Тенденции и закономерности развития инженерной деятельности

Инженерная деятельность имеет свою историю и этапы развития. Ее истоки лежат в технической деятельности периода ремесленного производства. На последующих этапах развития инженерной деятельности создаются объективные условия для того, чтобы она стала особой профессией, направленной на целенаправленное применение в технической практике научных знаний.

Инженерное мышление в определенный момент временистановится массовым и несет в себе и культурно-художественный научно-технический стиль Возрождения, и теоретическое мышление архимедово-галилеевской научно-технической парадигмы (классическое воплощение – часы Гюйгенса). Инженеры не только применяют знания, они вырабатывают новые научные и технические знания, оказывают обратно стимулирующее действие на развитие науки. Именно это отличает инженерную деятельность от деятельности техника – ремесленника. Настоящий инженер должен сочетать задатки ученого, практика и художника. В инженерной деятельности заложены основы конкуренции двух основных позиций: ориентации на техническое практическое искусство и техническую науку.

Начиная с конца 18 века, помимо ученых-теоретиков и ученых экспериментаторов, появились специалисты в области технических наук и прикладных исследований. В их задачу входило обслуживание инженерной деятельности. К концу 19 века настоятельной необходимостью подготовки инженера становится специальное, техническое, высшее образование.

В самой инженерной деятельности началась дифференциация, стали обосабливаться сначала изобретательство и конструирование, а затем – инженерное проектирование. Изобретательство, впрочем, как и, в целом, инженерная деятельность – " деятельность творческая и направляющая", по словам П.К. Энгельмейера[9]. По Энгельмейеру процесс изобретения от первого проблеска идеи до окончательного ее выполнения на деле разделяется на три этапа: рождение идеи, выработка плана или схемы и выполнения. На первом этапе прежде всего осознаются условия задачи и формируется ясная и определенная мысль в виде намерения, замысла. На втором этапе необходимо устранить все неточности и гипотетичность идеи, составить план или схему изобретения, чтобы доказать осуществимость идеи. Третий этап может распасться на столько частей, сколько частей в изобретении, детали для изготовления опытного образцы чаще всего берутся уже готовыми. Здесь к работе подключается конструктор.

Конструирование инженерных объектов приобретает вид самостоятельной деятельности в начале 19-го века. Оно начинается с того момента, когда кончается изобретательство, т.е. когда изобретение уже состо­ялось и инженер-изобретатель продемонстри-ровал опытный образец машины или механизма, но инженерный объект не завершен. Результат работы конструктора – готовый технический объект (ТО). Необходимы дополнительные инженерные расчеты с опытным экземпляром, выполнение определенных требований (простота, эконо­мичность, удобство использования и др.)

Конструктор рассчитывает конкретные конструктивно-технические характеристики, учитывающие специфические условия изготовления инженерного объекта на конкретном производстве. Для массового производства нового ТО очень важно собрать его из готовых элементов.

Учет известных и расчет неизвестных его пара­метров предполагает знание методов расчета, исходных теоретических соотношений (формул), разрабатываемых в соответствующей технической науке, и особого изображения конструируемого объекта на рабочих чертежах и монтажных схемах, по которым ведется изготовление этого объекта на производстве. Эти процессы вызывают необходимость выделения из изобретательской деятельности и конструирования инженерного проектирования.

Проектирование, в основном, связано с изображением знаковыми средствами (чертежами, макетами, рисунками) внешнего вида, строения и функционирования будущего изделия. Именно в проектировании удовлетворяются требования, предъявляемые к объекту. Таким образом, проектирование – это механизм, обеспечивающий связь производства с потреблением, заказчика с изготовителем. Реализуя основные принципы традиционного проектирования, проектировщик обеспечивает то, что:

- материальная реализация проекта не изменяет законы природы;

- имеющегося в наличии действующего производства достаточно для изготовления ТО по проекту;

- проектируемый объект может быть представлен и разработан в виде конечного числа элементов, которые можно найти в производственных каталогах, стандартах и т.п.

