В квалификационных требованиях к специалисту с высшим техническим образованием приведены следующие виды инженерной деятельности: производственно-технологическая, проектно- конструкторская, организационно-управленческая, научно-исследовательская, изобретательская. Особым видом инженерной деятельности является изобретательская. В последние годы в качестве отдельных видов инженерной деятельности стали выделять также инновационную и экспертную . Задачи и результаты различных видов инженерной деятельности приведены в таблице 1.1. Остановимся поподробнее на некоторых видах инженерной деятельности.
Изобретательская деятельность заключается в создании новых принципов действия, способов реализации этих принципов или конструкций инженерных объектов или отдельных их компонентов, т.е. создания особого продукта - изобретений, закрепляемых в виде патентов, авторских свидетельств. Изобретение используются в качестве исходного материала при конструировании и изготовлении многих инженерных объектов
Таблица 1.1- Виды инженерной деятельности
| Виды инженерной деятельности | Задачи инженерной деятельности | Результаты деятельности |
| Научно- исследовательская | Разработка на основе фундаментальных и технических наук новых способов получения продукции, принципов действия и схем технических устройств | Отчеты о научно- исследовательских работах, статьи, патенты |
| Проектно- конструкторская | Создание комплекса научно-технической документации, испытание опытных образцов и выбор оптимального | Проект (схемы, сметы, расчеты, чертежи и др.), опытные образцы |
| Производственно- технологическая | Реализация технологического процесса производства продукции | Серийный выпуск изделий |
| Организационно- управленческая | Организация работы кол- лектива исполнителей, управление производствен- ным процессом | Серийный вы- пуск изделий |
Изобретательство для многих инженеров-практиков было основной и даже единственной выполняемой ими инженерной деятельностью. Одним из таких инженеров был русский изобретатель П.М. Голубицкий, посвятивший всю свою жизнь усовершенствованию телефонной аппаратуры.
Изобретения возникают в результате долгой и систематической работы. Вдохновение, озарение приходит тогда, когда для них уже создан солидный фундамент. Как показал французский историк науки Жан-Жак Саломон на примере известного американского изобретателя Эдисона, миф о неотесанном, но гениальном изобретателе и об изобретательстве как о божественном даре, для современного инженера-изобретателя не имеет под собой исторических оснований. Записные книжки Эдисона свидетельствуют о том, что он занимался целенаправленным исследованием на основе использования достижений науки. Его «фабрика изобретений» в Менло-парк, стала первой современной промышленной лабораторией, прежде всего потому, что в ней работали квалифицированные ученые, и она была оснащена самым передовым научным оборудованием.
Обычно работа по изобретательству состоит из следующих четырех этапов: 1) четкая постановка задачи; 2) анализ задачи, разложение ее на составляющие элементы; 3) комбинаторика (творчество); 4) критический фильтр, т.е. проверка новизны, целесообразность.
Для активизации мышления и воображения в настоящее время используют неалгоритмические и алгоритмические методы. Неалгоритмические методы в своей основе подразделяются на два больших класса: метод проб и ошибок и методы перебора вариантов (мозговой штурм, синектика, морфологический анализ и др.). В основе алгоритмического подхода к творческой деятельности лежит разработанная Г.С. Альтшуллером концепция методологии творчества: общее развитие технических систем происходит в соответствии с законами диалектики и не подчиняется субъективной воле человека. Наиболее признанные алгоритмические методы: АРИЗ - алгоритм решения изобретательских задач (автор Г.С. Альтшуллер) и ПАСАО - проблемно-ориентированная система активного обучения (автор М.М. Зиновкина).
Конструкторская деятельность становится необходимой с развитием серийного и массового производства технических изделий и заключается в создании, испытании и обработке опытных образцов различных вариантов будущего инженерного объекта, выборе из них наиболее оптимального, с точки зрение заказчика, и в разработке технической документации - руководства к изготовлению на производстве. Например, после изобретений А. С. Попова инженерная деятельность была направлена на создание и совершенствование различных конструкторских схем радиотехнических устройств. Так, система Мар- кони не содержала в себе фактически ничего нового: для передатчика он использовал усовершенствованный вибратор Герца, приемник, по существу, был разработан Монжем, общую компоновку схемы предложил Попов. Однако, казалось бы, незначительные усовершенствования, имеющиеся в ней, позволили создавать экономичную, технологичную и удобную для эксплуатации конструкцию.
Прогресс в технике выражается в том, что нововведение усваивается и переходит из разряда изобретений в разряд конструкций. Конструктор выполняет расчет технических и технологических параметров инженерного объекта и комплект чертежей, необходимых для изготовления данной конструкции. Чертеж, по словам Г. Монжа - «язык инженера», но он еще и язык общения с исполнителями: техниками, мастерами, рабочими. В дальнейшем разработка технологии изготовления переходит к инженерам-технологам.
Производственно-технологическая деятельность заключается в организации производства конкретного типа изделий и разработке технологии изготовления определенной конструкции технического объекта. Инженер-технолог руководит изготовлением отдельных деталей и их сборкой. Продуктом его профессиональной деятельности являются готовый технический объект и руководство по его эксплуатации.
