В XVI-XVII вв. идеи инженерии и развития техники на основе инженерной деятельности были всего лишь замыслом и воплощались в отдельных практических образцах. Но по мере развития новой науки и инженерии, а в XIX-XX вв. — индустриального производства, целиком опирающегося на инженерию и проектирование, — облик нового технического мира становится все более ощутимым.
Среди источников и детерминантов, определяющих функционирование и развитие техники, важное место занимает научно-инженерная картина мира, сложившаяся в конце XIX — начале XX в. Картина мира представляет собой образ той действительности, из которой, как непосредственно данной, исходит специалист. Научно-инженерная картина мира включает в себя некий сценарий. Существует природа, мыслимая в виде бесконечных 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 — их потребители. В соответствии с традиционной научно-инженерной картиной 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 является созданным им средством, что потребности естественно растут, расширяются и всегда могут быть удовлетворены научно-инженерным путем.
Становление инженерной деятельности, реальности и научно-инженерной картины мира не было бы столь успешным, если бы инженерная деятельность не оказалась эффективной. Эффективность инженерной деятельности проявилась при создании как 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. По сути, самолет есть сложная техническая система, но, например, еще сложнее АЭС, ускорители или космические комплексы. Во всех этих случаях инженерный подход к решению проблем демонстрирует свою эффективность.
1. Специфика инженерной деятельности
Беспрецедентный характер нынешней мировой ситуации заключается в том, что до сих пор человечество было господином творения на земле в том смысле, что ни силы природы, ни кто-либо из людей не мог уничтожить или даже прервать человеческий прогресс. Человечество издавна знало кризисы, вызывавшиеся стихийными силами природы, как-то: землетрясения, наводнения, засухи, эпидемии и т.д. Однако кризисы эти порождались внешними для человека причинами, и он сам был лишь их жертвой. Кризисы же, с которыми пришлось столкнуться современному человеку, являются уже результатом деятельности самого человека, имеют «антропогенный», социальный характер. Человечество ныне находится на таком рубеже своей истории, когда от него самого зависит решение поистине «гамлетовского» вопроса: «Быть или не быть?»
Научно-исследовательская работа «Прогерия»
... А, то развивается одно из целого списка заболеваний, куда входит и синдром Хатчинсона-Гилфорда. Причиной детской прогерии является мутация в гене LMNA, который находится на 1-й ... 1 ребенка из нескольких миллионов. Считается, что в мире сегодня проживает не более сотни людей, страдающих от детской прогерии. Правда, ученые предполагают, что можно говорить еще ...
Все это требует углубления самосознания как всего общества, так и каждой личности, и в особенности самосознания людей, непосредственно связанных с развитием науки и техники, в том числе инженеров. Развитие профессионального сознания инженеров предполагает осознание возможностей, границ и сущности своей специальности не только в узком смыслеэтого слова, но и в смысле этого слова, но и в смысле осознания инженерной деятельности вообще, ее целей и задач, а также изменений ее ориентации в культуре XX века.
Инженерная деятельность предполагает регулярное применение научных знаний (то есть знаний, полученных в научной деятельности) для создания искусственных, технических систем — сооружений, устройств, механизмов, машин и т.п. В этом заключается ее отличие от технической деятельности, основывающейся преимущественно на опыте, практических навыках, догадке.
Современный этап развития инженерной деятельности характеризуется системным подходом к решению сложных научно-технических задач, обращением ко всему комплексу социальных, гуманитарных, естественных и технических дисциплин. Однако в развитии инженерной деятельности был этап, который можно назвать классическим, когда инженерная деятельность существовала еще в «чистом» виде: сначала лишь как изобретательство, затем в ней выделились проектно-конструкторская деятельность и организация производства. Обособление проектирования и проникновение его в смежные области, связанные с решением сложных социотехнических проблем, привело к кризису традиционного инженерного мышления и развитию новых системных и методологических ориентации, к выходу на гуманитарные методы познания и освоения действительности.
Целесообразно рассмотреть три основные этапа развития инженерной деятельности и проектирования:
1) классическая инженерная деятельность;
2) системотехническая деятельность;
3) социотехническое проектирование.
1.1 Этап классификации инженерной деятельности
Возникновение инженерной деятельности как одного из важнейших видов трудовой деятельности связано с появлением мануфактурного и машинного производства. В средние века существовала, скорее, техническая (а не инженерная) деятельность, органически связанная с ремесленной организацией производства.
Инженерная деятельность как профессия, связанная с регулярным применением научных знаний в технической практике, формируется, начиная с эпохи Возрождения. На первых порах ценностные ориентации этой деятельности еще тесно связаны с ценностями ремесленной технической практики (например, непосредственный контакт с потребителем, ученичество и т.п.).
Инженерная психология
... одной стороны, это самостоятельная психологическая дисциплина, изучающая человека во всей полноте проявлений психики в деятельности. С другой стороны, в инженерной психологии имеет место выраженный технический, инженерный аспект, касающийся конструирования ...
В эту эпоху ориентация на применение науки хотя и выдвигается на первый план в явном виде, но выступает пока лишь как предельная установка. Первые импровизированные инженеры появляются в среде ученых, обратившихся к технике, или ремесленников-самоучек, приобщившихся к науке. Решая технические задачи, они обратились за помощью к математике и механике, из которых заимствовали знания и методы для проведения инженерных расчетов. Первые инженеры — это одновременно художники-архитекторы, консультанты-инженеры по фортификационным сооружениям, артиллерии и гражданскому строительству, алхимики и врачи, математики, естествоиспытатели и изобретатели.
Знание в это время рассматривалось как вполне реальная сила, а инженер — как обладатель этого знания. Техника доходит до состояния, в котором дальнейшее продвижение ее оказывается невозможным без насыщения ее наукой. Повсеместно начинает ощущаться потребность в создании новой технической теории, в кодификации технических знаний и в подведении под них некоего общего теоретического базиса. Техника требует привлечения науки».