- проектируемый объект удовлетворяет основным требованиям, как проектировщика, так и заказчика (включая требования общественности);

- элементы ТО, технология его изготовления существуют в действующем производстве;

- предлагаемый проект ТО решен оптимальным образом.

Как видно, само проектирование подготовлено инженерией, что подтверждает и совпадение их конечных целей: создание готового инженерного объекта (аппарата, механизма, технического сооружения, новой технологии).

Инженерная деятельность расширяет свою сферу, формируя типовую инженерную задачу "синтез-анализ". Анализ – это направленность инженерной деятельности на теоретическое описание объектов. На этом этапе инженер-исследователь стремится получить знания об этих объектах. Сама логика развития инженерной деятельности привела к вычленению слоя собственных исследований. Часто имеющихся научных разработок недостаточно, и в ходе анализа ТО возникает потребность постановки чисто научной проблемы. Это приводит к обобщению, осмыслению, систематизации, выработанных в процессе исследования знаний. Следом следует синтез этих знаний. Синтез предполагает, что инженер хорошо представляет отношения, связывающие известные, заданные заранее параметры, которые он не может изменить по конструктивным соображениям, и другие неизвестные параметры. Выявление подобных отношений является одной из главных задач технических наук. В историческом плане это приводит к формированию новых технических наук или даже целых блоков технических наук.

К началу 20-го столетия изготовление инженерных объектов становится массовой индустриальной деятельностью, и поэтому инженерная деятельность претерпела существенные изменения. Они касаются не только и не столько увеличения количества инженерных объектов, их усложнения, сколько изменения структуры инженерной деятельности и ее содержания.

В настоящее время в сферу инженерной деятельности попадает и эксплуатация технических объектов и их техническое обслуживание. В процессе эксплуатации технических объектов проводится также оценка ее функционирования, что весьма важно для постоянного совершенствования и разработки новых объектов.

В последнее время особенно сложной инженерной задачей становится утилизация и ликвидация отработавших технических устройств и их компонентов, которая может составить предмет особого научного исследования. Уже на стадии разработки нового технического объекта должны быть сформулированы требования к материалам и компонентам, входящим в его состав, с точки зрения возможности их утилизации с минимальным ущербом для окружающей среды и здоровья людей.

Развитая инженерная деятельность включает в себя целый набор различных специализаций и видов деятельности, требующих исследования и организации. Организация инженерной деятельности сама становится одним из важных видов инженерной деятельности. Роль организации инженерной деятельности возросла особенно заметно с введением автоматизации производства.

На первой стадии автоматизации производства частично или полностью автоматизируется режим работы специальных или универсальных станков.

На второй стадии автоматические станки связываются между собой транспортными устройствами, составляя одну непрерывную автоматическую линию.

На третьей стадии автоматизации для обеспечения послеоперационного контроля за качеством изделия после выполнения каждой операции в автоматическом режиме в автоматическую линию вводятся контрольно- измерительные приборы и механически управляемые устройства.

На четвертой стадии автоматизации появляются линии с программным управлением.

На пятой стадии в производство включаются микропроцессоры, самонастраивающиеся, самоуправляемые автоматические системы, оснащенные "электронным мозгом". После этой стадии уже можно считать производство автоматическим, и к нему можно применять законы кибернетики – науки об искусстве управления. Одним из таких законов является представление о "черном" ящике: так можно представить производственный автоматизированный процесс, выполняющий определенные операции преобразования для входного потока (это могут быть проектные документы, некие материалы, детали конструкции и т.д.), чтобы получить заранее заданный результат на выходе после этого "черного" ящика.

Изменение структуры инженерной деятельности, ее функций, организации и содержания труда, новые профессиональные задачи, которые решаются специалистами, делают необходимым методологический анализ этой деятельности, ее связей с изменениями в науке, технике, производстве.

Интенсивное развитие инженерная деятельность стала получать в условиях усиления взаимосвязи теории и практики, науки и производства, которые диалектически предполагают друг друга и выступают как звенья единой цепи социально-исторического процесса. Наука, возникнув на базе потребностей общественного производства, постепенно превратилась в движущую силу, обеспечивающую его рост и совершенствование.