Крупные инженеры часто сочетают в одном лице и изобретателя, и конструктора, и технолога, и организатора производства. Так Г. Модсли, который был сначала искусным ремесленником-самоучкой, став организатором крупного машиностроительного производства, постепенно превратился в квалифицированного инженера, который работал одновременно как изобретатель, конструктор и технолог. Однако уже на одном из самых первых машиностроительных заводов - заводе Модсли - наметилось разделение инженерного труда на отдельные виды профессиональной деятельности. Современное разделение труда в сфере создания, эксплуатации и утилизации технических объектов неизбежно ведет к специализации инженеров в одном из видов технической деятельности, однако специалист должен хорошо представлять и смежные виды инженерной деятельности .
деятельность в сфере науки и материального производства, направленная на применение научных знаний и производственного опыта для создания технических устройств и технологии. В процессе инженерной деятельности законы науки из своей теоретической формы трансформируются в технические принципы, которые находят свое практическое применение. По своему характеру инженерная деятельность является преимущественно духовно-творческой в сфере материального производства, имеет дело с реально существующими объектами, нацелена на превращение природных факторов в социально значимые.
Отличное определение
Неполное определение ↓
ИНЖЕНЕРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
от фр. ingenieur) основной вид деятельности, в рамках которой в нашей цивилизации (получившей название техногенной) до последнего времени создавалась техника. В настоящее время техника все больше порождается в сфере широко понимаемой технологии, включающей в себя как техническую, так и инженерную деятельность. В развитии инженерной деятельности можно выделить три основные этапа. На первом (Древний мир) техника создавалась на основе знаковых средств (чисел, чертежей, расчетов) и технического опыта, причем осмыслялась не рационально, а сакрально. Техническая деятельность понималась как совместные усилия человека, духов и богов. На втором формируется собственно инженерная деятельность. Ее предпосылкой было разведение естественного и искусственного планов бытия (Аристотель) и формирование новоевропейского понимания природы. Характеризуя в «Новом органоне» новый тип практики - инженерию, Ф. Бэкон пишет, что в действии человек не может делать ничего другого, как только соединять и разделять тела природы, остальное природа совершает внутри себя сама. Классик российской философии техники П. К. Энгельмейер говорит, что инженерия есть искусство целенаправленного воздействия на природу, искусство сознательно вызывать явления, пользуясь законами природы.
Но как убедиться, что полученное в науке знание является именно тем, которое описывает законы природы, ведь природу философы объясняли по-разному? Отвечая на этот кардинальный вопрос, ученые Нового времени пришли к идее опытного обоснования полученных в науке знаний. Первым был Галилей, который опытное наблюдение за явлениями природы трансформировал в эксперимент, где соответствие теории и явлений природы устанавливалось техническим путем. Если в опыте природа всегда ведет себя иначе, чем предписывает теория, то в эксперименте природа приводится в состояние, отвечающее требованиям теории и поэтому ведет себя в соответствии с теоретически выявленными в науке законами. При этом в эксперименте Галилею пришлось характеризовать не только естественные взаимодействия и процессы и определить условия, детерминирующие их, но и контролировать ряд параметров этих естественных процессов. Воздействуя на эти параметры, Галилей смог в эксперименте подтвердить свою теорию.
В дальнейшем инженеры, определяя, рассчитывая нужные для технических целей параметры естественных взаимодействий, научились создавать механизмы и машины, реализующие нужные человеку технические цели. Соединение в деятельности следующих за Галилеем инженеров-ученых Гюйгенса, Гука и др. двух разных типов объектов (идеальных и технических) позволяет не только аргументировать выбор и построение определенных идеальных и технических объектов, но и понимать деятельность по созданию технических устройств особьм образом - именно как инженерную. На ее основе складывается и особая инженерная реальность. В ее рамках в 18 - нач. 20 вв. формируются основные виды инженерной деятельности: инженерное изобретательство, конструирование, инженерное проектирование.
Изобретательская деятельность представляет собой полный или частичный цикл инженерной деятельности: изобретатель устанавливает связи между всеми основными компонентами инженерной реальности - функциями инженерного устройства, природными процессами, природными условиями, конструкциями (при этом все эти компоненты находятся, описываются, рассчитываются).
Конструирование - неполный цикл инженерной деятельности. Задача конструирования состоит в том, чтобы опираясь на связи, установленные в изобретательской деятельности, определить и рассчитать конструктивное устройство инженерного сооружения. Конструирование - такой момент создания инженерного объекта, который позволяет инженеру, с одной стороны, удовлетворить различные требования к этому объекту (назначению, характеристикам работы, особенностям действия, условий и т. д.), а с другой - найти такие конструкции и так их соединить, чтобы обеспечивался нужный естественный процесс, который можно было запустить и поддержать в инженерном устройстве. И изобретение, и конструирование, и входящие в них расчеты нуждались, с одной стороны, в специальных знаковых средствах инженерной деятельности (схемах, изображениях, чертежах), с другой, - в специальных знаниях. Сначала это были знания двоякого рода - естественно-научные (отобранные или специально построенные) и собственно технологические (описания конструкций, технологических операций и т. д.). Позднее естественно-научные знания были заменены знаниями технических наук.
