Сущность инженерной деятельности

История инженерного дела в России

(лекционный материал)

 

Введение

 

“Гений нашего двадцатого века выражается в инженерии”, - говорил Альберт Эйнштейн. Действительно, в жизни современного общества ин­женерная деятельность играет все возрастающую роль. Современное об­щество с развитой рыночной экономикой требует от инженера большей ориентации на вопросы маркетинга и сбыта, учета социально-эконо­мических факторов и психологии потребителя. Необходимость глубоких преобразований во всех сферах экономики и общественной жизни России, техническом оснащении производства, внедрении новых прогрессивных технологий, достижении высшего уровня производительности труда, увеличении выпуска высоко эффективного оборудования обуславливает и необходимость подготовки специалистов, способных эффективно решать эти задачи.

В свете этих задач нельзя признать нормальным снижение уровня престижа инженерного труда. Снижение престижа этой некогда славной профессии в России является симптомом неблагополучия в обществе, свидетельством негативных процессов, затронувших самую много­чис­ленную и быстрорастущую социально-профессиональную группу.

Что же это такое - инженер? Это должность, профессия, звание или квалификация? Всякая ли работа, направленная на техническое твор­чест­во, может считаться инженерной? Что значит быть хорошим или не очень хорошим инженером? Каково место инженера в современном производстве и обществе? Все это проблемы, на которые необходимо найти ответ.

Задачами данного спецкурса и является:

- ознакомиться с основными этапами развития инженерной дея­тель­ности;

- проследить, как менялось положение людей, занимающихся инже­нерным творчеством в различных обществах и установить некоторые детерминанты этого положения;

- выделить этапы становления профессии инженер как института;

- взглянуть на современное состояние дел развития инженерной профессии, учитывая исторически закономерные тенденции ее развития;

- побудить устойчивые стремления к получению прочных фунда­мен­тальных знаний для решения задач поиска (изобретения) новых, более эффективных конструкторско-технологических решений, задач, связанных с экономией трудовых ресурсов, сырья, материалов и энергии;

- нацелить студентов на необходимость подготовки к овладению ин­тенсивной технологией инженерного творчества.

В результате изучения спецкурса должна быть сформирована целост­ная система исторических знаний, интерпретирующая профессиональную миссию инженеров как новаторов, создающих и совершенствующих технику, технологии, эффективность которых тесно коррелируется с инно­вационной активностью общества в целом.

Зарождение инженерной профессии

 

Сущность инженерной деятельности

 

Природа долгое время выступает как стихия, неизмеримо пре­восходящая человека сила, от которой зависит все существование и благополучие человеческого рода. Человек длительное время находился во власти природы, природных процессов, и переход от присвоения готовых предметов природы к труду сыграл решающую роль в процессе фор­мирования человека. Непосредственно вторгаясь в процессы природы своей практически-преобразовательной деятельностью в материальной сфере, человек в процессе труда воздействует предметом на предмет, соз­давая, таким образом, что-то новое, так необходимое ему в данный исторический период.

История развития человечества - это прежде всего история изобре­тения, создания и совершенствования различных изделий и технологий. Вероятно, первыми “инженерами” можно назвать тех безвестных изо­бретателей, которые стали приспосабливать камни и палки для охоты и защиты от хищников, а первая инженерная задача заключалась в обработке этих орудий. И, несомненно, гениальным изобретателем следует признать того первобытного “инженера”, который прикрепил камень к палке, чтобы эффективнее защищаться и результативнее нападать. Систематическое использование и обработка нашими далекими предками камня и палки, начавшееся около миллиона лет назад, технология добывания и исполь­зования огня, возникшая примерно 100 тысяч лет тому назад, луки и стрелы с кремниевыми наконечниками, появившееся около 10 тысяч лет тому назад, повозка с колесами, появившаяся 3500 лет до н. э., выплавка бронзы, водяное колесо, токарный станок, скрипка, паровая машина, пластмассы, телевизор, вычислительная машина, космический аппарат, искусственное сердце, почка, искусственный хрусталик глаза, лазер и плазма и не­обозримо многое другое - все это результат удивительного, мучительного и величественного процесса, называемого творчеством человека.

Еще за 8 веков до н.э. по бокам трона императора Теофила были установлены золотые львы. Когда император садился на трон, львы вставали, рычали и снова ложились на место. Это ли не блистательный образец инженерного творчества?

