CC BY
19
digital transformation of the entire product lifecycle. In most existing digital solutions, quality management is limited to controlling process parameters and product quality. Additionally, the following should be included in the digital DQMS: automatic registration of process parameters with real-time data analysis, predictive Analytics, artificial intelligence capabilities, and other features of digital technologies. This will allow you to organize monitoring and control of processes at each automated workplace, make decisions in difficult situations, and ensure quality at all stages of the product lifecycle.
Key words: quality, digital quality management system, digital technologies, product lifecycle, process approach.
Vasiliev Victor Andreevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, vasiliev@mati.ru, Russia, Moscow, Moscow Aviation Institute (National Research University),
Aleksandrova Svetlana Viktorovna, candidate of technical sciences, docent, vasil-s@yandex.ru, Russia, Moscow, Moscow Aviation Institute (National Research University)
УДК 658.512.2
РЕШЕНИЕ ВОПРОСОВ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ ПРИ ДИЗАЙН-ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ
С. А. Васин, А.А. Кошелева
Представлены единичные и комплексные показатели качества продукции, позволяющие повысить ее конкурентоспособность на мировом рынке. Рассмотрены вопросы повышения показателей качества, в том числе эстетических, при проектировании потребительских товаров. Приведены дизайн-проекты разработок промышленных изделий.
Ключевые слова: качество, проект, промышленное изделие, эстетика, дизайн
Повышение конкурентоспособности товаров является основополагающей проблемой в условиях глобализации и интеграции России в мировую экономику.
Конкурентоспособность продукции определяется совокупностью потребительских свойств изделия. Это высокий технический и научно-технический уровень, своевременность появления на рынке, соответствие стандартам, в том числе безопасности, гарантийное обеспечение, стоимость, уровень маркетинга и др.
Конкурентным преимуществом является, прежде всего, высокое качество изделий, которое включает целый ряд показателей, представленных ниже.
Показатели назначения (т.е. способность удовлетворять существующие потребности) являются основными при оценке качества изделий. Их используют как базовые критерии при оптимизации управления качеством. Данные показатели определяют технический уровень и прогрессивность конструкции. Это может быть производительность, КПД, мощность, скорость, расход энергии, точность и т.д. На данные показатели влияет конструкция, используемые технологии, степень внедрения инноваций.
Показатели надежности - способность изделия выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в течение заданного времени. Учитываются показатели безотказности (интенсивность отказов, наработка на отказ и т. д.), долговечности (срок службы изделия, средний ресурс между капитальными ремонтами и т.д.), ремонтопригодности и сохраняемости.
Экономические показатели включают затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию и потребление продукции. При одинаковом уровне качества изделий уменьшение себестоимости изделий позволяет производителям в более широких пределах регулировать ценообразование, увеличивать объемы продаж, прибыль, укрепляя свои позиции на рынке.
Производственно-технологические показатели включают показатели технологичности, стандартизации и унификации деталей и узлов, применение передовых технологий и прогрессивных конструкторских узлов и т.д.
Проблема повышения качества продукции решается на всех уровнях: как отдельного работника, фирмы, так и в рамках всего государства. Конкурентная стратегия, направленная на использование национальных ресурсов и достижение устойчивых преимуществ, внедряется и в образовательный процесс ТулГУ при организации обучения по напр. 54.03.01 «Дизайн» (профиль «Промышленный дизайн»).
Научные, проектные, конструкторские разработки в рамках образовательной деятельности проводятся в их взаимосвязи с перспективными направлениями развития экономической системы России.
При выполнении курсового и дипломного проектирования внимание уделяется выбору обучающимися актуальных тем для дальнейшей разработки.
Проводится анализ показателей качества промышленных изделий.
1. Утилитарные (функциональные) показатели. Определяется назначение (универсальное, специальное), основные и дополнительные функции. Главным является ориентация на потребителей, понимание их текущих и будущих потребностей.