В инженерном проектировании сходная задача (определения конструкции инженерного устройства) решается иначе - проектным способом: в проекте без обращения к опытным образцам имитируются и задаются функционирование, строение и способ изготовления инженерного устройства (машины, механизма, инженерного сооружения).
Именно инженерия и инженерный подход позволили осознать, что изготовление устройств, действующих на основе расчета процессов природы, отличается от других видов изготовления, где действие природных процессов или незначительно (зато существенны другие процессы, напр., деятельности) или же природные процессы невозможно рассчитать и задать. Продукты инженерной деятельности в культуре нового времени и стали преимущественно называть техникой. Другой фактор, способствующий обнаружению технической реальности, - осознание все возрастающего значения, которое продукты инженерной деятельности оказывают на жизнь человека и общества.
На третьем этапе складывается общественная практика и картина мира, в которых инженерная и техническая деятельность занимает важное место. Научно-инженерная картина мира включает в себя некий сценарий. Существует природа, мыслимая в виде бесконечного субстрата материалов, процессов, энергий. Ученые описывают в естественных науках законы природы и строят соответствующие теории. Опираясь на эти законы и теории, инженер изобретает, конструирует, проектирует инженерные изделия (машины, механизмы, сооружения). Массовое производство, опираясь на инженерию, производит вещи, продукты, необходимые человеку и обществу. В начале этого цикла стоят ученый и инженер - творцы вещей, в конце - потребители. В традиционной научно-инженерной картине мира считается, что познание и инженерная деятельность не влияют на природу, из законов которой инженер исходит, что техника как результат инженерной деятельности не влияет на человека, поскольку представляет собой средства, созданные для его нужд, а потребности естественно растут, расширяются и всегда могут быть удовлетворены научно-инженерным путем.
Становление инженерной деятельности и научно-инженерной картины мира не было бы столь успешным, если бы инженерная деятельность не оказалась эффективной. Ее эффективность проявилась как при создании отдельных инженерных изделий, так и более сложных технических систем. Если Гюйгенс сумел создать инженерным способом часы, то сегодня таким способом создаются здания, самолеты, автомобили и бесконечное количество других необходимых человеку вещей. Во всех этих случаях инженерный подход к решению проблем демонстрирует свою эффективность. Венцом могущества и эффективности инженерного подхода является формирование систем, в рамках которых общество и государство научились в заданные сроки решать сложные научно-технические задачи.
Однако могущество инженерии подготавливает и ее кризис. Сегодня обозначились по меньшей мере четыре области такого кризиса: поглощение инженерии нетрадиционным проэктированием, поглощение инженерии технологией, осознание отрицательных последствий инженерной деятельности, кризис традиционной научно-инженерной картины мира.
Отличное определение
Неполное определение ↓
Инженерная деятельность включает в себя два уровня разработок, а именно: теоретический (техническое творчество) и практический (от инженерных исследований к проектированию, конструированию и к созданию промышленных образцов).
Техническое творчество - это специфический вид духовно-практической деятельности, характеризующийся формированием технического новаторского замысла и его реализацией. Любой вид творчества выступает как деятельность, направленная на созидание качественно новых материальных и духовных ценностей. Однако при всем сходстве с другими видами творчества техническое творчество специфично, результатом его является технический объект. Оно одновременно и духовно, поскольку имеет место технический замысел, и материально, поскольку это творчество направлено на конструирование технического объекта. Природа технического творчества обнаруживается как раз в том, что оно представляет переход от абстрактного мышления к производственной практике.
Полный цикл инженерной деятельности включает в себя:
1) изобретательство
2) конструирование
3) проектирование
4) инженерное исследование
5) технология, организация и управление производством
6) эксплуатация и оценка техники.
Инженерная деятельность направлена на создание нового, того, чего еще не было, а не на слепое копирование имеющихся образцов, как это было свойственно ремесленной практике. Поэтому точкой отсчета деятельности инженера является инновационная техническая идея. Изобретательство - процесс создания нового технико-технологического объекта, новых принципов действия, способов реализации этих принципов или конструкций технических систем или отдельных их компонентов. Речь идет о создании объекта (предмета, явления, процесса и т.д.), не существующего прежде в реальности (изобретение колеса, пороха, двигателя внутреннего сгорания и др.) Изобретательская деятельность, как правило, начинает цикл инженерной работы. Ее результатом является особый продукт - изобретение , авторство на которое закрепляется в виде патентов, авторских свидетельств и т.п. Изобретательство, таким образом, представляет собой систему действий: от некоторой догадки до опытной модели. И хотя И. Ползунов первым (в 1765 г.) построил паросиловую установку, однако создателем парового двигателя считается Д.Уатт, который не только создал действующую систему, но и получил авторский патент.