Именно двойственная ориентация инженера, с одной стороны, на научные исследования естественных явлений, а с другой, на производство своего замысла целенаправленной деятельностью — заставляет его взглянуть на свое изделие иначе, чем ремесленник и ученый-естествоиспытатель. Если цель технической деятельности — непосредственно задать и организовать изготовление системы, то цель инженерной деятельности — сначала определить материальные условия и искусственные средства, влияющие на природу в нужном направлении, и лишь потом на основе полученных знаний задать требования к этим условиям и средствам, а также указать способы и последовательность их обеспечения и изготовления. Инженер, как и ученый-экспериментатор, оперирует идеализированными представлениями о природных объектах, но первый использует эти знания для создания технических систем, а второй создает экспериментальные устройства для обоснования и подтверждения данных представлений.
С развитием экспериментального естествознания, превращением инженерной профессии в массовую в ХVIII-ХIХ веках возникает необходимость несистематического научного образования инженеров. Именно появление высших технических школ знаменует следующий важный этап в развитии инженерной деятельности. Одной из первых таких школ была Парижская политехническая школа, основанная в 1794 году. Эти школы выполняли и исследовательские функции, что способствовало развитию технических наук. Инженерное образование стало играть существенную роль в развитии техники.
К началу XX века инженерная деятельность представляет собой сложный комплекс различных видов деятельности (изобретательская, конструкторская, проектировочная, технологическая), она обслуживает разнообразные сферы техники (машиностроение, электротехнику, химическую технологию).
Для современной инженерной деятельности характерна глубокая дифференциация по различным отраслям и функциям, повлекшая за собой разделение на ряд взаимосвязанных видов деятельности. На первых этапах инженерная деятельность была ориентирована на применение знаний естественных наук (преимущественно физики), а также математики, и включала в себя: 1) изобретательство; 2) конструирование опытного образца и 3) разработку технологии изготовления новой технической системы. Инженерная деятельность, первоначально выполняемая изобретателями, конструкторами и технологами, тесно связана с технической деятельностью (выполняемой на производстве техниками, мастерами и рабочими), которая становится исполнительской по отношению к инженерной деятельности. Связь между этими двумя видами деятельности осуществляется с помощью чертежей. (Для подготовки чертежников, к примеру, в России предназначалось основанное в 1825 году Строгановское училище технического рисования).
Инженерная деятельность и ответственность инженера за последствия ...
... всему комплексу социальных, гуманитарных, естественных и технических дисциплин. Однако в развитии инженерной деятельности был этап, который можно назвать классическим, когда инженерная деятельность существовала еще в «чистом» виде: сначала лишь как изобретательство, ...
Итак, классическая инженерная деятельность включала в себя изобретательство, конструирование и организацию изготовления (производства) технических систем, а также инженерные исследования и проектирование.
Путем изобретательской деятельности на основании научных знаний и технических изобретений заново создаются новые принципы действия, способы реализации этих принципов, конструкции технических систем или отдельных их компонентов. Она «производит особый продукт, объективированный в виде патентов, авторских свидетельств, изобретений и т.д.; используемых в качестве исходного материала при конструировании и изготовлении технических систем. Образцы такой деятельности демонстрировали многие ученые-естествоиспытатели при проведении экспериментов (Гук изобрел микроскоп; Герц — аппаратуру для регистрации и получения электромагнитных волн; Гюйгенс — конструкцию часов, осуществлявшей движение центра тяжести маятника по циклоиде; Ньютон — телескоп новой конструкции; Эйнштейн — один из изобретателей магниодинамического насоса для перекачки жидких металлов, холодильных машин, гигроскопических компасов, автоматической фотокамеры, электромеров, слухового аппарата и т.п.).
Однако для многих инженеров изобретательство было не побочной, а основной или даже единственной деятельностью.
В условиях развитой технической науки изобретение основывается на тщательных инженерных исследованиях и сопровождается ими, возникает и необходимость его специальной проектно-конструкторской подготовки.
Конструирование представляет собой разработку конструкции технической системы, которая затем материализуется в процессе ее изготовления на производстве. Конструкция — это связанные стандартные элементы, выпускаемые промышленностью или изобретенные заново, она является общей для класса изделий производства.
Исходным материалом деятельности изготовления являются материальные ресурсы, из которых создается изделие. Эта деятельность связана с монтажом уже готовых элементов конструкции и с параллельным изготовлением новых элементов. Функции инженера заключаются в организации производства класса изделий (например, организация электротехнической промышленности) и разработке технологии изготовления определенной конструкции технической системе. Нередко крупные инженеры сочетают эти три функции в своей деятельности, но в целом эти функции в современном производстве разделены.
Предмет и задачи инженерной психологии
... деятельности сложные технические устройства. Главным объектом исследования всей системы психологических дисциплин является человек, его психические процессы состояния и свойства. Объектом инженерной психологии является ... в ходе решения следующих задач: 1) инженерно-психологическое проектирование техники и производственных условий деятельности человека; 2) разработка психолого-педагогических методов ...
Инженерные исследования, в отличие от теоретических исследований в технических науках, непосредственно вплетены в инженерную деятельность, осуществляются в сравнительно короткие сроки и включают в себя предпроектное обследование, научное обоснование разработки, анализ возможности использования уже полученных научных данных для конкретных инженерных расчетов, характеристику эффективности разработки, анализ необходимости проведения недостающих научных исследований и т.д. Инженерные исследования проводятся в сфере инженерной практики и направлены на конкретизацию имеющихся научных знаний применительно к определенной инженерной задаче. Результаты этих исследований находят свое применение прежде всего в сфере инженерного проектирования.
В процессе функционирования и развития инженерной деятельности в ней происходит накопление конструктивно-технических и технологических знаний, которые представляют собой эвристические методы и приемы, разработанные в самой инженерной практике. В процессе дальнейшего прогрессивного развития инженерной деятельности эти знания становятся предметом обобщения в науке. Постепенно в естественных науках формируются особые разделы, специально ориентированные на обслуживание инженерной практики, появляются специалисты в области прикладных исследований и технических наук, задача которых — обслуживание инженерной деятельности. Технические науки и соответствующие им сферы инженерной деятельности не тождественны.
