Назначение и специфика инженерной деятельности

 

Результаты влияния научно-технического прогресса на общество и экономику убеждают в том, что развитие науки и техники стало единым, совместным, взаимосвязанным процессом в XVII – XVIII вв. Это обеспечило бурное развитие экономики на базе машинного производства в конце XVIII и в XIX в. Именно в это время возникла потреб­ность в специалистах, которые обеспечивали бы необходимую связь между наукой и техникой, а для этого такие специалисты должны отличаться от ученых-теоретиков практическими навыками и знанием техники, а от мастеров, умельцев – глубоким знанием законов природы, т. е. научными знаниями.

С учетом всего сказанного выше необходимо охарактеризовать научно-техническую деятельность и в первую очередь инженерную профессию, их роль в современном обществе, технике, экономике, культуре – все то, что создано трудом и по замыслам ученых и инженеров должно служить людям и быть направлено на удовлетворение потребностей людей.

Эти заложенные в глубинный смысл инженерной профессии еще в эпоху Возрождения идеалы инженерного мышления и инженерной деятельности, основанные на научном мировоззрении, наиболее полно реализуются в эпоху научно-технической революции. 

Важная и высокая миссия инженера в со­временном обществе – быть проводником передовых научных идей в произ­водство. С другой стороны, инженерная деятельность занимает одно из цен­тральных мест в современной культуре, а именно в той ее части, которую принято называть материальной культурой. Действительно, вся техносфера, окружающая человека, – высотные дома, вычисли­тельные устройства и средства связи, космические корабли и электростан­ции, железные дороги и самолеты – была бы невозможна без достижений в инженерной деятельности.

Так кто есть инженер, что представляет собой инженерная деятель­ность? Во многих энциклопедиях и словарях инженер определяется как спе­циалист с высшим техническим образованием, но на самом деле образование лишь тогда дает ему право достойно носить звание инженера, когда он действительно включен в инженерную деятельность, творчески применяет знания, приобре­тенные им в высшей школе и приобретаемые после ее окончания; когда он становится творцом новой техники, конструктором и технологом, нестан­дартно мыслящим проектировщиком, испытателем, эксплуатационником, на­конец, умелым организатором производства.

Инженер должен уметь нечто такое, что нельзя охарактеризовать только словом «знает», он должен обла­дать еще и особым типом мышления, отличающимся и от практического, и от научного – он должен обладать способностью созидать новое. Показательно в этом смысле, что известный исследователь истории инженерной профессии и ее роли в развитии культуры В. Г. Горохов назвал свою книгу «Знать, чтобы делать». Эта книга, опубликованная издательством «Знание» в 1987 г., остается актуальной в наши дни в связи с возросшей потребностью общества в инженерных кадрах.

  Инженер, особенно сейчас, в условиях ускоряющегося научно-техни­чес-кого прогресса обязан быть всесторонне образованным, высококультур­ным человеком, имеющим передовое научное мировоззрение. Именно таким был первый инженер Леонардо да Винчи – ученый, конструктор, художник, такими были первые российские инженеры-железнодорожники. Без этого невозможна реализация высокой и сложной миссии инженера – быть проводником передовых научных идей в производство, без этого невозможно его нравст­венное отношение к технике и работающим с ней людям.

Инженера справедливо связывают с техникой. Насколько это верно и что обозначает этот термин? В буквальном переводе с латинского языка techne – это искусство, мастерство; tеchnicos – обладающий искусством.    

Термин «инженер» произошел от латинского корня inqeniare (тво­рить, создавать, внедрять) и через итальянский и французский языки попал в русский язык. К нему были близки по значению русские слова «изобрета­тельный», «искусный», «хитроумный». Слово inqenios было впервые при­менено к некоторым военным машинам еще во II в. н. э. (пращи и тараны, ка­тапульты, фортификационные сооружения). Человек, который мог создавать такие хитроумные машины, стал называться inqeniator. К числу первых создателей таких машин относят Архимеда, Леонардо да Винчи. Инженерная деятельность сначала носила в основном военный характер – инженер руководил создани­ем военных машин, фортификационных сооружений. Эстафету зародившейся инженерной деятельности продолжили Галилео Галилей, цеховые мастера Средневековья и в дальнейшем – созда­тели мануфактурного производства.