На этапе изобретательства осуществляется постановка конкретной технико-технологической идеи и выявление направления ее решения. Выдвинутая идея реализуется, если, с одной стороны, имеются объективные научные (технические) возможности ее решения, а с другой стороны, если выделяются соответствующие ресурсы (материальные, финансовые, организационные и др.). На этом этапе важен человеческий фактор в процессе материализации новой идеи. Изобретение в значительной степени является формой реализации внутренних потребностей личности изобретателя, подкрепленных, однако, внешними условиями. Изобретатель может быть самоучкой или прийти к изобретению на основе анализа предшествующего опыта развития науки и техники в своей и смежных областях.
Многие ученые дали подлинные образцы изобретательской деятельности. Например, Гук изобрел микроскоп, Гюйгенс придумал новую конструкцию часов, которая осуществила движение центра тяжести маятника по циклоиде, Ньютон изобрел телескоп совершенно новой конструкции - отражательный телескоп. На счету у Эйнштейна около 20 оригинальных патентов. Его можно считать изобретателем холодильных машин, автоматической фотокамеры, слухового аппарата, электрометра, слухового аппарата.
П.К. Энгельмейер в своей работе «Техническое творчество» дал развернутую характеристику процесса изобретения. Техническое изобретение, согласно Энгельмейеру, распадается на три акта: догадки, знания и умения.
1 акт - акт догадки. На стадии догадки возникает идея изобретения. Она существует в сознании. Причем такая идея является уже полным решением задачи, представляющей полный технический объект со всеми деталями, которые пока только не видны. Идея представляется самому ее носителю - изобретателю - загадкой, он вглядывается в нее, вынашивает идею. Память и воображение - вот что включает изобретатель в работу. В результате этого акта формируется внутреннее чтение идеи: осознаются и формулируются условия задачи (например, создание нового приспособления), предполагается поиск научного обеспечения ее решения (т.е. решается вопрос - из каких наук добывать знания, исходя из прошлого опыта и интуиции инженера). В результате выкристаллизовывается принцип технического объекта, в котором выражена сама его суть. Он дает то, что хотя и недостаточно, но необходимо для достижения данного эффекта. Принцип характеризует целый класс технических объектов, самое существенное в них. На данном этапе идея объекта представляется в виде «карты малоизученной земли - есть оазисы, но еще много белых пятен, их связывающий областей» .
2 акт - акт знания. На данной стадии вырабатывается общий план и схема изобретения, в котором уже содержится все то, что необходимо и достаточно для действия. На этом этапе доказывается осуществимость идеи, устраняется ее гипотетичность, посредством применения научных, эмпирических методов: проведения экспериментов, создания моделей, осуществления расчетов и вычислений, построения чертежей, планов, схем. На этом этапе подводится научная база для успешной реализации идеи технического объекта.
3 акт - акт умения. Это этап практического воплощения технической идеи. Для этого не требуется особого творчества, а предполагается высокий уровень мастерства технического исполнения, в результате которого появляется пока единственный экземпляр изобретения - опытный образец.
Следует заметить, что в ХХ веке изобретатели-одиночки не определяли перспективу технического развития. В настоящее время, изобретение редко бывает строго индивидуальным, одиночным творчеством, оно, как правило, имеет коллективный характер.
Следующий вид инженерной деятельности - конструирование. На этом этапе происходит реализация технической идеи в рамках опытной разработки. Конструкторская деятельность становится необходимой с развитием серийного и массового производства, т.к. именно конструирование способствует проникновению изобретения в массовое производство. Конструирование - разработка конструкции инженерного объекта, которая затем материализуется в процессе изготовления на производстве. Конструирование направлено на разработку конкретной морфологии изделия и расчет его технических и технологических параметров. Результат конструкторской деятельности - создание опытного образца, с помощью которого уточняются расчеты и технические характеристики технического объекта, фиксируются специфические условия реализации (характер материала, производительность, степень экологичности, экономическая эффективность и др.). Конструирование сочетается с разработкой соответствующих технологических условий, т.е. методов и технических условий реализации конкретной модели. Следовательно, конструирование органично увязывается с технологией, а именно, выявляется и фиксируется механизм организации технико-технологического процесса по производству конкретного изделия или системы.
Существенное отличие изобретательства от конструкторской деятельности заключается в том, что «то, что конструктор берет готовым, изобретателю надо выдумать» . Конструктор изменяет приемы своей работы в зависимости от каждого конкретного случая, но он не выходит за рамки конструктивных вариантов. Конструирование представляет собой применение известных, уже выработанных искусственных, стандартных приемов. Оно заключается в том, чтобы произвести такое видоизменение, чтобы получилась лишь новая конструкция, а не новее изобретение. Прогресс в технике как раз и заключается в том, что техническая инновация переходит из разряда изобретений в разряд конструкций.
Конструкция технического устройства или системы состоит из определенных образом связанных стандартных элементов и является общей для конкретного класса изделий производства. Если каких-либо элементов не достает или их параметры не соответствуют требованиям конструктора, они изобретаются и проектируются заново.
