Техническое моделирование и конструирование

В статье мы расскажем о том, что такое техническое моделирование и конструирование, а также поговорим о том, как строится техническое моделирование и конструирование в начальной школе. И в целом, для чего это важно и нужно.

Что такое техническое конструирование

Под данным определением принято понимать создание разных предметов с определенным их предназначением, а также созданием чертежей и схем, прописывание сметы расходов, составлением и проработкой всех допустимых вариантов конструкций. Сюда же относятся и способы производства деталей, изготовление стартовых образцов, а также процесс исследованиях их на качество.


В данном случае вся деятельность сосредоточена на том, чтобы создавать новые вещи, не повторяющие и не дублирующие другие предметы. Поэтому конструирование принято считать не только частью проектирования, но и важным элементом творческого процесса создания.


Конструирование всегда происходит по заранее согласованному четкому техническому заданию. В нем должны быть прописаны все требования по качеству и функционалу к будущему предмету.

1
Как правило, конструирование принято начинать с визуализации — то есть, зрительного представления изделия. Затем для него эскизы, чертежи и технические рисунки и схемы. После этого происходит подбор материала для изготовления.
2
Затем производят первый, или опытный образец. Проверяют его прочность и функциональность и верно ли он работает. Если выявлены недостатки, устраняют их и дорабатывают. И так делается до тех пор, пока на выходе не получится готовый к применению товар.

В процессе создания перед конструктором может возникнуть много вариаций изделия, что принято именовать как вариативность. При этом она может быть как у самой конструкции, так и у внешнего вида продукта, его дизайна. Этому аспекту также стоит уделить внимание, потому что от того, насколько дизайн качественен, зависит не только визуальное восприятие товара покупателями, но и его работоспособность и функциональность.


Кроме того, стильно и красиво оформленное изделие, у которого также продуманы безопасность и простота применения, будет пользоваться большим спросом и его стоимость будет выше. Именно поэтому нужно иметь несколько вариантов модели, чтобы выбирать ту, что подходит больше всего. Такой подход касается всех сфер производства: мебели, одежды, косметики, средств гигиены, пищевых продуктов и прочего.

С точки зрения технического конструирования, товар должен быть прочным, долговечным, простым, надежным и удобным в использовании. Принято считать, что технологичное изделие — то, что было выпущено с наименьшими затратами по ресурсам.


Прочным называют то изделие, которое не разрушается под воздействием заданных нагрузок. Надежным же именуют то, что отлично работает на протяжении долгого времени.


Экономичное — то изделие, что произведено с наименьшими затратами и на эксплуатацию которого не нужны дополнительные траты.


Таким образом можно сказать, что главными принципами конструирования являются:

  • технологичность;
  • прочность;
  • надежность;
  • безопасность и другие.

Все эти свойства составляют качество товара или продукции. Ведь если товар качественный, тот мы понимаем под этим, что он — прочен, долговечен, удобен, практичен, безопасен и красив. Поэтому во время конструирования так важно выбрать материалы, применение которых позволит получить недорогой, но качественный и нужный потребителю продукт.

Моделирование

Представляет собой отдельный вид конструирования. В результате обоих процессов — конструирования и моделирования — можно получить готовые продукты. Любой предмет можно смоделировать посредством применения специальных техник.

При этом, для производства модели необходимы знания об оригинальном предмете. В этом случае речь не идет о точном копировании. Однако модель с большой точностью должна быть похожей на оригинал. Модели делят на три категории:
  • имеющих полное сходство, абсолютно идентичные;
  • имеющие неполное подобие — похожие на оригинал частично;
  • приближенные к оригиналу — то есть, когда некоторые части исходника воспроизведены или сделаны совсем иначе.

Обучение техническому конструированию

Основная цель обучения начальному техническому моделированию и конструированию состоит в передаче знаний. Они касаются содержания, особенностей разработки предмета и конструкции, а также методов и способов производства. У детей во время обучения начальному техническому конструированию происходит развитие конструкторских способностей и повышается желание и возможности к самостоятельному решению подобных задач.