В развалинах одного дворца в Перу был найден “телефон”, возраст которого определяется в 1000 лет. Он состоял из двух тыквенных фляг, соединенных туго натянутой бечевкой. Возможно, это один из первых образцов-прототипов нынешних проводных средств связи?

Приведенные примеры довольно убедительно иллюстрируют стрем­ление человека к поиску оригинальных решений технических задач задолго до нашего времени.

Тысячи известных и безымянных изобретателей и рационализаторов породили необъятный мир техники и технологии. Этот мир действительно велик. Только в России номенклатура выпускаемых изделий превышает 20 миллионов наименований.

Однако безвестные изобретатели первых в мире орудий не называли себя инженерами и не могли передавать информацию на большие рас­стояния.

Говоря в целом об истории творчества человека, то прежде всего вы­зывают удивление темпы его роста, которые иллюстрируются таблицей 1, где под классом изделий подразумеваются технические объекты, име­ющие одинаковые или очень близкие функции (например, класс молотков, болтов, стульев, стиральных машин, холо­диль­ни­ков, токарных станков, швейных машин и т.д.).

 

Таблица 1

Возрастание числа изделий и их сложности

 

Время	Приближенное число классов изделий	Среднее число различных деталей в наиболее сложных изделиях
100 000 лет назад 10 000 лет назад 1000 лет назад Настоящее	50 000 ?	10 000 ?

 

При взгляде на таблицу 1 невольно возникает вопрос, какие же по­казатели по числу классов изделий и их сложности будут через почти 100 лет?

Анализируя исторический процесс зарождения, становления и раз­вития инженерного дела в ретроспективном аспекте можно выделить нес­колько этапов, характерных для инженерной деятельности на всем пути истори­ческого развития:

- интуитивное создание технических структур без опоры на ес­тество­­знание (от зарождения до XIV века);

- опосредованное использование естествознания в создании тех­нических структур и технологических процессов (XV-XVII вв.);

- зарождение технического знания (технических наук) и его ис­поль­зование в инженерной деятельности (прединдустриальная эпоха, VI-XVIII вв.);

- инженерная деятельность на базе фундаментальных научных теорий (индустриальная эпоха, XIX-середина XX вв.);

- инженерная деятельность на базе комплексного и системного под­хода к решению стоящих задач (постиндустриальная эпоха, вторая поло­вина XX века до настоящего времени).

Переходя к описанию этапов становления профессии “инженер”, рас­смотрим, что же составляет сущность инженерной деятельности, каковы ее функции в системе общественного производства.

Инженерная деятельность заключается, прежде всего, в техническом творчестве, цель которого - создание новых и совершенствование име­ющихся средств для удовлетворения материальных и духовных пот­ребностей человека. Пищевые продукты и радиоаппаратура, одежда, обувь и аудиотехника, телефонные станции и телецентры, мосты и тепло­электроцентрали - все это объекты инженерной деятельности. И, конечно же, их созданию предшествует изготовление орудий труда - инструментов и приборов, станков и двигателей - всех тех разнообразных машин и про­изводственных приспособлений, с которых начинаются инженерные вла­дения.

Иными словами можно сказать, что характерной чертой жизнедеятельности человека является преобразование природной среды с целью создания благоприятных условий для своего существования. Постоянное воздействие на природу с целью создания благоприятных условий своей жизнедеятельности и составляет основу жизни человека, а вместе с этим является инженерной деятельностью.

Можно считать, что инженерное дело возникло с рождением самого человека, поскольку, по словам Ф. Энгельса, “ труд начинается с изго­тов­ления орудий” и “ труд создал самого человека”.

Слово “инженер” (ingeniator) впервые начало использоваться в антич­ном мире, примерно в третьем веке до нашей эры и первоначально так назывались лица, изобретавшие военные машины и управлявшие ими в ходе военных кампаний.

В разных государствах в понятие инженер вкладывался различный смысл. Так, у англичан инженера называли капитаном, у французов - мет­ром, у немцев - мейстером. Но во всех странах понятие инженер означало: господин, хозяин, владелец, учитель, мастер своего дела.

В русских источниках слово инженер впервые встречается в середине XVII века в “Актах Московского государства”.

Слово “инженер” происходит от латинского ingenium, которое можно перевести как изобретательность, способность, острая выдумка, талант, гений, знание.

Современный инженер определяется совсем по иному: как “человек, способный изобретать”, “ученый строитель”, но не жилых домов (это архи­тектор, зодчий), а других сооружений различного рода, “специалист с высшим техническим образованием”.

