько клеевой шов будет незаметен, зависит от доводчика. Но почти во всех процессах обязательно это делать сразу после изготовления, т.к. через неделю эллипсы поделенного надвое стакана могут и не совпасть. Если деталь будут пропитывать растворителем, шкурить, а затем красить (не в один слой), то надо очень постараться, чтоб он был заметен. Если грамотно сконструированную деталь грамотно разрезать, склеить и снять внутренние (неизбежные в процессе изготовления) напряжения – её не “поведет”. Отсекать следует не несущие элементы. Прочность может снизиться, но не настолько, чтоб отвалиться от вибрации работающего в сборе устройства. Это в случае изготовления действующей, работающей модели. А для статической таких проблем вообще не существует.

материаловведение

Большинство серьезных прототипирующих машин работают с термопластами. В отличие от реактопластов, это полимеры и композиции на их основе, способные под воздействием тепла многократно переходить из твёрдого состояния в пластическое, а, следовательно – быть переработанными в изделия по любой из политтехнологий. Воск, бумага, гипс предназначаются для неработающих прототипов (mock-up) или для разрушения – литья по выплавляемым моделям, вакуумного или формования гипсовых форм (изготовления матриц) и т.п.

Все SLA-методы (стереолитографические, там где жидкие полимеры) имеют высокоточные и качественные модели, но нестабильные со временем размеры (коробление, особенно на свету). Нам говорят про всякие добавки в смолы и обещают завести эти композиции к моменту изготовления, – но цена обязательно скажет своё слово. Доступные литографы – для ювелирки и мелких (сплошных) барельефов. Тонкостенные детали им не по зубам, сильно коробятся. Нестабильность размеров можно обойти, если сразу собирать макет, не давать деталям лежать по-отдельности. Тепловая обработка – FDM и спекание порошка SLS – более стабильная геометрия, но качество поверхности модели хуже. Опять же первые более дорогие, вторые дешевле. Качество поверхности MJM, SLA и FDM можно (и нужно) улучшить дальнейшей шлифовкой и полировкой, SLS – обрабатывается плохо. Если необходима мастер-модель под силикон, то лучше SLA-методы, меньше ручного труда с доводкой и соответственно более точный результат. Если нужны конструктивные макеты (несущие нагрузку), то только FDM, SLS-пластики и иже с ними.

Лирическое отступление. Вот фраза с одного пошло-посреднического сайта – “В технологии SLS используются: порошковый пластик, металл, нейлон и керамика.” – это типа нейлон уже не пластик! То, что это торговая марка фирмы Дюпон и за ней скрывается обычный полиамид-6, все уже давно и надёжно забыли. Они же у себя пишут, что “Технология FDM применяется для получения единичных образцов изделий, по своим функциональным возможностям приближенных к серийным”, в то время как “MJM технология используется для проверки внешнего вида изделий, их функциональности и собираемости.” Опять-таки такой момент. В MJM технологии применяется акриловый фотополимер – брат известного всем оргстекла. А в FDMе используется АкрилонитрилБутиленСтирол. Это трёхкомпонентный сополимер, из названия которого уже видно, что его структура модифицирована бутиленом, улучшающим свойства ударопрочности и эластичности относительно тех же чистых акрила и стирола. И ещё: в фотополимере присутствует добавка, вызывающая реакцию полимеризации под действием направленного пучка фотонов. Как влияет эта добавка на прочность основного полимера? Правильно! Хрупкость растёт. А нить >ABS<а в картридже уже полимеризована и подвергается лишь кратковременному температурному воздействию в момент расплавления при прохождении через фильеру. На сайтах очень часто аппелируют к понятию конструкционных пластиков. Но из всех перечисленных на вышеозначенном сайте материалов, к таковым можно отнести только тот самый нейлон и, в большей степени, поликарбонат. Перерабатываемый по технологии FDM.

>стеклопластик< –контактное формование–

Конкуренцию быстрому прототипированию составляет изготовление mock-up моделей (без внутренностей) методом контактного формования из стеклопластика по пластилиновой модели – вручную. Метод вредный, медленный, но дешёвый, и позволяет изменять (“доводить”) форму изделий на пластилине. Это очень хорошо для крупных деталей, где дизайн, бывает, рождается только на макете в натуральную величину. Например, обвес или кузовные облицовочные детали автомобилей. Детали получаются очень крепкие, тяжёлые, в матрицу часто закладывают каркас, несущие и крепёжные детали, результат хорошо окрашивается. В ближайшем Подмосковье изготовление корпуса мелкой бытовой техники обойдется в 300-500$ за деталь, причем в цену входит изготовление и разрушение пластилинового макета в процессе формования. Возможно получение и тонкостенных корпусных (действующих) макетов этим методом, но т.к. все делается hand made, то и цена вырастет прилично…

К тому же качество метода очень сильно привязано к каждому конкретному мастеру. Рукастый опытный мастер – отменная деталь, новичок – погрешность в миллиметры. Полезно познакомиться с человеком лично и посмотреть на результаты его труда, прежде чем заказывать макет. И ещё необходимо быть уверенным, что он не поручит работу нанятому новичку, а будет делать или хотя бы доводить модель сам… Внимание! Хороший мастер может оказаться немного медлительным – следует договариваться с ним о сроке исполнения как минимум за неделю до настоящего срока. Стеклопластик – материал тоже тяжело обрабатывемый, и, как следствие, пластилиновый макет должен быть максимально точным. В случае качественных (и соответственно значительно более дорогих) матриц, возможно большое число съёмов.

>смола< –SLA–

материал >смола<

Стереолитография – самая старая, распространенная и относительно дешевая доступная технология. В Москве и Подмосковье установок много – десяток, – больше, чем всех других. Чистота поверхности очень приличная. Доводить зачастую не нужно. Можно покрасить, но краска плохо “пристает” и со временем расслоится, отвалится. Идеальный метод получения маленьких сплошных (solid) фигурок, ювелирных изделий. Если цвет не важен, технология подходит и для ненесущих прототипов для оценки внешнего вида. Детальки будут цвета застывшей эпоксидки, весьма хрупкие, но зато полупрозрачные. Проблема в том, что при всей доступности, материал деталей – смола. Детали получаются желтоватые, хрупкие и сильно коробятся и ужесточаются со временем, поэтому рекомендуется тонкостенные детали изнутри (ещё на этапе моделинга) усилить ребрами и вообще желательно замкнуть обьём.

В силу дешевизны и отработанности метода, мастер-модели SLA часто используют для изготовления силиконовых форм (все дело происходит в вакуумной камере), в которые потом можно отливать пластмассу для получения практически любых по прозрачности и упругим свойствам деталей, – не дешево очень, но возможна мелкая партия деталей (4-10 штук)… Стоимость изготовления модели в Шатуре зависит от применяемой фотокомпозиции – от 30 руб/куб.см (ИПЛИТ-1), от 40 (Акриловая), от 90 (Эпокси), от 100 (ИПЛИТ-1 “Ю”). Минимальная стоимость заказа 300 руб., при стоимости заказа свыше 3000 руб. доставка в Москву курьером бесплатно, постоянным клиентам скидка 10%.

Кого устраивает, покопайте SLA тут:

ИПЛИТ РАН (Шатура) http://shatura.laser.ru/Rapid/index.html или http://www.ilit.laser.ru/ii3p.htm
НИИТавтопром http://www.niit.ru/prot.html и http://rpc.niit.ru
Chameleon Technology http://www.chamtec.ru/Services/prototip.htm
а также “АБ Универсал” и НАМИ, рассмотренные ниже.

>воск< “Ника Рус” -DodJet-

ТехЦентр Solidscape, http://www.solidscape.ru/index.html
адрес 127299 Москва, ул. Клары Цеткин, д.3
проезд м. “Войковская”, тр.57 до остановки “Платформа Красный Балтиец”, карта
тел/факс (495) 787-99-68, 156-19-17
mailto:service@solidscape.ru файлы *.STL
машинки Т66 Вenchtop, Т612 Вenchtop фирмы Solidscape, Inc.
материал >воскоподобный<

Согласно процессу DodJet, более аккуратное (по сравнению с нанесением материала) фрезерование каждого слоя, даёт очень высокую точность и чистоту поверхности (за счёт времени). Материал – малозольный литейный воск, т.е. модели предназначены специально для дальнейшего получения литья (например металлического) по выплавляемой модели.

С 2001 г. в Москве на базе ЗАО “Ника Рус” работает технический центр компании Solidscape (изготавливающей одноименные 3D-принтеры) и осуществляет сервис-обслуживание в России, странах СНГ и Восточной Европы. ТЦ предлагает услуги по установке, обучению персонала, обслуживанию, обеспечению расходными материалами и запчастями, а также выполняет заказы на изготовление моделей, и 3D-сканирование.

Компания “Ника-Рус” также является официальным дистрибьютором в России и странах CНГ программного обеспечения для дизайнеров JewelCad, Rhinoceros, Flamingo, TechGems, 3DESIGN>jewel V3. Кроме самих инструментов есть и обучение пользованию ими, в т.ч. дизайнерскими пакетами.

>крахмал< >гипс< “Cybercom” -ZPrinter-

Cybercom Ltd., http://www.cybercom.ru/
адрес 109029, Москва, Михайловский проезд, д.3, стр.13
тел (495) 786-36-72 факс (495) 786-36-76
контактное лицо Головунин Иван mailto:cybercom@cybercom.ru файлы *.STL, *.WRL, *.PLY
цветной 3D принтер Spectrum Z510 фирмы Z-Corp.
материал >крахмал< >пропитанный смолой гипс<

Кроме официальной дистрибуции (продажи и обслуживания) 3D-принтеров ZCorporation, компания Cybercom (ООО “НИЦ Кибернетики и Автоматики”) предлагает и услуги по прототипированию. В последнее время они заменили основной материал с крахмала на гипс (гипсовый порошок zp130, связующее вещество zb58) с последующей пропиткой эпоксидной смолой, цианокрилатом или воском. Материал напоминает наждачный камень, больше всего похож на полиамид SLS, только есть возможность строить разноцветные детали. Материал также твёрд и хрупок, никакой пластичности не имеет, ничего общего с пластмассами.

На сегодняшний день у них одни из самых приятных цен за куб. см, что крайне обоснованно для габаритных моделей, и если прозрачность и упругость не важны, то данный метод вполне конкурентноспособен даже с относительно недорогими изделиями SLA-технологий. Базовая стоимость 1 куб. см прототипа зависит от объёма затраченного порошка (до 100 см3 – 1,2 ?, от 100 до 500 см3 – 1,1 ?, свыше 500 см3 – 1,0 ?, оплата производится в рублях, цены указаны без учета НДС (коэф.1,18)). Стоимость может измениться в зависимости от сложности и геометрии деталей. Срок выполнения заказа обычно 1-2 рабочих дня.

Кроме трёхмерных принтеров предлагаются трёхмерные сканеры, и услуги 3D сканирования, трёхмерного моделирования и визуализации.

>полиамид< “Prometen” –SLS–

ИПЦ Прометэн, http://www.prometen.ru
адрес МО, г.Королев, ул. Комсомольская, д. 8
тел 8 (916) 641-33-73 контактное лицо Суспицына Елена mailto:prometen@prometen.ru
тел (495) 643-23-95 mailto:info@prometen.ru
файлы *.STL
машина EOSINT P700 фирмы EOS GmbH
материалы >полиамид<

Инновационно-производственный центр «Прометэн» (на базе РКК “Энергия”) обладает 2мя установками EOSINT P700 и EOSINT M270, которые изготавливают детали методом селективного лазерного спекания (SLS). Однако, на данный момент предлагаются услуги только первой из них и единственный материал – полиамид PA2200.

>Полиамид< Изделия из пластика PA2200 по св-вам очень похожи на АБС-пластик, (полиамид 12), хорошо шлифуются, полируются, сверлятся и при некоторой толщине можно нарезать резьбу. Химически устойчив к большинству растворителей – следовательно, его можно красить. Применим в качестве действующих макетов. Шероховатость поверхности Rz40…Rz80, цвет “белоснежный”. Геометрические ограничения выращенных за раз деталей (без склеивания) – размер камеры EOSINT P700 – 700×380x580 (мм). Минимальная толщина вертикальных стенок 0.6 мм (0.15 для горизонтальных (толщина слоя)). При выращивании деталей под сборку рекомендуемый технологический сборочный зазор – не менее 1 мм(!).

>полистирол< >полиамид< “СиП” –SLS–

S&P International, RPChemie, RPSalon, RPService, TKA, Raychem
адрес 123100 Москва, 2-я Звенигородская д.12а Береговой проезд , д.2, стр.3
проезд м. “1905 года”, пешок 5 мин. (напротив автосалона “ПанАвто”)., карта м. “Фили” (первый вагон), авт.653 карта, карта
тел (495) 259-63-24 факс (495) 727-39-21
тел (495) 727-39-20 доб. 111 контактное лицо Гаврилин Сергей mailto:sipcom@snpint.net
тел (495) 727-39-20 доб. 252 контактное лицо Кравец Ирина mailto:ikravets@snpint.net
размер письма 2 Мб файлы *.STL
машина SnP-XXX фирмы S&P International
материалы >полистирол< >полиамид<
машина Formiga P100 фирмы EOS GmbH
материалы >полистирол< >полиамид<
машина DTM фирмы DTM Corp.
материалы >полистирол< >полиамид<

“СиП” – Спекаемые Порошки. Шутка. По этой технологии перерабатывают полистирол, полиамид. На mock-up моделях из >полистирола< нужно увеличивать толщину хотя бы до 10 мм – для прочности, а также желательно не делать замкнутых полостей; при наличии внутренних ниш “выбивать дно” для более легкой очистки от порошка. Полистирольные модели из установки отмываются в воде от лишнего порошка. Изнутри же песок выдувается водой и кистями. Хорошо сушится и легко шкурится. Верхний слой достаточно прочный, не раскрошивается, а вот внутри… Полистирол красить автоэмалями нельзя – ничего страшного не произойдет, может только чуть размягчиться и будет впитывать краску как губка… Есть средство – перед покраской надо загрунтовать любой грунтовкой по пластику и затереть поверхность (в одну сторону) шкуркой-нулёвкой. Волокна чуть сомнутся, поры забьются и краска ляжет очень ровно.

>Полиамид< Основной материал. Позволяет изготовливать достаточно прочные тонкостенные оболочки (корпусов). Тонкие длинные защелки выдерживает, но вообще-то гнётся плохо. Дошлифовка не нужна, если только подготовка к покраске. Поддается шпаклевке и крашению всеми известными автомобильными эмалями. Изделия из полиамида могут быть применимы в качестве действующих макетов. Ограничения геометрии файлов – минимальный радиус 0,2 мм, толщина 1,5 мм.

>полистирол< >полиамид< >металл< >керамика< >воск< >смола< “НАМИ” –SLS–MJM–SLA–

Центр Быстрого Прототипирования, http://www.namirp.ru/, http://rp-salon.ru/
адрес 125438 Москва, Автомоторная ул., д. 2.
проезд авт. 123 от м. “Петровско-Разумовская” или “Водный стадион” до остановки “НАМИ”
тел (495) 456-40-10 контактное лицо Сальников Николай Александрович mailto:salnikov@nami.ru
тел (495) 453-95-50 контактное лицо Петриков Андрей Михайлович mailto:nami@namirp.ru
файловый ящик mailto:namirp@yandex.ru размер 3 Мб формат Parasolid *.X_T
машинища Vanguard фирмы 3D Systems, Inc.
материалы >полистирол< >полиамид< >нейлон< >металл< >керамика<
машинка ThermoJet фирмы 3D Systems, Inc.
материал >воск<
машинка Viper si2 фирмы 3D Systems, Inc.
материал >смола<

Серьёзная установка SLS есть в НАМИ. Vanguard – главная рабочая лошадища в НАМИ. Из-за него другие машины вынуждены простаивать без пищи. Применяемые корма, т.е. материалы:

При желании про экспорт из Rhino в некоторые другие форматы можно почитать в родном риновском хелпе – Help > Help_Topics или по-русски в уроках http://www.llutte.narod.ru/lesson11.htm и http://www.eol3d.com/index.php?pageid=tutors&action=show&tutorid=34. Вот только теперь, выделив тщательно-выверенную меш-модель, можно спокойно жать на File > Export_Selected, выбирать расширение *.STL (скорее всего binary и для SolidWorks, как самой распространенной промыш. проги) и слать разбитые по 2 Мб архивированные файлы Михаилу…

неправильный импорт *.3DM в программе SolidWorks

Чертежи между конструкторами часто удобно пересылать в формате ЁПРСТ (eDrawings):
*.EPRT – файлы трёхмерных деталей
*.EASM – файлы трёхмерных сборок
*.EDRW – файлы двухмерных чертежей

Это такой “PDF-подобный” формат для чертежей, развиваемый SolidWorks, не позволяющий редактировать деталь, но зато идеально подходящий для всякого рода технических презентаций, оценки конструкции, просмотра сечений в реальном времени, рецензирования. Просмотрщик таких файлов – программа eDrawings Viewer http://www.edrawingsviewer.com/ распространяется бесплатно, кстати, ее дистрибутив можно включить и в сам файл чертежа, сделав исполняемый файл *.EXE. Заказчик всегда сможет открыть такой файл, просмотреть его, сделать скрин-шоты и пометки… и, что особенно важно для нас, cможет сохранить модель в твердотельный *.STL для последующего прототипирования.

Подготовить файл ЁПРСТ можно в eDrawings Publisher / Professional, которые можно скачать с упомянутого выше офиц. сайта или обнаружить его в составе дистрибутива SolidWorks. Итак, перед нами стоит задача корректно передать построенную в Rhino поверхностную модель в SolidWorks.

Для этого существует хороший бесплатный импортёр-плагин для SolidWorks, созданный официальными родителями Rhino, SolidWorks/3DM_import, доступный на официальном сайте Rhino – http://www2.rhino3d.com/resources/display.asp?language=&listing=157. После его установки в главном меню SolidWorks появляется “лишний” пунктик Insert > Surface > Rhino_Imported… Указываем файл *.3DM с заранее сохраненной замкнутой меш-поверхностью и, если он понравился плагину, деталь появляется в Дереве конструирования (FeatureManager) SolidWorks в виде ОДНОЙ ЗАМКНУТОЙ ПОВЕРХНОСТИ Поверхность-Импортированный1. Далее, подвергнув ее Инструменты > Диагностика импортирования…, автоматически получаем ТЕЛО (солид) – замкнутую, в понятиях SolidWorks, модель Импортированный1. Также и значок поверхности в дереве должен изменится на значок солида.

Часто импортированные поверхности передаются не корректно (рваные и искаженные куски) или при импорте распадаются на НЕСКОЛЬКО ИМПОРТИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ. Как показывает практика, возможности конвертера SolidWorks, не доступного из существующих меню импорта, часто намного аккуратнее, чем плагина. Чтобы воспользоваться его возможностями, выполняем следующий троянский трюк:

САМОЕ ВАЖНОЕ – вместо файла *.3DM можно указать любой файл следующих расширений – IGES (*.IGS;*.IGES), Parasolid (*.X_T;*.X_B;*.XMT_TXT;*.XMT_BIN), ACIS (*.SAT), STEP AP203/214 (*.STEP;*.STP), VDAFS (*.VDA), VRML (*.WRL), Solid Edge (*.PAR), Inventor (*.IPT), ProE (*.PRT), Rhinoceros (*.3DM)!!! SolidWorks честно и с корректной конвертацией геометрии заменит троянца на нужную деталь, причем даже расположение детали относительно системы координат сохранится оригинальным. То есть появился прекрасный конвертер (импортёр) файлов, почему-то скрытый из основных меню SolidWorks! Теперь, если всё само собой не перевелось в солид, можно проводить любимую Диагностику импортирования и любоваться на отображаемый в Дереве конструирования значок свежеиспеченного тела. Нарадовавшись вдоволь, жмем File > Create_eDrawings для создания файла ЁПРСТ или File > Save_As… для экспорта в *.STL…

быстрое лечение файлов *.STL в программе Magics

Иногда, даже после сохранения сеточно-правильной модели в Rhino в формат STL, мелкие поверхности могут выродиться в линии или “отвалившиеся” части поверхностей. В этом случае файл *.STL надо лечить в специальных программах, ориентированных на работу с сеточными оболочками. Самая волшебная такая программа – Materialise Magics RP http://materialise.be/magics-rp/main_ENG.html – позволяет АВТОМАТИЧЕСКИ исправлять различные дефекты и ошибки в теле STL-файла… Зарегистрировавшись здесь же http://materialise.be/software/form_ENG.html можно скачать демо версию.

