Творцы техносферы: профессия инженера в исторической перспективе

Изменения  в мировоззрении

Природа долгое время выступает как стихия, неизмеримо превосходящая человека сила, от которой зависит все существование и благополучие человеческого рода. Человек находился во власти природы, природных процессов, переносил категории добра и зла в мир природы,населял ее духами. В античности,с отделением философии от мифологии, природа стала трактоваться как идеал, образец гармонии, мерило и источник мудрости, средоточие логоса, нерукотворное совершенство.

С утверждением христианства земному бытию, природе противопоставляется вечное, абсолютное духовное начало - Бог,  безусловно стоящий над природой, Творец неба и земли, видимого и невидимого. Идея  сотворенности  природного мира,  "известного лишь одному Господу Богу с тех пор как Тот сотворил этот мир", и приготовления к жизни вечной как цели земной жизни определяют умонастроение общества. Религиозные  средневековые  идеалы творили религиозное бытие. В средневековой философии преобладала теологическая трактовка истории и природы как  осуществляющих божественные цели.

Доминантой культуры в романскую эпоху становится монашеский идеал духовного созерцания, уготовление к жизни вечной путем нравственного совершенствования, сужения идеи времени до его отрезка,  проживаемого в эсхатологическом ожидании второго пришествия Христа.

В ХП-ХШ вв. намечается рационализация западного богословия. Классик социологии М. Вебер, изучавший период европейской истории ХП-ХШ вв. показал, что в это время появляются рационализирующие и рациональные подходы к осознанию  и  размышлению, вытеснявшие сакрально-магические и религиозные. Это выражалось в отходе от безусловного принятия религиозных канонов, в стремлении к их осмыслению и обоснованию. М.Вебер выявил, что это было связано с изменениями культурных образцов жизнеустройства в Европе, с переходом от автократии раннего феодализма к государственно-правовому регулированию. Была вновь открыта философия Аристотеля, и греческий логицизм дополнил и обогатил универсалистские, обобщающие традиции христианского мышления.


Отношение к труду и богатству в средние века


С религиозной богословской точки зрения общество являет из себя не экономический механизм, а духовный организм, вследствие чего хозяйственная деятельность должна контролироваться и обуздываться в моральных целях. Труд толкуется и как наказание, наложенное на род человеческий за первородный грех,и как путь к искуплению греха, как средство, открывающее врата небесные, путь к спасению души.

В социальном плане труд предстает как общая социальная обязанность и ответственность. Своей производственной деятельностью человек участвует в жизнедеятельности целого - цеха, города, наконец, общества, имеющего органическое строение: все сословия - духовенство, рыцарство, ремесленники и крестьяне служат пользе целого. Английский епископ Эльфрик (начало XI века) проповедовал: " пусть каждый помогает друг другу своим ремеслом и всегда пребывает в согласии с Пахарем, который нас кормит".

Деньги сами по себе не добры и не злы, моральные аспекты обнаруживаются при их употреблении. Признается, что торговля служит общей выгоде и оправдана, если прибыль умерена, может быть сочтена справедливым вознаграждением за риск, труды и затраты, или использование в благотворительных целях. Жадность и стяжательство - грех,и торговля, удовлетворяющая эти низменные побуждения, безусловно осуждается. В силу больших соблазнов к личному обогащению торговля признавалась "опасной для души".

Церковь вводила запрет на взимание ростовщического процента, обосновывая его словами Христа: "Взаймы давайте, не ожидая ничего". Доход ростовщиков аморален и греховен, ибо они получают его не трудясь и "зарабатывают" деньги  даже во время сна и в церковные праздники. Запрет ростовщичества сначала имел силу для лиц духовного звания, потом для всех христиан. При Каролингах ростовщичество было осуждено не одной церковью, но и государственной властью.

В то же время безусловного осуждения ростовщичества придерживались лишь богословы. Менее жесткую позицию занимали средневековые юристы - легисты, изучавшие римское право, и канонисты - знатоки церковного права. Различие "божественного права"(lex divina) и человеческого права (lex humana) позволяло в свете первого осуждать ростовщичество как только грех и зло, в то время как второе, учитывая реальные потребности развивающегося товарного хозяйства, признавало как неизбежность то факт, что человеческое право не в состоянии запретить все, что нарушает совершенную добродетель, неспособно искоренить греховность. Так что в своей деятельности человеку остается помнить, что божественный закон требует полной справедливости и ничего не оставляет безнаказанным, соотноситься со своей совестью. Так, ошибка в назначении цены сама по себе не грех: существенно состояние совести участников сделки.