Несмотря на некоторые различия этих определений, в них прослеживается и некоторый смысл, общий для обоих толкований. Общность этих толкований связана, во-первых, с техникой, во-вторых, с получением определенного образования. Решая технические задачи, первые инженеры и изобретатели обращались за помощью к математике и ме­ханике, из которых они заимствовали знания и методы для проведения инженерных расчетов. Первые инженеры - это одновременно художники-архитекторы, консультанты-инженеры по фортификационным сооруже­ниям, артиллерии и гражданскому строительству, естествоиспытатели и изобретатели. Таковы, например, Леон Батиста Альберти, Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Джон Непер и др.

Менялось время, развивались производительные силы общества, расширялся объем понятий “инженер” и “ инженерное дело”, но неиз­менным оставалось одно - инженерами называли образованных техников.

К числу парадоксов истории можно отнести тот факт, что первоначально инженерами называли только специалистов по созданию военных машин. Подтверждением этому может служить тот факт, что многие историки считают первым инженером изобретателя рычага Архимеда, который занимался конструированием военных машин для защиты Сиракуз (о. Сицилия) от римских легионеров.

Но не войнами едиными издревле жил человек. Такое творение, как водяная мельница, известно было уже до нашего летописания. Тот же Архимед прославился не только своими военными машинами, но и винтовыми водоподъемниками для орошения полей.

В древнем мире возводились не только военные укрепления, но и мирные инженерные сооружения, например, Александрийский маяк. На облицовке этого маяка честолюбивый правитель повелел высечь надпись: “Цезарь Птоломей - богам-спасителям на благо мореплавателям”. Но создатель маяка знал секреты облицовочных материалов. В определенный им срок ненужная часть облицовки осыпалась и обнаружилась мраморная плита. Но на ней люди прочитали другую надпись, которая прославила имя истинного творца: “Состратус, из города Книда, сын Дексиплиана - богам-спасителям на благо мореплавателям”.

Перечень достижений инженерной мысли можно было бы многократно продолжить от первобытных ручных орудий до автомати­зированных станочных линий современного роботизированного произ­водства.

Характерной особенностью развития инженерного дела является его непрерывное совершенствование и усложнение. Развитие и усложнение технических средств обуславливается ростом материальных и духовных потребностей человека по мере развития человеческого общества.

Эволюция инженерного дела, отражающая этапы становления и раз­вития ремесел, кустарного производства, все больше и больше увязывается с практической деятельностью, опирающейся на достижения своих пред­шественников, использовавших математические расчеты, технические экс­перименты, результаты которых были изложены в первых рукописных книгах (трактатах). Таким образом, инженерное дело начинает опираться на технические и технологические структуры, а на более позднем этапе развития и на научные познания.

Рассматривая инженерную деятельность как некоторую систему, не­обходимо определить основные составляющие этой системы. Такими составляющими являются: техника, технология, наука, инженерная дея­тельность (рис.1).

Слово техника происходит от греческого tecuu, которое переводится как “искусство”, “мастерство”, “сноровка”. В русском языке понятие тех­ника включает совокупность устройств, средств, создаваемых для осу­ществления производственных потребностей общества, т.е. это инстру­менты, машины, приборы, агрегаты и т. п.

Не случайно в «Кратком толковом словаре русского языка» понятие «техника» имеет многозначную интерпретацию: «Техника:

1. Совокупность средств труда, орудий, с помощью которых создают что нибудь.

2. Машины, механические орудия.

3. Совокупность знаний, средств, способов, используемых в каком либо деле».

Понятие «техника» в философском смысле представляет собой совокупность технических структур (на начальном периоде развития человечества достаточно примитивных) с помощью которых человек преобразует окружающий его мир, творит «искусственную природу».

В научной литературе современности технику относят к сфере материальной культуры: она – обстановка нашей жизни, средства общения и обмена информацией, средства обеспечения комфорта и уюта в быту, средства передвижения, нападения и защиты, все орудия действия на самых различных поприщах. Определяя технику на рубеже XIX-XX столетий отечественный исследователь П. К. Энгельмейер отмечал: «Своими приспособлениями она усилила наш слух, зрение, силу и ловкость, она сокращает расстояние и время и вообще увеличивает производительность труда. Наконец, облегчая удовлетворение потребностей, она тем самым способствует нарождению новых… Техника покорила нам пространство и время, материю и силу и сама служит той силой, которая неудержимо гонит вперёд колесо прогресса».