Итак, загрузив File > Load_Part… файл-пациента *.STL в Magics, жмем на аптечку – кнопочку с красным крестом (как на скорой помощи), находящуюся в верхней панели Magics. Или выбираем команду Tools > Fix_Wizard….

Откроется окошко-аптечка “скорой помощи” на вкладке анализов Analyse. По умолчанию назначено сдать анализы на все болезни, кроме двух нижних. Жмем нижнюю правую кнопку и сдаем их. Если они есть, то машинально нажимаем нижнюю правую кнопку, переходим на очередную вкладку, жмем, как правило, вторую сверху кнопку Apply в разделе Automatic, затем снова нижнюю правую кнопку, потом опять Analyse, нижнюю кнопку и так далее… пока все лекарства не примем и не вылечимся. Подробности болезней можно узнать, развернув Help нижней левой кнопкой (она же его и закрывает). В конце лечения от файла должна остаться одна оболочка (shell) и ноль болезней. Сдав основные анализы, можно переходить к полному выздоровлению – Full_Analysis и соответствующим лекарствам. Ситуация, показанная на картинке, свидетельствует, что пациент полностью здоров и готов стать супер-моделью. File > Save_Part_As….

Кроме того, на официальном сайте Rhino http://www2.rhino3d.com/resources/ наличествует ОГРОМНЕЙШИЙ список плагинов/импортёров/экспортеров для Analysis, CAM, Jewelry, Prototyping… Например, в одном из форумов я прочитал, что вполне аккуратно экспортирует STL-файлы ювелирный плагин к Rhino Techgems3. Будет время, и сам поковыряюсь с плагинами…

мои секретные приёмы подготовки *.STL

Итак, несколько советов от меня, накопившихся за время необновления статьи…

Под склеивание куски желательно делить “в шип”, чтобы потом куски сами выставлялись при сборке. Однако, если после прототипирования придётся дошлифовывать место склейки (неразборное соединение) – то шип, наоборот, не удобен, – плоскости под прямыми углами легче для доводки вручную.

Можно сохранить модель в увеличенном масштабе Transform > Scale > Scale_3D (в 10 раз) , загрузить в Magics и вернуть масштаб в нормальный – уменьшить – уже тут. Ошибки исчезнут.

При экспорте в Magics возможны, кроме STL, другие форматы, при открытии которых можно играть с точностью перевода, например – при импорте IGES поэкспериментируйте с параметром Accuracy. Если сохраненный файл открыть с меньшим допуском, то в нём будет меньше ошибок геометрии, – вроде разорванных вершин, несостыковки граней. Для прототипирующих машин, а следовательно, и STL-файлов, часто точность 0.01 мм (штампы) избыточна и достаточно 0.1 мм (а то и грубее).

Не обьединяя поверхности в деталь (солид) сохраняем ее (множество поверхностей) из Rhino в формате STL. Далее открываем их в Magics и обьединяем уже там (лечим, делая shell). Этот приём даже можно назвать “неаккуратным моделингом”. Как курьёз, можно сказать, что при моделинге можно вообще не добиваться точного совпадения граней, а все углы “сшить” в волшебной программе Magics!

При переводе в меш, Rhino особо щепетильно относится к контуру переводимой поверхности, выполняя перевод для контура точнее огрубления самой поверхности. Поэтому, если при достаточных настройках сетки оболочки какая-то внутренняя грань всё-таки коробится, разделите поверхность прямо по ней, переведите куски в меш по-отдельности (контуры останутся чёткими), а уже потом соедините. Совет чем-то похож на предыдущий, но позволяет варьировать точность сетки для каждой из составляющих модель поверхностей.

Смешные системные требования: Windows, Pentium 4, 512Мб RAM, видеокарта 64Мб

Официальный сайт http://moi3d.com/download.htm. Там можно бесплатно скачать триальные (обучающие) версии:
- или полнофункциональную, но ограниченную 30-ю днями (9 мегов)
- или безграничного по времени пользования но без сохранения результатов (последняя особенно удобна для учебных целей) 6,5 мегов.

Установка и русификация:
1. Установите MOI 1.0 Final Retail.exe (на последнем шаге снимите галочку немедленного запуска программы)
2. Установите апдейт moi_v1_1_update.exe
3. Запустите программу и введите серийный номер

Для русификации интерфейса (возможности, можно переключать туда-сюда ничего не заменяя) можно
скачать мой файл русификации с интригующим названием RussianStrings.txt (30КБ)
После установки любой из вышеуказанных версий 1.0, 1.0 Trial, 1.1,…

4. Поместите скаченный файл RussianStrings.txt в системную папку установленной программы C:\Program Files\MoI 1.0 (Trial)\ui\
5. Запустите программу и в нижнем меню нажмите кнопку Options. Откроется окно настроек, в котором в самой верхней вкладке General есть второй пункт Language (Язык). Выберите язык интерфейса Russian (Русский). Всё готово к вдохновению.

Можно насладиться web-интерфейсом или поиграть со следующим параметром в той же вкладке Общее “Размер меню”. Подвигайте движок и протащитесь от новых технологий… Понажимайте все настройки. Всегда можно вернуться к исходным, нажав кнопку внизу окна настроек “Восстановить по умолчанию”, поэтому НЕ СДЕРЖИВАЙТЕ СЕБЯ. Рекомендую после месяца работы на русском, переключите интерфейс на английский и попробуйте привыкнуть к англ. понятиям.

Программа использует многозадачную идеологию и всё работает и можно менять “на ходу” (т.е. не знаете как переводится, не снимая задачу, вызвали окно настроек, переключили интерфейс на русский, разобрались, “воткнулись”, переключили обратно… И так далее.. Можно вообще не закрывать это окно настроек, а перетащить его в угол экрана или на второй монитор. )

Ошибки в переводе, очепятки, пожелания и свои варианты этого файла прошу присылать мне не задумываясь.

Недостатки программы: нет слоёв, цветов и групп – всё это появится во 2 версии скоро. Но веб-интерфейс – это супер, настраиваемо всё!

Весь интерфейс открыто лежит в папке C:\Program Files\MoI 1.0 (Trial)\ui\
Пожалуйста – меняй всё, что хочешь…
Скажем, надоела тебе кнопка какая-то…
или всё время жмёшь не туда
или нужно что-то своё добавить
или поменять на кнопки Алиаса или Рины или Солида..
или…

Инструменты можно загружать отдельными Jawa-скриптами и дополнительные менюшки HTML-файлами. Появился новый инструмент (кто-нибудь написал математику и выложил на форуме) – ты скачал, в папку положил – и у тебя новая кнопка и возможности! Я уж молчу как можно под себя всё изменить (внешний вид, панели, расположение, путь вызовов меню и пр…!!!!)

Революция web-интерфейсов в софтостроении идёт уже сейчас. И у Вас есть шанс успеть приобщиться к новым технологиям до того, как они окажутся всюду вокруг Вас и вытеснят все традиционные программы с Вашего компьютера…

В октябре 2008 года украинская фирма Nord провела конкурс дизайна в 2х номинациях: холодильник и газовая плита. Участникам предлагалось скачать 3d-модель старого прибора и, не изменяя компоновки и основных размеров, предложить свой дизайн. Обсуждение работ всех участников ниже проходило в неформальной обстановке в основном ещё до определения победителей и поэтому в некоторой степени обьективно отличается от выбора жюри. Вашему вниманию предлагается упорядоченная (по проектам) стенограмма “круглого стола” с участием трёх участвовавших в конкурсе промышленных дизайнеров, тьфу, то есть, конечно, охотников… Материал состоит из 2х жирных кусков: на первое “охотники” в свободной форме просто обсуждают проекты (свои и чужие), на второе — официальные материалы, посланные “охотниками” на конкурс Nord (и картинки, и описания).

меню (состав блюд круглого стола)

обсуждение проектов конкурса nord

• Мелехов Илья
• Степанов Олег
• Ковбасюк Роман
• Востриков Андрей
• Бондаренко Андрей
• Кузнецова Инна
• Ткач Илья
• Бельмас Денис
• Суздалев Олег
• общее
• Верещагин Олег
• Коваль Андрей
• Синкевич Пётр
• Пантус Евгений
• победители конкурса nord

подробные описания проектов “охотников”

Мелехов ильЯ (блюдо — холодильник)

• Обзор рынка. Задание на проектирование
• Экстерьер. Тенденции и эргономика
• Интерьер. Ящики или полки? — Двери!
• Интерфейс. Интерактивность
• Итоги

Востриков Андрей (1е блюдо — холодильник)

• Эргономика
• Дизайн
• Итог

Востриков Андрей (2е блюдо — плита)

• Конструкция
• Эргономика, функциональность
• Дизайн
• Итог

Ткач Илья (блюдо — холодильник)

• Описание проекта

обсуждение проектов конкурса nord

Мелехов Илья подробнее о проекте ниже

Мелехов: Новая покупательская ниша — вроде тех, кто хочет новый холодильник, но привыкли к старому.

Востриков: Именно! Образ сразу узнаваем, чёрт возьми, таких вот атмосферных вещей и не хватает.

Мелехов: А ты кого отметил? Какие мысли? Как тебе мой “старичок”?”

Ткач: Твой “старичок” нравится — прежде всего идея использовать старую стилистику, у меня самого до недавнего времени ЗиЛ похожий стоял дома, очень нравится такой подход, Но то, как эта стилистика перенесена на большой холодильник — не нравится, — пропорции теряются, он становится толстый, неуклюжий. И ещё момент: ручки находятся одна под другой, человек хватает за верхнюю и пальцами цепляет ещё и нижнюю.

Мелехов: Да, может быть можно сразу и две дверцы открыть. Но так и можно и сейчас во многих, где ручки вертикальные. Это не плохо, может и хорошо. С моими ручками может быть другая проблема — прищемить пальцы между ними — вот это серьёзнее. Но я подумал об этом: ручкам легко сделать дно, параллельное щели между ними. Тогда пальцы в это дно упрутся и проблемы не будет. По поводу пропорций — ничего не поделать, нордовцы их задали, как говорится, попробуй сделать по-другому… Мне мой до сих пор нра

Степанов Олег

Мелехов: По холодильнику мне сразу же Степанов понравился — идея конечно от витрины, но “открывать пол-холодильника” — это почти моя была цель проектирования. Только я об этом в записке написал, а он сделал. Соответственно он должен был взять золото в холодильниках. Плита мне кажется эта же идея — слабее.

Востриков: Да возможно, но вот над возможностью сделать туже плиту более “демонстрирующей” — очень грамотно, нордовцы обязательно ухватятся. Плюс сейчас в моду стали входить эдакие аэрогрили, видел наверно, так вот плита Степанова, прямое продолжение идеи собственно. Холодильник его не помню если честно. И в шорт листе не вижу

Мелехов: Холодильник Степанова почему-то из шорт-листа вырезали и добавили какого-то Синкевича (будем думать, ошиблись ). И вообще его витрина и идея поворотных полок — надо было авангардной РАМНОЙ конструкции проект делать (когда идею придумал), была бы рама трубчатая, как дерево, с вращающимися дисками, а не корпусная! “Дерево” надо было видеть сквозь стеклянные дверцы, а у него недодумано — корпус старый мешает идее. Я живо представил: посмотрели на холодильник, и подумали: “и в эту стеклянную витрину мы положим своё сало?! На всеобщее обозрение?!” А между тем идея отличная, секторы-дольки-ящики классные, если доделать (для офисного пользования).

Ткач: Степанова и Ковбасюка работы вычурные и ничего более. Круглые холодильники и плиты делали уже сто раз, это непрактично.

Ковбасюк Роман

Мелехов: Ковбасюк понравился, но тоже не додумал — тут надо было учитывать, где стоит холодильник. Делать две двери распахивающиеся навстречу, “открытый угол”, т.е. без рамы, без уплотнения на углу. Учесть, что кухонные столы и кухонные полки над ними на разное расстояние всегда от стены выпирают.

Востриков: Не знаю, имхо вообще лишнее.

Мелехов: Нет, идея маленькой дверцы сбоку — очень нужна.

Ткач: Что даёт эта волнообразная форма? Да ничего, ни функционально, ни композиционно, ни логически ничего не несёт, просто идёт выпендрёж, — да, работа из-за этого выделяется на общем фоне, но на самом деле пустышка. А как будет откидываться столик, если холодильник со всех сторон окружён, да и зачем он, — ведь есть кухонный стол?

Мелехов: Ну да, волна дурацкая. А вот идея дополнительной маленькой дверцы сбоку отличная. Без столика, конечно — столик не в кассу. Часто холодильник “зажат” в угол, а надо вытащить какое-нибудь масло только или пакет молока. И дверцу можно как раз по высоте между кухстолом-плитой и навесными полками сделать. Не открывая холодильника, достаёшь мелочи. Идея правильная.

Мелехов: Короче, я их идеи бы развил, переделал, дотянул бы…

Востриков: Если они молодцы, посадят своих дизайнеров додумывать и доделывать

Мелехов: Да, выгодно, блин, конкурсы нынче устраивать!

Востриков Андрей подробнее о проекте ниже

Мелехов: Очень круто! Я впечатлён! Ты очень здорово, по-дизайнерски мыслишь, я бы тебя бы сразу взял бы на работу, ознакомившись с проектом. Уровень как дизайнера твой очень высокий, молодец. И если по идеям я тоже не плох, то до твоего уровня рендеров ещё далеко. Я в конкурсе, как теперь понимаю, действительно во многом благодаря своему рекламному тексту. Я бы даже сказал, что потратив 10 штук баксов на конкурс, украинцы здорово разжились идеями… А если все 27 проектов такого уровня?!

Востриков: Да пусть берут, главное чтобы воплотили. От идеи до реализации.. да сам знаешь

Мелехов: Да, согласен, знаю. К сожалению… Полка под бутылки — офигительно!

Востриков: Да собственно зря, — её же только из пластика можно сделать — отдельная прессформа. Но на конкурсе грех об этом думать

Ткач: Дизайн полочек в холодильнике мне жутко понравился. А ещё детальная проработка серьёзная, в отличие от моего проекта.

Мелехов: По поводу твоей цельной полки (на двери) — идея ясна, отличная для “бюджетной” модели, не уверен, что украинцы оценили… Ухудшение удобств за счёт уменьшения деталей и увеличения качества — очень труднопонимаемая весчь! Но острые края внизу полок по углам — это плохо. Квадратные ящички и яйцеполки плохо сочетаются, да и грязь накопится…

Востриков: Видно хреново, но на всем протяжении полок есть некислая щель, как раз чтобы можно было протереть и грязь вымыть. С острыми углами более чем согласен, сначала думал как это решить на уровне одной детали, а потом уже дизайном занялся. Там в этих полосках свой шик конечно, но ты прав, надо было как-то сгладить это всё.

Мелехов: Тебе надо их (острые нижние углы) просто вырезать. Пусть там по углам будут сквозные дырки. Внешне мало что изменится, а отсутствие дна в этих углах многие вопросы снимет. Полоску оставить — она красивая, а вот дно в углах убрать (пусть дно останется в “прямоугольной” части). Но, конечно, это со стороны сразу ясно, а когда сам делаешь…

Востриков: Откажусь от выдвижной дверцы и немного дофигачу по деталям… может и получится что, хотя практика показывает что такие крупные предприятия хрен раскачаешь. Собственно почему и подход нордовцев удивил / порадовал — зашевелились, видимо всё-таки давят их китайцы, ищут пути противодействия.

Мелехов: А я даже не знаю, стоит ли? — Они вряд ли имеют силы на столько идей…

Востриков: Конечно сами идеи смысла не имеют в таком плане. Тут скорее знаешь, использовать повод для начала разговора. Сам холодильник придётся конечно поменять, но не фатально, плюс некоторые доделки доделать. Ну а не получится, значит не получится. Я вон белорусов на выставке видел один раз — видно радеют тоже за дизайн, хоть немного, волны там всякие сделали и т.д.

Мелехов: А ещё чувствуется ты на холодильнике выложился, а плиту сделал по инерции… А я вот выдохся уже на внешности своего холодильника, а внутри плохо продумал, на плиту вообще времени не хватило, зато рекламный текстик забацал…

Востриков: Без описания холодильник вообще выкидывать можно Реально. Хотя думал что именно им “всех победю” — не победил.

Мелехов: Я тоже втайне на текстик надеялся. Но вижу уровень других участников высокий, а я схалявил наполовину. Надо было (как теперь понимаю) плиту делать — там конкуренции почти не было. Хотя они постарались выбрать почти всех, кто оба предмета сделал — и тут я бы пролетел мимо…

Востриков: Ну чёрт знает, кстати, ведь не с воздуха взял, действительно переговорил с народом — с заморозкой всё так и есть, т.е. у меня идеи идеями, а холодильник — холодильником Плита действительно делалась по остаточному принципу, идея с крышкой конфорки давно в башке крутилась, но на нормальную реализацию не хватило усердия.

Мелехов: Согласен, конечно электроплиты выглядят лучше газовых. Но что-то мне подсказывает, что донецковцы эту фишку не просекут. “Их конструкция будет блокировать пролитую на поверхность жидкость от заливания конфорок” — это почему? — вроде ж всё плоское.

Востриков: Должны были просечь, я ж целый чертеж сделал по сечению, просто идея сама сыровата, надо проверять.

Востриков: Жидкость будет блокироваться — кресты подставки имеют высоту такую чтобы являться бортиком для конфорки. Наверное на картинках совсем не видно, ну да это фигня всё…

Мелехов: По поводу твоей плиты — картинок — отметил прикол — ручки некоторые включены, значит газ идёт, но не горит… Травимся?

Востриков: В этом отдельная штука, за что я бы Бондаренко пожурил — обязательно! должна быть чёткая видимость какие конфорки включены, а какие нет. Обязательно! это же газ. Ещё лучше этот фактор реализован у Инны Кузнецовой. Именно по этому я повернул две ручки. Но ты прав, конечно, надо было как-то конфорку включить одну просто не подумал в тот момент.

Бондаренко Андрей

Востриков: Бондаренко очень грамотно поймал, что нордовцы захотели — дёшево сделать холодильник другим. Согласись, что для переделки дизайна дверцы придётся делать штамп и очень дорогой. А тут можно и гибкой обойтись, плюс богатовыглядящая поверхность стекла — потрахаться придётся, но думаю, вполне получится.

Мелехов: Да, я тоже качество картинок и нормальность идеи оценил. Но дизайна тут нет — это стайлинг и кстати не факт, что в быту удобно со стеклом… Да и кухня нужна к нему не малогабаритная. В мою 6-метровку не впишется.

Мелехов: А Бондаренко — мастер иллюзий, что тут говорить — смотри картинки…

Кузнецова Инна

Мелехов: Я Инну (плиту) тоже сразу отметил, но идею давно уже видел — даже вроде как делают такие ручки во всю…

Ткач Илья подробнее о проекте ниже

Мелехов: Он расстроен? Я что-то его проект не отметил вообще.

Востриков: Да а как там рассмотреть что-то, не видно же было нифига.

Мелехов: Я ему такое накатал — может обидеться:
“…Проект у тебя, если серьёзно, сыроват, но для бесплатного конкурса — по-моему в самый раз! Если бы ты жил на Украине — я думаю был бы в призёрах (особенно если бы ещё и плита такая же была — финалисты почти все, кто сделал оба проекта — я случайно влез туда)… Теперь по-серьёзному. Критикую:

Мелехов: 1. Внешний вид. Решение основное стилистическое сзади — никто не увидит, как будто бы холодильник спроектирован на вызывание эффекта у мастера-наладчика. Пришёл чинить холодильник, отодвинул от стены и — “Ах, Вау!”… И это немного странно. На G5 похож — это не плохо в принципе. Про пластику Apple можно почитать тут.

Мелехов: 2. У тебя очень хорошее чувство деления на части, цвета приятные. Опять же красив вид сверху, но кто его там увидит кроме кошки?

Мелехов: 3. Спереди пользоваться наливом напитков неудобно — ямка под стакан мала, неглубока, по высоте тоже недостаточна. Стакан нельзя поставить. Тогда уж надо делать полочку-крышку, откидывающуюся сверху — в горизонт. И на неё чашку, стакан ставить. Изнутри (а толщина стенки мала — у меня дома у холодильника сантиметра 3…4, а утеплитель нельзя тоньше делать) — не хватает ёмкостей для наливаемых снаружи напитков или крышек заливных… Значит, недодумал идею.