В технических науках развиты особые теоретические принципы, построены специфические идеальные объекты, введены новые научные законы, разработан оригинальный математический и понятийный аппарат. В них, наряду с доказательством теорем и построением теоретических систем, важное место занимают описания расчетов и приборов и различные методические рекомендации. Специфика технической науки — в использовании ее результатов для конструирования технических систем, эти результаты, как правило, опосредствованы инженерными исследованиями.
Проектирование как особый вид инженерной деятельности формируется в начале XX века и связано первоначально с деятельностью чертежников, необходимостью особого (точного) графического изображения замысла инженера для его передачи исполнителям на производстве. Однако постепенно эта деятельность связывается с научно-техническими расчетами на чертеже основных параметров будущей технической системы, ее предварительным исследованием. «Внутреннее» проектирование связано с созданием рабочих чертежей (технического и рабочего проектов), служащих основными документами для изготовления технического изделия на производстве; «внешнее» — на проработку общей идеи технической системы, ее исследование.
Для проектировочной деятельности исходным является социальный заказ (потребность в создании определенных объектов), ее продукт выражается в особой знаковой форме: в виде текстов, чертежей, графиков, расчетов, моделей в памяти ЭВМ. Результат конструкторской деятельности должен быть обязательно материализован в виде опытного образца, с помощью которого уточняются расчеты, приводимые в проекте, и конструктивно-технические характеристики проектируемой технической системы.
1.2Этап специализации в инженерной деятельности
Специализация в инженерной деятельности привела к необходимости ее теоретического описания в целях обучения и для осуществления автоматизации процесса проектирования и конструирования. Обособление проектирования во второй половине XX века привело к кризису традиционного инженерного мышления, ориентированного на приложение знаний лишь естественных и технических наук и создание относительно простых технических систем. Изменился не только объект инженерной деятельности (им становится человеко-машинная система, вместо машины, устройства), но и сама она превратилась в сложную, требующую организации и управления (то есть нарастал процесс интеграции инженерной деятельности).
Социальное проектирование
... реализацией проекта. В этом качестве социальное проектирование выступает своеобразной инженерной деятельностью, по ряду показателей идентичной деятельности по проектированию технических систем. Говоря о деятельности социального проектировщика как о разновидности социально-инженерной деятельности, следует иметь в виду особенности ...
Для осуществления интеграции потребовались особые специалисты — инженеры-системотехники.
Системотехническая деятельность включает в себя различные виды инженерных разработок и научных исследований, осуществляется различными группами специалистов, занимающихся разработкой отдельных подсистем (в нее вовлечены многие отраслевые и академические институты), кроме того, для ее реализации требуется группа особых специалистов — координаторов (главный конструктор, руководитель темы, главный специалист проекта, руководитель научно-тематического отдела).
Подготовка таких специалистов требует осмысления методов описания самой системотехнической деятельности, среди которых можно выделить три основных:
1) членение системотехнической деятельности по объекту (этапы разработки системы);
2) описание, последовательности фаз и операций системотехнической деятельности;
3) анализ ее с точки зрения кооперации работ специалистов. Членение системотехнической деятельности по объекту связано с последовательной конкретизацией моделей сложной технической системы. Системотехническая деятельность может рассматриваться как процесс синтеза функциональной модели системы и ее преобразования в структурную модель (или ее реализации).
Каждый этап выражается определенными средствами символического и графического представления системы. Функциональная модель воспроизводит протекание в реальной системе субстанции (например, информации), в этой роли могут использоваться алгебраические модели. Структурные модели делятся на диаграммы протекания субстанции (показывающие последовательность операций) и блок-схемы (в них даны формы субстанции на входах одного и выходах другого элемента).
При членении системотехнической деятельности в соответствии со структурой технической системы обычно выделяют следующие ее этапы: макропроектирование (внешнее), микропроектирование (внутреннее) и проектирование окружающей среды, связанное с формулировкой целей системы; разбивка системы на подсистемы (т.е. разделение и распределение функций); проектирование подсистем; изучение их взаимодействия и интеграция системы.
Второй способ описания системотехнической деятельности состоит в выделении в ней последовательности фаз, а в них — цепи действий или обобщенных операций, что соответствует разбивке деятельности с точки зрения временной организации работ, параллельной и последовательной связи между ними; он используется для синхронной организации и установления алгоритма разработки системы, а также для автоматизации проектирования. Обычно системотехническая деятельность распадается на следующие шесть фаз: 1) подготовка технического задания (аванпроекта), предпроектная стадия; 2) разработка эскизного проекта; 3) изготовление; 4) внедрение; 5) эксплуатация; 6) оценка. Иногда добавляется еще одна фаза — «ликвидация». На каждой фазе выполняется одинаковая последовательность обобщенных операций: анализ проблемной ситуации: синтез решений; оценка и выбор альтернатив; моделирование; корректировка и реализация решения.
«Организационно-методическое обеспечение образовательной ...
... образовательной программы в системе дополнительного образования детей впервые было проведено в 1993 году Фоминой А.Б. и опубликовано в учебно-методическом пособии «Управление социально-педагогической деятельностью УДОД». Согласно нормативным документам последних ...
Системотехническая деятельность представляет собой комплексный вид деятельности, включающий большое число исполнителей и функций, поэтому возникает необходимость в ее организации.
Можно выделить «горизонтальную» и «вертикальную» структуры этой деятельности, первая соответствует типам компонентов и аспектов системы (создание машины, разработка экономических, организационных и социальных аспектов системы), вторая — общей последовательности работ (инженерное исследование, изобретательство, проектирование, конструирование, изготовление и внедрение, эксплуатация); важнейшими ее компонентами выступают также методологическая деятельность и научно-техническая координация.