Функции инженера-конструктора, таким образом, заключаются в создании, испытании и отработки опытных образцов технического объекта и выборе из них наиболее оптимального варианта с точки зрения заказчика. Конструктор должен учитывать такие требования как простота и экономичность изготовления, удобство использования, соблюдение определенных габаритов и т.п. Он создает новые типы машин, имеющих общее устройство, но различающиеся характером отдельных деталей, их расположением, материалом и другими конструктивными особенностями, а также осуществляет расчет конструктивно-технических и технологических параметров изделия. Разработка же технологии изготовления - задача другого специалиста - инженера технолога. Однако это не снимает с конструктора ответственности за создание технологичной конструкции. Конструктор должен быть технически грамотным и сведущим в области знания процессов изготовления и обработки проектируемого технического объекта. Без подобной осведомленности он может сконструировать детали, которые вообще невозможно изготовить или обработать либо вообще окажутся дорогими, чрезмерно долгими в изготовлении или неудобными.
С развитием технических наук и инженерных исследований выделяется особый вид инженерной деятельности - проектирование . Проектирование необходимо отличать от конструирования. Если целью конструкторской деятельности является разработка конкретной морфологии изделия, а результатом - создание опытного образца, то проектирование имеет дело с идеализированными объектами: чертежами, графиками, моделями в памяти ЭВМ и т.д.
Проектирование позволяет согласовать и увязать разнообразные требования, предъявляемые к техническому изделию и его функциональным качествам. С этой точки зрения проектирование есть основной механизм в современной технической культуре, обеспечивающей связь производства с потреблением, заказчика с изготовителем. Например, для проектирования новой модели автомобиля наряду с конструктивными требованиями безусловной ценностью являются требования удобства, качества поездки, а также требования технического дизайна.
О соотношении изобретательства, конструирования и проектирования писал П.К. Энгельмейер в своей работе «О проектировании машин». Он выделял три этапа создания машин (а, следовательно, инженерной деятельности вообще):
1 этап - создание общего плана, т. е. творчество, дающее общий принцип систем данного типа - это акт изобретательский, его продуктом является идея , существующая в сознании ;
2 этап - выработка из этого плана общей схемы технического объекта, отвлеченной от вещественной формы - это акт проектировочный, его продуктом является описание процесса (во времени) . Здесь необходимы карандаш и бумага;
3 этап - разработка схемы детально, до полных чертежей включительно. Он состоит в конструировании деталей, отдельных частей машины, окончательной их проработки. Конструкция и составляет «осуществление принципа и системы; при этом один данный принцип повторяется в целом ряде систем, а одна система повторяется в ряде конструкций» . Это и есть, собственно, акт конструкторский, его продуктом являются конкретные материальные предметы (в пространстве).
В структуре инженерной деятельности вычленяется такая сфера как инженерные исследования. В рамках этого уровня инженерной деятельности проводятся научные разработки: расчеты, экономическое обоснование и др. В условиях развитой технической науки всякое изобретение основано на тщательных инженерных исследованиях и сопровождается ими. Они включают в себя:
1) предпроектное исследование;
2) научное обоснование разработки;
3) характеристика эффективности разработки;
4) анализ необходимости проведения недостающих научных исследований и т.д.
В отличие от теоретических исследований в технических науках, инженерные исследования непосредственно вплетены в инженерную деятельность и осуществляются в относительно короткие сроки. Следует отметить, что области технической науки и соответствующие им сферы инженерной деятельности не тождественны. Например, существует электротехника как область инженерной деятельности, а также теоретическая электротехника, которая относится к техническим наукам.
Часто крупные инженеры сочетают в себе и изобретателя, и конструктора, и организатора производства. Однако, современное разделение труда в области инженерной деятельности неизбежно ведет к специализации инженеров, работающих преимущественно либо в сфере инженерного исследования, либо конструирования, либо организации производства и технологии изготовления технических систем.
Такова структура классического этапа инженерной деятельности. Усложнение инженерного объекта в современных условиях, включение в его состав технических подсистем, человека, природной среды, инфраструктурных компонентов обусловливает синтез этих компонентов и изменение характера самой инженерной деятельности. Начиная со второй половины 20 века, объектом технического исследования становится сложная человеко-машинная система, что придает инженерной деятельности комплексный характер. Поэтому современный этап инженерной деятельности характеризуется как системотехническая деятельность. Для осуществления такой функции требуются особые специалисты - системотехники, которые выполняют функцию координации всех работ, организации специалистов-разработчиков данной сложной технической системы, а также научного управления их деятельностью. Таким образом, инженер-системотехник должен сочетать в себе талант ученого, конструктора и менеджера, уметь объединять специалистов различного профиля для совместной работы.