Мелехов: 4. Вырезы под ручки грамотные, но насколько удобно пользоваться — не знаю, зависит от размеров, может и ничего…

Мелехов: 5. Изнутри на двери полка верхняя — такое ощущение, что не влезет в камеру при закрывании из-за радиусов камеры. Т.е. она острее, чем место, куда встанет при закрывании двери.

Ткач: Я почти всё время убил на внешность холодильника, на внутренности времени уже не хватило.

Мелехов: 6. Кстати, общее ощущение внутри очень удачное. Напоминает гороховый стручок, матовые стёкла, цвет, освещение, блестящие части — всё гуд. Надо было на этом и играть. Т.е. ещё сильнее проявить. Толщину полок сделать, что-нибудь круглое (и блестящее)… Ящики все не унифицированы, лучше уж все закруглить, потерять немного объёма, зато одинаковые сделать. В общем ощущение стручка (кстати по англ. pod — тоже намёк на Apple) в интерьере — это твой основной плюс, а ты его мало использовал. А жаль.

Ткач: Один человек мне уже говорил, что на айпод похож.

Мелехов: 7. Идея проволок-поддержки бутылок нормальная, крепкая, а вот удержать банки металлические не удастся (знаю, с автомобильными панелями приборов в своё время намучался). А вот стеклянные банки обычные за горлышко удержать можно — оно более выгнутое. И крышки у всех стандартные — значит, и можно в один пенал их позадвигать.

Мелехов: Видишь, я всё раскритиковал, извини, такая преподавательская привычка. Не обижайся, я и у себя сейчас кучу недостатков вижу. Когда что-то увлечённо делаешь, часто не можешь взглянуть со стороны. Твой проект нравится девушкам (вот моей жене например), а значит дизайн верный, чувство стиля есть. Со временем и профессионализм появится холодный… В общем, не обижайся за критику, расти, бери пример с 30-летних нас… сайт мой почитывай.

Ткач: Я наоборот радуюсь когда мои работы критикуют. Учусь на ошибках.

Бельмас Денис

Мелехов: Я в конкурсе отметил сразу Степанова и Ковбасюка. Бельмас, считаю, зря попал в финалисты.

Ткач: Хм, а я бы с точностью до наоборот расставил . Бельмас особо порадовал, Суздалев и Бондаренко по-моему хорошо сделали, — конечно трудно судить по маленьким картинкам.

Суздалев Олег

Мелехов: Ты путаешь качество презентации и дизайн (идеи). Да, все перечисленные тобой мастера рендеринга, но идеи — просто вычурное оформление плоских дверей, идей ноль.

общее

Мелехов: 1. Украинцы будут в первых местах — было ясно, в общем-то и правильно. И ещё почти все там те, кто сделал сразу 2 проекта.

Мелехов: 2. Идей почти нет, но рендеры отменные — тоже ясно. Участники — архитектурку обслуживающие максовщики…

Мелехов: 3. По плите мне показалось совсем нечего оценивать.

Мелехов: Кстати, подумав над конкурсом, стало ясно, что холодильники вообще имеет смысл делить по потребителю на:

1. домашние (частного назначения, вроде моего), и
2. офисные (которыми пользуется куча народу вроде Степановского). Его холодильник надо выполнять отдельно стоящим посередине кухни, большим, с дверями на всех сторонах — фактически состоящим из дверей… И тут идея вращающихся полок и маленьких отсеков-долек для каждого сотрудника-планктона очень кстати. И в конкурсе надо было оговорить какой нужен. А-то Степанов для двухдверного с морозилкой снизу — не в тему получается.

Принципиально разный подход к проектированию для семьи и для офиса должен быть.

Востриков: Ну слушай, это же конкурс, излишнее усложнение рамок ТЗ приведет к одинаковым решениям у участников

Мелехов: Возможно ты и прав…

К сожалению, совсем не осталось времени обсудить проекты:

Верещагин Олег

Коваль Андрей

Синкевич Пётр

Пантус Евгений

победители конкурса nord

Организаторы: АО НОРД, г. Донецк, Украина совместно с Дизайн бюро КАРАНДАШ, г. Киев. Жюри конкурса: представители Научно-исследовательского института бытового машиностроения УкрНИИБытМаш, практикующие дизайнеры. Председатель жюри — Член Союза дизайнеров Украины, преподаватель ДонНАСА Щербак Н.Г.

В результате судьи распределили места следующим образом:

• Категория “Холодильник”
  победитель — Бондаренко Андрей, г. Николаев, Украина.
  второй приз — Ковбасюк Роман, г. Сумы, Украина.
  второй приз — Мелехов Илья, г. Москва, РФ.
• Категория “Плита”
  победитель — Степанов Олег, г. Одесса, Украина.
  второй приз — Бельмас Денис, г. Луганск, Украина.
  второй приз — Востриков Андрей, г. Москва, РФ.

Архив с работами победителей в большом разрешении можно скачать по ссылке. (*.RAR, 6.42 MB)

подробные описания проектов “охотников”

Мелехов Илья (холодильник)

30.10.2008

1 Обзор рынка. Задание на проектирование.

Технический предел. …Год назад мне пришлось покупать новый холодильник. Старый вышел из строя, его давно надо было сменить, просто он долго (более 20 лет) работал и не ломался. Сейчас все производители предлагают практически одно и то же, а цена зависит от качества (страны-сборщика) и более всего от веса бренда. Поскольку технически все холодильники почти одинаковы, производители могли бы выделяться за счёт дизайна — но почему-то все делают одинаковые прямоугольные коробки, чуть отличается только Gorenje, предлагая модели с вогнутыми поверхностями на дверях (чем-то напоминающие колонны) — но такой дизайн мне просто не нравится и в нашей кухне кажется не уместным.

Малогабаритный фактор. Дизайна не должно быть “слишком много”. Не хочется, чтобы холодильник был экстравагантным, кричащим, “кислотным” или агрессивным. По моему мнению, это вообще один из самых консервативных товаров (наряду с мебелью) и его дизайн должен опираться на опыт человека, его корни, детство. Должен быть эволюционный, а не революционный путь. В малогабаритной городской кухне нет места и чёрно-белым контрастным полосам, к тому же образ холодильника в нашем представлении совсем другой. Больше всего тёплых воспоминаний оставляет характер (стиль) старого “круглого” холодильника. Мне хотелось купить себе не слишком подавляющий (не громадный) старый холодильник, но с современной технической начинкой. Но в магазинах нет ничего подобного. Как оказалось, такой стиль сейчас называется “ретро”, он же “классический” и холодильник “в стиле 50-хх”.

Отсутствие конкурентов. На рынке Москвы продавался единственный такой холодильник — Gorenje, модель Retro. Мы обзвонили дилеров и оказалось, что его надо заказывать и ждать пару месяцев. А через месяц нам везде сообщили, что он снят с производства. В интернет ситуация не намного лучше: есть американский Big Chill Cruiser (в Россию не поставляется) и несколько (судя по количеству предлагаемых вариантов очень удачных) моделей Smeg Fab28-32, которых у нас в магазинах тоже не купить. Странно, что при устойчивом спросе — очень многие в магазинах искали то же, что и мы — в этой нише нет предложений.

Особенности холодильников. Раньше техника не была встроенной в стенки, мебель кухни, и воспринималась отдельно стоящей, с разных, часто боковых ракурсов. На современной кухне такой “объёмный” дизайн вытеснен стилем “плоской передней панели”. Весь корпус часто спрятан от взгляда, встроен, иногда боковых стенок нет вообще, а дизайн современного оборудования фактически сводится к дизайну двери. Однако, в отличие от всех остальных предметов на кухне, холодильники остаются самостоятельными, им отводится функция хранителей очага, устоев, традиций. Это единственная большая техника, выполняемая в собственном корпусе и корпус которой до сих пор важен, скажем, по сравнению со стиральными машинами или плитами, которые все стараются “спрятать” в стенки (хорошо было, если бы они вообще были маленькими, незаметными). В случае холодильника, его размер часто “должен быть большим”, уверенным, — это основа семьи. Его эстетическая роль очень важна.

2 Экстерьер. Тенденции и эргономика.

Прячем логотип. Здесь важно отметить и другую современную тенденцию. Маркетологам хорошо известно явление необъективного предпочтения покупателя только одной марке. Человек как бы начинает “собирать” предметы одного и того же производителя. Этот психологический феномен объясняется не только стремлением производителей делать “свой” дизайн, но и тенденцией увеличения эмблем и названий. А компании, выпускающей сразу все товары не существует. В результате люди покупают товары разных брендов и, составляя их вместе, получают разноцветие шильдиков и эмблем. Фирмы успешного дизайна понимают основы этого феномена упрощают и прячут свои эмблемы, делая акцент узнаваемости на дизайне в целом. Если даже Nike и Apple убирают свои (хорошо раскрученные) логотипы с обложек, одежды и передних панелей техники, — то есть покупателей раздражают даже названия таких известных фирм, — что уж говорить про “слабые” бренды? Если мы хотим, чтобы вещь жила долго, долго нравилась, хорошо вписывалась в интерьер, мебель — надо прятать логотип на заднюю панель или, как поступил я в случае с холодильником, “под обложку на первый разворот”. Это простой механизм прямого увеличения продаж.

Перенавеска дверей. Я задумывал свой проект холодильника таким, чтобы он максимально сочетал в себе универсальность современных холодильников и хранил тепло, доброту старых. Его дизайн выполнен так, чтобы он мог восприниматься со многих сторон. Его можно было бы поставить и в прихожей, если места на кухне недостаточно (проектировщики почему-то это часто не учитывают). Если же холодильник стоит в углу кухни — как правило это именно так, ведь он имеет большую высоту и в полосу кухонный стол-плита-мойка, объединённую общей столешницей, не вписывается, т.к. разделит их пополам. Такое решение неудобно и будет выглядеть громоздко, поэтому холодильники ставят в угол. И здесь особенно важна функция перенавески дверей. Двери всех современных холодильников симметричны или допускают быструю перестановку петель. Все же “классические” холодильники (и Gorenje Retro, и Smeg Fab28, и Big Chill) имеют “автомобильные” непереставляемые ручки, а значит и двери.

Ручки дверей. В моём холодильнике основной формообразующей функцией двери является функция перенавески двери, ручки утоплены в поверхность (опять же автомобильный приём, но уже современного автомобилестроения). Ручки дверей переставляются в те же посадочные места, что и средние петли. Ручки выполнены металлическими, неподвижно закреплёнными к торцам дверей, но их форма такова, что при той же форме, они легко могут быть спроектированы как двигающиеся, толкающие в гоизонтальных плоскостях. При этом толкатели будут упираться в панель между дверьми. Дверьми мы пользуемся постоянно, и функция поворота ручки очень важна, иногда даже является определяющей покупку. Так, например, происходит при покупке холодильников Liebherr (именно из-за ручек моя жена сначала заметила, а потом и остановила свой выбор на холодильнике этой марки). На мой взгляд ручки вполне безопасны и позволяют даже одновременно открывать сразу 2 двери. Если же на макете проявится то, что пальцы не должны обхватывать ручку целиком, её можно снабдить дном, не портя внешнего вида. Тогда пальцы будут упираться в плоскости, параллельные плоскости деления двух дверей (параллельно щели). И в виде сверху мы будем видеть дно, ручка не будет “висеть”.

Верхняя петля. Спроектирована специальная верхняя петля, позволяющая открывать двери на 160 градусов при том, что по своей конструкции она является встроенной, а не накладной, как на всех моделях с перенавешиваемыми дверьми. Эта петля очень важна, так как позволяет сохранить “старый” дизайн, не делая разъём сверху видимым (как скажем у Gorenje). Разъём и стыки деталей прячутся от глаз пользователей, переводятся в плоскость, перпендикулярную взгляду, уплотнения упрощаются. Навеска дверей осуществляется в обычной последовательности, снизу-вверх, петля в верхнюю дверь ставится заранее и прикручивается к основному корпусу уже вместе с дверью. Увеличенная толщина двери также способствует более поступательному движению при закрывании, и резиновые уплотнители по контуру дверей работают в лучшем режиме. Из-за глубины двери, массы (продукты на полках двери), приходящиеся на петли, дают меньший изгибающий момент, т.к. расположены ближе к центру двери если смотреть сверху.

3 Интерьер. Ящики или полки? — Двери!

Засекание дверей. Если холодильник стоит у окна (а другой угол в многоквартирных домах часто занимает мойка, “привязанная” к общему канализационному сливу), то при открывании дверей, двери упираются в подоконники и батареи центрального отопления. Эта проблема (как и необходимость низко наклоняться за вещами) обычно решается размещением основной секции выше, на уровне рук, а отделения морозильника внизу холодильника. Ниже располагают те отсеки, которые используются реже. Человеку удобнее брать предметы с полок на уровнях выше пояса и класть в ящики ниже этого уровня. Неудобно пользоваться глубокой полкой (надо тянуться за предметами и залезать внутрь коробки), равно как и глубоким ящиком. У холодильников (точнее у мебели с относительно толстыми поворотными дверцами) есть и другая проблема — при неполном (а часто и 90 град. не достаточно) открывании двери, часть проёма засекается толщиной двери и выдвинуть ящик полной ширины нельзя. Значит, оси петель надо размещать как можно ближе к боковым габаритам, а ящики для овощей (обычно внизу основного отделения) делать раздельными. Получается такой алгоритм: выдвинь сначала ящик, ближний к открытому косяку двери, а потом сдвинь на его место второй и выдвини его. То есть фактически люди чаще пользуются одним ящиком и реже вторым.

Глубокие двери. Наиболее часто же пользуются дверьми (полками на дверях). Все продукты, которые часто убираются / достаются из холодильника надо размещать на них. Представьте, насколько удобнее был бы холодильник, который состоял бы только из 2х дверей, 2х сложенных половинок, ракрыв которые, можно было бы зайти внутрь. Многие из этих проблем решаются в моём проекте, где основная функция возложена на двери. БОльшая по сравнению с обычными холодильниками округлость двери и смещение разъёма делают дверь более толстой, глубокой. Открывая её, мы открываем бОльшую часть холодильника, доступ к продуктам становится проще. Полки имеются и у двери морозильной камеры. Они предназначены для небольших часто используемых предметов — масла, мороженного, льда. Отсутствие пространственного разъёма — он весь лежит в 1 плоскости — снижает и повышенные требования к качеству базирования дверей. Ведь выравнивать их относительно верхней неподвижной части (здоровенная щель у Gorenje Retro) уже не нужно.

Дверные полки. Глубина полок на обеих дверях выбрана по пакету молока (как самого толстого продукта) — 110 мм, высота отделений на основной двери рассчитана из высоты 1,5 и 2,0 литровых пластиковых бутылок воды (350 мм). В нижние полки двери ставятся подукты тяжелее, в верхние — легче. Поэтому высота между полками вверх уменьшается. Обязательно надо вкладывать ещё и маслёнку (из 2х деталей) и подставку для яиц для дверной полки.

Морозильная камера. Наличие мотора холодильника занимает часть морозильной камеры ступенькой на треть высоты. Эта особенность вместе с толстой дверью с полками используется для компоновки двух объёмов приблизительно одинаковой глубины. Можно использовать или три ящика (приблизительно одинаковой длины) или, что более соответствует реальному использованию, — два ящика. Один чаще используемый полуоткрытый снизу и вдвое большего объёма постоянно закрытый сверху. Чтобы этот большой ящик использовать, надо широко открыть дверцу морозильного отделения. Нижний же ящик, из-за того, что выдвинут относительно верхнего, открыт сверху для продуктов и в большинстве ситуаций не требует выдвигания.

Уверенные решения. При компоновке я не шёл ни на какие компромиссы. Снаружи корпус выполнен из металла. Полная толщина стенок основного отделения холодильника (с теплоизоляцией внутри) везде 35, морозильного — 80. Из-за толщины дверцы морозилки полки на двери сместились внутрь (относительно полок на более тонкой двери основного отделения). Все стенки камер (пластик) имеют литьевые уклоны. Возможно, общий внутренний объём из-за этого стал немного меньше, чем у конкурентов — у меня он около 320 литров. Но надёжность теплоизоляции намного важнее. Я не стал использовать для основного объёма холодильника и выпуклую часть крыши сверху. Все резиновые уплотнители остались прямолинейными. Глухая верхняя часть холодильника используется для электроники, там расположен большой вентилятор, — внутри камер его объём не выпирает, отдельного объёма для лампы также нет.

4 Интерфейс. Интерактивность.

Светопроводящая пластмасса. Основным технологическим новшеством, применённым в проекте, является светопроводящая пластмасса (детали, выделенные бежевым или жёлтым цветом на картинках). Пластмасса непрозрачна для глаза и проницаема для подсветки. Из этой пластмассы целиком выполнены внутренние короба холодильных камер, за ней же расположены многочисленные светодиоды. Светодиоды позволяют намного более экономно и ярче освещать камеры, благодаря малым размерам их можно разместить практически везде. Отдельной лампы в холодильнике нет, зато из светодиодов можно сформировать любую картинку на задней стенке или боковых стенках камер.

Тач-универсальность. Привычные кнопки и регуляторы у холодильника отсутствуют. Кнопки выдавлены из пластика в верхней глухой дольке холодильника и не имеют хода нажатия. Это тач-панели, реагирующие на касание пальца. Под каждой из букв надписей управления расположен светодиод. Достаточно коснуться нужной буквы, чтобы активизировать нужный режим, выбор которого подтверждается подсветкой этой буквы и приятным негромким звуковым сигналом. При добавлении новых функций достаточно перепрограммировать электронику — добавление механических кнопок или регуляторов не понадобится.

Слова управления. Удобством применения такой техники является возможность плавной настройки градации температур — можно подсвечивать буквы по одной, по две, по три в зависимости от модели холодильника и количества делений. Можно двигать такой “ползунок” по слову. Тогда наиболее длинными регулировками обладают длинные слова (из большого числа букв). К примеру, “- t e m p e r a t u r e +” может иметь как минимум 11 делений температуры. Это если не зажигать две соседние буквы для промежуточных значений. При этом нажатие на “-” понижает температуру на одно деление, а на “+” повышает. В дальнейшем можно часть общих функций для всех приборов компании (вроде вкл/выкл., подсветки и т.д.) вынести на 4 буквы логотипа, т.е. буквы n - o - r - d сделать интерактивными, общающимися с пользователями, что способствует большему взаимодействию с брендом nord.

Подсветка разъёма дверей. Одним из образов старого холодильника, который был применён в проектируемой модели является детское впечатление не до конца закрытого холодильника. Если открывать холодильник вечером или не включая на кухне свет, то вокруг открываемой дверцы образуется ореол света, рамка. Это ощущение является очень характерным в описании холодильников вообще, а учитывая напоминания взрослых “закрывать холодильник”, крепко фиксируется в памяти ребёнка. Поэтому это свойство “настоящего” холодильника отразилось и в дизайне моего холодильника в виде тёплой полосы пластмассы, словно “выползшей” вокруг дверцы. Эта пластмасса та же, что и применённая внутри для изготовления камер, а значит, она тоже светопроницаема изнутри-наружу. Можно разместить любую подсветку вдоль полосы вокруг всего дверного проёма. Можно подсвечивать не закрытые до конца дверцы, можно использовать эти полосы как мягкий светильник на кухне, можно организовывать “бегущую строку” (или столбец)….

5 Итоги

В общем дизайн можно охарактеризовать как круглый снаружи — прямой внутри. Я делал внешне классический холодильник с современной функциональностью. Как бы снаружи старый (в хорошем смысле), внутри — новый.

Недостатки проекта

• дорогостоящее освоение технологии полупрозрачных пластиков
• разработка электронной системы управления, тач-технологии и светодиодной подсветки
• бескомпромиссный качественный металлический продукт
• повышение общего качества производства

Преимущества проекта

• новый перспективный сектор рынка без конкурентов
• долгосрочное вложение в универсальные новые технологии
• модульность конструкции, возможность гаммы приборов и дальнейшее развитие стиля
• долгосрочное повышение стоимости бренда nord

Концепт

• раздвигающий границы понятия “холодильник”
• берегущий традиции
• двигающий технологии вперёд
• общающийся с покупателем
• излучающий уверенность и уют
• воодушевляющий группу NORD
• который я хотел бы купить себе домой

Готова ли группа NORD к качественному прыжку?