1.3 Этап социотехнического проектирования
В настоящее время проектирование уже не может опираться лишь на технические науки. Выход инженерной деятельности в сферу социально-технических и социально-экономических разработок привел к обособлению проектирования в самостоятельную область деятельности и трансформации его в системное проектирование, направленное на проектирование человеческой (например, управленческой) деятельности, а не только на разработку машинных компонентов. Системное проектирование включает в себя все сферы социальной практики (обслуживание, потребление, обучение, управление и т.д.), а не только промышленное производство. Формируется социотехническое проектирование, задачей которого становится целенаправленное изменение социально-организационных структур, а главное внимание уделяется не машинным компонентам, а социальным и психологическим аспектам человеческой деятельности.
Социотехническое проектирование характеризуется гуманитаризацией. Оно становится источником формирования проектной тематики, вступая в сферу культурно-исторической деятельности. Кроме того, оно делает себя объектом проектирования, вырабатывая нормы и предписания для проектных процедур и знания об этих процедурах (метапроектирование).
Социотехническое проектирование осуществляется без прототипов, оно ориентировано на реализации идеалов (теоретических, методологических и общекультурных).
В роли проектировщиков стали выступать и ученые (кибернетики, психологи, социологи).
Проектирование тесно переплелось с планированием, управлением, программированием, прогнозированием и организационной деятельностью, однако на первом плане остаются конструктивные задачи, подчиняя себе все остальные. Стремительно развиваются все новые виды социотехнического проектирования: градостроительное, эргономическое, дизайн систем (художественное конструирование), оргпроектирование.
Социотехническое проектирование выходит за пределы традиционной схемы «наука — инженерия — производство» и соприкасается с различными видами социальной практики, где классическая инженерная установка перестает действовать, а иногда имеет и отрицательное значение. Все это ведет к изменению самого содержания проектной деятельности, которое прорывает (ставшие для него узкими) рамки инженерной деятельности и становится самостоятельной сферой современной культуры.
Доклад: Концепция «социальной инженерии» А.К.Гастева
... мысли концепция -концепция "социальной инженерии", основы которой заложил А.К. Гастев. Ученый создал такую эффективную ... качества, точные, деловые. Именно с упорядочения деятельности отдельного человека, кем бы он ни ... руководства людьми у Гастева А.К. растворяется в сфере технической организации. Впрочем, при ... - работник на своем рабочем месте, а схема научного поиска разворачивается в направлении ...
Социотехническая установка современного проектирования оказывает влияние на все сферы инженерной деятельности и всю техносферу. Это выражается прежде всего в признании необходимости социальной, экологической (и аналогичных) оценок техники, в осознании громадной степени социальной ответственности инженера и проектировщика, в выдвижении проблем ответственности ученых и инженеров за свою деятельность как важнейших для последующего развития научно-технического прогресса.
2.Виды инженерной деятельности
Виды инженерной деятельности определяются ее местом и ролью в конкретной системе трудовой деятельности. На первых этапах своего профессионального 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 разработкутехнологииизготовления новой технической системы. Инженерная деятельность, первоначально выполняемая изобретателями, конструкторами и технологами, была тесно связана с технической деятельностью (ее выполняют на производстве техники, мастера и рабочие), которая становится исполнительской по отношению к инженерной деятельности. Однако с течением времени структура инженерной деятельности усложняется.
В настоящее время в рамках инженерной деятельности четко выделяются:
2.1) Инженерно-исследовательская деятельность.
Представляет собой деятельность, направленную на конкретизацию имеющихся научных знаний применительно к определенной инженерной задаче. Инженерные исследования, в отличие от теоретических исследований в технических науках, непосредственно вплетены в инженерную деятельность, осуществляются в сравнительно короткие сроки и включают в себя:
- предпроектное обследование;
- научное обоснование разработки;
- анализ возможности использования уже полученных научных данных для конкретных инженерных расчетов, — характеристику эффективности разработки;
— анализ необходимости проведения недостающих научных исследований. Предметом внимания инженерных исследований становится содержание технического объекта. Они направлены на выявление закона или оптимального способа взаимодействия сил природы с целью их использования в процессе создания технического объекта. Инженер-исследователь, исходя из функционального назначения того или иного технического устройства и отвлекаясь от его конструкторских характеристик, создает схему этого устройства, обращая внимание на содержание, принцип его действия и отвечая на вопрос: как и почему будет работать данный технический объект?
2.2) Инженерно-конструкторская деятельность
Представляет собой деятельность, направленную на разработку конструкции технической системы, которая затем материализуется в процессе его изготовления на производстве. Конструкция технической системы представляет собой определенным образом связанные стандартные элементы, выпускаемые промышленностью или изобретенные заново, и является общей для целого класса изделий производства. Конструирование тесно связано с изобретательской деятельностью, возникшей еще в ранние времена развития технической деятельности. Изобретательская деятельность направлена на создание на основании научных знаний и технических изобретений новых принципов действия, способов реализации этих принципов, конструкции технических систем или отдельных их компонентов. На первых этапах становления инженерной деятельности изобретательство опиралось на эмпирический уровень знания. В условиях развитой технической науки всякое изобретение основывается на тщательных инженерных исследованиях и сопровождается ими. С развитием массового производства для того, чтобы изобретение попало в промышленность, возникает необходимость его специальной конструкторской подготовки. Инженерное конструирование определяет форму технического объекта. Технический объект (артефакт) может выполнять свое функциональное назначение, обладая определенной формой, учитывающей не только природные законы его функционирования, но и социально-технические требования, нормы, правила. К таким требованиям относятся габаритные размеры, вес, стандартные входы и выходы, энергетические характеристики, условия работы, правила безопасности и т.д. Эти требования в совокупности с принципом действия артефакта определяют его форму, конструкцию.