Новые времена: оправдание богатства


Еще Аристотель придумал термин "хрематистика" от слова "хрема" - владение, имущество. По Аристотелю "экономика" - это естественная хозяйственная деятельность, связанная с производством необходимых для жизни продуктов, разумного личного потребления. Хремастика же - это искусство наживать состояние, накапливать богатство, особенно в форме денег. Беспредельное богатство и обладание деньгами Аристотель считал противоестественным.

Идея Аристотеля о естественности экономики и противоестественности хремастики претерпела в западноевропейской культуре разительную трансформацию. В средние века в рамках христианского учения ученые-богословы вслед за Аристотелем осуждали ростовщичество, а отчасти и торговлю, и развивали концепцию "справедливой цены".

Но в XVI веке богатство стало рассматриваться как признак избранности, симптом угодности Богу. В XVII-XVIII вв. в социально - экономической мысли возникла фигура экономического человека, мотивы всех действий которого могут быть сведены к стремлению обогащаться, что в различениях Аристотеля соответствовало бы "гомо хрестоматикус". Что же к этому привело?

Начало XVI в. в Европе ознаменовалось радикальным переломом в европейской культуре, когда закладывалась матрица, культурный код ее развития на столетия вперед. Речь идет о Реформации - социальном и идеологическом движении, в ходе которого были подвергнуты пересмотру основы средневековой культуры и прежде всего пересмотрены фундаментальные догматы католицизма о спасении. Реформация вылилась в длительные религиозные войны с силами римско-католической церкви Священной римской империи Габсбургов и привела к официальному признанию протестантизма в качестве легальной религии. Критике и отрицанию был подвергнут авторитет папы и священства, католическая концепция спасения.

Из проклятия, тяготеющего над родом человеческим, необходимой повинности труд превращается в протестантизме в призвание, в "святую обязанность". Протестантизм трактует призвание - профессиональную способность и склонность, успех в делах - как проявление божьей благодати, реализация которой является христианским долгом.

Неудивительно, что термин "политическая экономия" впервые употребил один из руководителей восстания французских протестантов (гугенотов) против короля Людовика XIII Антуан Монкретьен. В его "Трактате политической экономии", увидевшей свет в 1615 г. в Руане, хозяйство страны рассматривалось как объект государственной политики, а в качестве источника богатства указывалась внешняя торговля, особенно вывоз промышленных и ремесленных изделий.

Политика всемерного накопления драгоценных металлов в государственной казне, протекционизма и государственной регламентации хозяйства проводилась в XV-XVIII вв. во всей Европе  - от Португалии до Московии. Передвижение центров хозяйственной жизни в города подрывало власть и влияние феодалов. Горожане - ремесленники и торговцы - образовывали "третье сословие", становились союзниками и опорой королей, давали королевской власти деньги и оружие, а иногда и людей для их борьбы за подчинение феодалов центральной власти.

В свою очередь государство поддерживало третье сословие - торговые компании и ремесленные корпорации получали от королей различные привилегии и монополии, издавались законы, которые под страхом жестоких наказаний заставляли бедняков работать на предпринимателей, устанавливали максимум заработной платы.

Государственная власть стала насаждать промышленное производство, покровительствовать мануфактурам и основывать их, так как самый надежный способ привлечь в страну деньги - развивать производство экспортных товаров и добиваться вывода над ввозом. Тем самым функцией государства становилось обеспечение условий для роста буржуазного богатства, защита частной собственности.

Итак, санкционировав индивидуальную инициативу, страна может обогащаться путем торговли, обеспечивая превышение вывоза товаров над ввозом. Развитие производства экспортных товаров оказывается важнейшим средством расширения торговли в первую очередь для Англии, в Средние века бывшей третьеразрядной, бедной страной. Неудивительно, что промышленная революция пришла в Европу из Англии.


Становление экспериментального естествознания

Рационализация технической деятельности. Технология как наука

 

Кардинальные изменения в понимании значения взаимосвязи науки и техники для  развития  производительных  сил  общества произошли в конце XVI - середине XVII вв. Изменился общественный статус как науки, так и различного рода   "практических искусств", возникла экспериментальная наука Нового времени.