В XIX в. с развитием машинного производства появились инженеры-механики. Это ключевое событие для формирования понятия «инженер» в современном смысле. С возникновением профессиональных инженеров как специалистов с научно-методической подготовкой и техническими навыками реализуется идея единства науки и практических искусств. Именно в инженере объединились наука и производство, дав новое качество деятеля, отличающегося от умельца наукой и методикой и от учено­го – умением делать.       

Таким образом, научно-техническая деятельность возникает тогда, когда изго­товление орудий труда уже не может основываться на опыте, ловкости рук, смекалке, а требует ориентации на науку, целенаправленного использования для этого новых знаний и методов.

В образовавшемся инженерном корпусе имеется множе­ство инженерных специальностей и специализаций: инженеры-механики, электрики, энергетики, связисты,  железнодорожники, технологи и т. п. Со­держание их работы, объекты их деятельности различны, но все они – инже­неры. Что их объединяет между собой и чем все они отличаются от научных работников, тоже специалистов с высшим образованием?

Инженер вообще и каждый инженер в частности независимо от кон­кретной специальности имеет дело с созданием чего-то нового (машин, при­боров, зданий, сооружений, систем, соответствующих технологий). Именно это отличает работу инженера от работы научного работника, ученого. Ученый в первую  очередь  изучает  объективную  реальность, закономерности природы, т. е. то, что объективно существует, но еще не познано человеком. Инженер же может создавать то, чего в природе не было: создавать сооруже­ния и машины, организовывать их производство, эксплуатацию. Для этого в своей работе инженер использует те научные знания о законах природы, свойствах реальных объектов, которые получены трудом ученых, научных работников, и находит им практическое, полезное для общества применение.

Таким образом, предметом деятельности инженера являются техничес-кие объекты (ТО), технические системы (ТС), технологические процессы (ТП), причем на всех стадиях их жизненного цикла: в НИИ (рождение идеи и принципа дей­ствия ТО), в проектно-конструкторских организациях, в том числе при заводах (проектирование и разработка), на производстве, создающем ТО «в металле» (организация и технология изготовления и испытаний нового ТО), на пред­приятиях, эксплуатирующих и ремонтирующих серийно выпускаемые ТО.

Соответственно этому в инженерном корпусе можно выделить специ­фические «отряды» инженеров, которые решают различные задачи:

     инженеры-проектировщики в своей деятельности определяют основные параметры и характеристики создаваемых машин исходя из их назначения и усло­вий эксплуатации;

    инженеры-конструкторы  создают схему новой конструкции, рассчи­тывают ее элементы и разрабатывают рабочие чертежи, по которым можно изготовить детали и осуществить сборку машины, т. е. создают рабочий проект;

    инженеры-технологи определяют основные принципы технологии изготовления, рассчитывают сам технологический процесс, разрабатывают необходимое технологическое оснащение;

    инженеры-организаторы производства обеспечивают реализацию раз-
работанных технологами процессов, организуют труд рабочих и эффек-
тивное использование оборудования, материалов и других ре­сурсов;

    инженеры-эксплуатационники решают  вопросы  наиболее эффективного использования,  технического  обслуживания  и обеспечения надежной и эконо-мичной работы созданной техники;

    инженеры-ремонтники  организуют работу по восстановлению и модер­низации машин, возвращению на предприятия изношенной или поврежденной техники;

    инженеры-исследователи решают задачи, связанные с определением тех или иных физических или химических характеристик материалов деталей и машин в целом на различных стадиях производствен­ного цикла (в цехе, в заводской лаборатории, в НИИ), изучают работу машин в эксплуатации, находя пути совершенствования конст­рукции, повышения экономичности, производительности, надежно­сти;

      инженеры-преподаватели готовят кадры рабочих, техников, мастеров,
передают сформировавшиеся научные, технические и практические знания в своей отрасли техники следующим поколениям (в техниче­ских училищах и колледжах, втузах, на курсах, факультетах и в институтах повышения квалификации).