Биосоциальная природа человека
... успевает адаптироваться к темпам научно-технической революции. Поэтому становится очевидным, что направляемую к состоянию ноосферы коэволюцию человека и природы еще необходимо обеспечить в ... результаты общественно-исторической практики, обеспечивает накопление и передачу знания. Уникальность человека как биосоциального существа предполагает его изучение естественными и общественными науками при ...
2.3) Инженерно-проектная деятельность
Представляет собой деятельность, направленную на формирование связей отдельных элементов технических систем. В качестве данных элементов здесь выступают конструктивно оформленные, законченные и уже готовые технические объекты, способные самостоятельно выполнять отдельные функции. К примеру, при проектировании систем управления такими элементами являются не разрозненные детали, а 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?
2.4) 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 в данном случае заключаются в организации производства конкретного класса изделий (например, организация оптической, радиотехнической и электротехнической промышленности, строительство железных дорог, массового производства электроизмерительных приборов и т.д.) и разработке технологии изготовления определенной конструкции технической системы. Инженерам-технологам принадлежит ведущее место не только в структуре инженерной профессии, но и в производстве, использовании и воспроизводстве технического базиса общества. Инженеру-технологу принадлежат функции проектировщика, производственника и эксплуатационника. Указанные виды инженерной деятельности также имеют свою дифференциацию. В то же время зачастую крупные инженеры одновременно сочетают в себе и изобретателя, и конструктора, и технолога. Однако современное разделение труда в области инженерной деятельности неизбежно ведет к специализации инженеров, работающих преимущественно в сфере либо инженерного исследования, либо конструирования, либо проектирования или технологии изготовления технических систем.
3.Кризис инженерии и новая идея инженерии
3.1Оласти кризиса инженерии
Могущество инженерии подготавливает и ее кризис. Сегодня обозначились по меньшей мере, четыре области такого кризиса: поглощение инженерии нетрадиционным проектированием, поглощение инженерии технологией, осознание отрицательных последствий инженерной деятельности, кризис традиционной научно-инженерной картины мира.
Если инженерное (техническое) проектирование имеет дело с разработкой процессов, описанных в естественных или технических науках, то другие виды проектирования (архитектурное, градостроительное, дизайнерское, организационное и т.д.) разрабатывают помимо таких процессов и другие — описанные в опыте или даже априорно задаваемые (желаемые).
Впрочем, и в инженерном проектировании не все процессы задаются и рассчитываются на основе знаний естественных наук. Например, при проектировании автомашин, самолетов, ракет лишь в самое последнее время стали учитывать и рассчитывать загрязнение воздушной среды, тепловые выбросы, уровень шума, изменение инфраструктур, влияние на людей и ряд других, как сегодня выясняется, важных моментов. Экспансия проектного мышления и инженерии заставляет инженеров не только организовывать инженерное дело по образу проектирования (как инженерные проекты), но и, что более существенно, мыслить проектно.
Инженер все чаще берется за разработку процессов, не описанных в естественных и технических науках и, следовательно, не подлежащих расчету. Проектный фетишизм (все, что изображено в проекте, можно реализовать) разделяется сегодня не только проектировщиками, но и многими инженерами. Проектный подход в инженерии привел к резкому расширению области процессов и изменений, не подлежащих расчету, не описанных в естественной или технической науке. Эта область содержит процессы трех видов: влияние на природные процессы (например, загрязнение воздушной среды, изменение почвы, разрушение озонового слоя, тепловые выбросы и т.п.), трансформация деятельности и других искусственных компонентов и систем (например, инфраструктурные изменения) и воздействие на человека и общество в целом (например, влияние транспорта или ЭВМ на образ жизни, сознание, поведение человека).
Еще более значительное влияние на развитие инженерии, а также расширение области ее потенциальных «ошибок», то есть отрицательных или неконтролируемых последствий, оказывает технология. Долгое время изобретательская деятельность, конструирование и традиционное инженерное проектирование определяли развитие и особенности инженерии. Происходило формирование, с одной стороны, самой инженерии и связанных с нею деятельностей (исследовательской, расчетной, проектной, производственной, эксплуатационной), с другой — естественных и технических наук, обеспечивающих инженерию. Являясь на первых порах всего лишь одним из аспектов изготовления технических изделий и сооружений, технология, понимаемая в узком смысле, способствовала постепенному осознанию и выявлению операциональных, деятельностных и социокультурных составляющих инженерной деятельности. В последние десятилетия ситуация изменилась. Реализация крупных национальных технических программ и проектов в наиболее развитых в промышленном отношении странах позволила осознать, что существует новая техническая действительность, что технологию следует рассматривать в широком контексте. Исследователи и инженеры обнаружили, что между технологическими процессами, операциями и принципами (в том числе и новыми), тем состоянием науки, техники, инженерии, проектирования, производства, которые уже сложились в данной культуре и стране, с одной стороны, и различными социальными и культурными процессами и системами — с другой, существует тесная взаимосвязь.
С развитием технологии происходит кардинальное изменение механизмов и условий прогресса техники и технических знаний (дисциплин, наук).
Главным становится не установление связи между природными процессами и техническими элементами (как в изобретательской деятельности) и не разработка и расчет основных процессов и конструкций создаваемого инженерами изделия (машин, механизмов, сооружений), а разнообразные комбинации уже сложившихся идеальных объектов техники, видов исследовательской, инженерной и проектной деятельности, технологических и изобретательских процессов, операций и принципов. Изобретательская деятельность и конструирование начинают обслуживать этот сложный процесс, определяемый не столько познанием процессов природы и возможностями использования знания в технике, сколько логикой внутреннего развития технологии в ее широком понимании. Эту логику обусловливают и состояние самой техники, и характер технических знаний, и развитие инженерной деятельности (исследование, разработка, проектирование, изготовление, эксплуатация), и особенности различных социокультурных систем и процессов. Можно предположить, что технология в промышленно развитых странах постепенно становится той технической суперсистемой (техносферой), которая определяет развитие и формирование всех прочих технических систем и изделий, а также технических знаний и наук.