Идея научно-технического прогресса общества, роста могущества  человечества как целенаправленного процесса оформляется в начале XVII в.  в виде "философии индустриальной науки" в трудах Фрэнсиса Бэкона (1561-1626), занимавшего важные государственные посты при английском дворе.  Бэкон утверждал новую ценность науки, отличную от античной и средневековой: наука не должна быть ценностью сама по себе,  знанием ради  знания.  Ее конечной целью являются изобретения и открытия, служащие человеческой пользе, благосостоянию государства.

По мысли Бэкона, выраженной в идее "Великого восстановления  наук",  науку следует преобразовать таким образом,  чтобы было возможным соединить ее с практикой: "Правильно открытые и установленные аксиомы (общие положения, выражающие законы природы. - О.С.) вооружают практику не поверхностно,  а глубоко  и влекут  за  собой  многочисленные  ряды  практических приложений".  И далее:  "Хорошо проверенное и  определенное (проверенное - путем экспериментирования, определенное – путем введения соответствующих понятий. - О.С.) познание простых  натур  (природных,  естественных  элементов.  - О.С.) есть как бы свет. Оно открывает доступ к самым глубинам практических приложений, могущественно охватывает и влечет за собой все колонны и войска этих приложений...". Связь с практикой плодотворна,  как  указывает Бэкон,  и для самой науки, она расширяет горизонты познания, ибо "подобно тому, как и в гражданских делах дарование каждого,  а также скрытый смысл души и страстей лучше обнаруживаются тогда, когда человек  подвержен невзгодам, чем  в другое время, таким же образом и скрытое в природе более открывается, чем когда оно подвергается  воздействию  механических искусств, чем тогда, когда оно идет своим чередом". Речь идет таким образом о создании "новой науки", органически в своих основаниях связывающей мир естественного - природу и мир искусственного - ремесел, искусств.

В философско-методологическом аспекте проблемой "соединения" законов природы с техническими правилами оперирования с объектами практики занимались многие ученые -  основоположники экспериментальной   науки: Декарт  (1569-1650),  Г. Галилей (1564-1642),  И.Ньютон (1643-1727),  Р.Гук (1635-1703) и др. В 1637 г. в сочинении "Рассуждения о методе" Р.Декарт писал, что установленные им понятия показывают, "что можно достичь знаний очень  полезных  в жизни и что вместо умозрительной философии, преподаваемой в школах, можно создать практическую, с помощью которой,  зная силу и действие огня, воды, воздуха, звезд, небес и всех прочих окружающих нас тел также отчетливо,  как  мы знаем различные ремесла наших мастеров,  мы могли бы наравне с последними использовать и эти силы  во  всех  свойственных  им применениях и стать,  таким образом, как бы господами и владетелями природы".

Философский проект соединения науки и техники для служения целям и потребностям человеческого общества в деле обретения власти над природой последовательно реализовывался в течение последующих веков вплоть до настоящего времени,  когда эта позитивистская  прагматическая линия отношения к природе практически исчерпана - знамение  чего  экологические  катастрофы.

Создалась объективная необходимость выработки нового отношения к Природе путем гуманизации науки и техники,  пересмотра целей и ценностей развития цивилизации.

Становление науки Нового времени было  вызвано к жизни развитием производительных сил в X1V-XV вв.  – распространение цеховой организации ремесел, зарождение мануфактур, достижения в архитектуре,  транспортном и дорожном строительстве  и  т.п. Усложнение производственных задач, увеличение масштабов построек, совершенствование изделий, возникновение новых технических  задач постоянно  требовали выхода за рамки традиционного ремесленного знания и опыта. Недостаток имеющихся традиционных знаний  при решении новых задач стал восполняться некоторыми априорными теоретическими построениями на основе умозрений, сопоставления природных тел и явлений и искусственных объектов и процессов с использованием математических средств: геометрических построений, вычислений.

Виднейшим представителем периода спонтанного фактического "наведения мостов" между наукой и техникой,  между  теорией  и искусствами  был Леонардо да Винчи (1452-1518).  В его многогранной деятельности сочеталось конструирование желаемой реальности - изобретательство - и исследование реальности. В своем необозримом рукописном наследии он  предстает как величайший инженер-изобретатель, рационально  обосновывающий свои многочисленные принципиально новые технические проекты. Обоснование того или иного проекта у Леонардо привносило идеи в науку, зачастую содержало основы новых ее разделов. Так, размышления над практическими проектами регулирования водных потоков привели Леонардо к новым  идеям  в  гидрофизике; предложения по способам снижения трения в механизмах и машинах выразились,  с одной стороны, в изобретении устройства подшипников, а с другой - во введении понятия коэффициента трения и разработке некоторых положений теории трения.