В современной инженерной деятельности можно выделить три основных ее направления, требующих различной подготовки соответствующих им специалистов:
1) инженеры-производственники , которые призваны выполнять функции технолога. Организатора производства и инженера по эксплуатации;
2) инженеры-исследователи , которые должны сочетать в себе функции изобретателя, проектировщика и конструктора. Они становятся основным звеном, соединяющим науку с производством;
3) инженеры-системотехники , задача которых организация и управление самой сложной инженерной деятельностью, комплексное исследование и системное проектирование. Инженеры - системотехники синтезируют знания и умения различных отраслей фундаментального, технического знания и социально-гуманитарного знания.
Для таких специалистов особенно важно междисциплинарное и общегуманитарное образование, в котором одну из основных ролей сыграла бы философия техники.
Инженерная деятельность внедряется в смежные сферы, испытывая и их обратное влияние. Это способствует интенсивному использованию в инженерной деятельности гуманитарных и социальных знаний. Ведь для того, чтобы современная техника стала средством оптимизации жизненной среды человека, инженерное проектирование должно вестись от человека, а не от машины.
Понятие «инженер» происходит от лат. - хитроумный, остроумный, изобретательный. Первоначально инженерами называли лиц, которые управляли военными машинами. В современном значении слово «инженер» начинают употреблять в XVIIIв. в связи с возникновением крупного машинного производства.
Инженер - человек, профессионально осуществляющий техническое творчество, это специалист с высшим техническим образованием, который в своей деятельности соединяет науку с производством.
Инженерная деятельность - это техническое применение науки , направленное на производство техники и удовлетворение общественных технических потребностей. В процессе деятельности инженера законы науки из теоретической формы трансформируют в технические принципы, которые находят своё практическое применение.
Союз немецких инженеров определил основные ценностные критерии инженерной деятельности: способность функционирования и надежность, экономичность, благосостояние, здоровье, безопасность, экологичность, качество общества и развитие личности.
Процесс инженерной деятельности включает в себя: определение потребности, выработку и принятие решения, подготовку производства, регулирование производства, удовлетворение потребностей.
Существенные признаки инженерной деятельности :
1) деятельность в сфере материального производства или деятельность, которая направлена на решение задач материального производства;
2) деятельность практическая, т.е. имеет дело с реально существующими объектами в отличие от теоретической или духовной, где существуют мыслимые, идеальные объекты;
3) она разрешает противоречия между объектом (природой) и субъектом (обществом), является процессом превращения природного в социальное, естественного в искусственное;
4) она занимает промежуточное положение между теорией и практикой, (труд инженера является умственным трудом в сфере материального производства).
Этапы развития инженерной деятельности:
1) праинженерный - время строительства крупных и сложных сооружений древности;
2) прединженерный - период мануфактуры, этап становления инженерной деятельности в социальном плане (конец XVIII - начало XIX вв.);
3) период развития инженерной деятельности на основе системы машин и технических наук;
4) современный этап, который связан с переходом к информационной технологии.
Техническая деятельность не пользовалась особой славой в древности. Архимед считал сооружение машин занятием, не заслуживающим ни трудов, ни внимания (большинство из них появилось на свет как бы попутно, в виде забав). в период средневековья эта деятельность часто воспринималась как нечто магическое, воспроизводящему соответствующий миф.
В эпоху Возрождения к инженеру стали относиться не просто как к ремесленнику, а как к творцу, творящему новый мир, мир второй природы. С конца XIX в. начинается резкая критика технического засилья, видя в инженерной деятельности не только источник жизненных благ, но и социального зла.
Однако только в XX веке техника, её развитие, её место в обществе и значение для будущего человеческой цивилизации становитсяпредметом систематического изучения, предметом специального анализа и исследования , и в самой инженерной среде возросла потребность философского осознания феномена техники и собственной деятельности по её созданию. (попытки осмысления сводились либо к исключительно оптимистической оценке достижений и перспектив технического развития, либо внимание привлекалось к его отрицательным сторонам).
Виды инженерной деятельности определяются ее местом и ролью в конкретной системе трудовой деятельности. На первых этапах своего развития инженерная деятельность была ориентирована на применение знаний естественных наук (главным образом, физики), а также математики на производстве, и включала в себя изобретательство, конструирование опытного образца и разработку технологии изготовления новой технической системы.
В настоящее время в рамках инженерной деятельности четко выделяются:
1) Инженерно-исследовательская деятельность , т.е. деятельность, направленную на конкретизацию имеющихся научных знаний применительно к определенной инженерной задаче. Инженерные исследования включают в себя:
Предпроектное обследование;
Научное обоснование разработки;
Анализ возможности использования уже полученных научных данных для конкретных расчетов,
Характеристику эффективности разработки;
Анализ необходимости проведения недостающих научных исследований.
Предметом внимания инженерных исследований становится содержание технического объекта . Конечной целью является разработка методов расчета и оптимизации параметров изделий, контроля их характеристик, повышения экономичности и надежности на стадиях конструирования, производства и технической эксплуатации. Отвечает на вопрос: как и почему будет работать данный технический объект?