Наряду с проектами, важную роль в научно-исследовательском прогрессе играют отдельные результаты фундаментальных исследований, которые могут оказать существенное влияние на отрасли народного хозяйства. Например, в электронной промышленности на смену вакуумным приборам пришли полупроводниковые приборы, в основе успеха применения которых лежат достижения физики твердого тела. Эти же достижения стимулировали появление микроэлектроники в целом, акустоэлетроники, оптоэлектроники. Выдающиеся фундаментальные и технические разработки, изменившие многие отрасли промышленности, связаны с этими достижениями. С гордостью следует отметить тот факт, что работы российских ученых в области физики полупроводников и полупроводниковых приборов отмечены Нобелевской премией. Лауреатами Нобелевской премии являются академики Н.Г. Басов, А.М. Прохоров и Ж.И. Алферов.

В ходе научно-технической революции возрастает роль химии. Одно из главных направлений в химии – разработка научных основ действия и создания катализаторов для технологических процессов химической промышленности. На достижениях химии основаны металлургия, материаловедение и производство технических материалов во всех аспектах, переработка минерального сырья, защита окружающей среды. С химией связаны такие важнейшие направления, как внедрение в производство новых конструкционных, магнитных, полупроводниковых, сверхпроводящих материалов, технически ценных кристаллов.

На всех стадиях развития науки, техники, производства тенденция превращения материального производства в технологическое применение науки, а науки (во все большей мере) в производительную силу общества становится ведущей тенденцией.

Высокоорганизованные системы живой природы – вот идеал, к которому будет стремиться производство будущего с высокой степенью совершенства, надежности, с высокой технико-экономической эффективностью производственного процесса. На этом пути будет возрастать потребность синтеза широкого круга наук, как фундаментальных естественных и, прежде всего, биологии, как технических, технологических, экологических, так и гуманитарных, таких, как экономика и психология.

 

§ 6.  Инженерная этика

 

Этические проблемы техники все более выходят на первый план в связи с повышением социальной ответственности ученого, инженера в современном обществе, потому что конечная цель техники – это служение людям. Перенесенный в социальную сферу этот теоретический вопрос приобретает практическое звучание. Можно сформулировать в общем виде три условия реализации профессиональной, в частности, инженерной этики:

Ø наличие инженерного сообщества (не только специальных и общих профессиональных обществ и союзов), гарантирующего моральную ответственность в сфере профессиональной деятельности его членов;

Ø развитие инженерного сознания (самосознания инженеров), что достигается через систему инженерного образования;

Ø существование социальных структур, которые обеспечивают условия для релевантной и моральной ориентации инженера.

Цель данного раздела — познакомить студентов с конкретными типовыми ситуациями, возникающими в ходе практически любого вида профессиональной деятельности инженера и разрешаемыми на уровне этических проблем.

Основное внимание уделено той стороне деятельности инженера, которая связана, прежде всего, с группами этических проблем, подразделяемых на следующие четыре уровня:

- уро­вень конкретной инженерной деятельности, связанной с непосред­ственным выполнением служебных обязанностей инженером;

- уро­вень организации, внутри которой возникают соответствующие этические проблемы;

- общеинженерный уровень, охватывающий коллективную суть профессии (профессиональные союзы, ассоци­ации, общества и т.п.);

- общесоциальный уровень, включающий всю совокупность социотехнических проблем, связанных с существо­ванием и развитием данного общества.

Используя общее определение этики как науки, основные прин­ципы и каноны инженерной этики, студенты должны уметь оценить различные ситуации, описанные в сценариях для проведения прак­тических занятий по инженерной этике.

Этика (греч.ethika, от ethos — обычай, нрав, характер) — фило­софская дисциплина, изучающая мораль, нравственность. Другое определение этики — учение о морали, ее развитии, принципах, нормах и роли в обще­стве. Этика может быть определена и как совокупность норм пове­дения, мораль какой-либо общественной группы, профессии.