Этот перечень не исчерпывает всех возможных видов деятельности инженеров и их разновидностей и может быть продолжен (инженеры-экономисты, инженеры-социологи, инженеры-психологи и др.).

     Естественно, перечисленные выше разновидности научно-технической деятельности инженеров предполагают и разнообразие решаемых ими задач, но вместе с тем существует ряд особенностей, свойственных задачам научно-технической деятельности в целом:

а) решение любой инженерной задачи связано, как правило, с перехо-
дом (или переводом) технического объекта из одного состояния в другое, а точнее – из менее организованного в более организованное состояние, что характеризует созидательный аспект инженерной деятельности (создание сложной системы из элементов, настройка разрегулированной системы, восстановление изношенных или отказавших машин и т. п.);

б) решения инженерных задач, как правило, неоднозначны и характе-
ризуются многовариантностью, т. е. задачи можно решать различными спосо-­
бами, из которых необходимо выбрать оптимальный – наиболее простой, эффективный, экономичный. Инженер и в роли организатора производства (мастер, начальник цеха и т. п.) должен находить лучшие из возможных способов организации производственного процесса с учетом объема выпуска, наличия производственных мощностей и ресурсов;

в) решение инженерных задач характеризуется наличием некоторой
неопределенности в исходных условиях, ведь создается что-то новое, пока
никому не известное, поэтому, как правило, неизвестны некоторые исходные
данные;

г) решение любой инженерной задачи должно соответствовать некото­-
рым заранее заданным (или подразумеваемым) условиям целесообразности
(тип материала, источник энергии, срок службы, уровень безотказности, ми-­
нимум затрат, требования безопасности и т. п.);

д) на способ решения инженерных задач обычно накладываются
некоторые ограничения, связанные с разумными сроками получения реше-­
ния, так как инженерное дело – часть производственного процесса, решения
нужны не вообще, а в определенное время. Особенно это характерно для ин­женерных задач на железнодорожном транспорте.

Рассмотренная специфика инженерных задач и их решения требует на­личия у современного инженера определенных способностей и качеств, и если они отсутст­вуют, то их формирования. Для любого вида деятельности требуются известные качества – энергия, упорство в достижении цели, постоянное стремление к совершенствованию, деловое мастерство, прочный запас общих и профессиональных знаний, умение работать с людьми, самодисциплина, организованность, от­ветственность.

Вместе с тем инженер должен обладать и некоторыми специфическими качествами, связанными с отмеченными выше особенностями инженерных задач и методов их решения.

Одно из основных качеств инженера определяется как техническая изобретательность, т. е. умение находить новые, неординарные решения, ге­нерировать, «придумывать» полезные идеи, проявляя новаторство, за­частую вопреки приобретенному опыту, преодолевая инерцию мышления за счет критичности в оценке опыта как своего, так и окружающих. Этот тезис часто подтверждают словами великого ученого А. Эйнштейна, который был также инженером, проработавшим много лет в патентном бюро. На вопрос журна­листа о том, как ему удалось разработать теорию относительности, он ответил: «Часто открытие делается так – все знают, что «этого» сделать нельзя, но находится «невежда», который об этом не знает – он и делает открытие».

Здесь уместно привести мнение известного отечественного ученого-физика  П. П. Капицы: «Багаж инженера должен состоять из четырех частей: 25 % теоретического образования (ученого); 25 % – художественного таланта (машину нельзя проектировать, ее нужно «рисовать»); на 25 % инженер должен быть экспе­риментатором, чтобы уметь исследовать свою машину, и на оставшиеся 25 % он должен быть изобретателем».