2. Технический уровень. Отечественные и зарубежные исследователи ведущую роль отводят научно-техническим инновациям [1]. Инновационный рост интерпретируется как процесс, в котором изобретение или идея воплощается в новых продуктах, приобретая социально-экономическое содержание.
3. Показатели надежности и долговечности.
4. Эргономические показатели (антропометрические, физиологические, психологические, гигиенические). Человек ориентированное проектирование позволяет обеспечить высокий уровень комфорта при эксплуатации изделий [2].
5. Показатели безопасности. Факторы риска для здоровья и жизни человека, для других объектов могут иметь различную природу: физическую (в том числе механическую, электрическую), химическую, биологическую и т. д. Данные показатели характеризуют обеспечение безопасности человека при эксплуатации, транспортировке, утилизации изделий. Отражаются требования к мерам и средствам защиты человека в условиях аварийной ситуации, не санкционированной эксплуатации.
6. Экологические показатели - производство, эксплуатация и утилизация товара не должны оказывать прямое или косвенное вредное влияние на окружающую среду. Данные показатели включают выбросы вредных веществ в воздушную среду, воду и почву, радиоактивность объектов, нерациональное потребление биологических ресурсов и др.
7. Эстетические показатели (отражение общественной ценности).
8. Транспортабельность и сохраняемость товара.
9. Уровень маркетинга. Решение вопросов сбыта товаров.
10. Экономичность разработок.
Решение задачи достижения высоких показателей качества требует высокой квалификации проектировщиков и дизайнеров со сформированным чувством гражданской ответственности, разработки методической и научной базы.
Рассмотрим подробнее эстетические показатели, достижение которых находится в поле ответственности дизайнера. Показатели включают:
- информационную выразительность, т.е. отражение сложившихся в обществе эстетических представлений и культурных норм, соответствие современным тенденциям моды, стилю. Играет роль знаковость и ассоциативность образа, отражение в форме
назначения вещи, статуса потребителя, национальных традиций и т.д. Достижение данных показателей обеспечивается разработкой актуального формообразования изделий, выбором пропорций, колористического решения. Стилевое соответствие достигается использованием средств художественной выразительности в соответствии с существующим историческим этапом развития общества, господствующими эстетическими вкусами. Данные показатели во многом определяют характер спроса на тот или иной товар;
- целесообразность формы. Форма обусловлена функциональными, конструктивно-технологическими, эргономическими особенностями. Так, форма должна однозначно трактовать назначение изделия, его основные и дополнительные функции, способ эксплуатации. Материалы, используемые для изготовления изделий, технологии их обработки определяют пластику форм, отражаясь и проявляясь в конечном продукте;
- целостность композиции. Характеризует объемно-пространственную структуру, взаимосвязь элементов формы, их соразмерность и характер соподчинения, масштабность, тектоничность. Организация объемно-пространственной структуры осуществляется посредством грамотного использования основных композиционных приемов и средств: равновесие, композиционный центр, статика, динамика, симметрия, асимметрия, контраст, нюанс, метр, ритм и др.
- цветовое решение и декоративность. Цвет должен быть увязан с назначением и формой изделия, подчеркивать объемно-пространственную структуру, работу конструкции, тектонику. Важную роль играют цветовые сочетания, которые создают определенный психологический настрой при восприятии формы, раскрывают замысел дизайнера. Следует учитывать цветовой алфавит, психофизиологические и социальные аспекты восприятия цвета и цветовых сочетаний, грамотно использовать цвета безопасности. Выбор оптимального сочетания цветов, вариантов цвето-фактурного решения возможен лишь при глубоком анализе всех факторов эксплуатации изделий;
- уровень конструкторско-технологического исполнения определяется уровнем производственного выполнения товара. Влияет на восприятие (эмоциональное, психологическое) изделий пользователями. Так, небрежное исполнение видимых элементов формы, декоративных покрытий способно отвратить покупателя от товара, несмотря на удовлетворительное выполнение им своих основных функций.