Востриков Андрей (холодильник) страничка проекта на сайте автора

19.10.2008

Этим проектом я попытался решить несколько эргономических и визуальных недоработок в таком консервативном объекте как холодильник. Например, недостаточная “детализация” видимых частей интерьера, или неудобство в использовании морозильной камеры.

Эргономика.

Морозильная камера открывается пользователем редко и предполагает постоянную герметизацию: сделал запасы, сложил, забыл. Вроде бы нечего добавить и убрать. Однако, сейчас происходит (в России крайне незаметно, к сожалению) увеличение использования заморозки в ежедневном цикле питания. Например, современная семья в США или Европе, с обоими работающими супругами, откладывает процесс приготовления еды на всю неделю на выходные, что естественно. Но, в отличие от нашей страны, список подвергаемых заморозке продуктов у них гораздо шире ? это супы, мясные блюда, рыба, даже хлеб. Плюс происходит явное разбиение приготовленных блюд на малые порции. Т.е. еда готовится на всю неделю сразу (причем не одно блюдо, а несколько), а затем разбивается на единичные порции для дальнейшего размораживания и нагрева в микроволновке. Таким образом, люди в домашних условиях готовят полуфабрикаты для скорейшего приготовления пищи на неделе. Очевидно, что дальнейшее повышение цен на продукты питания, и как следствие на полуфабрикаты, будет развивать описанный выше способ хранения пищи со все возрастающей популярностью. Мы сможем заметить это по увеличивающемуся желанию покупателей сделать объем морозильных камер больше. Именно по-этому я решил изменить принцип открытия дверцы и работу с емкостями. В моем дизайне это больше похоже на принцип открытия каталожных шкафов. Пользователь дергает на себя дверцу морозильной камеры, магнит в уплотнителе “отлипает”, дверца выкатывает емкости одну за другой, по принципу мебельных роликов (графически схема показана на рис. nord_competition_frizer_door_layout.jpg). Это позволит пользователю сразу (!) увидеть, что у него находится в емкостях, вместо перебирания каждой емкости при типовом механизме открытия дверцы. Конечно, моя идея приведет к усложнению механики дверцы, удорожанию производства, но это может стать решением “потребности” пользователя, плюсы которой не надо будет объяснять при покупке, ибо удобство использования очевидно. И конечно, это серьезное отличие от других холодильников, что очень важно при большом количестве однотипных конкурентных изделий на рынке.

Ручки переключения режимов. По непонятным для меня причинам, механизмы переключения режимов работы практически во всех холодильниках, которые были изучены, сделаны по принципу максимального неудобства для пользователя. Либо это маленькие и неудобные переключатели, которые без монетки или отвертки не переключишь, либо это ручки утопленные в нишах, либо большие и неаккуратные кнопки. Данный дизайн предполагает неудобство их использования, что я и попытался исправить в своих ручках.

Дополнительные “мелочи”. Например, мой дизайн предполагает внешние глубокие ниши в дверцах для удобства открывания, щели в полках для удобства уборки, наклонное дно у всех емкостей для овощей и в морозилке, чтобы продукты не скапливались и всегда были на виду. Большинство из таких “фишек” неочевидно и скорее повысит лояльность к самому изделию и производителю, ибо их можно заметить только при прямом сравнении с конкурентами.

Дизайн.

Поскольку технологически холодильники мало чем отличаются друг от друга (в рамках одной ценовой категории), именно дизайн становится “последним аргументом” при выборе и покупке прибора. Во всех изученных образцах, внутренние детали корпуса сделаны (насколько я могу судить) с использованием вакуумной формовки пластика, что наложило серьезное ограничение на дизайн: большие радиусы, сглаженные детали и т.д. И внутренние детали, которые делаются уже литьем под давлением, так же получают дизайн со схожей крупной деталировкой. Это очень сильно бросается в глаза, особенно в бюджетных холодильниках. Даже использование прозрачных пластиков не решает проблему. Именно поэтому я сделал самую близкую к пользователю деталь с четкими гранями и острыми “разрывами” — я имею ввиду внутреннюю сторону дверцы. Она и задает тон всему оформлению холодильника. Небольшой опрос показал, что пользователи, как правило, не меняют высоту полок выставленных при сборке холодильника, это позволило мне объединить все полки в единый элемент, который закрыл собой формованную часть и задал ритм другим элементам.

Итог.

Дизайн моего холодильника, не решает вселенских задач, не содержит нанотехнологий и не подключен к интернету. Но он решает бытовые мелочи жизни, которые встают перед каждым ежедневно. Причем, делает это не вызывая раздражения или других негативных эмоций, которых и так достаточно много в жизни каждого из нас.

Востриков Андрей (газовая плита) страничка проекта на сайте автора

19.10.2008

Газовая плита очень простой и в тоже время очень сложный объект для дизайнера. Очевидно, это связано с консервативным подходом в ее проектировании и производстве. И конечно, самое серьезное ограничение на внешний вид оказывает применение газовых горелок. Это я и попытался использовать в своем проекте, совместив функциональность газовых плит с эстетикой электрических “собратьев”.

Конструкция.

Очень серьезный плюс современных электрических плит заключается в их визуальной простоте, обусловленной скрытыми под цельной варочной поверхностью нагревательными элементами. Разумеется, достичь аналогичного результата при использование газа не получится никоим образом. Но я попытался переосмыслить саму конструкцию газовой конфорки и варочной поверхности. Крышка конфорки и варочная поверхность должны быть изготовлены из единого материала (какая то термоустойчивая керамика или что-то аналогичное), сечение такой конструкции можно увидеть на схеме (nord_competition_frizer_door_layout.jpg). Т.е. убрав различие между крышкой конфорки и самой поверхностью, я получил нехарактерную для газовых плит конструкцию и внешний вид изделия. Разумеется, такой дизайн предполагает функции электроподжига и газ-контроля.

Эргономика, функциональность.

Изменения коснулись в первую очередь панели управления плитой, малый угол наклона и удобные ручки делают работу с плитой комфортной и понятной. Раздельные съемные решетки на конфорках облегчают чистку рабочей поверхности и удобство чистки самих решеток, а их конструкция будет блокировать пролитую на поверхность жидкость от заливания конфорок. Отдельно хотелось бы упомянуть про эргономику и эксплуатацию подносов плиты ? по не ясным для меня причинам, подносы имеют прямые углы и, как следствие, плохо отмываются. Именно поэтому я изменил немного форму подноса.

Дизайн.

Строгость варочной панели задает внешний вид всех остальных элементов, начиная от значков на панели управления и заканчивая нишей ручки в ящике под духовым шкафом. Я решил использовать алюминиевые детали: накладки, решетки в сочетании с черными пластиковыми и металлическими деталями, — поскольку это дистанцирует мой дизайн от ниши малобюджетных изделий, так же как и предполагаемая функциональность плиты.

Итог.

Попытка переосмыслить отличия газовых плит относительно электрических “собратьев” привела к неоднозначному решению дизайна и конструкции варочной поверхности. Мне кажется, что подобные изменения могут серьезно повлиять на выбор при покупке плиты средней и выше средней ценовых категорий.

Ткач Илья (холодильник) страничка проекта в блоге автора

Данный холодильник выполнен в монолитном дизайне. Все наружные агрегаты в задней части холодильника прячутся за основную металлическую деталь корпуса и кожух, что предотвращает возможность их повреждения. Дверные ручки — вырезы спрятаны по бокам. В темное время суток они подсвечиваются встроенным диодным светом. На верхней дверце расположен экран управления холодильником. Так же можно разливать холодные напитки, экран будет показывать, сколько напитка осталось во встроенных емкостях. Навесная система (крепится под полками) для бутылок и алюминевых банок может значительно увеличить полезный объем холодильника.

содержание

• краб-скрипач рода Uca дизайн-референс
• концепция Uca эскизы и компоновка
• клешня – ключ всей композиции 3D-построение
• выпекание керамики 3D-рендеринг
• клешня – крышка, пульт ДУ, флэшка, будильник использование
• всегда готов! кулинария
   
• муравейник (пример танца) приложение

краб-скрипач рода uca дизайн-референс

Краб-скрипач рода Uca – самый распространённый краб прибрежных тропических зон [1]. Крабы-скрипачи являются важным экологическим индикатором, чувствительным к загрязнению окружающей среды, особенно к инсектицидам [2]. По численности их популяции можно судить о состоянии жизненно важных водно-болотных ресурсов. Наиболее характерная черта самцов крабов-скрипачей – гипертрофированные размеры одной из клешней. Некоторые виды имеют ярко окрашенную большую клешню. В природе организмы часто используют яркие краски для привлечения к себе внимания [3]. Интересно, что крабы-скрипачи используют развитую систему коммуникации, состоящую из жестов, звуков, вибраций, одиночных и групповых синхронных движений (танцев). Ухаживания крабов-скрипачей за самками заключаются в синхронных размахиваниях этой большой (маховой) клешнёй [4].

Более подробную информацию по крабам-скрипачам можно посмотреть по ссылкам:

• http://www.fiddlercrab.info/ всё о крабах-скрипачах
• http://pherec.org/entguides/EntGuide10-Fiddlers.html крабы – экологический индикатор
• http://www.amonline.net.au/colour/using.htm использование цвета в природе
• http://courier.com.ru/priroda/pr0400new9.htm тактика размахивания клешнёй

концепция uca эскизы и компоновка

CD/DVD/MP3 плеер (транспорт, привод) – основа любого музыкального центра или домашнего кинотеатра. Uca – это не просто переносной плеер, а универсальное устройство, органично объединяющее несколько устройств. Идея состоит в том, чтобы максимально полно интегрировать пульт ДУ (который часто выполняют отдельным на шнуре к наушникам) в корпус плеера. В данном случае пульт ДУ – отстёгивающаяся от краба клешня, манипулятор.

Вначале пример общения с игрушкой – плеером-крабом (т.е. сценарий) мне виделся таким. На столе лежит плавный, круглый, словно обтёсанный водой блестящий камешек. Если его не трогать (не слушать музыку, оставив краба в “ждущем” режиме), то через некоторое время он “просыпается”, – из общей поверхности чуть выдвигается голова, словно решается, оглядывается. Потом он выставляет (выдвигает или раскладывает) одну ногу, и тут же в нерешительности прячет её обратно под панцырь. Чуть позже он наконец ставит ногу на стол. Потом вторую. Потом третью, и наконец четвёртую. Если мы по-прежнему не обращаем на него внимания, не слышим звуки, издаваемые им, он начинает поворачиваться и медленно сдвигается, собираясь убежать. В это время мы замечаем, что он вот-вот убежит, хлопаем его по голове пальцем, и он опять весь складывается, прячется, снова составив единый кокон. Т.е. корпус можно уподобить разбивающейся тарелке, где трещины будут разъёмами деталей.

Исходя из таких идей в поисках образа и параллельно думая над конструкцией я начал рисовать эскизы. На некоторых краб был похож на какого-то технологического паука с монолитным двигателем – приводом лазера в центре, на других он стал очень напоминать строительную технику – краны, бульдозеры. Проанализировав существующие конструкции cd-плееров, я понял, что в основном используется две схемы – с креплением диска на головке сверху или снизу. При этом для переносных плееров этот признак размывается, т.к. плеер может лежать в сумке и вертикально, – поэтому головку делают с выдвигающимися подпружиненными шариками (сдерживающими диск на бобине), но при этом почти всегда диск надо устанавливать с приличным усилием, вручную. С целью снижения толщины плееров, производители делают и крышки открывающимися вручную, а батарейки располагают рядом с двигателем. Этот блок фактически определяет всю толщину изделия. Доступ к батареям как правило ещё больше определяет толщину плееров – у самых узких батарейки устанавливаются “под диск” при снятом диске и открытой крышке (отличное решение уменьшения количества крышек и стенок!). Я решил сделать также, диск расположил снизу.

клешня – ключ всей композиции 3D-построение

По функциональным причинам единственный дисплей находится на клешне. Она отделяется от основного корпуса краба и имеет подпружиненную клипсу (прищепку, “большой палец”) для крепления к одежде при использовании в качестве пульта ДУ (на проводе к наушникам). Соединение клешни с корпусом сделано на полноразмерном usb-разъёме. Кроме выполнения функции дистанционного управления клешня используется для переноса музыки (и вообще любой информации, файлов) с компьютера в краб и обратно, т.е. фактически клешня – это просто флэшка. После отрисовки композиции линий клешни пришло время 3D моделирования. Пробуя разные варианты на эскизах, я пытался оставить внешнее стекло дисплея на клешне плоским (подобно самому ЖК дисплею). Из-за большой кривизны поверхности, – напомню, что стандартный compact disc имеет диаметр 12 см, – при моделировании в реальных размерах в 3D оказалось, что это некрасиво, и стекло выполнено гнутым. С этим можно было бы “побороться”, если бы проектировать заранее клешню так, чтобы на ней был большой участок плоской поверхности…

Объём. В сложенном виде клешня и корпус образуют единую поверхность – “толстую лепёшку”. Для того, чтобы вытащив, отстегнув клешню от корпуса, её можно было использовать как самостоятельный прибор, нижняя часть подсобранной клешни тоже должна быть плоскостью (на ней будет клешня “лежать” в самостоятельном, автономном режиме, к примеру на столе). Поэтому и линии, очерчивающие нижний контур клешни лежат в одной плоскости. Из-за этого с самого начала было важно правильно разместить “плоскость отсечения” клешни от лепёшки. Таким образом геометрически линии получились сами, стоило лишь менять наклон плоскости, рассекающей основную лепёшку. Другие разъёмы на поверхности лепёшки были проведены согласно отрисованной заранее композиции – чтобы сохранить её характер… Возможно, если вернуться к этапу моделирования сейчас, можно было бы объединить “плоскость отсечения” (опоры клешни) и плоскость дисплея. Но тогда проект получится совсем другим.

выпекание керамики 3D-рендеринг

Материал корпуса краба – экологичная керамика. Современная керамика бывает очень разной по свойствам, но достаточно тяжёлая. Размер плеера таков, что ради эстетических и эргономических, тактильных ощущений можно пожертвовать весовыми характеристиками и выбрать керамику в качестве материала корпуса. При этом вес корпуса конечно не мал, по сравнению с корпусом такой же толщины например из пластика, но вполне сопоставим по весу с обычной пустой кружкой. Лишний вес может даже наоборот придать солидности изделию и повлиять на выбор покупателя при покупке. Естественный цвет керамики я подбирал по неглазурированной глиняной утятнице (поросенку пр-ва Тарусы). Варианты керамических корпусов при разном освщении: левый столбик – рассеянное дневное освещение в пасмурный день, справа – тот же материал при направленном свете солнечным летним утром на кухне.

клешня – крышка, пульт ДУ, флэшка, будильник использование

Если плеер используется в дороге, то управление им можно осуществлять по клешне ДУ с кнопками (условно не отмоделенны) и дисплеем, которая прищепкой (большим пальцем рукавицы клешни) цепляется к одежде. Другого дисплея – на корпусе краба – нет, и управление кнопками под единой панелью на корпусе (в режиме без клешни) можно осуществлять только наугад или ориентируясь по миганию 2х глаз-светодиодов. Впрочем, дисплей хорошо виден на корпусе при прижатой клешне. Большой палец-клипса клешни не моторизирован, – это просто прищепка на пружине. В дороге краб без руки лежит в сумке или кармане, а провод от клешни (а через неё и наушников) втыкается в звуковые разъёмы – джеки на панели, находящейся под клешнёй. Эта панель становится видна и доступна только при снятой или открытой клешне. Функция становится видна и задействуется только когда нужна и не видна в случае неиспользования.

В случае стационарного использования плеера (на кухонном столе в качестве подсказчика рецептов), клешня находится на месте – прижата к корпусу краба. В этом случае плеер можно запрограммировать на срабатывание как будильник. Например, Вы готовите блюдо под диктовку краба, и пока оно готовится, слушаете точно рассчитанную по времени под приготовление музыкальную дорожку. Но вот пора вытащить из духовки торт, – будильник краба срабатывает. Как в природе краб начинает не только жужжать и мигать глазами, но и махать клешнёй и светить её дисплеем. Так как большой палец-клипса не моторизирован, то краб машет всей ладонью с пальцем целиком, хотя при желании в ладонь можно прищепить небольшую записку или визитку.

Если плеер используется как стационарный источник звука или видео, например, его можно подсоединить к колонкам, усилителю или телевизору, тогда необходимо открыть клешню и воткнуть штекеры в разъёмы панели под клешнёй. В таком режиме работы, хотя он и ожидается намного реже двух предыдущих, функция “махания” клешнёй отключается, и в качестве сигналов будильника остаётся использовать только звук или мигание дисплея.

всегда готов! кулинария

Ещё одна идея – в использовании специальных кулинарных записей, дисков. Скажем, когда на определённой минуте надо добавить специю – плеер вскидывает клешню, начинает махать ею, орать, давать советы… или начинает блюдо пригорать – он опять орёт. Для этого нужно записать рецепты с какими-то метками (чтобы они при проигрывании синхронизировались по времени). Поделить музыку на короткие треки. Возможно использовать пустые участки в звуковой дорожке, менее сек, которые нельзя будет услышать в обычном плеере (паузы, переходы между треками) – для управления клешнёй (разными движениями). Но, если не играть плей-лист нон-стоп, то как выгадать время приготовления блюда? Значит, необходима синхронизация с глобальным временем, часами.

Итак, uca – upstart cookbook assistant (кулинарный ассистент-советчик) – CD/DVD/MP3/Flash-плеер (с часами и таймером). Uca – настоящий помощник шеф-повара, он диктует рецепты на кухне, поёт, машет рукой. Это готовка под музыку, определённый стиль жизни. Плюс удобство оперирования всеми форматами cd/dvd, а также mp3/файлами картинок, и флэшка всегда с собой.

Сейчас, спустя 2 года, я бы выполнил то же самое проектирование немного по-другому, я вижу несколько непринципиальных помарок, мне уже хочется изменить краба-скрипача, сделать его чуть более утончённым и изысканным (ведь он фактически “гурман” ). Но намного больше хотелось бы увидеть его на прилавках в магазинах. Для концепта я его итак достаточно детально проработал. Если случайно Вы – производитель электроники, желающий изготавливать этот проект или какой-то подобный, то свяжитесь со мной, – я с удовольствием возьмусь спроектировать его для Вас полностью, естественно, адаптировав конструкцию под возможно новые требования производства.
 
 

муравейник (пример танца) приложение

Ниже приведён пример очень вкусного рецепта, каждый пункт которого легко может стать одним из маховых движений клешнёй.

• растопить на плите в миске 1 пачку маргарина (250 гр.)
• добавить
  0.5 стакана молока,
  0.5 чайной ложки соды, погашенной яблочным уксусом,
  0.5 стакана сахарного песку и перемешать
• досыпать 3…4 стакана муки, должно получиться крутое тесто, взболтать
• протереть тесто через редкую тёрку на 2 противня и
• поставить в духовку на 15 минут, иногда перемешивая
• сварить ЗАРАНЕЕ 1 банку сгущёнки в течение 3…4 часов
• добавить 100 гр сливочного масла в горячую сгущёнку и размешать
• добавить испечённую крошку в сгущёнку, тщательно перемешать мужскими руками и сформировать горку на большой плоской тарелке (для того, чтобы сгущёнка не прилипала к рукам, руки мочить холодной водой)
• потереть сверху на вылепленную горку через тёрку горький шоколад, при желании можно добавить ореховую крошку
• выставить на пару часов на холод
• подавать не более 1 куска на рот

Сегодня многие компании активно внедряют цифровые технологии дизайна, такие как computer-aided styling (CAS), в надежде, что это позволит им упорядочить процесс разработки и выпустить продукты на рынок быстрее и с меньшими затратами. Несмотря на то, что возможность повышения производительности сама по себе очень привлекательна, менеджеры должны быть осведомлены о последствиях, которые такие технологии могут оказать на корпоративную культуру, процессы проектирования, и в конечном счёте на стратегическое позиционирование продукта на рынке. Это особенно справедливо и в отношении управления дизайн-группами, когда технологии и процесс разработки напрямую влияют на сложную систему творческих поисков.