Важно обратить внимание на то, что, развиваясь в рамках технологии, инженерия все больше становится стихийной, неконтролируемой и во многом деструктивной силой. Постановка инженерных задач определяется теперь не столько необходимостью удовлетворить ближайшие человеческие желания и потребности (в энергии, механизмах, машинах, сооружениях), сколько имманентными возможностями становления техносферы и технологии, которые через социальные механизмы формируют соответствующие этим возможностям потребности, а затем и «техногенные» качества и ценности самих людей.
В связи с этим можно говорить и о более сложном процессе формирования особого типа современного человека с научно-технической ориентацией. Это проблема известной теории двух культур — технической и гуманитарной.
Отрицательные последствия инженерной деятельности вносят свой вклад в три основных вида кризиса: разрушение и изменение природы (экологический кризис), изменение и разрушение человека (антропологический кризис) и неконтролируемые изменения второй и третьей природы: деятельности, организаций, социальных инфраструктур (кризис развития).
Влияние технического развития на человека и его образ жизни менее заметно, чем на природу. Тем не менее, оно существенно. Здесь и полная зависимость человека от технических систем обеспечения (начиная с квартиры), и технические ритмы, которым должен подчиняться человек (производственные, транспортные, коммуникационные — начало и окончание программ, скорости процессов, кульминации), и потребности, которые исподволь или явно (например, с помощью рекламы) формируют технические новации.
Выяснилось, что человек и природа не успевают адаптироваться к стремительному развитию технической цивилизации. И раньше одни технические новшества и изменения влекли за собой другие. Например, развитие металлургии повлекло за собой создание шахт и рудников, новых заводов и дорог и тому подобное, сделало необходимым новые научные исследования и инженерные разработки. Однако до середины XIX в. эти трансформации и цепи изменений разворачивались с такой скоростью, что человек и отчасти природа успевали адаптироваться к ним (привыкнуть, создать компенсаторные механизмы и другие условия).
В XX в. темп изменений резко возрос, цепи изменений почти мгновенно (с исторической точки зрения) распространялись на все стороны жизни. В результате отрицательные последствия научно-технического прогресса отчетливо проявились и стали проблемой.
Кризис традиционной научно-инженерной картины мира снова, но, естественно, уже на другом уровне, возвращает нас к негомогенному пониманию природы. Приходится различать «природу вообще» и «планетарную природу». В рамках планетарной природы уже не действует принцип независимости природы и человека от познания, инженерной деятельности и техники. Нужно сказать, что рождающийся в наше время новый образ планетарной природы непривычен. Это уже не простой объект деятельности человека, а, скорее, живой организм. Законы подобной природы не вечны, а обусловлены исторически и в культурном отношении. Само человеческое действие здесь (включая научное познание, инженерию и проектирование) есть орган эволюции природы. У эволюции есть цель и не одна. Природа не только условие человеческой деятельности и прогресса, но и их цель, а также своеобразное духовное существо. Она может чувствовать, отвечать человеку, ассимилировать его усилия и активность. Но как в этом случае быть с первой природой, со второй природой?
Дело в том, что в сознании философов и ученых фигурирует, правда в несколько ослабленной форме, установка на целостное непротиворечивое представление всей природы. Попытки включить разные «природы» (первую, вторую, материальную, духовную, космическую, природу микромира и т.д.) в рамки единой картины природного мира вдохновляются до сих пор именно этой установкой. У всех подобных синтезов — общая проблема: соединить, связать несоединимые онтологические признаки, дедуцировать их в некоторой правдоподобной и убедительной логике. При этом, поскольку естественная точка зрения на природу является доминирующей, синтез идет именно в онтологической плоскости и при четко выраженных границах разных природ становится практически невыполнимым. Например, связать в онтологической плоскости природу микро- и макромира пока не удается. Аналогично не удается вывести культуру из природы и, наоборот, природу из сознания и духа, если, конечно, не прибегать к поэтическому воображению.
Установке на синтез природ, на построение единой непротиворечивой картины природного мира в современной культуре противостоит другая установка- на дифференциацию, разведение отдельных природ. Каждая отдельная природа характеризуется при этом самостоятельными законами, действующими только на «территории» данной природы. Например, законы культуры историчны и, отчасти, искусственны, а первой природы — вечны и естественны. Явления гуманитарной природы подчиняются рефлексивным отношениям и отношениям «понимающей» и «диалогической» коммуникации, а явления технической природы — принципам технического действия и эффективности. Установка на обособление и спецификацию отдельных природ находит мощное подкрепление в предметной работе специалистов, в конкретных группах и типах наук (естественных, математических, технических, гуманитарных, общественных и т.д.).
Синтез разных природ все же необходим, нужно стремиться к построению целостной картины природного мира. Другое дело, должен ли этот синтез разных природ идти только в онтологической плоскости, под ‘естественным углом зрения? Природа — онтологическое и смысловое основание познавательной деятельности определенного типа, группы определенных наук, научных предметов и дисциплин. С этой точки зрения синтез природ должен вестись в двух перпендикулярных плоскостях — онтологической и методологической. Методологическая рефлексия разных видов познавательной деятельности, разных групп наук должна выявить их онтологические и смысловые основания; затем необходимо обсудить пути и способы интегрирования этих оснований. При этом не исключено, что сквозной онтологический синтез просто не потребуется, его заменят переходы из одних типов научных предметов в другие, а также перепредставления друг в друга онтологических картин и смыслов, лежащих на границах сходящихся разных природ.
Следующая настоятельная культурная проблема нашего времени — учет влияния на первую природу самой человеческой культурной активности. Действительно, традиционное понимание природы исходит из убеждения, что человеческая деятельность (познавательная, инженерная, производственная) не изменяет параметры и характеристики природы, поскольку исходит как раз из ее законов. В XX столетии выяснилось, что человеческая культурная деятельность достигла таких масштабов, что стала влиять на саму окружающую человека природу, менять ее характеристики и законы. Следовательно, понятие природы должно быть изменено, природой должны считаться не только первая природа, но и симбиоз первой природы и человеческой деятельности (культуры), то есть естественно-искусственное целое.