Рассмотрим вопросы достижения качества изделий при дизайн-проектировании промышленных изделий в ТулГУ.
Была предложена дизайн-концепция беспилотного летающего устройства для перевозки грузов в условиях Крайнего Севера (рис. 1, Смирнов Г.С., рук. Васин С. А.).
Рис. 1. Дизайн-проект летательного аппарата (Смирнов Г. С., рук. Васин С.А.)
В настоящее время набирает обороты сфера исследования Арктики, создание специализированных и технически оснащенных баз. Для осуществления коммуникаций между станциями, перевозки грузов (проб грунта, биоматериалов) предлагается
43
использовать беспилотное летающее устройство как наиболее целесообразное в регионе с ограниченной транспортной инфраструктурой и обширными территориями.
В концепте предлагается использование технологии динамической магнитной левитации.
В систему навигации с целью координации маршрута и достижения высокой точности выполнения команд введены лидары, радары, камеры, системы глобального позиционирования ОР8.Глонасс, датчики одометрии, гидростабилизаторы.
В качестве основного материала использован алюминий.
Был выполнен эргономический анализ, по результатам которого найдены оптимальные формы и размеры элементов летательного аппарата, багажного отсека, пульта управления.
Проведена работа по поиску форм, композиционных решений, способов сочетания материалов, выбору стилистики. Стиль - явление социокультурное, формируется на основе целого ряда аспектов: социально-политических, индивидуально-психологических, технологических. При дизайн-проектировании за основу был взят стиль конструктивизм.
Корпус состоит из двух составляющих: верхней - минималистичной гладкой, и нижней - темной, текстурной. Композицию завершает красный прямоугольник вертикальной направленности - световой элемент и стабилизатор. Отсек для перевозки грузов выполнен круглым для смягчения строгой геометрии. Световые горизонтальные полосы использованы в противовес общей вертикальной направленности композиции. Графика начертания цифр - с элементом смещения для создания динамики образа. Паттерн люка выполнен в более легкой манере, нежели строгая направленность общей геометрии, что добавляет акценты на люке для лучшего опознавания оператором.
Еще одной разработкой, выполненной в ТулГУ, стала система бесконтактного мытья рук для хирургов (рис. 2, Бахаева А.К., рук. Васин С. А.). Оборудование позволяет минимизировать контакты медицинских работников, снизить риск распространения заболеваний, способствовать сохранению здоровья персонала.
Система включает смеситель с инфракрасным датчиком движения и автоматической подачей воды, дозаторы мыла и средства для дезинфекции рук, автоматическую сушилку для рук в вертикальном положении, раковину с защитой хирурга от брызг.
Разработанный смеситель имеет лаконичную и при этом функциональную форму, обеспечивающую широкий поток воды, сопоставимый с размером предплечья человека.
Основная задача при проектировании оборудования - максимально уменьшить контакт рук хирурга с поверхностями. Для этой цели в конструкцию элементов системы включены инфракрасные датчики движения.
Материалы, выбранные для изготовления оборудования, легко очищаются, устойчивы к температуре и влаге. Для изготовления мойки используется акриловый камень - материал, не имеющий пор, что делает его стойким к пятнам и бактериям.
Рис. 2. Система бесконтактной мойки рук (Бахаева А.К., рук. Васин С.А.)
Корпус сенсорного дозатора выполнен из нержавеющей стали, легко обрабатывается, имеет стойкость к агрессивным жидкостям.
Ввиду того, что системой бесконтактной мойки будут пользоваться работники разного пола и возраста, были выполнены эргономические схемы, проведен анализ комфортности разработанной системы для персонала от 5-го до 95 -го перцентиля (рис. 3).
Рис. 3. Эксплуатация системы бесконтактного мытья рук
Дизайн разработки современен и актуален.
Разработки выполнены с учетом функциональных, эргономических, конструк-торско-технологических, эстетических, социальных требований.