Нижеследующий пример BMW (Bayerische Motoren Werke, Баварский моторный завод), одной из ведущих в мире фирм-автомобилестроителей, описывает проблемы, с которыми часто сталкиваются сегодня дизайн-менеджеры, пытаясь найти правильный баланс между максимально возможным ускорением разработки продукта (с помощью новых технологий) и качеством дизайна. Проектирование своих замечательных автомобилей занимает в BMW месяцы, а иногда и годы болезненных циклов, от бумажных рисунков до сделанных вручную пластилиновых макетов. Вынужденные под давлением рынка сокращать время разработки на 50%, смогут ли современные CAS-технологии удовлетворять требованиям дизайн-процесса BMW? В какой степени новые цифровые технологии повлияют на дизайн, и как это скажется на стратегическом позиционировании продуктов BMW на рынке?

содержание

• конкуренция в мировом автомобилестроении
• процесс дизайна экстерьера на BMW
• дизайнер как ремесленник
• необходимость ускоряться
• перепроектируя процесс проектирования
• управляя цифровым дизайном: пластилин или компьютер?
• вынесенные уроки
• вынесенные уроки: интервью с Крисом Бэнглом, глобальным директором по дизайну BMW
• благодарности и материалы по теме
• комментарий переводчика

конкуренция в мировом автомобилестроении

По словам бывшего исполнительного директора BMW Берндта Пишетсридера (Bernd Pischetsrieder) “Когда историки спустя 50 лет оглянутся назад, они скажут, что в середине 1990-х в машиностроении был период фундаментальных перемен.” Этот период связан с развитием потребительского рынка. Так в 1996 году европейский автомобильный рынок насчитывал около 50 торговых марок (брендов) с приблизительно 300-ми основных моделей и почти 1000-чью производными вариантами. Потребительская ёмкость европейского рынка, оцениваемая в 14 млн. в год, была перегружена 20 миллионами производимых товаров. “Мы вступили в крупнейший покупательский рынок в истории”, – прокомментировал ситуацию бывший председатель Ford Алекс Тротман (Alex Trotman), настоящую “потребительскую революцию” (the customer revolution). Потребители требовали больше выбора, но хотели бы платить меньше. Это привело к росту продаж подержанных (second-hand) и “почти новых” (almost-new car sales) автомобилей, наряду с всплеском льготных схем финансирования для покупателей новых автомобилей. Автомобильные производители вынуждены были отвечать ускорением разработки новых моделей и увеличением линеек модельных рядов.

Итак, в ответ на требования быстро меняющихся рынков, автомобилестроители во всём мире уделили повышенное внимание ускорению разработки как конкурентному оружию. Японские производители заняли лидирующие позиции благодаря сокращению традиционного 50-месячного срока разработки более чем на 30%, хотя ранее они и не были известны как сторонники технологических новшеств или как производители надёжных автомобилей. В Соединённых Штатах автокомпании стремились к достижению аналогичных высот. К середине 90-х, интенсивное давление со стороны международного соревнования по сокращению времени разработки продукта также достигло Европы и BMW.

Процесс разработки автомобилей в конце XX века состоит из нескольких тысяч шагов (работ), что связано с тем, что конечный продукт содержит 20…30 тыс. компонентов (от винтов до ламп подсветки интерьера), причём каждая составная часть должна быть согласована со всей конструкцией в целом. Процесс объединяет работу тысячи конструкторов, ремесленников, инженеров, а также внешних поставщиков.

Для простоты автомобиль можно рассматривать как имеющий две основные части: “пакет внутренностей” (package, компоновка-сборка) и оболочку (skin, “кожа”). “Внутренности” – это функциональные компоненты, обеспечивающие движение автомобиля. Что включает в себя всё, что под капотом, а также колёса, оси, рулевое управление, климатическую установку и систему выхлопа. Оболочка (кузов) – это первое, что покупатель видит в шоуруме: экстерьер, сидения, композицию панели приборов. На начальных этапах проектирования автомобиля приходится согласовывать и управлять одновременно обоими процессами, – работы над “внутренностями” и над внешней формой идут параллельно, в постоянных “переговорах” между дизайнерами и инженерами.

процесс дизайна экстерьера на BMW

BMW рассматривает дизайн экстерьера кузова как связь между прошлым и будущим. Общемировой шеф-дизайнер Крис Бэнгл (Chris Bangle, родом из Висконсина, занявший свой пост на BMW в возрасте 35 лет, после руководства дизайном Fiat), – заявляет, что “успешный дизайн характеризуется не способностью создавать кратковременное ощущение, а влиянием, оказываемым им на другие модели в последующие годы.” Так, дизайнеры компании стремятся сохранить фамильное сходство всех моделей BMW путем последовательного использования общих стилевых черт, таких как сдвоенные круглые фары или “двойные почки” передней решётки. Традиционно, дизайн будущей модели начинается с ручных рисунков на бумаге с использованием традиционных художественных средств от акварели до графитового карандаша. На этом этапе мозгового штурма или концепции, компания умышленно стремится к большому разнообразию идей (обычно подразделяемых по четырём говорящим направлениям, называемых “революционный”, “эволюционный”, “аэродинамический” и “классический”) среди своих (in-house), а иногда и внешних (external) промышленных дизайнеров, устраивая своеобразные “конкурсы”. Далее компания работает в направлении уточнения дизайна выбранных концепций.

В конце данного этапа отдел стиля (styling department) делает небольшие (1:2.5) пластилиновые макеты нескольких первоначально отобранных концепций. Наконец, на основе решения старших менеджеров, отдел изготавливает несколько полноразмерных моделей ведущих претендентов. Эти пластилиновые модели фрезеруются с использованием компьютеров так аккуратно, что после покраски неопытный наблюдатель не смог бы отличить макет в масштабе 1:1 от реального автомобиля. Пластилиновые макеты также служат для создания особого волнения [творческого подъёма – прим.перев.] среди всего персонала, участвующего в разработке автомобиля. Обычно, 1 цикл от первоначальной концепции до окончательного пластилинового макета занимает около 12 недель, и этот процесс повторяется по крайней мере 4-5 раз с промежуточными макетами, прежде чем приходит к окончательной стилевой концепции. Каждый пластилиновый макет 1:1 обходится в сумму более $150,000 и может быть изготовлен примерно за 1 месяц плюс ещё около 2х недель на все остановки и чрезвычайные ситуации.

После выбора (“заморозки”, style-freeze) дизайна экстерьера, геометрия окончательного пластилинового макета сканируется, переводится в цифровой вид, что обычно занимает более суток и может быть сделано за выходные. После захвата в цифру, тем не менее, сами стилевые макеты могут быть предоставлены инженерам по разработке компьютерных (CAD) моделей. Компьютерное моделирование помогает ускорить получение окончательных решений и в самом процессе стайлинга. Например, если макетчику нужно опустить какую-то кривую, он “выбирает” пластилин… или накладывает больше пластилина, чтобы провести кривую выше, то на компьютере подобные изменения на одной стороне машины будут автоматически совпадать со второй половиной с точностью до долей миллиметра или около того.

дизайнер как ремесленник

Последние достижения делают мощь компьютеров полезной для дизайнеров и на ранних этапах поиска идей. Несмотря на все преимущества CAS, предприятие BMW всегда гордилось своей историей и особенно большим количеством ручного труда (handcraftsmanship). Не секрет, что дизайнеры BMW в основном выходцы из школ искусств и промышленного дизайна, а макетчики являются ремесленниками, совершенствующими своё мастерство долгими годами ученичества. Так, в BMW можно найти более десятка мастеров и дизайнеров по цвету и фактуре (включая дизайнеров моды). Работа с физическими моделями является неотъемлемой частью их профессиональной подготовки и зачастую определяет эмоциональный опыт дизайнера.

Дизайнеры всегда гордились эмоциями, которые может создать хороший дизайн: тем как свет отражается от поверхности автомобиля, тем какими получаются линии контура. Дизайн автомобилей BMW [форму с точки зрения пластики - прим.перев.] характеризуют 3 основные свойства:

Согласно философии BMW линия контура никогда не должна прерываться, даже если она пересекает места перехода (такие как с кузова на дверь). Кроме того, компания гордится количеством отличительных кривых линий, проведённых на боковине, если рассматривать форму автомобиля в поперечном сечении. В то время как многие другие автомобили имеют только одну или две поверхности, сбегающие вниз по боковине автомобиля и заканчивающиеся горизонтальной полосой днища, BMW стремится создать особую игру различных поверхностей, которую не так легко повторить на компьютере. Все эти придуманные элементы, по мнению компании, являются “лучшим выражением человеческого мастерства”. Покупатель, в свою очередь, платит за BMW не только как за товар, но и берёт на себя “обязательства, пришедшие из сердца”.

После того как дизайн экстерьера завершен, CAD данные передаются кузовным инженерам. Эта группа несёт ответственность за то, чтобы дизайн экстерьера был функционален и изготавливаем. Что делает поверхности “ещё точнее”, заполняя пробелы в дизайне. Как и другие инженеры BMW, эта группа действует на уровне долей миллиметра, чтобы окончательный продукт был бы функционален “с шелковистой точностью”. Это справедливо и для многих других кузовных инженерных групп, что даёт уверенность в том, что выбранная стилевая концепция сможет достичь желаемой функциональности в испытаниях краш-тестовиков и динамики автомобиля.

Но в конце концов, как однажды сказал бывший шеф по продуктам и рынкам д-р Вольфанг Рейтцле (Wolfgang Reitzle): “Гармонией общей концепции всегда остаются ведущие BMW факторы и цели”.

необходимость ускоряться

В начале 1990-хх на BMW стартовала новая система проектирования. Пятилетний план (то есть 5 лет от начала проекта до первых продаж) был почти на 20% быстрее, чем предыдущий. Новая система включала 2 основных поколения прототипов, причем каждое поколение состоит из десятков физических прототипов с нарастающей степенью верности (в предыдущем плане было 3 основных цикла поколений прототипов). Физический прототип высокого качества может стоить более 1 млн. долларов, и зачастую требует несколько месяцев работы многочисленных инженеров. В течение каждого цикла прототипов в ходе исследований определяются и решаются функциональные и производственные проблемы, одновременно растёт и число проектных и финансовых обязательств, распределённых среди поставщиков компонентов и производственников.

Уже в этом плане при проектировании использовались некоторые возможности быстро развивающихся методов компьютерного моделирования (CAE, simulation) с целью выявления потенциальных проблем конструкции ранее, чем это предусматривал график разработки. Например, автомобильную аварию можно сымитировать и проанализировать задолго до того, как будут получены результаты краш-теста первого физического прототипа, – что по старому плану разработки случалось относительно поздно. Но всё же, по большому счёту новый процесс опирался лишь на старые, аппаратно-зависящие итерации, и значительная часть потенциальных преимуществ компьютерных технологий осталась неиспользованной… Первым автомобилем BMW, произведённым в рамках этого 5-летнего процесса стала очень успешная 3 серия 1998 года (E46).

Традиционно, BMW выдвигал новую платформу для модели каждые 7…8 лет, но при значительных изменениях между моделями. Немалым вкладом в этот медленный, по сравнению с конкурентами, темп является тщательный ручной труд (которым так гордится компания), что влияет и на продукцию – в результате в процессе разработки BMW меньше полагался на аутсорсинг, чем другие фирмы. По сравнению с другими компаниями, BMW имел более высокие фиксированные цены из-за своих меньших объёмов выпуска каждой модели. Таким образом, они пытались получать прибыль с продаж каждой модели более длительное время, чем многие другие автомобилестроители. Эта стратегия, однако, требует способности разрабатывать автомобили, которые живут дольше своих конкурентов. В соревновании увеличения скорости и качества, при котором должны появляться “свежие” модели, проектирование продуктов с 7…8-летним жизненным циклом становится действительно сложной задачей.

BMW чувствовал давление динамики меняющегося рынка во всех сегментах своей продукции. Объёмы продаж стали падать у каждой модели, так как быстро меняющиеся требования потребителей создавали всё более дифференцированные рынки. К середине 90-х годов, когда BMW обследовал международную ситуацию, обнаружилось, что 5-летний процесс разработки проигрывает японским и американским конкурентам. И хотя эти другие автопроизводители, как правило, вносили меньше изменений в конструкцию каждой последующей модели, их новая стратегия приносила выгоды от более короткого времени разработки так, что они могли охватить больше рыночных ниш и капризов рынка. Чтобы присутствовать более активно в своих сегментах рынка, у BMW не было иного выбора, кроме как существенно увеличить производительность своей проектирующей организации.

В середине 90-х годов, руководство BMW поставило твёрдую цель снизить время разработки на 50%. Более скромные цифры, например, 20% или даже 30%, считало руководство, вынудят BMW всё время быть в ситуации преследования движущейся мишени. В конце концов, ведущие конкуренты в США и Японии были направлены на общее время разработки продуктов 30…40 месяцев. В гонке разрабатывать автомобилей быстрее, эта амбициозная цель должна была перенести BMW из хвоста в начало этого пелетона.

Вскоре после решения, руководство организовало реинжиниринг-команду (reengineering task force) для изучения вопроса о том, как сократить время и затраты на разработку продукта. Команда пришла к выводу, что вместо того, чтобы думать над каким-то новым общим планом проектирования, компания должна сосредоточиться на оптимизации критических инженерных процессов. Было выделено 5 критических частей процесса проектирования, на которые приходится около 90% критических путей [по сетевому графику – прим.перев.]:

Усилия реорганизаторов сосредоточились на этих процессах, что, естественно, повлекло за собой и организационные изменения.

перепроектируя процесс проектирования

Для сокращения времени цикла разработки продукта определили 3 основные организационные меры: увеличение количества параллельных задач, сокращение количества итераций проектирования (таких, как физическое прототипирование) и ускорение оставшихся итераций. Эти изменения повлекли за собой и усиление взаимодействия и координации усилий при совместной работе инженеров и мастеров, а также в посредничестве с внешними поставщиками.

управляя цифровым дизайном: пластилин или компьютер?

Системы компьютерного дизайна – computer-aided styling (CAS), конечно, уже применялись в отделе дизайна BMW. CAS позволяет дизайнерам визуализировать виртуальные модели в разных ракусах, даёт возможность внесения изменений в любой момент. Применяя CAS, дизайнеры могут начать обводить линиями, обтягивать оболочкой (“skin”) виртуальную компоновку (“package”). Один такой цикл займет примерно неделю, и так можно сделать много раз, в течение времени 1 итерации физического пластилинового макета. Таким образом, цифровой дизайн может потенциально повысить возможности для экспериментирования с альтернативными дизайн-концепциями.

Системы CAS позволяют работать с точностью одной сотой миллиметра – на порядок точнее традиционных инженерных чертежей. Способности систем CAS абсолютно точно просчитывать линии отражения (бликов) также помогают убеждать скептиков. Кроме того, одним из основных преимуществ работать с самого начала в цифре является прямой вывод данных в системы САПР (CAD), что позволяет запараллелить дизайн и кузовные инженерные работы. Работая же с пластилиновой моделью, потребуется использовать лазерное сканирование для перевода геометрии в цифровой вид. Этот процесс преобразования данных, как правило, занимает много времени и требует рутинной ручной корректировки.

Из-за всех этих преимуществ и решимости заметно сократить время разработки продукта, менеджеры предприняли большое давление на использование компьютеров в дизайне. Уже тогда многое обсуждалось в терминах “управления проектными данными” (PDM, product data management) и “программно-управляемого проектирования” (software-driven development). Некоторые даже называли компьютерные системы новой “основой (хребтом) проектирования” (backbone of product development) и даже “новыми мастерами” (new master). С другой стороны, CAS, в отличие от широко используемых CAD систем, всё ещё находились в зачаточном состоянии. Из-за того, что было только два производителя-монополиста CAS-программ с 1,000…1,500 лицензий по всему миру, некоторые дизайнеры BMW видели лишь ограниченную перспективу для инноваций в этих продуктах в ближайшие 5 лет.

Неудивительно, что дизайнеры BMW, большинство из которых получили традиционное образование, верили, что множество тонкостей и сложностей дизайна, которые и являются преимуществом автомобилей BMW среди конкурентов, не может быть полностью учтено в CAS-моделях. Пока компьютеры могли захватить в лучшем случае вероятно 95% качеств автомобильных поверхностей, то эти последние непойманные 5% смогут избежать даже самые изощрённые CAS-программы. Другим автомобилестроителям, активно использующим CAS в течение всего цикла разработки, это сходит с рук, но не BMW, – сказали они. В качестве доказательств, они напомнили менеджерам эксперимент, прошедший несколько лет ранее, в рамках которого группа дизайнеров сделала попытку разработки новой модели 3-й серии только с помощью CAS. Достижение первых 80% стилевых черт оказалось лёгким, но рост до 90% потребовал гораздо большего количества дизайн-итераций. Для подъёма на высокий уровень качества дизайна (стайлинга) BMW потребовалась кропотливая ручная “доводка” макета. Что заставило многих задуматься о роли цифрового дизайна в BMW.

В результате, менеджмент BMW столкнулся с серьёзной дилеммой: Приведёт ли сокращение времени разработки благодаря широкому использованию CAS к изменению традиционного позиционирования продукта BMW на рынке? В какой степени и каким образом должны применяться системы CAS в области дизайна?

вынесенные уроки

Так как BMW боролись с вопросом адаптации CAS-технологий в свой процесс проектирования, они извлекли немало уроков, в том числе:

вынесенные уроки: интервью с Крисом Бэнглом, глобальным директором по дизайну BMW

Г-н Бэнгл (C.B.) дал интервью профессору Stefan Thomke (S.T.) в продолжение темы данного исследования.

ST: Как бы Вы описали путь автомобильного дизайна BMW?

CB: Путь BMW уходит корнями в глубины дизайн-философии. Откуда следуют 3 фундаментальных этапа. Мы начинаем с этапа осмысление (understanding), за которым следует этап, который лучше всего назвать доверие (believing). В компании, в которой сердце и душа являются основой продукта, у Вас должна быть невероятная вера, как у религиозного фанатика. После этапа доверия мы проходим через этап, который я называю вИдение (seeing) – Вы даже можете назвать его забота (caring), – потому что, если Вы не по-настоящему смотрите, не по-настоящему увлечены, озабочены чем-то, то всю эту любовь Вы вложите в то, что действительно не получится, потому что в конце концов это не будет оценено. Это три очень разных этапа. Вы можете измерить время выполнения каждого из них. Вы можете установить факторы скорости для них. Но если Вы один из них пропустите, Вы обречены возвращаться и повторять всё заново.

ST: В тематическом исследовании отмечено, что компания пыталась уменьшить время разработки продукта на 50%. Как же всё это сказывается на BMW? Как это повлияло на вас?

CB: Сокращение времени вывода на рынок по-определению затрагивает все области проектирования (engineering), включая дизайн. Действительно, можно сказать, мы являемся непосредственными участниками первой половины цикла разработки, но всё, что мы делаем, влияет и на вторую половину. Поэтому с точки зрения времени наша работа имеет жизненноважное значение. С точки же зрения затрат, мы составляем, вероятно, около 1% от всей стоимости разработки: у нас очень мало людей, которые несут ответственность за многочисленные проекты. Из-за того, что мы влияем на половину общего времени разработки, можете себе представить последствия, затрагивающие все работы, если вдруг дизайн-группа изменит свои методы работы.

Я бы сказал, что программа сокращения времени вывода на рынок на 50% позволила нам взглянуть на каждый аспект нашего процесса с такой результирующей интенсивностью, что мы поняли – есть вещи, которые мы очень не хотим переделывать заново. Есть вещи, время работы над которыми мы не хотим сокращать.

ST: Как в BMW идёт принятие CAS-технологий?

CB: Принятие компьютерных дизайн-технологий (CAS) на BMW и их признание людьми идёт через несколько этапов. Я бы не решился заявить, что мы уже завершили этот процесс, но мы, очевидно, находимся на просто замечательном этапе. Прежде всего, давайте посмотрим на сам дизайн-процесс. Компьютер помогает, только если Вы знаете, как традиционно делаются макеты автомобилей вручную, используя скребки. Этот творческий процесс подразумевает огромное количество человеческого взаимодействия с поверхностью во время работы. Это не означает, что Вы вбили себе что-то в голову и принялись это исполнять, исполнять, исполнять… Вместо этого у Вас есть идея, направление, и Вы пытаетесь вложить в работу всю свою заботу и любовь. Это по-настоящему нежные отношения между автором и объектом, о которых так часто пишут в искусстве. То же самое справедливо и в отношении автомобилей. У Вас должно быть время поговорить с автомобилем. У автомобиля должно быть время поговорить с Вами. CAS же обычно обозначает, что мы будем имитировать этот эффект, и заменим его синтетическими методами. Является ли это тем же самым? У нас есть шутка: сколько людей выбирают себе жену или мужа по картинке из интернета? Поэтому существуют определённые компромиссы с использованием синтетической среды, на которые не так легко убедить людей.