Наконец, есть еще одна культурная проблема — выявление природы самой человеческой деятельности. Человек становится губителем природы не потому, что он слишком далеко ушел от нее, что сделался чрезмерно внеприродным, далеким от ответственности и простоты, самодеятельной и самопрогрессирующей силой, но, как раз напротив, потому что он в пределах некоторых специфических социальных отношений ведет себя аналогично безответственно грубой природоподобной стихии. Конечно, общественные и гуманитарные науки пытаются описать природу человеческой деятельности и культуры, но сегодня этих усилий недостаточно.
Пересматривается в наше время и понятие о потребностях, а также образ достойного существования человека. Поскольку потребности современного человека в значительной мере обусловлены научно-техническим прогрессом и этот же прогресс лишает человека его свободы, ставится вопрос о высвобождении человека из-под власти техники, о том, что он должен пересмотреть свое отношение и к технике, и к природе.
3.2 Особенности новой идеи инженерии
Сегодня приходится пересматривать все основные составляющие традиционной научно-инженерной картины мира, включая саму идею инженерии. В частности, в эту идею входит и представление о том, что все проблемы, порождаемые научно-техническим прогрессом, можно решить опять же научно-инженерным, рациональным способом. Вряд ли это так. Нужно учесть, что в социуме деятельности принадлежат различным культурным подсистемам и в этом плане подчиняются логике их жизни, в частности, ценностным отношениям. Особенностью же жизни культурных подсистем, в отличие от рационально организованной деятельности, является взаимодействие, борьба разноориентированных, иногда противоположных сил и ценностей. В этом плане реализация отдельных актов деятельности, не учитывающая бытие других деятельностей, может не только не приводить к нужным результатам, но и давать результаты, противоположные ожидаемым.
Следовательно, «природа» человеческой деятельности во многом зависит от культурных их составляющих и содержит два различных слоя — акты деятельности, организуемые на рациональной основе, и культурные компоненты (подсистемы), живущие по иной логике. Именно поэтому большинство проблем, встающих сегодня в обществе, не удается решить научно-техническим способом.
Кризис инженерной идеи и заставляет искать новые, альтернативные подходы. Обычно техническая мысль идет здесь в направлении создания малоотходных производств, новых дружественных человеку технологий (ЭВМ, чистые в экологическом отношении источники энергии, изделия и машины из нетрадиционных материалов и т.д.), производств с замкнутыми циклами, более широкое развитие биотехнологий и т.п. Политическая мысль ищет выход в разработке системы коллективной ответственности и ограничений (например, отказ от производства веществ, разрушающих озоновый слой, снижение выброса в атмосферу тепла и вредных химических веществ и т.д.).
И то, и другое, конечно, необходимо. Но есть еще один путь: критическое переосмысление самих идей, лежащих в основании нашей технической цивилизации, прежде всего идеи естественной науки и инженерии.
Судя по всему, традиционная идея инженерии исчерпала себя. Во всяком случае сегодня необходимо формулировать идею инженерии заново. Основной вопрос здесь следующий. Как реализовать силы природы, как использовать их для человека и общества, согласуя это использование с целями и идеалами человечества. Последнее, например, предполагает: снижение деструктивных процессов, безопасное развитие цивилизации, высвобождение человека из-под власти техники, улучшение качества жизни и другие. Возникает, однако, проблема: совместимо ли это с необходимостью обеспечивать приемлемый и достойный уровень существования для миллиардов людей на планете и восстанавливать природу планеты? Другая проблема — как контролировать изменения, вызванные современной инженерной деятельностью, проектированием и технологией. Дело в том, что большинство таких изменений (изменение природных процессов, трансформация человека, неконтролируемые изменения второй и третьей природы) поддаются расчету только в ближайшей зоне. Например, уже на региональном, а тем более, планетарном уровне трудно или невозможно просчитать или контролировать выбросы тепла, вредных веществ и отходов, изменение грунтовых и подземных вод и т.д. Не менее трудно получить адекватную картину региональных и планетарных изменений техники, инфраструктур, деятельности или организаций. Трансформация образа жизни и потребностей человека, происходящая под воздействием техники, также плохо поддается описанию и, тем более, точному прогнозированию.
Все, что можно рассчитать и прогнозировать, нужно считать и прогнозировать; следует сводить к минимуму отрицательные последствия инженерной деятельности. Необходимо работать над минимизацией потребностей и их разумным развитием. Нужно отказаться от инженерных действий (проектов), эффект и последствия которых невозможно точно определить, но которые, однако, могут вести к экономическим или антропологическим катастрофам. Важно сменить традиционную научно-инженерную картину мира, заменив ее новыми представлениями относительно природы, техники, способов решения задач, достойном существовании человека, науки.