Таким образом, использование инновационных технологий и конструкторских решений, прогнозирование развития техники с учетом потребностей людей и государства позволяет проектировать промышленные изделия, которые будут актуальны не один год.
Высокие потребительские показатели изделий обеспечивают повышение конкурентоспособности нашей страны в мировой экономике в целом.
Список литературы
1. Антонова З.Г. Стратегическое развитие России на современном этапе // Известия Томского политехнического университета. 2012. Т. 321. № 6. C. 37-43.
2. Васин С.А., Кошелева А.А. Эргономические основы проектирования: учеб. пособие. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. 204 с.
Васин Сергей Александрович, д-р техн. наук, профессор, vasin_sa53@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Кошелева Алла Александровна, д-р техн. наук, профессор, allakos2002@yan-dex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
SOL VING PRODUCT QUALITY ISSUES IN THE DESIGN OF INDUSTRIAL PRODUCTS
S. A. Vasin, A. A. Kosheleva
The article presents individual and complex indicators of product quality that help to increase its competitiveness on the world market. The questions of improving quality indicators, including aesthetic ones, in the design of consumer goods are considered. Design projects of industrial products development are given.
Key words: quality, project, industrial product, aesthetics, design.
45
Vasin Sergey Alexandrovich, doctor of technical sciences, vasin_sa53@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kosheleva Alla Aleksandrovna, doctor of technical sciences, allakos2002@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University
professor, professor,
УДК 658.56
ВЛИЯНИЕ ДИЗАЙН-ВИЗУАЛИЗАЦИИ НА ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ТРАНСПОРТНОГО
СРЕДСТВА
С. А. Васин, А.А. Талдыкина
Рассмотрено влияние этапа дизайн-визуализации на повышение качества машиностроительного оборудования. А так же выявлены недостатки устаревшего метода проектирования малогабаритного транспортного средства
Ключевые слова: повышение качества, модернизация, дизайн, проектирование, МТС, трицикл.
Создание современного малогабаритного транспортного средства является результатом взаимосвязи множества факторов и тенденций, благодаря которым на мировом рынке появляются качественно новые и инновационные продукты. Современные технологии позволяют шагнуть далеко вперед в проектировании и изготовлении рентабельного транспорта.
За многие годы в мировой практике дизайна сложился традиционный процесс по разработке новых моделей транспортного средства (ТС). На протяжении ХХ века классической атрибутикой и основными средствами проектного моделирования являлась ручная графика, позволяющая выполнять проектные работы. Ситуация изменилась в 1990-е годы благодаря применению САПР. Электронное трехмерное моделирование в дизайне транспортного средства является основным средством реализация художественного замысла, и имеет огромное влияние на повышение качества итогового продукта.
При проектировании этап автоматизированного моделирования продукта помогает разработчику выявить достоинства проекта и обратить особое внимание на его слабые стороны. При использовании рукотворного моделирования процесс поиска слабых сторон занимает большое количество времени: расчет влияния нагрузок, истирания, климата, давления, прочности и прочих условий на каждый элемент кузова транспортного средства занимал, по меньшей мере, неделю. Помимо больших временных затрат, которые увеличивают срок изготовления изделия и снижают эффективность современного производства, есть еще один большой недостаток ручного метода - человеческий фактор (не досмотрел, не учел, не предусмотрел), что в последствии так же приводит к ухудшению качества транспортного средства.
Но в современных реалиях благодаря мощному технологическому обеспечению, все расчеты выполняются в автоматизированном формате. Машина исключает фактор выдачи некорректных данных. Для достижения быстрого и точного результата дизайнеру-конструктору необходимо изготовить макет всего ТС или его элементов: отдельных узлов, внутренней конструкции, части кузова, весь корпус, а профессиональное программное обеспечение выдаст отчет, какие элементы необходимо изменить, чтобы повысить качество и эксплуатационный уровень продукта.
46