Через некоторое время когда я попал на BMW было чувство, что мы в этом идём неправильным путём. Нам дали на это средства, и мы начали с этим экспериментировать; в первый год мы получили одну графическую станцию, в следующем году нам выделили бюджет под другую станцию, и мы стали понимать в этом немного больше. То что я узнал и то, что получил из своего CAS-опыта в Fiat, оказалось очень кстати, и звучало безаппеляционно: “Эта игрушка не работает, забудьте о ней”. Мой первый опыт с командой случился всего через несколько месяцев работы в ней, когда я сказал: “Господа, или эта игрушка заработает в течение трёх месяцев, или забудьте её, я собираюсь продать всё это дальше”. И я позвал шефа инженеров и заявил: “Вольфанг, Вы хотели купить у меня эти компьютеры”, – во время этого ребята стояли вокруг меня, – “тогда спросите меня через 3 месяца, потому что если мы не будем задействовать их сообща, компьютеры не нужны”. Это вызвало такие их опасения, что они больше уже не могли играть с этим. Обратите внимание на то, что я не закручивал руки дизайнерам.

В основном CAS находятся в руках у Formgestalters (макетчиков) потому, что они – те, кто должен вступить с ними в борьбу. Где дизайнеры вступают в игру – так это в интерпретации: “Является ли то, что я вижу, тем, что я задумал?” Так, одной из их жалоб, конечно же, было то, что CAS-модель не является результатом реального жизненного опыта. Я думаю, многие другие компании считают, что просто посадив дизайнера в CAS, Вы получите хороший дизайн. Это не то, во что мы верим. Мы считаем, что CAS – это просто инструмент преобразования поверхностей в другую систему отсчёта, чем раньше. Говоря так, не забывайте: в данном случае очень важен контекст, среда также оказывает влияние. Это означает, что автомобиль сделанный за день выглядит не так, как автомобиль, сделанный из пластилина или сделанный из алюминия или на экране компьютера. Какова та среда, что даёт нам CAS? Мы всё ещё изучаем ответ на этот вопрос.

ST.: Можете ли вы сказать, что BMW всегда будет идти другим (different) путем в том, что касается дизайна и применения новых технологий?

CB: BMW всегда будет идти другим путем, чем другие компании. Не только из-за того, как продукт позиционируется на рынке, но и от того, какое место он занимает в сердцах людей, работающих в BMW. Вы можете спросить себя: Зачем эти ребята делают это? Почему они проходят через этот ад? Они делают это за деньги или они делают это, потому что они действительно влюблены в автомобили? Есть хороший пример, иллюстрирующий это, из моего опыта работы на BMW. Не так давно к нам приходил финансовый офицер и он убеждал меня в том, что мы слишком много времени тратим на то, чего люди не видят в наших автомобилях, и что мы все эти вещи делаем просто для себя. Пока он убеждал меня, я повёл его в дизайн-экскурсию, чтобы показать ему, как много тут разных аспектов, и мы оказались в отделе цвета и фактуры. Женщина, возглавляющая отдел, случайно оказалась в этот момент у разрабатываемого тогда автомобиля со снятой центральной консолью. Она не знала того, с кем я разговаривал, так как он только что получил эту должность. Она просто подошла ко мне и сказала: “Посмотрите на это. Вы видите? Это как раз та проблема, о которой мы говорили.” Она подняла вверх подлокотник, указав на то, что под ним уходит куда-то глубоко внутрь кармана, и сказала: “Видите, как эта поверхность переходит оттуда сюда? Они потратили сумасшедшее время, добиваясь чтобы текстура переходила отсюда туда, видите? Если Вы положите свою руку внутрь вот так, то сможете реально почувствовать разницу, и это не хорошо”. И финансовый офицер посмотрел на меня, и я знаю, о чём он подумал: “Это именно то, о чём мы говорили”…. А, через некоторое время я слышал как он говорил: “Не вкладывать всю любовь и заботу в этот кусок, потому, что рассчитывать, что человек никогда не коснётся этого”, я также думаю, что заставляет эту женщину двигать её целый отдел, – это является для неё смыслом жизни. Эта страсть, эта любовь, за всё, что выходит из её отдела. И как я могу сказать ей остановить заботу?

Если мы сможем сохранить таких людей как стержень компании, который пока ещё у нас есть, у Вас будут их мотивы и причины для того, чтобы продолжать идти “другим путём”, чем другие компании – и это всегда будет вести нас дальше, чем другие. Моя работа заключается в том, чтобы связать это с потоками менеджмента в процессе проектирования, и защитить моих людей и – в то же время – быть уверенным, что общие цели (такие как повышение эффективности) доводятся до каждого.

благодарности

Я хотел бы отдельно поблагодарить Ulrich Stuhec, а также Chris Bangle, Karl-Hans Osada, Hans Rathgeber, Peter Ratz, Andreas Weber и многих других в BMW за их поддержку. Ashok Nimgade сыграл важную роль в разработке оригинального материала, который лёг в основу данной статьи.

материалы по теме

Бэнгл, Крис. “Машина подавляющего творчества: как BMW превращает искусство в прибыль”. Harvard Business Review, January 2001.
Thomke, Stefan and Nimgade, Ashok. “BMW AG: The Digital Auto Project (A).” Harvard Business School, Case Study No. 9-699-044.
Thomke, Stefan and Nimgade, Ashok. “BMW AG: The Digital Auto Project (B).” Harvard Business School, Case Study No. 9-699-045.
Thomke, Stefan. “Enlightened Experimentation: The New Imperative for Innovation.” Harvard Business Review, February 2001.
Thomke, Stefan, “Simulation, Learning and R&D Performance: Evidence from Automotive Development.” Research Policy, vol. 27, no. 1 (1998), 55-74.
Thomke, Stefan and Fujimoto, Takahiro. “The Effect of ‘Front-Loading’ Problem – Solving on Product Development Performance.” Journal of Product Innovation Management, vol. 17, no. 2, March 2000,128-142.
Thomke, Stefan, Holzner, Michael, and Gholami, Touraj. “The Crash in the Machine.” Scientific American, March 1999.

1. Значительная часть материала в этой статье взята непосредственно из S. Thomke and A. Nimgade, “BMW AG: The Digital Auto Project (A).” Harvard Business School Case Study No. 9-699-044, January 1999. Для получения полной версии, пожалуйста, посетите www.hbsp.harvard.edu.
2. A. Lorenz, “Cars on a Collision Course,” Management Today, August 1996, p. 66.
3. W. Reitzle, “Как формировать мировой бренд”, выступление в Harvard Business School, November 16, 1995.
4. Имейте в виду, что жизненный цикл продукта – это не то же самое, что время разработки (и внедрения) продукта. Время разработки продукта (product development time) отражает сколько времени требуется фирме, чтобы концепция продукта стала физическим товаром на рынке. Жизненный цикл продукта (product lifecycle) – это как долго продукт фактически присутствует на рынке после того, как он был запущен в производство. Если жизненный цикл продукта превышает время его разработки и внедрения, у инженеров BMW, занятых данной моделью, есть задел времени для работы над другими проектами до того, как они приступят к новой (сменяющей предыдущую) платформе той же модели.

комментарий переводчика

В советской терминологии процесс разработки продукта (по-английски research and development (R&D), т.е. буквально исследования и “развитие” – имеется в виду развитие проекта дальше) назывался научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР). Этот термин заменяется просто “разработкой”, подобно тому как и в английском языке R-n-D часто заменяет просто “development”. Development во многих текстах часто переводится как проектирование, но, как только что объяснялось, кроме собственно “проектирования” в “разработку” входят ещё и “исследования”, испытания и внедрение продукта в производство.

Некоторая путаница в английском языке возникла из-за слова design (дизайн). Дело в том, что исторически слово “design” соответствовало русскому “конструкция” и как процесс обозначало “конструирование”, куда входила работа и над “внутренностями”, и над внешней формой (т.к. принципиального разделения не было). Дизайнеров в советское время называли художниками-конструкторами. С развитием стайлинга в массовом производстве в XX веке словом “дизайн” во всём мире стали называть только “внешний вид” чего угодно (и соответственно работы по внешней стилизации – например “автомобильный дизайн” (car styling), “графический дизайн” или даже “дизайн моды” (fashion design), “фитодизайн”). В таком глуповатом смысле это слово закрепилось и в русском языке. Англичане же, в отличие от всего мира, продолжают называть дизайном именно “конструкцию” вещей. И во всей специализированной промышленной литературе принято именно такое значение слова. Данная статья написана американцем и потому, если “design” встречается в тексте как самостоятельное слово, то имеется в виду “внешний вид” (как и в словосочетаниях “design-process” и т.п.), хотя в сокращении computer-aided design (CAD) “дизайн” – это инженерная “конструкция”.

Отдельных длинных пояснений требуют компьютерные методы (и программы), связанные с производством. Традиционно на заре появления компьютеров вообще все программы, связанные с производством (не только для инженеров-конструкторов, но и для технологов, испытателей,…) назывались computer-aided design (CAD), чему соответствовало советское сокращение системы автоматизированного проектирования (САПР) или по-нормальному программы компьютерного моделирования. Однако с развитием и дифференциацией (специализацией) программ “КАДами” стали называть только инженерные системы проектирования (имея в виду создание чертежей), а для собственно моделирования есть специальное сокращение computer-aided engineering (CAE) – инженерные компьютерные системы (инженерный анализ). Обе эти группы программ могут не иметь трёхмерной визуализации полученных в результате расчёта данных (в самом деле не всегда множество цифр имеет смысл отрисовывать в виде графики), поэтому программы CAD (как и CAE) не есть только 3D или 2D-программы, и вообще слово “моделирование” употребляется в значении “имитация”, “симуляция” (simulation) и не имеет буквального отношения к 3D-моделированию формы. А все системы компьютерного моделирования, относящиеся к инженерным, синтаксически грамотнее называть CAx, а не CAD, где “x” – множество других букв.

Не так давно в отдельную группу стали выделять чисто дизайнерские программы – computer-aided styling (CAS), куда кроме программ трёхмерного моделирования (3D-программы CAD), входят и графические 2D пакеты (Alias SketchBook, Adobe Photoshop и пр.). Именно этому этапу пр-ва – дизайну – и посвящена данная статья. Но существует (и уже была внедрена на BMW на момент написания статьи) целая группа программ для управления и моделирования различных процессов изготовления изделий – computer-aided manufacturing (CAM), включая computer-aided process planning (CAPP) – по-русски – автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП) или по-простому “внедрения”, моделирования (написания) будущих технологических процессов. Эти последние системы позволяют смоделировать всё производство на компьютере и даже “виртуально” изготовить изделие, – что на BMW называют термином “Virtual Workshop”.

В последние лет 10 вышеупомянутые CAx системы, имевшие ранее свои собственные стандарты, стали объединять в координирующие их работу системы управления проектными данными – product data management (PDM) или product information management (PIM). Это современные информационные системы управления, содержащие в названии сокращений мощную букву “M” (management, управление), самым высоким уровнем обобщения которых является глобальная система управления жизненным циклом продукции – product lifecycle management (PLM). В ней хранится, упорядочивается и постоянно обновляется вся информация об изделии на всех этапах его готовности и жизни. Уровнем ниже находятся автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУТП) и предприятиями (АСУП), т.е. управления ресурсами предприятия – enterprise resource planning (ERP), к которой относится множество систем: управление основными фондами предприятия – enterprise asset management (EAM); управление техническим обслуживанием (ТО) – computerized maintenance management (CMM); управление техническим обслуживанием и ремонтами (ТОиР) – maintenance, repair and overhaul (MRO); управление инженерными данными – engineering data management (EDM); управление техническими данными – technical data management (TDM); управление технической информацией – technical information management (TIM). А также требований к материалам – manufacturing requirement planning (MRP) и управления цепочками поставок – supply chain management (SCM).

Две последних системы MRP и SCM иногда выделяют в самостоятельные системы наряду с ERP, также входящие в состав PLM, т.к. они часто не являются “собственным” предприятием. Во время производства добавляются системы управления вроде производственной исполнительной системы – manufacturing execution systems (MES) и др. На этапе реализации продукции в составе PLM работает управление взаимоотношениями с клиентами – customer relationship management (CRM), модели взаимодействия, при которой центром всей философии бизнеса является потребитель, а основными направлениями деятельности являются меры по анализу рынка, поддержке эффективного маркетинга, продажам и обслуживания клиентов. Все эти компьютерные информационные технологии управления, решающие стратегические и тактические задачи современного производства, называют CALS-технологиями, что расшифровывается как Continuous Acquisition and Lifecycle Support, – по-русски звучит как “информационная поддержка изделий на всех этапах жизненного цикла” (ИПИ). Потому что основой CALS является “единое информационное пространство” (ЕИП), а для прямой обратной связи с производителем, потребитель использует interactive electronic technical manuals (IETM) – интерактивные электронные технические руководства (ИЭТР). Подробнее – читайте в материале Дмитрия Гудкова. Развитие CALS-технологий и стандартов должно привести в будущем к появлению так называемых виртуальных производств, в которых все составные части этой сложно-оптимизированной системы могут быть распределены во времени и пространстве между многими организационно-автономными студиями по всему миру…

Стефан Томке (Stefan Thomke)

© Design Management Institute, Spring 2001, Reprint #01122TH020
http://findarticles.com/p/articles/mi_qa4001/is_200104/ai_n8937247/print
перевод с английского: Мелехов ильЯ, 26 июня 2009 г.
Иллюстрации: ilyamelekhov, Harvard Business Review, BMW Group, cj_zed, Дмитрий Гудков

содержание

• основы (CALS, ЖЦИ, ЕИП, PLM)

основные этапы жизненного цикла изделий

• маркетинговые исследования (CRM)
• проектирование (САПР, CAE, МКЭ, CAD)
• подготовка производства (CAM, CNC, PDM)
• производство (SCM, E-commerce, CPC, АСУП, АСУТП, ERP, MRP-2, SCM, MES, SCADA)
• эксплуатация, обслуживание, утилизация (IETM)

• примеры PDM (Dessault Systems ENOVIA, SmarTeam)
• список сокращений

Информационная поддержка изделия на всех этапах жизненного цикла (CALS “Continious Acquisition And Life-Cycle Support”).

Появившись в 1980-х годах, CALS-технологии изначально были востребованы только как инструмент информационной поддержки материально-технического обеспечения. В настоящее время термин CALS (Continious Acquisition And Life-Cycle Support) подразумевает информационную поддержку изделия на всех этапах жизненного цикла, начиная с маркетинговых исследований и заканчивая утилизацией.

Жизненный цикл изделия (ЖЦИ) – перечень этапов, через которые проходит изделие за весь период своего существования. Включает этапы маркетинговых исследований, концептуального проектирования дизайна изделия, конструкторской и технологической подготовки производства, изготовления, обслуживания, утилизации и т. п. В основном, применяется по отношению к сложной наукоемкой продукции высокотехнологичных предприятий в рамках CALS-технологий.

Реализация CALS технологий в практическом плане предполагает организацию единого информационного пространства (ЕИП) (или Интегрированной информационной среды), объединяющего автоматизированные системы, предназначенные как для эффективного решения задач инженерной деятельности, так и для планирования и управления производством и ресурсами предприятия. В единый процесс вовлекается множество проектирующих и машиностроительных предприятий с удаленным доступом к информации, прямой передачей информации от компьютера к машиностроительному оборудованию и т.д.

Интегрированная информационная среда представляет собой совокупность распределенных баз данных, в которой действуют единые, стандартные правила хранения, обновления, поиска и передачи информации, через которую осуществляется безбумажное информационное взаимодействие между всеми участниками жизненного цикла изделия. При этом однажды созданная информация хранится в интегрированной информационной среде, не дублируется, не требует каких-либо перекодировок в процессе обмена, сохраняет актуальность и целостность.

Целостность данных поддерживается в процессе управления конфигурацией проекта, а также тем, что нельзя одновременно изменять один и тот же объект разным разработчикам, каждый из них должен работать со своей рабочей версией. Другими словами, необходимо обеспечение синхронизации изменения данных, разделяемых многими пользователями. Для этого выполняется авторизация пользователей и разрабатываются средства ведения многих версий проекта. Во-первых, пользователи подразделяются на классы (администрация системы, руководство проектом и частями проекта, группы исполнителей-проектировщиков) и для каждого класса вводят определенные ограничения, связанные с доступом к разделяемым данным; во-вторых, доступ регламентируется по типам разделяемых данных. Данным могут присваиваться различные значения статуса, например, “правильно”, “необходимо перевычисление”, “утверждено в качестве окончательного решения” и т.п.

Управление данными в едином информационном пространстве на протяжении всех этапов жизненного цикла изделий возлагается на систему PLM (Product Lifecycle Management). Под PLM понимают процесс управления информацией об изделии на протяжении всего его жизненного цикла. Отметим, что понятие PLM-система трактуется двояко: либо как интегрированная совокупность автоматизированных систем CAE/CAD/CAM/PDM и ERP/CRM/SCM, либо как совокупность только средств информационной поддержки изделия и интегрирования автоматизированных систем предприятия, что практически совпадает с определением понятия CALS.

Характерная особенность PLM – возможность поддержки взаимодействия различных автоматизированных систем многих предприятий, т.е. технологии PLM являются основой, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР, ERP, PDM, SCM, CRM и другие автоматизированные системы многих предприятий.

В широком смысле слова CALS – это методология создания единого информационного пространства промышленной продукции, обеспечивающего взаимодействие всех промышленных автоматизированных систем (АС). В этом смысле предметом CALS являются методы и средства как взаимодействия разных АС и их подсистем, так и сами АС с учетом всех видов их обеспечения. Практически синонимом CALS в этом смысле становится термин PLM (Product Lifecycle Management), широко используемый в последнее время ведущими производителями АС.

Рис. 1. Этапы жизненного цикла промышленной продукции и используемые автоматизированные системы

При реализации целей и задач CALS необходимо соблюдать следующие основные принципы:

• информационная поддержка всех этапов ЖЦИ;
• единство представления и интерпретации данных в процессах информационного обмена между АС и их подсистемами, что обусловливает разработку онтологий приложений и соответствующих языков представления данных;
• доступность информации для всех участников ЖЦИ в любое время и в любом месте, что обусловливает применение современных телекоммуникационных технологий;
• унификация и стандартизация средств взаимодействия АС и их подсистем;
• поддержка процедур совмещенного (параллельного) проектирования изделий.

Рассмотрим содержание основных этапов ЖЦИ для изделий.

маркетинговые исследования

Цель маркетинговых исследований – анализ состояния рынка, прогноз спроса на планируемые изделия и развития их технических характеристик. На данном этапе жизненного цикла находит применение система CRM (Customer Requirement Management – Управление взаимоотношениями с заказчиками).

Система CRM – это система, на вход которой поступают данные, связанные с клиентами компании, а на выходе появляется информация, влияющая на поведение компании в целом или на поведение ее отдельных элементов (вплоть до конкретного работника компании). Другими словами, CRM-система – это, прежде всего, база данных с информацией о клиентах, и набор приложений, которые позволяют, во-первых, собирать информацию о клиенте, во-вторых, ее обрабатывать, в третьих, делать определенные выводы на базе этой информации, экспортировать ее в другие приложения или просто при необходимости предоставлять эту информацию в удобном виде. Собственно, эти моменты и являются ключевыми функциями CRM-систем. Результатами работы CRM-системы могут пользоваться не только сотрудники компании, но и непосредственно сам клиент.

Примером использования может быть разработка дизайна нового продукта, который подходит по стилю к уже выполненным для данного заказчика работам, доступ к просмотру которых можно легко получить с помощью CRM-системы.

проектирование

Одним из наиболее важных этапов является этап проектирования. Автоматизация проектирования осуществляется САПР (Системами автоматизированного проектирования). В САПР машиностроительных отраслей промышленности принято выделять системы функционального (системы расчетов и инженерного анализа – системы CAE (Computer Aided Engineering)), конструкторского (системы CAD (Computer Aided Design)) и технологического проектирования (системы CAM (Computer Aided Manufacturing)).