Техническое конструирование и моделирование помогают расширять политехнический кругозор ребенка, развивает пространственное мышление человека и помогает улучшить и обогатить речь. Причем это важно проводить с начальной школы, потому что такие навыки пригодятся в дальнейшем на уроках труда (технологии).


Чтобы уметь создавать конструкции, ученикам важно регулярно решать конструкторские задачи и повышать свои навыки в этом вопросе. Многократно доказано, что этот процесс даст лучшие результаты, если учитель будет вместе с детьми разрабатывать модель. Показывать шаг за шагом, как и что следует выполнять. Наглядность здесь играет большую роль.

Сегодня существует несколько форм организации конструкторской работы учеников:
1
Под диктовку учителя — когда учитель по очереди показывает все элементы конструкции, также рассказывает и показывает методы их изготовления. Сюда же относятся отделка, проверка и применение на практике изделия. В этом случае ученики точно копируют действия учителя. Данный метод хорош тем, что снижает риск ошибок. Но у него есть существенный недостаток — творческие способности, инициативность и самостоятельность ученика почти не развиваются.
2
По аналогии — здесь учитель сначала сам что-то создает, а ученики за ним наблюдают. Далее им предоставляется возможность самостоятельно сделать точно такой же или несколько усложненный предмет. Например: учитель сделал из картона конус и предлагает ученикам создать пирамиду.
3
По готовому образцу — в этом случае ученикам предлагается изучить и рассмотреть уже готовый предмет, самим проанализировать его конструкцию. И на основе этих знаний создать то же самое или, при возможности, усложненный предмет.
4
По описанию — они могут быть устными, письменными, визуальными и любыми другими. Здесь отлично развивается слуховая память, мышление и аналитические способности. Сначала учащимся все объясняется и затем они самостоятельно создают тот предмет, о котором им говорилось ранее.
5
По своему замыслу — в данном случае применяется конструирование как основа технического творчества и моделирования. Используется опыт полученный в этой области ранее. Сначала нужно рассмотреть какой-либо предмет и затем составить свой аналог. Создать чертежи или схемы для воплощения задуманного. В работе используется знакомый инвентарь.
6
На свободную тему — то есть, полная свобода для творчества и фантазии. Но важно сразу выставлять сроки и время на выполнение: например, три часа или пять дней. И так далее.
7
Коллективное творчество — от двух до четырех (или более) участников процесса. Чтобы работа прошла успешно, здесь сразу происходит распределение обязанностей между всеми.

Вместо заключения

Таким образом, можно сделать несколько выводов. Конструкция — это единая, общая схема работы и действия конкретного предмета. Такая схема позволяет узнать о форме, размерах и точном расположении необходимых элементов изделия. Она рассказывает о взаимодействии каждой части друг с другом, способах и порядке сборки (разборки) изделия. Здесь же рассказывается о материалах, используемых в процессе производства. Чем лучше человек будет знаком с конструкцией, тем более качественным получится предмет.


Под понятием конструкции изделия понимаются форма, размеры, способы и варианты соединения, а также особенности взаимодействия элементов продукта. Конструкция изделия позволит определить, насколько товар соответствует своему назначению. То есть, насколько он удобен в применении. Также здесь обозначаются его размеры, масса, габариты. Помимо этого, конструкция товара рассказывает о его качественных характеристиках: прочности, долговечности, надежности и так далее.


Что касается конструкций макетов, они должны создаваться таким образом, чтобы давать понимание о визуальной составляющей, внешнем виде предмета. При этом конструкции технических моделей должны «говорить» о принципах действия изделия.

Посмотрите на своё производство изнутри
Получите 14 дней бесплатного доступа к полному функционалу. Специально для новых клиентов.
Попробовать бесплатно