2) Инженерно-конструкторская деятельность . Представляет собой деятельность, направленную на разработкуконструкции технической системы. Конструирование тесно связано с изобретательской деятельностью, которая направлена на создание на основании научных знаний и технических изобретений новых принципов действия , способов реализации этих принципов, конструкции технических систем или отдельных их компонентов.
Инженерное конструирование определяет форму (конструкцию ) технического объекта (артефакта), учитывающую принцип действия артефакта, и социально-технические требования, нормы, правила. К таким требованиям относятся габаритные размеры, вес, энергетические характеристики, условия работы, правила безопасности и т.д. Конструктор отвечает на вопрос, что надо сделать
3) Инженерно-проектная деятельность. Представляет собой деятельность, направленную на формирование связей отдельных элементов технических систем. В качестве данных элементов выступают конструктивно оформленные, законченные и уже готовые технические объекты, способные самостоятельно выполнять отдельные функции. К примеру, при проектировании систем управления такими элементами являются отдельные приборы, способные воспринять информацию и преобразовать ее в форму, удобную для передачи по линии связи в центр управления. Инженер-проектировщик абстрагируется от принципа действия элементов проектируемой системы, ограничиваясь лишь ее входными и выходными параметрами и конструктивными характеристиками. Он отвечает на вопрос: из чего состоит и как работает техническая система в целом ?
4) Инженерно-технологическая деятельность. Предполагает проектирование технологических процессов, выбор технологического оборудования, рациональную организацию взаимодействия людей и техники в процессе производства, повышение эффективности использования техники. Предметом инженерно-технологической деятельности является способ изготовления технического объекта. Функции инженера-технолога заключаются в организации производства конкретного класса изделий (например, организация оптической, радиотехнической и электротехнической промышленности, строительство железных дорог и т.д.) и разработке технологии изготовления определенной конструкции технической системы. Инженеру-технологу принадлежат функции проектировщика, производственника и эксплуатационника. (Отвечает на вопрос как сделать ).
Современной инженерной деятельности характерна глубокая дифференциация по различным отраслям, например, авиаконструктор, технолог швейного производства, технолог по производству хлебо-булочных изделий и т.д. и т.п.
Bce эти виды деятельности взаимосвязаны, они дополняют друг друга и способствуют в целом решению одной важной задачи - развитию инженерного дела в целом.
Примечания:
Изобретательство представляет собой процесс (систему действий) создания новых принципов действия и способов их реализации в конкретных технико-инженерных устройствах. При этом речь идёт о создании объекта, не существующего прежде в реальности (изобретение колеса, пороха, двигателя внутреннего сгорания и др.), где происходит материализация («опредмечивание») идеи;
Изобретение - это новое решение , обеспечивающее удовлетворение новой актуальной потребности или улучшение каких-либо критериев эффективности и др. показателей существующих объектов при не ухудшении или незначительном ухудшении др. показателей.
Техническое творчество - это процесс создания нового технико-технологического объекта.
Открытие - это выявление естественных вещей, явлений, закономерностей и др., реально существующих в природе, но не известных прежде (открытие Америки, периодичности элементов, залежей полезных ископаемых и т.п.), в основе которого доминируют внутренние потребности изобретателя, а не внешние условия и обстоятельства.
Источники:
1. Некрасова Н.А., Некрасов С.И. Философия техники. Учебник. - М.: МИИТ, 2010. - 164 с. Глава 2. Инженерно-техническая деятельность: сущность и явление
ИНЖЕНЕРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ (от фр. ingenieur) – основной вид деятельности, в рамках которой в нашей цивилизации (получившей название техногенной) до последнего времени создавалась техника . В настоящее время техника все больше порождается в сфере широко понимаемой технологии , включающей в себя как техническую, так и инженерную деятельность. В развитии инженерной деятельности можно выделить три основные этапа. На первом (Древний мир) техника создавалась на основе знаковых средств (чисел, чертежей, расчетов) и технического опыта, причем осмыслялась не рационально, а сакрально. Техническая деятельность понималась как совместные усилия человека, духов и богов. На втором формируется собственно инженерная деятельность. Ее предпосылкой было разведение естественного и искусственного планов бытия (Аристотель) и формирование новоевропейского понимания природы. Характеризуя в «Новом органоне» новый тип практики – инженерию, Ф.Бэкон пишет, что в действии человек не может делать ничего другого, как только соединять и разделять тела природы, остальное природа совершает внутри себя сама. Классик российской философии техники П.К.Энгельмейер говорит, что инженерия есть искусство целенаправленного воздействия на природу, искусство сознательно вызывать явления, пользуясь законами природы.
Но как убедиться, что полученное в науке знание является именно тем, которое описывает законы природы, ведь природу философы объясняли по-разному? Отвечая на этот кардинальный вопрос, ученые Нового времени пришли к идее опытного обоснования полученных в науке знаний. Первым был Галилей, который опытное наблюдение за явлениями природы трансформировал в эксперимент, где соответствие теории и явлений природы устанавливалось техническим путем. Если в опыте природа всегда ведет себя иначе, чем предписывает теория, то в эксперименте природа приводится в состояние, отвечающее требованиям теории и поэтому ведет себя в соответствии с теоретически выявленными в науке законами. При этом в эксперименте Галилею пришлось характеризовать не только естественные взаимодействия и процессы и определить условия, детерминирующие их, но и контролировать ряд параметров этих естественных процессов. Воздействуя на эти параметры, Галилей смог в эксперименте подтвердить свою теорию.