На этом этапе формируется объемная геометрическая модель машиностроительного изделия или, так называемая, мастер-модель, которая будет играть определяющую роль на многих последующих этапах. На этом этапе выполняются различные виды инженерного анализа. Для создания объемной модели изделия конструктор может воспользоваться методами трехмерного твердотельного, поверхностного моделирования или сочетанием этих методов.

На сегодняшний день все существующее программное обеспечение автоматизированного конструирования принято классифицировать по функциональной полноте. По этому признаку оно делится условно на три уровня. К нижнему уровню относятся программы, реализующие 2D модели в виде чертежей и эскизов. Например, CADMECH и CADMECH LT на базе AutoCAD и AutoCAD LT2000 (Интермех) T-Flex CAD LT (Топ Системы), КОМПАС 5 (Аскон) и др. На среднем – располагаются программные комплексы, которые позволяют создать 3-х мерную геометрическую модель сравнительно несложного изделия, в основном, методом твердотельного моделирования. К числу этих программных комплексов можно отнести: AutoCAD 2000 и AMD (AutoDesk), Solid Works (Solid Works), Solid Edge (Unigraphics Solutions) и др. Программные системы сквозного проектирования и производства расположены на верхнем уровне. Среди них можно выделить: CATIA5 (Dassault Systemes), EUCLID3 (EADS Matra Datavision), UNIGRAPHICS (Unigraphics Solutions), Pro/ENGINEER и CADDS5 (PTC).

Большинство систем инженерного анализа (CAE) используют метод конечных элементов (МКЭ). Для проведения какого-либо вида анализа, обычно, в CAD системе, на основе точной геометрической модели создается расчетная (упрощенная) модель путем удаления тех конструктивных элементов, которые не оказывают существенного влияния на результаты анализа. Расчетная модель передается в пакет анализа при помощи стандартных интерфейсов. Отдельные пакеты анализа имеют внутренние средства построения геометрической модели, с помощью которых может быть решена задача моделирования простых форм.

Современные программные средства CAE позволяют решать широкий спектр задач анализа линейной и нелинейной статики и динамики, устойчивости, теплопередачи, акустики, аэроупругости, оптимизации конструкции и многие другие. Ведущими CAE-системам в настоящее время являются ABAQUS, ANSYS, COSMOS/M, LS-DYNA, MSC.ADAMS, MSC.NASTRAN.

подготовка производства

Назначение этого этапа сводится к решению следующих основных задач:

• разработка технологий изготовления изделия, электродов, пресс-форм и штампов на основе их геометрических моделей, полученных на этапе проектирования;
• подготовка программ для станков с ЧПУ по спроектированным технологиям;
• контроль качества работы управляющих программ для станков с ЧПУ;

В производстве машиностроительных и части приборостроительных изделий используются технологии, в основе которых лежат различные физические процессы: механообработка, электроэрозионная обработка, литье металлов и пластмасс и др.

При выполнении различных видов механообработки используется общая база данных для поддержки связи между геометрической моделью обрабатываемой детали и управляющей программой для станка с ЧПУ, где проходы инструмента создаются по геометрии модели. Изменение геометрии отражаются в управляющей программе. Траектория движения инструмента создается интерактивно по поверхности модели изделия, обеспечивая технологов возможностью визуально наблюдать на мониторе имитацию процесса удаления стружки, контролировать зарезы и быстро вносить изменения в циклы обработки.

Подготовка программ для всех видов оборудования с ЧПУ выполняется автоматически, когда выбран станок и указан тип процессора, установленный на данный станок (например, CNC). Основными CAM-системами являются EdgeCAM, PowerMill, Mastercam.

При выборе и установке той или иной конфигурации ПО важно учитывать специфику моделей и задач, решаемых на каждом рабочем месте. В этом случае вместо одного пакета со множеством универсальных функций должны устанавливаться строго специализированные пакеты программ, разработанные в соответствии с этими задачами.

В совокупности и при условии организации обмена информацией между системами CAD/CAM/CAE получаем систему сквозного проектирования изделия (рис. 2.)

Рис. 2. Организация сквозного проектирования изделия на примере отливок деталей корпуса электроприбора

Другим важным аспектом является организация коллективной работы специалистов в составе рабочих групп в интерактивном режиме (дизайнеров, конструкторов, прочнистов, технологов и т.д.). На смену последовательному сквозному проектированию приходит параллельное проектирование и технологическая подготовка производства, так как благодаря такой организации труда достигается наивысшая производительность и существенно сокращается время разработки изделия. В этих условиях становятся актуальными вопросы организации обмена информацией.

Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР различного назначения, координации работы систем CAD/CAM/CAE, управления проектными данными и проектированием разрабатываются системы, получившие название систем управления проектными данными PDM (Product Data Management). Системы PDM либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют самостоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР.

производство

На большинстве этапов жизненного цикла, начиная с определения предприятий-поставщиков исходных материалов и компонентов и кончая реализацией продукции, требуются услуги системы управления цепочками поставок SCM – Supply Chain Management. Цепь поставок обычно определяют как совокупность стадий увеличения добавленной стоимости продукции при ее движении от компаний-поставщиков к компаниям-потребителям. Управление цепью поставок подразумевает продвижение материального потока с минимальными издержками. При планировании производства система SCM управляет стратегией позиционирования продукции. Если время производственного цикла меньше времени ожидания заказчика на получение готовой продукции, то можно применять стратегию “изготовление на заказ”. Иначе приходится использовать стратегию “изготовление на склад”. При этом во время производственного цикла должно входить время на размещение и исполнение заказов на необходимые материалы и комплектующие на предприятиях-поставщиках.

В последнее время усилия многих компаний, производящих программно-аппаратные средства автоматизированных систем, направлены на создание систем электронного бизнеса (E-commerce). Задачи, решаемые системами E-commerce, сводятся не только к организации на сайтах Internet витрин товаров и услуг. Они объединяют в едином информационном пространстве запросы заказчиков и данные о возможностях множества организаций, специализирующихся на предоставлении различных услуг и выполнении тех или иных процедур и операций по проектированию, изготовлению, поставкам заказанных изделий. Проектирование непосредственно под заказ позволяет добиться наилучших параметров создаваемой продукции, а оптимальный выбор исполнителей и цепочек поставок ведет к минимизации времени и стоимости выполнения заказа. Координация работы многих предприятий-партнеров с использованием технологий Intrenet возлагается на системы E-commerce, называемые системами управления данными в интегрированном информационном пространстве CPC (Collaborative Product Commerce).

Организованная удаленная работа различных предприятий над одним продуктом образует виртуальное предприятие.

Управление в промышленности, как и в любых сложных системах, имеет иерархическую структуру. В общей структуре управления выделяют несколько иерархических уровней, показанных на рис. 3. Автоматизация управления на различных уровнях реализуется с помощью автоматизированных систем управления (АСУ).

Рис. 3. Общая структура управления

Информационная поддержка этапа производства продукции осуществляется автоматизированными системами управления предприятием (АСУП) и автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП).

К АСУП относятся системы планирования и управления предприятием ERP (Enterprise Resource Planning), планирования производства и требований к материалам MRP-2 (Manufacturing Requirement Planning) и системы SCM. Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом перспектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством, учетом основных фондов и т.п. Системы MRP-2 ориентированы, главным образом, на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством. В некоторых случаях системы SCM и MRP-2 входят как подсистемы в ERP, в последнее время их чаще рассматривают как самостоятельные системы.

Промежуточное положение между АСУП и АСУТП занимает производственная исполнительная система MES (Manufacturing Execution Systems), предназначенная для решения оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.

В состав АСУТП входит система SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), выполняющая диспетчерские функции (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и помогающая разрабатывать ПО для встроенного оборудования. Для непосредственного программного управления технологическим оборудованием используют системы CNC (Computer Numerical Control) на базе контроллеров (специализированных компьютеров, называемых промышленными), которые встроены в технологическое оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ). Системы CNC называют также встроенными компьютерными системами.

эксплуатация, обслуживание, утилизация

Понятие Единого Информационного Пространства (ЕИП) является ключевым понятием CALS-технологий. Потребитель является полноправным участником ЖЦИ на этапе эксплуатации изделия и ему необходимо обеспечить доступ в ЕИП. Однако использование для этих целей PDM-системы нецелесообразно в силу ее большой стоимости и значительного срока внедрения и освоения. Учитывая это, а также то, что потребителю необходимы только эксплуатационные данные об изделии, в качестве средства доступа к ЕИП он будет использовать не PDM-систему, а интерактивные электронные технические руководства (ИЭТР, IETM (Interactive Electronic Technical Manuals)).

Интерактивные электронные технические руководства также выполняют функции обучения обслуживающего персонала. С их помощью выполняются диагностические операции, поиск отказавших компонентов, заказ дополнительных запасных деталей и некоторые другие операции на этапе эксплуатации систем.

Конкретизация задач ИЭТР представлена следующим списком:

• обеспечение пользователя справочным материалом об устройстве и принципах работы изделия;
• обучение пользователя правилам эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия;
• обеспечение пользователя справочными материалами, необходимыми для эксплуатации изделия, выполнения регламентных работ и ремонта изделия;
• обеспечение пользователя информацией о технологии выполнения операций с изделием, потребности в необходимых инструментах и материалах, о количестве и квалификации персонала;
• диагностика состояния оборудования и поиска неисправностей;
• подготовка и реализация автоматизированного заказа материалов и запасных частей;
• планирование и учет проведения регламентных работ;
• обмен данными между потребителем и поставщиком.

Типичный состав ИЭТР:

• описание устройства и функционирования изделия и его частей;
• правила эксплуатации изделия, включая ограничения, подготовку, собственно использование;
• диагностика оборудования и поиск неисправностей, ТОиР;
• регламент технического обслуживания, планирование и учет регламентных работ;
• каталоги запасных частей, ведомости ЗИПа;
• обмен информацией с заводом-поставщиком, автоматизированный заказ материалов и запасных частей;
• упаковка, транспортирование, консервация, хранение;
• утилизация.

Использование ИЭТР дает следующие преимущества по сравнению с традиционными бумажными техническими руководствами:

• сокращение на 20 – 25 процентов сроков освоения новых изделий потребителем.
• в интегрированном ИЭТР организовать обновление информации гораздо проще, чем в бумажных руководствах.
• в ИЭТР высокого уровня встраивается система диагностики неисправностей.

примеры PDM

В настоящее время наиболее известными PDM-системами являются ENOVIA и SmarTeam (Dessault Systemes), Teamcenter (Unigraphics Solutions), Windchill (PTC), mySAP PLM (SAP), BaanPDM (BAAN) и российские системы Лоцман: PLM (Аскон), PDM StepSuite (НПО “Прикладная логистика”), Party Plus (Лоция Софт). Основные разработчики САПР в машиностроении считают целесообразным предлагать комплексные системы PLM, в состав которых входят как модули CAD/CAM/CAE, так и PDM.

Так, компания Dessault Systemes создает систему ENOVIA на базе приобретенной PDM ProductManager. ENOVIA предназначена для моделирования и управления данными об изделиях, процессах и ресурсах на различных этапах жизненного цикла промышленной продукции от концептуального проектирования до эксплуатационного обслуживания. Это распределенная на базе Web-технологий система управления данными, способствующая интеграции систем проектирования, производства и управления внутри предприятия и позволяющая отдельным фирмам объединяться в виртуальные предприятия. Управление проектами и изменениями данных, их распределение, интерфейс с системами ERP – далеко не полный перечень функций этой системы.

Кроме ENOVIA, Dessault Systemes развивают систему SmartTeam. В базовый комплект системы SmarTeam входят модуль создания и редактирования моделей, СУБД (Interbase или Oracle), визуализатор, модуль сопряжения с различными САПР (в список входят SolidWorks, MDT, Inventor, Microstation, Solid Edge, AutoCAD 14). Базовый комплект может расширяться путем добавления модулей документооборота, интеграции с ERP, SCM и CRM-системами, взаимодействия с партнерами через Internet и др. Состав системы SmarTeam и ее связи с CAD и ERP-системами иллюстрирует рис. 4.

Создаваемая в среде SmarTeam информационная модель объекта состоит из двух частей. Одна часть служит для описания состава изделия (в виде дерева), его структуры (в виде файлов с данными о сборках), геометрии и материала деталей. Другая часть содержит данные о технологических процессах изготовления объекта в виде дерева операций и переходов и автоматически формируемой технологической документации.

Рис. 4. Состав системы SmarTeam

список сокращений

CALS (Continious Acquisition and Life-Cycle Support) – 1) Информационная поддержка изделия на всех этапах жизненного цикла, 2) Непрерывные поставки и поддержка жизненного цикла изделия.
PLM (Product Lifecycle Management) – управление жизненным циклом изделия.
CRM (Customer Relationships Management) – управление взаимоотношениями с заказчиками.
CAD (Computer Aided Design) – система автоматизированного проектирования.
CAM (Computer Aided Manufacturing) – система автоматизированного производства.
CAE (Computer Aided Engineering) – автоматизированное конструирование.
PDM (Product Data Management) – система управления проектными данными.
SCM (Supply Chain Management) – система управления цепочками поставок.
CPC (Collaborative Product Commerce) – система управления данными в интегрированном информационном пространстве.
ERP (Enterprise Resource Planning) – система планирования и управления ресурсами предприятия.
MRP (Manufacturing Requirement Planning) – система планирования производства и требований к материалам.
MES (Manufacturing Execution Systems) – производственная исполнительная система.
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) – диспетчерское управление и сбор данных.
CNC (Computer Numerical Control) – компьютерное числовое программное управление.
IETM (Interactive Electronic Technical Manuals) – интерактивные электронные технические руководства.

ИПИ – Информационная Поддержка жизненного цикла Изделий.
ТОиР – техническое обслуживание и ремонт.
ЗИП – запчасти и принадлежности.
ЖЦИ – жизненный цикл изделия.
ЕИП – единое информационное пространство.
САПР – система автоматизированного проектирования.
БД – база данных.

распределение схем освещения по контрасту (альтернативное содержание)

	спокойствие мягкие тени << низкий контраст				драматизм жёсткие тени высокий контраст >>
направление
ночь
день
облака
искусственное

Статья ниже любезно предоставлена сайтом DLight.ru. Приведена с сокращениями (без фотографий-примеров). Полный вариант статьи “Свет. Работаем с освещением” доступен на сайте DLight.ru по адресу http://dlight.ru/masterclass/articles/2007/01/24/2403/

содержание

• введение

основы

• основная схема
• почему разделительная область на сфере такая тёмная?
• почему наше небо голубого цвета?
• отражённый свет
• светлые и тёмные тона
• баланс белого
• 3х-точечная схема освещения и её ущербность

направление освещения

• спереди
• боковое
• сзади (контровое)
• сверху
• снизу

естественное освещение

• солнечный день
• полдень
• ранний вечер
• закат
• сумерки
• в тени
• пасмурный день
• пасмурный день, тонкая облачность
• ночь
• цвет неба
• объёмный свет (volume light)
• вода
• итоги

искусственное освещение, освещение в помещении

• из окон
• лампами накаливания
• рестораны, магазины
• лампами дневного света
• смешанное
• открытым огнем, свечами
• уличное (фонарное)
• студийное

введение

(…) Фотографы и художники лучше понимают свет, но это не только их инструмент, это элемент любого искусства, и 3D не исключение. Без него трудно достичь реализма, а тем более передать нужную атмосферу. Не найдя информации в интернете, я решил написать её сам. Все написанное в этой статье основано на моих наблюдениях. Все выкладки кажутся очевидными, но требуют внимательного наблюдения окружающего мира и поведения света в различных ситуациях.

основы

В статье для демонстрации поведения света в различных ситуациях я буду использовать сцену с белой сферой на белой поверхности:

На этом рисунке изображён солнечный день. Здесь три источника света – солнце, небо и отражённый свет.

Солнце (Sunlight на рисунке) излучает яркий белый свет. Это очень маленький по геометрическим размерам источник света, другими словами это точечный источник света. Он формирует тени с чёткой границей (жёсткая тень). Небо (Skylight на рисунке), наоборот, более слабый источник света, но геометрически он огромен. Поэтому он формирует тени с размытыми краями (мягкие тени). В данном случае эта тень не видна, она “убита” прямым солнечным светом. Чуть дальше я расскажу более детально о слабых источниках света и о тенях, которые формируются от подобных источников света. Сейчас просто запомните, что чем меньше по своим геометрическим размерам источник света, тем жёстче от него тень.

Небо окрашивает практически всю сцену в голубые тона. Тень на полу и неосвещённая часть сферы приобретают голубой оттенок из-за того, что они не освещены солнечным светом и основной источник света для них небо.

И, наконец, отражённый свет. Часть света отражается от шара и слегка увеличивает яркость в центре тени. А часть света отражается от пола и освещает нижнюю часть сферы. Чем ближе поверхности друг к другу, тем больше влияние отражённого света. Именно поэтому нижняя часть шара светлее, чем центральная.

Если внимательно посмотреть на рисунок, то можно отметить две самые тёмные области. В первую очередь, это область тени, расположенная непосредственно под шаром. Вторая область расположена на самой сфере, это граница между освещённой и неосвещённой солнечным светом областями. Эта зона называется разделительной (Terminator на рисунке). С тенью вроде бы всё ясно – в эту область не попадает ни солнечный свет, ни свет от неба, отражённый свет тоже практически не действует в этой области.

почему разделительная область на сфере такая тёмная?

Частично это обман зрения – из-за соседства с ярко освещённой областью эта часть кажется более тёмной, чем есть на самом деле. А так же эта область, в отличие от всех остальных частей шара, не освещается ни прямым солнечным светом, ни отражённым. Главный источник света этой области – небо.

почему наше небо голубого цвета?

Видимый свет состоит из мельчайших частиц, называемых фотонами. Эти частицы обладают различной длиной волны в зависимости от их цвета: фотоны голубого света имеют более короткую длину волны чем фотоны красного света.

Белый свет солнца представляет собой набор фотонов целого спектра цветов. Традиционно они разделены на цвета радуги – красный, оранжевый, желтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. А смесь этих цветов даёт белый цвет.

Свет при прохождении через плотные слои нашей атмосферы сталкивается с атомами и молекулами различных газов. Подобные столкновения отклоняют фотоны и рассеивают свет. Фотоны с короткой длиной волны чаще отклоняются в результате таких столкновений. Именно поэтому наше небо голубого цвета.

Более длинные волны света (в основном это фотоны красного цвета) рассеиваются медленнее, поэтому могут проходить большее расстояние. Именно из-за этого закаты имеют красный оттенок. Проходя через более плотные слои воздуха, свет рассевает коротковолновые (голубые) фотоны и красный цвет начинает в нём преобладать.

Рассеянное голубое освещение распространяется во всех направлениях. Его влияние можно увидеть на любой поверхности, на которую не попадает прямой солнечный свет. Обратите внимание на голубые тени на фотографиях.

отражённый свет

Цвет отражённого от поверхности света зависит от цвета отражающей поверхности. Белые предметы отражают все световые волны, чёрные объекты полностью поглощают свет. При попадании белого света на красный предмет синие и зеленые волны поглощаются, а красные отражаются (я рассказываю только об основных цветах для простоты описания). Поэтому красный предмет будет освещать соседние предметы красным отражённым светом. Это явление называется рефлекс.

Рефлекс проявляется только при ярком свете, в мягком или тусклом освещении этот феномен исчезает. Если рядом расположены предметы одинакового цвета и они освещены ярким светом, то этот эффект усиливается, рефлекс из-за нескольких переотражений становиться очень насыщенным.

светлые и тёмные тона

В большинстве случаев свет и тень сбалансированы, т.е. светлых и тёмных цветов примерно одинаковое количество. Однако в некоторых ситуациях в изображении может преобладать больше светлых или тёмных оттенков. Иногда это происходит из-за объективных факторов, например, мы изображаем снег или туман (светлые тона), или имитируем ночное освещение (тёмные тона). А иногда это делается умышленно, чтобы передать нужное нам настроение.

На изображениях в светлых тонах преобладают белые и светло-серые оттенки, изображение кажется лёгким и воздушным. Как правило, это мягкие изображения с лёгкими размытыми тенями. Фотография с минимальной цветовой палитрой – много белого цвета и немного чёрного и тёмно-серого.

