Функция системного проектирования сравнительно нова для инженерной деятельности, но по значимости превосходит многие другие функции. Смысл ее в том, чтобы всему циклу инженерных действий придать единую направленность, комплексный характер. «На основе возникает новая профессия инженера-системотехника (или инженера-универсалиста), призванного давать экспертные оценки в процессе создания сложных технических и особенно «человеко-машинных» систем, где необходим их постоянный диагностический анализ, направленный на раскрытие резервных и узких мест, выработку решений с целью устранения обнаруженных недостатков. Эксперты-универсалисты должны помочь руководителю достичь согласия по всей программе работ, включающей разные проекты»1.
Развитие инженерной деятельности после появления инженера протекало необычно стремительно. Союз науки и техники породил лавину технических и общественных перемен, которая по мере движения вперед захватывала все более широкие пласты жизни общества. В отношении инженерной профессии действие научно-технической революции оказалось воистину всеобъемлющим. Прогресс инженерии в ХIХ и особенно в ХХ столетии стал подобен разливу полноводной могучей реки, разветвляющейся к тому же на десятки и сотни новых потоков.
Исследование истории каждого из них становится поистине необъятной задачей, поскольку пришлось бы оценивать технический уровень той или иной страны, особенности отрасли производства, уровень научных разработок и многие десятки иных факторов, находящихся во взаимосвязи друг с другом. Поэтому назовем лишь самые общие, коренные изменения, произошедшие в инженерном деле и приведшие его к небывалому прежде расцвету. В сфере технической – это овладение новыми источниками энергии и создание новых материалов; в области социальной – превращение инженерной специальности в одну из самых массовых, а также те перемены в общественной сущности инженерного труда, которые связаны с установлением нового общественного способа производства; в области научной – прогресс инженерии опирается на становление и развитие технических наук.
Перечисленные явления относятся не только к прошлому, но и к настоящему инженерного дела; история здесь тесно переплетается с современностью.
В Ы В О Д Ы
Корни инженерной деятельности теряются в глубине прошедших тысячелетий так как известно, что человеческая цивилизация основана на преобразовании природного мира с помощью орудий труда, а создание разнообразных технических средств, история их создания и появления – одновременно есть и история инженерной деятельности.
Ценой усилий многих поколений человечество по крохам добывало знания, накапливало технические усилия, готовя почву для ростков инженерной мысли. Каждого инженера древности можно смело именовать ученым, философом, писателем, он «обязан» был быть лидером. Хотя и следует заметить, что это занятие было часто уделом простолюдинов, непрестижным занятием.
Пройдя долгий путь становления инженерии, можно выделить в этом процессе такой период, как предынженерный, хронологические рамки которого довольно широки (от I–II тысячелетия до н.э., до ХVII–XVIII в. нового времени), где основными создателями технических нововведений по-прежнему были ремесленники.
Историческая логика развертывания общественного разделения труда в комплексе с набором разнообразных технических, экономических, социальных и психологических факторов привели к обособлению инженерной деятельности от прочих видов умственного труда, и на этой основе возникает новая профессия – инженер. Особенно это характерно для того времени, когда наука и техника начинают сливаться и становиться фактором процесса производства (XVII–XVIII вв.).
Бурный расцвет науки и техники (вторая половина XIX–ХХ вв.) приводит к тому, что инженерная деятельность меняется буквально на глазах. Укрепляются связи инженерного труда, инженера с различными элементами производительных сил, заметно усложняется структура инженерной профессии, расширяется область применения инженерных методов. Появляются новые и наполняются новым смыслом традиционные для инженера функции. На сегодня инженер – представитель одной из самых массовых профессий.
Функции инженерной деятельности широки и разнообразны и это позволяет определить сущность ее как составную часть совместных творческих усилий рабочих, инженеров и ученых по преобразованию производительных сил общества.