Совершенно естественным и необходимым требованием к инженеру является компетентность, т. е. всестороннее знание всех аспектов своей специальности. Профессиональная компетентность формирует у инженера способность вносить технические новшест­ва в объект своей деятельности с целью повышения его эф­фективности и дальнейшего совершенствования. Об этом факте образно сказал А. Эйнштейн: «Как нельзя писать стихи, не зная языка, так нельзя изобретать, не зная техники». При этом надо иметь в виду, что имеющиеся знания, полученные при обучении, стареют и их необходимо постоянно обновлять – самостоятельно или в рамках организованных фор­м повышения квалификации.

Необходимым качеством инженера признается умение анализировать различные явления, процессы на основе общего образования, знаний научных принципов и законов, что обеспечивает обоснованность решений в его научно-технической деятельности. Эта способность базируется на имеющихся в необходимом объеме знаниях в области ес­тественных наук (физика, химия, электричество, термодинамика и т. п.).

Знание физических и других законов природы, используемых в объектах инженерной деятельности – технических системах и технологиях, необходимо для моделирования сложных процессов, применяемых в них, а это в свою очередь требует от инженера знания соответствующих математических методов и их реализации при решении инженерных задач с помо­щью современной вычислительной техники и информационных технологий.

С развитием науки и техники инженер решает проблемные вопросы с учетом все возрастающего числа факторов, выявленных различными наука­ми, поэтому умение работать в «пограничных зонах» – важнейший показате­ль подготовленности специалиста и необходимая предпосылка его адаптации в условиях ускоренного технического прогресса.

Важное значение для инженера имеет приобщение к системному под­ходу, позволяющему рассматривать физические процессы всесторонне и целостно с опорой на сведения различных дисциплин, находящихся во взаимовлиянии  и развитии.

В инженерном деле, как и в реальной жизни, не все может быть форма­- лизовано из-за отсутствия количественных точных оценок. Это требует раз­вития у инженера интуиции и эвристических подходов, которые необходимы для разработки новых и совершенствования имеющихся машин и технологий. Однако, прибегая при этом к аналогии, приходится учитывать тенденции дальнейшего развития конкретной области научно-технических знаний и критически подходить к аналогу.

Развитие интуиции и эвристических подходов – одна из важнейших проблем в подготовке высококвалифицированных специалистов. В связи с этим важнейшей задачей по воспитанию инженерных кадров является выработка у них умения еще на доматематическом уровне качественно оценить влияние варьирования различных па­раметров на конечный результат. Владение таким умением упрощает по­строение математической модели, позволяет на ранней стадии исследования отсечь тупиковые направления и сосредоточить внимание на перспективных.

Профессиональная компетентность инженера должна основываться не только на отечественном потенциале науки и техники, но и на использова­нии зарубежного опыта в данной отрасли. Для этого совре­менный инженер должен владеть иностранными языками на уровне само­стоятельного чтения и перевода научно-технической литературы.

Инженер должен не только уметь найти и воспринять необходимую для решения творческой задачи информацию, но и обладать способностью передать другим свои идеи, решения, разработки, изобретения, проекты, т. е. сделать доклад, оформить отчет, написать статью и наглядно представить информацию графически в виде эскиза, схемы, графика, чертежа.

Инженер обязан уметь обоснованно сформулировать свою точку зрения на решаемую научно-техническую проблему или задачу, на способы и пути достижения по­ставленной цели.

Инженер должен уметь рационально организовывать процесс своего творческого труда с наименьшими затратами времени и средств и с наибольшей эффективностью полученных результатов, а также он должен обладать навыками корпоративного труда в коллективе единомышленников.  

Наконец, инженер должен обладать умением и смело­стью принимать решения по реализации своих предложений, а также нести персональную ответственно­сть за их результаты.

Способ формирования у инженера перечисленных профессиональных и творческих качеств простой и в то же время сложный – постоянная учеба и самоотверженный труд, активность и настойчивость в поиске и разработке решения поставленной научно-технической задачи. Надо ста­раться сделать все, что возможно в данных условиях, и сделать больше и лучше, чем от вас ожидают, чтобы результат нравился в первую очередь са­мому. Без самоудовлетворения результатами научной и изобретательской деятельности процесс творчества инженера не может прогрессивно развиваться дальше.