4. Концепции компьютеризации инженерной деятельности
Итак, для достижения максимально возможного сокращения трудоемкости проектирования системы компьютеризации инженерной деятельности должны быть интеллектуальными. Интеллектуализация? это одна из трех основных концепций развития систем в XXI веке. В концептуальном плане можно провести полезную аналогию между строительством и автоматизацией проектирования. Трудоемкость и себестоимость строительства зависят от используемых строительных материалов. Этими материалами могут быть бетон, кирпич, блоки, панели и целые строительные модули, например оснащенные туалетные и ванные комнаты. Чем крупнее элемент, тем быстрее и дешевле строительство, но меньше простора для архитектурного и дизайнерского творчества. При использовании бетона неделимым элементом является песчинка. Поэтому из бетона можно получать строения с причудливой скульптурной формой. Однако процесс этот весьма трудоемок. В СКИД такими песчинками являются геометрические элементы: точки, прямые, окружности, поверхности и т.д. До уровня таких элементов приходится опускаться, когда у нас нет инженерных знаний по синтезу более крупных конструктивных элементов.Архитектурно-строительные возможности кирпича меньше, чем у бетона, однако он позволяет создавать великолепные дворцы с удовлетворительной трудоемкостью. В автоматизированном проектировании аналогом кирпичей являются функциональные (концептуальные) элементы деталей, информация о которых содержится в конструкторских справочниках. Эти элементы делятся на три класса: конструкторские, технологические и информационные. К числу конструкторских относятся элементы рабочие, присоединительные и промежуточные.Функции рабочих элементов заключаются в обеспечении взаимодействия изделия со средой. Присоединительные элементы необходимы для формирования сборочных единиц. Промежуточные элементы обеспечивают целостность, прочность, жесткость, гладкость поверхностей и уменьшение массы деталей.Технологические элементы деталей необходимы для обеспечения базирования их в процессе обработки, а также для выхода инструмента в конце прохода обработки и облегчения сборки изделий.Последний класс функциональных элементов деталей составляют информационные (таблички, надписи, указатели), предназначенные для обеспечения человека необходимой информацией. Функциональные элементы деталей в совокупности со знаниями о технологии их изготовления формируют конструкторско-технологические модули, необходимые для автоматизированной генерации технологических процессов.
Аналогом крупноблочного строительства является использование стандартных и унифицированных деталей. Такие детали имеют фиксированную структуру, то есть набор функциональных элементов и связей между ними. Также как и элементы, они обладают параметризованными геометрическими и графическими моделями, а также базами знаний по их параметрическому синтезу. Стандартные детали, кроме того имеют базы данных, содержащие допустимые наборы значений параметров. К числу стандартных деталей относятся, например, крепежные, а унифицированными в редукторах могут быть зубчатые колеса, валы-шестерни и промежуточные валы. Панельное строительство» конструкций осуществляется с помощью унифицированных узлов. Например, применительно к редукторам в их число входят узлы валов быстроходных, промежуточных и тихоходных. Такие узлы должны обладать базами знаний по структурному и параметрическому синтезу. Наконец, самыми крупными строительными компонентами при автоматизированном проектировании являются комплектующие сборочные единицы, унифицированные собственного изготовления и покупные. Очевидно, что минимальная трудоемкость достигается, когда по минимальному набору исходных данных инженер может сгенерировать интересующий его проект, как это было показано выше на примере зубчатого колеса. В данном случае зубчатое колесо представляет собой интеллектуальный объект или агент, который обладает знаниями о функциональных зависимостях между своими параметрами и геометрическими знаниями о вариантах своей конструкции. Желательно, чтобы интеллектуальными были объекты как можно более высокого уровня из числа перечисленных выше. Например, таким агентом может быть редуктор, в состав узлов которого входит зубчатое колесо. В таком случае деталировщику не нужно будет даже вводить исходные данные: они будут получены от вышестоящего объекта.Длительность цикла измеряется календарным временем от получения задания до его завершения с учетом всех ожиданий по организационно-техническим причинам. Сокращение длительности цикла «проектирование — изготовление” обеспечивается посредством средств совмещенного проектирования (concurrent engineering) и виртуальных бюро.Совмещенное проектирование обеспечивает возможность максимального запараллеливания процессов проектирования. Каждый специалист приступает к работе над проектом, как только появляются необходимые ему исходные данные.Для реализации совмещенного проектирования необходимо создание интегрированных систем. Интеграция — это вторая основная концепция систем компьютеризации инженерной деятельности в XXI веке. Для ее воплощения необходимо использование единой концептуальной конструкторско-технологической модели данных.Третья основная концепция систем XXI века — индивидуализация. Эта концепция направлена на минимизацию экономического показателя — отношения стоимости программно-технических средств к эффективности системы. Для достижения оптимума каждое рабочее место, имеющее определенное функциональное назначение, должно быть оснащено техническими средствами обладающими производительностью, потребной для выполнения этого назначения, а также необходимыми и достаточными программными средствами. Последнее означает, что персональные компьютеры должны иметь и персональные программные средства.
Заключение
Сообразностькультуреичеловекуделаетнеобходимыманализотрицательных последствий информатизации. Новейшая информационная техника позволяет не только подключиться к каждому, но и выключить каждого из процессов жизни, деятельности и мышления. Проникновение во все общество и жизнь каждого, власть над физическим и психическим совершенно очевидны. Компьютеризация приводит ктому, что досуг, личная жизнь, мышление, поведение, настроение и всечеловеческиепроявленияоказываютсяжестокоипринудительнонормированными.Компьютеризация может создавать условия для проникновения в частную жизньотдельного человека, безработицы, способствует всеобщей рационализации,порождаемой информатизацией с присущей ей логикой. Не следует путать знания вкачестве познания со знанием в качестве власти. Противопоставление такого родасвязано с тем, что знание, дающее власть, повышая производительность, ведет кразрушению природы, гонке вооружений и безработице.Говоря об отрицательных последствиях информатизации, нужно иметь в виду, чтооценки в данном случае (отрицательные последствия) — это не абсолютныехарактеристики, а интерпретация, результат анализа. Например, известно, чтоинформатизация влечет за собой не только свертывание потребностей в однихспециалистах и профессиях, но и потребность в других, новых. Аналогичнокомпьютеризация создает условия для формирования нового типа рациональности,в частности, еще больше превращает человека в элемент техносферы. Ноодновременно, это опять же известно, у человека появляются новые степенисвободы. Так что вопрос об оценке последствий информатизации не простой,необходимы специальные исследования.Исходя из этих установок намечается несколько возможных сценариев политики вобласти информатизации.
1. Розин В. М. Специфика и формирование естественных, технических и
гуманитарных наук. К., 1989.
2. Каныгин Ю. М., Калитич Г. И. Информатизация и управление научно-
техническим прогрессом. К., 1988.
3. Шнейдер Ю. М. Информатизация и культура. М., 1991.
фильмы бесплатно