Тема ІІ. ПОЯВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ В ОБЛАСТИ МЕХАНИКИ И ИХ РОЛЬ КАК ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Еще на начальном этапе предыстории человечества, который назывался палеолитом (древним каменным веком) первобытный человек робко начинает проникать в тайны природы, вначале бессознательно, а затем все осознаннее и осознаннее воспринимает явления и условия окружающей среды.
Применение первых орудий – камня и палки – заставили первобытного человека инстинктивно оценивать траекторию движения, чтобы нанести жертве смертельный удар. Это вызывает необходимость непрерывного улучшения и изобретения новых орудий.
В неолите (новом каменном веке) каменные орудия подвергаются все более тщательной и разнообразной обработке в зависимости от их назначения. Человек переходит от собирания растений и охоты к культивированию растений и выращиванию домашнего скота: начинается оседлая жизнь. Идет постепенный процесс накапливания знаний, необходимых для осознанной плодотворной практической деятельности по преобразованию производительных сил.
Целью настоящей лекции является показ процесса зарождения, становления и развития теоретических и методологических основ инженерной деятельности.
1. Зарождение знаний в области механики.
2. Становление и развитие разделов механики как основ инженерной деятельности.
С далеких времен, еще в дописьменные времена, человек мог пользоваться рычагом и клином, приспособлениями, без помощи которых нельзя было изготовить никакие орудия. Кстати, следует сказать, что и орудия эти в сущности, также представляли либо комбинации рычага и клина, либо их варианты.
В процессе обработки каменного орудия люди пользовались скалыванием и трением, а позже, уже после освоения бронзы (с V тыс. до н.э.), познакомились с результатами операции сплющивания и узнали, что под влиянием удара можно изменить форму орудия и придать ему желательный вид. Наблюдения за полетом камня или палки, брошенных в нужном направлении, приводят к осознанию зависимости дальности полета от силы броска: с этим связаны изобретения пращи и лука со стрелами.
В конструкции стрелы и метательного копья (дротика) уже заложено неявное понятие об устойчивости движения, а в булаве и боевом топоре – оценка значения силы удара.
Племенам, стоящим на очень низкой ступени развития, принадлежит изобретение такого орудия, как бумеранг, сущность которого заключается в соединении силы удара с весьма сложной, наперед заданной траекторией полета.
Очень древними являются зернотерки – возвратно-поступа-тельное движение одного камня относительно другого. Значительно позже появляется зерновая мельница, в которой используется вращательное движение камня: соответствующее механическое приспособление уже в исторические времена V–III в. до н.э., развивается в водяную мельницу – первую машину в мировой истории. Овладение вращательным движением шло, по-видимому, следующим путем: вращение деревянной палочки для получения огня, изобретение гончарного круга, использование круглого бревна при перевозке тяжестей, изобретение колеса, изобретение подъемных приспособлений, блока и ворота.
На протяжении многих тысячелетий охотничьи племена изобретали ловушки для поимки диких зверей, многие из которых представляли собой сложные кинематические цепи, срабатывающие при нажиме на одно из звеньев. Действие токарного станка, изобретение которого теряется в глубине веков, как и изобретение прялки, также основано на понимании и использовании движения.
Явление природы – движение светил и их действительное или кажущее влияние на судьбы людей, течение воды в реке и его использование для движения плота, прилив и отлив на море, ветер и буря, гром и молния, дождь и засуха – заставляли древнего человека задумываться об их первопричине, чтобы избежать беды или заставить помогать себе. Стремление осознать явления природы и чувство собственного бессилия перед ними привели соответственно к становлению науки и к мифотворчеству.
С появлением государств начинается государственно-культовое строительство. Всеобщей известностью пользуются египетские пирамиды, но сооружения подобного типа были и на Крите, в Греции, Сирии, Мексике и во многих других местах. Для всех них характерна доставка издалека камней большого веса, их заготовка, укладка. Древние строители, по-видимому, были знакомы лишь с рычагом, клином и наклонной плоскостью, но пользовались этими приспособлениями сознательно: можно предполагать, что они уже владели зачатками механики.