В дальнейшем инженеры, определяя, рассчитывая нужные для технических целей параметры естественных взаимодействий, научились создавать механизмы и машины, реализующие нужные человеку технические цели. Соединение в деятельности следующих за Галилеем инженеров-ученых Гюйгенса, Гука и др. двух разных типов объектов (идеальных и технических) позволяет не только аргументировать выбор и построение определенных идеальных и технических объектов, но и понимать деятельность по созданию технических устройств особым образом – именно как инженерную. На ее основе складывается и особая инженерная реальность. В ее рамках в 18 – нач. 20 вв. формируются основные виды инженерной деятельности: инженерное изобретательство, конструирование, инженерное проектирование.
Изобретательская деятельность представляет собой полный или частичный цикл инженерной деятельности: изобретатель устанавливает связи между всеми основными компонентами инженерной реальности – функциями инженерного устройства, природными процессами, природными условиями, конструкциями (при этом все эти компоненты находятся, описываются, рассчитываются).
Конструирование – неполный цикл инженерной деятельности. Задача конструирования состоит в том, чтобы опираясь на связи, установленные в изобретательской деятельности, определить и рассчитать конструктивное устройство инженерного сооружения.
Конструирование – такой момент создания инженерного объекта, который позволяет инженеру, с одной стороны, удовлетворить различные требования к этому объекту (назначению, характеристикам работы, особенностям действия, условий и т.д.), а с другой – найти такие конструкции и так их соединить, чтобы обеспечивался нужный естественный процесс, который можно было запустить и поддержать в инженерном устройстве. И изобретение, и конструирование, и входящие в них расчеты нуждались, с одной стороны, в специальных знаковых средствах инженерной деятельности (схемах, изображениях, чертежах), с другой, – в специальных знаниях. Сначала это были знания двоякого рода – естественно-научные (отобранные или специально построенные) и собственно технологические (описания конструкций, технологических операций и т.д.). Позднее естественно-научные знания были заменены знаниями технических наук.
В инженерном проектировании сходная задача (определения конструкции инженерного устройства) решается иначе – проектным способом: в проекте без обращения к опытным образцам имитируются и задаются функционирование, строение и способ изготовления инженерного устройства (машины, механизма, инженерного сооружения).
Именно инженерия и инженерный подход позволили осознать, что изготовление устройств, действующих на основе расчета процессов природы, отличается от других видов изготовления, где действие природных процессов или незначительно (зато существенны другие процессы, напр., деятельности) или же природные процессы невозможно рассчитать и задать. Продукты инженерной деятельности в культуре нового времени и стали преимущественно называть техникой. Другой фактор, способствующий обнаружению технической реальности, – осознание все возрастающего значения, которое продукты инженерной деятельности оказывают на жизнь человека и общества.
На третьем этапе складывается общественная практика и картина мира, в которых инженерная и техническая деятельность занимает важное место. Научно-инженерная картина мира включает в себя некий сценарий. Существует природа, мыслимая в виде бесконечного субстрата материалов, процессов, энергий. Ученые описывают в естественных науках законы природы и строят соответствующие теории. Опираясь на эти законы и теории, инженер изобретает, конструирует, проектирует инженерные изделия (машины, механизмы, сооружения). Массовое производство, опираясь на инженерию, производит вещи, продукты, необходимые человеку и обществу. В начале этого цикла стоят ученый и инженер – творцы вещей, в конце – потребители. В традиционной научно-инженерной картине мира считается, что познание и инженерная деятельность не влияют на природу, из законов которой инженер исходит, что техника как результат инженерной деятельности не влияет на человека, поскольку представляет собой средства, созданные для его нужд, а потребности естественно растут, расширяются и всегда могут быть удовлетворены научно-инженерным путем.
Становление инженерной деятельности и научно-инженерной картины мира не было бы столь успешным, если бы инженерная деятельность не оказалась эффективной. Ее эффективность проявилась как при создании отдельных инженерных изделий, так и более сложных технических систем. Если Гюйгенс сумел создать инженерным способом часы, то сегодня таким способом создаются здания, самолеты, автомобили и бесконечное количество других необходимых человеку вещей. Во всех этих случаях инженерный подход к решению проблем демонстрирует свою эффективность. Венцом могущества и эффективности инженерного подхода является формирование систем, в рамках которых общество и государство научились в заданные сроки решать сложные научно-технические задачи.
Однако могущество инженерии подготавливает и ее кризис. Сегодня обозначились по меньшей мере четыре области такого кризиса: поглощение инженерии нетрадиционным провотированием, поглощение инженерии технологией, осознание отрицательных последствий инженерной деятельности, кризис традиционной научно-инженерной картины мира.