С понятием техники неразрывно связано понятие технологии.

«Большая Советская Энциклопедия» понятие «технология» трактует следующим образом: «Технология (от греч. texve – искусство, мастерство, умение и locos – слово, знание), совокупность приемов и способов получения, обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов в различных отраслях промышленности, в строительстве и т.д.; научная дисциплина, разрабатывающая и совершенствующая такие способы и приемы.

Термин “технология” включает процессуальную сторону произ­вод­ства, т. е. последовательность операций, осуществляемых в процессе произ­водства, указывает на вид процессов - механическая, химическая, лазерная технологии. Предметом технологии при ее зарождении был вопрос организации производства на основе наличных, трудовых, фи­нансовых, энергетических, природных ресурсов, на базе имеющихся техни­ческих средств и способов воздействия на предмет труда.

Создание технических структур (инструментов, машин, приборов) и применение способов и приемов использования их для обработки природных и других материалов по мере развития производства (ре­мес­ленного, мануфактурного, фабрично-заводского и т. д.) все больше и боль­ше основывалось на знании, опыте предшественников, установлении прин­ципов и закономерностей, присущих новым техническим структурам и связанным с ними технологиями. Таким образом, инженерная деятельность начинает основываться на научной базе.

Что же такое наука?

Наука - система знания, занимающаяся выявлением и утверждением закономерностей и принципов, протекающих в различных процессах, и формулированием законов.

С помощью этого знания мы познаем и объясняем существующий независимо от нас окружающий мир.

Наука – это определенный вид человеческой деятельности, которая выделена в процессе разделения труда и направлена на получение знаний.

 

 

Техника Технология

ИД

 

 

Наука

 

Рис.1 Система ”техника - технология - наука - инженерная деятельность”

 

В современных условиях техника, с одной стороны, технология, с другой, выступают как объекты инженерной деятельности, базирующиеся на знании законов, закономерностей и принципов, выработанных наукой. Причем, системообразующая роль в квартете ”техника - технология - наука - инженерная деятельность” принадлежит инженерная деятельности, ко­торая формировалась в ходе сложного процесса изменения характера жизнедеятельности человеческого общества и являет собой познавательно-созидательную форму трудовой деятельности.

Весь процесс создания технических структур можно разделить на ряд этапов и таким образом проследить последовательность инженерной де­ятельности человека.

Первым, и наиболее важным из них является этап - рождение идеи.

Вторым - воплощение идеи в чертеже или модели.

Третьим - материализация идеи в готовом изделии.

Возникает естественный вопрос, все ли этапы являются прерогативой инженера, или он обеспечивает лишь часть процесса создания техники? Несомненно последнее. Инженерная деятельность возникла и начала свой путь к признанию и утверждению только тогда, когда в сфере матери­ального производства наметилось отделение умственного труда от физи­ческого. Иначе говоря, сущностью деятельности инженера с древнейших времен и до наших дней следует считать интеллектуальное обеспечение процесса решения технических и технологических задач. Ибо инженер, как правило, не создает техническую структуру, а использует умения и навыки ремесленников и рабочих для реализации своего замысла, т.е. материализует его, разрабатывая способы, приемы и технологические процессы создания реального объекта, используя свои знания, и именно в этом заключается главное отличие профессиональной группы инженеров от ремесленников и рабочих.

Именно такая двойственная ориентация инженерной деятельности с одной стороны, на научные исследования естественных, природных яв­лений, а, с другой, - на производство, или воспроизведение своего замысла целенаправленной деятельностью человека-творца заставляет его взглянуть на свое изделие иначе, чем это делает ремесленник и естествоиспытатель. Если, при этом, техническая деятельность предусматривает организацию изготовления технической структуры (инструмента, машины, агрегата), инженерная деятельность сначала определяет материальные условия и искусственные средства, влияющие на природу в нужном направлении, заставляющем ее функционировать так, как это нужно для человека и лишь потом на основе полученных знаний, задает требования к этим условиям и средствам, а также указывает способы и последовательность их обеспечения и изготовления. Таким образом, процесс создания техники представляет со­бой бесконечный круговорот усилий человека по претворению своих идей в материальный объект, где однажды найденное решение может быть пов­торено необходимое число раз. Однако всегда источником технического цикла является что-то принципиально новое, оригинальное, приводящее к достижению поставленной цели. Иными словами можно сказать, что характер инженерной деятельности человека состоит в технической ин­но­вации, постоянном поиске все новых и новых решений в техническом творчестве.