Изображения в тёмных тонах плохо освещены и имеют, как правило, высокий контраст. Подобные изображения создают мрачное настроение у зрителей и обычно используются именно для этого.

баланс белого

Большинство источников света, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, имеют цветовой оттенок, но наш мозг отфильтровывает эту информацию. Если в источнике света присутствуют все три основных цвета, неважно в каких пропорциях, то мы воспринимаем такой свет как белый.

Чтобы продемонстрировать этот феномен, я взял цифровую фотокамеру с настроенным на дневной свет балансом белого. Первая фотография сделана в комнате, основной источник света – окно. Погода на улице пасмурная, поэтому освещение практически нейтральное по цвету. Следующая фотография была сделана при зашторенном окне и включенной лампе накаливания 60 ватт.

Цвет последней фотографии, наверное, вас удивит. Наш мозг отфильтровывает эту цветовую информацию, обычно мы не замечаем цвет, который добавляют лампы накаливания. Последнюю фотографию мы бы увидели с нейтральным цветовым балансом, похожей на первую.

Ещё один способ увидеть этот феномен собственными глазами – посмотреть на освещённую лампой накаливания комнату с улицы через окно. Что-то подобное происходит и в ясный солнечный день на открытой местности. Голубой оттенок теней можно увидеть только отстранённым взглядом, наблюдая всю картину, а не только одну тень.

3х-точечная схема освещения и её ущербность

В учебниках очень часто описывают классическую 3х-точечную схему освещения, называя её самым эффективным способом освещения 3D сцен. Изначально эта схема пришла из фотографии, и вся прелесть этой схемы только в том, что её легко понять и изучить. Напомню, в этой схеме три источника света: яркий основной источник света с одной стороны, более тусклый заполняющий источник с другой стороны и контровой источник сзади, подсвечивающий контур объекта, отбивающий его тем самым от фона.

Самая большая проблема этой схемы в её искусственности, она не отражает действительности. Например, использовать контровой свет нужно осознанно, только тогда, когда Вы пытаетесь получить какое-то определённое настроение. А применение его во всех сценах подряд недопустимо. В природе нет освещения из трёх точек, это выглядит неестественным. Эту схему даже фотографы не применяют давно, не увидишь её и в фильмах. Фотографии для документов – вот последнее пристанище этого клише. Унылые, однообразные лица. Не используйте мертвые схемы!

направление освещения

Направление освещения предмета влияет на то, как будет восприниматься освещаемый предмет зрителями. Поэтому, выбирая направление, Вы принимаете очень важное решение и задаёте основную эмоциональную окраску Вашей сцены.

спереди

В данном случае источник света находится непосредственно за зрителем. Наиболее близкий пример из жизни – это фотография, сделанная фотоаппаратом со встроенной вспышкой. Но обычно в таких случаях используют мягкий источник света.

Подобное освещение используют, чтобы показать форму (силуэт) предмета или его текстуру, так как при подобном расположении источников света на предмете практически отсутствует тень. Использование мягкого света позволяет скрыть морщины, складки, поэтому этот вариант освещения часто применяют при портретных съемках.

Мягкое фронтальное освещение сглаживает поверхность. Фронтальное освещение может сделать сцену плоской – теряется объём и фактура объектов.

боковое

Боковое освещение очень хорошо показывает форму, объём и фактуру объекта. На объекте хорошо видны тени, изображение становится контрастным. Боковой свет отбрасывает на поверхности драматические тени. Осветив таким образом стены, можно создать атмосферное окружение в сцене. Этот вариант очень часто можно встретить на фотографиях и в кино. В природе такое освещение встречается утром и вечером. (…) Длинные боковые тени дают ощущение глубины и пространства.

сзади (контровое)

При освещении сзади зритель смотрит на источник света, а объект находится между источником света и зрителем. При этом мы получаем чёткий силуэт объекта. Сцены с подобным освещением очень контрастны и атмосферны по настроению. Двигая источник света можно получить освещённый контур объекта. Очень интересные результаты даёт освещение сзади прозрачных объектов. Контровой свет – это лучший способ показать полупрозрачные объекты. Контровой свет даёт отличные силуэты.

сверху

Освещение сверху не очень сильно отличается от обычного освещения в пасмурный день. Такое освещение можно встретить на улице в полдень и в закрытых помещениях с искусственным освещением. При использовании мягкого света этот вариант хорошо подходит для показа формы объекта. Мягкий свет сверху – отличительная черта пасмурной погоды. В жёстком свете сцена приобретает мрачное и загадочное настроение. Тени становятся тяжелыми и многие элементы исчезают. Например, на лицах людей вместо глаз будут чёрные тени. Жёсткий верхний свет придает человеку устрашающий вид.

снизу

Освещение снизу встречается очень редко и выглядит очень необычно. В естественных условиях подобное освещение можно наблюдать, если люди сидят ночью у костра, или человек держит в тёмноте факел в руках (при этом смотрим на его лицо). лёгкий эффект подобного освещения можно наблюдать над водой, когда объекты освещаются отражённым от водной поверхности светом. Знакомые предметы в таком освещении приобретают странный неправильный вид. Также можно использовать этот вариант для придания сцене необычности или загадочности. С подсветкой снизу взгляд человека становится незнакомым и загадочным, подчеркнута структура кожи.

естественное освещение

Главный и единственный источник естественного освещения – Солнце. Но в зависимости от времени суток, времени года и погодных условий мы имеем дело с большим количеством разнообразных схем освещения.

Основная схема солнечного освещения была приведена в начале статьи на первой схеме.

Такое освещение характерно для обычного солнечного дня. В данной ситуации нужно обратить внимание на два существенных фактора – рассеивание и облака.

В первой части статьи мы говорили, о том, что более “короткие” фотоны рассеиваются и формируют голубое небо, а более “длинные” фотоны окрашивают оставшийся свет в красный цвет. Чем большее расстояние проходит свет в атмосфере (чем ниже солнце над горизонтом), тем заметнее этот эффект.

Облака также существенно влияют на цвет и характер освещения. Полупрозрачные облака пропускают свет, но направление фотонов изменяется. Через прозрачный объект (например, стекло) фотоны проходят практически беспрепятственно, лучи света остаются параллельными. А при прохождении полупрозрачного объекта (облако) фотоны сталкиваются и меняют направление. Происходит что-то подобное рассеиванию голубых фотонов в атмосфере, за исключением того, что в облаках столкновениям подвержены фотоны всего спектра. В результате прохождения через облака свет становится более мягким. Облака также влияют и на цвет, так как они закрывают голубое небо, тем самым, ослабляя его влияние.

полдень

В полдень солнце находится в зените, свет имеет максимально белый цвет и максимальную яркость. Контраст очень высок, тени тёмные, настолько тёмные, что эмульсия фотопленки воспринимает их абсолютно чёрными. Человеческий глаз, в отличие от пленки, способен различать детали в подобной тени.

В большинстве случаев сильный контраст делает картинку непривлекательной. Однако это можно использовать для освещения объектов, которые выглядят неконтрастно при обычном освещении. Например, вода очень выигрывает в полуденном освещении. Поэтому, как правило, изображения тропического океана сняты в полдень. Водные фото только выигрывают от полуденного освещения.

Яркий свет выбеляет все цвета, поэтому в полдень изображение выглядит менее насыщенным, чем в другое время суток. ещё один недостаток – яркий свет и геометрически малые тени “убивают” объём предметов. Большинство фотографов стараются не снимать в это время суток. Но это не значит, что нужно ставить крест на таком освещении, нетривиальные решения приводят к необычным и творческим результатам. Типичное полуденное фото – песок на переднем плане практически белый, тени абсолютно чёрные.

ранний вечер

В это время суток солнце опускается к горизонту, свет становится более теплым, приобретает желтый оттенок, цвет неба насыщается. Вечернее освещение выглядит очень привлекательно, тёплые тона и мягкий контраст приятны глазу. Пик этого эффекта наступает за час до заката, фотографы называют этот час золотым. К преимуществам можно добавить эстетически приятное сочетание тёплых жёлтых оттенков освещённых частей с холодными голубыми оттенками теней.

закат

Во время заката солнечный свет приобретает оранжево-красный оттенок. Сила солнечного света ослабевает, контраст становится ещё ниже. Влияние неба усиливается и тени принимают насыщенный голубой цвет.

Небо на закате бывает необычайно красивым. Если в это время на небе есть облака, то они подсвечены снизу, они также приобретают оранжевые или красные оттенки. В подобных условиях облака влияют на небо, а соответственно и на цвет теней. Затемнённые части могут приобретать розовый или фиолетовый оттенок.

сумерки

Это очень специфическое время суток с непредсказуемым, но часто с очень красивым освещением. Так как солнца уже нет на небосклоне, единственным источником света остаётся небо. В результате мы имеем очень мягкое освещение с небольшими тенями, слабым контрастом и спокойными цветами.

В ясный день сразу после заката восточная часть неба окрашена в розовые тона. Этот эффект называется Alpenglow и он может окрашивать светлые поверхности (белые стены, песок, воду) в розовые тона. Этот свет очень слаб, поэтому он не может повлиять на более тёмные поверхности. Однако, этот эффект может проявляться не только розовыми тонами. Это могут быть и желто-оранжевые цвета из-за отражённого света от только что зашедшего солнца. В пасмурный день небо также остаётся голубым, для эффекта Alpenglow нужна ясная погода. Характерный розовый небосвод. Розовые отблески на лодке и воде.

Если смотреть на небо в это время суток через окна из закрытого помещения (особенно если в этом помещении горят лампы накаливания), то небосвод будет казаться тёмно-голубым, розовые оттенки наш глаз не сможет различить.

в тени

В тени основным источником света является небо, все предметы окрашены в голубые тона, тени очень мягкие. В подобных световых условиях возможно проявление рефлекса. Например, находясь в тени густого леса можно ощущать зелёные рефлексы от листвы деревьев.

пасмурный день

Освещение в пасмурную погоду варьируется в зависимости от толщины облаков и времени суток. Но вопреки популярному мнению, освещение в пасмурный день может быть интересным. Весь небосклон действует как один неяркий источник света, освещение мягкое, тени очень лёгкие. Контраст низкий, цветовая насыщенность обычно высока.

Пасмурное освещение обычно связывают со скучным настроением. Но это освещение можно очень интересно использовать. Мягким освещением можно удачно подчеркнуть объём, структуру и цвет объектов. Хорошо смотрятся в таких условиях отражающие поверхности (например, вода, автомобили). Низкий контраст и относительный нейтралитет по цвету освещения в пасмурный день позволяет хорошо показать цвета листьев. В яркий солнечный день цвета были бы бледнее. Освещение подчеркивает форму, хорошо видны теневые стороны, цвета насыщены. Пасмурное небо позволяет получить прекрасные серебристые отражения на воде.

пасмурный день, тонкая облачность

В пасмурные дни с более тонкими облаками направленный солнечный свет сможет проникать через облачность. Тени станут более тёмными, но всё равно останутся мягкими. Такое освещение – некий компромисс, середина между пасмурным и ясным днём. Прямой солнечный свет подсвечивает контур, однако тени мягкие и нетёмные. Обратите также внимание, что в тенях нет голубых оттенков, что говорит о том, что небо закрыто облаками.

ночь

Главным источником света ночью остаётся солнце, хотя его уже нет непосредственно на небосводе. Свет от него поступает либо рассеиванием через атмосферу, либо в виде лунного света. Звезды светят очень слабо, поэтому их влияние можно не учитывать.

При имитации ночного освещения нужно помнить, что яркость земли и предметов должна быть меньше яркости ночного неба (если конечно в сцене не присутствует искусственное освещение). Посмотрите на изображения ниже: слева – правильный вариант, справа – физически невозможный вариант, т.к. свет на ландшафт попадает неизвестно откуда. Без искусственного освещения наземные объекты темнее неба.

Лунный свет – это отражённый солнечный свет, он повинуется тем же законам, что и солнце. Собственная поверхность луны имеет серый цвет. Это хорошо видно на фотографиях с астронавтами на луне, они кажутся черно-белыми, пока не разглядишь на скафандрах цветные элементы. Поэтому сама луна не изменяет цвет освещения и ведёт себя подобно солнцу: у горизонта она имеет красный или желтый цвет, в зените – белый.

Ночью при отсутствии луны освещение и тени мягкие, с луной – жёсткие. В общем, всё тоже самое, что и днём, одно отличие – освещение намного слабее дневного. И ещё одна деталь – размер луны невелик в жизни и всегда есть соблазн сделать её больше.

Что касается цветовой насыщенности, то она остается примерно такой же, как и днём. Однако наши глаза не воспринимают цвета в низкой освещённости, мы ночью видим практически всё бесцветным. Ночные цвета на фотографии насыщеннее, чем это видит наш глаз. А фотопленка “видит” ночные цвета. Если на фотоаппарате поставить выдержку побольше, то можно получить практически дневную фотографию. В кино часто ночные сцены снимают днём с недоэкспозицией и синим фильтром, чтобы создать иллюзию ночи.

Еще один фактор ночного освещения – присутствие светового “шума”. Даже если Вы находитесь в сельской местности, на небе будут хорошо видные отсветы ближайших крупных городов.

цвет неба

Порой небо может выглядеть безумно красивым. Если ежедневно наблюдать за небом, то можно встретить удивительные цвета очень широкого спектра. Множество факторов влияют на цвета, которые мы видим на небе и облаках. Поэтому и предсказать, что мы увидим сложно. Цвет неба непредсказуем.

объёмный свет (Volume light)

Присутствие в атмосфере любых частиц вызывает дополнительное рассеивание и преломление света. Частицы пыли и воды создают эффекты объёмных лучей света, дымки и тумана. Легкая дымка практически всегда присутствует в природе и позволяет лучше чувствовать перспективу. За счет этого эффекта объекты, находящиеся вдали от нас, выглядят менее яркими, менее контрастными и тонируются в лёгкий голубой оттенок. Более сильное проявление дымки – это туман. Обычно цвет тумана либо белый (в пасмурный день), либо слегка голубой (в солнечный день). Солнечные лучи пробиваются через облака. Туман в тени. Сильный туман смягчает освещение, тень отсутствует.

вода

Мы встречаем воду везде, – в виде дождя, росы, рек, озер, морей. Водные поверхности хорошо отражают и преломляют свет. Например, роса, преломляя и отражая утренние лучи света, покрывается множеством ярких бликов. Можно встретить и полностью зеркальные отражения, например, на спокойных водных поверхностях. И, наконец, вода – причина таких красивых атмосферных эффектов как радуга и ореолы. На каплях воды видны яркие блики даже в пасмурный день. Зеркальные отражения на асфальте говорят нам о том, что он мокрый. Влага на ягодах даёт сильный блик и подчеркивает форму.

итоги

Подводя итоги этой части, я хотел бы сказать, что естественное освещение – это сложное явление, подчиняющееся комплексным законам физики. Его невозможно подробно описать в статье, но я и не ставил перед собой такой цели. Я хотел показать основные принципы и надеялся разбудить Ваше любопытство, чтобы Вы самостоятельно научились наблюдать и использовать результаты наблюдений в своих работах.

искусственное освещение, освещение в помещении.

Освещение в помещении существенно отличается от освещения на улице. Также оно зависит от типа помещения, например, освещение в квартире отличается от освещения офиса. Как правило, свет в помещении рассеяный, источники света закрыты (абажуры, плафоны и т.п.), свет и тени мягкие. Зачастую присутствует в помещении и солнечный свет – как отражённый, так и прямой.

из окон

В данном случае мы имеем источник естественного освещения в закрытом помещении. Окно – слабый, но геометрически большой источник света, поэтому свет и тени как правило очень мягкие. Цвет освещения зависит от многих факторов: в пасмурный день – цвета белые, серые или голубые, в ясный солнечный день – белые, желтые или красные в зависимости от времени суток. Если прямой солнечный свет попадает в помещение через окно, то из-за переотражений он влияет на всё – и на пол, и на потолок, и на стены, и на предметы.

Нужно учитывать все эти факторы, чтобы имитировать подобное освещение. Для начала рекомендую взять за основу самый простой вариант – за окном пасмурный день. В этом случае окно – слабый мягкий источник света белого цвета. Используя как отправную точку, эту схему можно усложнять, добавляя нужные световые акценты.

В прошлом художники, не имея надежного искусственного освещения, старались свои студии располагать в комнатах с окнами, выходящими на север. В такие помещения не попадает прямой солнечный свет и они освещены равномерным рассеяным светом практически весь день. Подобное освещение художники называют Северным (North Light). Прямой солнечный свет непосредственно освещает только часть комнаты, всё остальное пространство освещено отражённым светом. Мягкий свет из окна столетиями использовали художники, применяют и современные фотографы. Потому что это красиво, предсказуемо и доступно.

лампами накаливания

Лампа накаливания продолжает оставаться самым распространенным искусственным источником света в нашей жизни. В первой части статьи был пример, демонстрирующий освещение лампой накаливания. Если помните, речь шла о том, что изображение в подобном освещение тонируется в оранжевый цвет. А также о том, что наши глаза отфильтровывают эту информацию и мы не замечаем цвета, которые добавляют лампы накаливания. Свет от лампы накаливания менее предсказуем и равномерен по яркости чем свет от естественных источников. Поэтому для смягчения света обычно используют абажуры или плафоны.

Следует обратить внимание, что источники света и их расположение как правило зависят типа помещения и его функциональности. Например, в гараже или прихожей обычно используют только одну лампочку под потолком, а в гостиной размещают большее количество светильников и расположены они сложнее, чтобы создать приятную атмосферу. Функциональность освещения хорошо видна в спальне – помимо общего освещения здесь есть “прикроватные” светильники. Локальные источники света можно встретить и на кухне (подсвечивают обычно места, где готовят еду) и ванной (возле зеркала).

Не забывайте также о том, что бытовые приборы тоже могут быть источниками света – телевизор, компьютер, плита.

рестораны, магазины

Освещение подобных заведений очень разнообразно и направлено в первую очередь на создание настроения. В ресторанах, как правило, используют приглушенный свет, чтобы создать нужную атмосферу. При этом используют самые разнообразные виды источников света – от бра до свечей. Вряд ли можно найти два одинаковых по освещению ресторана. Хороший способ найти интересное освещение для сцены – это походить по настоящим ресторанам и понаблюдать. Хотелось бы отметить ещё одну характерную для ресторанов деталь – большое количество отражений. Множество локальных источников отражается в посуде и хромированных элементах отделки. Обратите внимание на количество бликов на бокалах. При освещении магазинов также уделяют внимание атмосфере, но всё же первостепенное правило – максимально ярко и презентабельно осветить продаваемый товар.

лампами дневного света

Лампы дневного света обычно использует тогда, когда хотят сэкономить, это более дешёвый вид освещения. Его используют в основном в общественных местах. Хотя наш мозг старается отфильтровывать цветовой оттенок этого света, мы всё равно чувствуем этот неприятный зелёный цвет.

смешанное

Часто можно наблюдать смесь естественного и искусственного освещения. Это рождает интересные сочетания цветов. Сочетание офисного освещения (лампы дневного света) и уличного фонарного освещения (лампы накаливания).

открытым огнем, свечами

Свет от открытого пламени имеет насыщенный красный оттенок. Он более насыщен чем свет от ламп накаливания. Он насыщен настолько, что даже наш мозг не может полностью отфильтровать этот цвет и мы видим красные оттенки. Обратите также внимание на то, что подобные источники света как правила расположены низко, на уровне земли или пола. Поэтому тени от огня, костра, камина, свеч отбрасывают тяжёлые длинные тени.

уличное (фонарное)

Уличные огни – это насыщенный апельсиновый свет (по крайней мере, в Великобритании, где я живу). Они имеют очень узкий спектр, поэтому всё, что находится под включенным фонарем, кажется оранжевым. Обратите так же внимание на то, что свет фонарей очень локален. Между фонарями очень тёмно, и, как следствие, общее изображение очень контрастно.

студийное

Я не планировал подробно описывать студийное освещение, да это и невозможно сделать в рамках этой статьи. Единственное о чем я хотел упомянуть, что это очень мягкий свет с практически отсутствующими тенями. Фотографы используют подобное освещение при портретной съемке и в рекламе.

Ричард Харрис (Richard Harris)
© DLight.ru, 24 января 2007, http://dlight.ru/masterclass/articles/2007/01/24/2403/