Характерной фигурой для этого начального периода формирования взаимосвязи науки и техники  является  Н.Тарталья (1489-1577),  известный математик и изобретатель сложных метательных приспособлений.  В  созданной им теории баллистики учитывалась как естественная сила гравитации,  так и импульс снаряда, производимый искусственным путем, в единой модели полета снаряда.  С практическими проблемами также были связаны работы по  теории  рычагов  и  весов известного математика Дж.Кардано (1501-1576). Следует отметить, что интенция на применение математических средств,  понятий, формул к описанию и объяснению явлений восходит к античности.  Выдающийся мыслитель Х111 в. Р.Бэкон (1214-1292) также считал математику основой всех наук. Ширящиеся попытки применения теоретического знания, полученных из опытов количественных данных к  решению  технических проблем  получили философско-методологическое осмысление,  как уже отмечалось, в XVII в.: принцип практической применимости теоретических знаний был положен в основание экспериментальной науки Нового времени.
 
Реализация в исследованиях ученых эпистемологического принципа взаимосвязи познания и действия выразилась в создании методологии получения  теоретических знаний,  включающей в процедуру  получения нового достоверного знания методики проведения экспериментов, измерений, вычислений, обработки количественных данных и оформления результатов в математической форме.

Научные приборы и инструменты для проведения экспериментов создавались как в ходе исследований, так и привлекались из развитых областей технической практики и совершенствовались  в соответствии с научными целями.  Например, насос был изобретен для практических целей в горном деле и использован  и  усовершенствован  как  вакуумный насос в связи с рассмотрением чисто научной идеи совершенного вакуума, т.е. вопроса о том,"боится ли природа пустоты".

Тот факт, что исследование природы в экспериментальной науке опосредовано приборами и инструментами, специальными приспособлениями, сближал исследование с изобретательством. Действительно, многие экспериментальные устройства и установки, служащие получению исследуемого эффекта или  процесса  (в физике, химии) становились прообразами или отправными моментами для создания практически значимых устройств. Это относится в исторической последовательности к теплотехнике, электротехнике, электрохимии и др.  В конце XIX - начале XX в. складывается область прикладных исследований, специально ориентированных на "перекачку" осуществимых с точки зрения  естественнонаучных  знаний эффектов и процессов из сферы возможного в сферу действительного,  в технику и технологию производственных процессов.

Реализация нового в общественной практике и совершенствование уже сложившегося являются прерогативой инженерной деятельности, которая уже с середины XVIII в. последовательно становится на научную основу: в XVIII в. во Франции, Англии,Германии создаются высшие технические школы. Научная подготовка инженеров-специалистов  в области строительных работ,  горного дела, военного дела и морского флота включала основы математики и естественных наук,  а организация такой фундаментальной подготовки всячески поддерживалась на государственном уровне.

В XIX в. формировались методы теоретических и экспериментальных исследований технических объектов и  технологических процессов с опорой на естественнонаучные знания о явлениях, в них используемых,  а также возникающих при их  функционировании (осуществлении). В этом процессе принимали участие и ученые, и инженеры. Для первых это были "приложения", "применения" фундаментальных знаний о законах природы к частным случаям их проявления в конкретных,  искусственно созданных условиях. Для инженеров, напротив, это были поиски общих закономерностей в сложных и разнородных процессах, происходящих в реальных устройствах и условиях,  будь то электрический генератор,  движущийся с большой скоростью локомотив, плавка стали в конверторе и т.п.  Инженерам нужны теоретические описания и научные объяснения создаваемого ими с тем,  чтобы иметь возможность предварительного  расчета  проектируемых устройств,  обеспечить их надежное функционирование, качество и воспроизводимость технологических процессов.

Эволюция технических знаний, отражающая этапы возникновения технических наук, явно прослеживается в изменении содержания трудов, посвященных тем или иным областям практической деятельности. До XV в. это были как правило анонимные рукописи, представляющие свод знаний об имеющихся  накопленных к тому времени приемах, устройствах ("Об  артиллерии", 1422 г.; "Описание осадных машин", 1435 г.  и др.) В XVI в. такие труды получают авторство: Г.Альгизи "О фортификации, 1570 г.; Г.Агрикола "О горном деле и металлургии", 1530-1556 гг.  и др.)

В XVII в. в связи со становлением экспериментальной науки ученые в своих исследованиях формируют методы и нормы единой научно-технической парадигмы (картины мира и места и роли науки и техники в ней): естественные образования и явления начинают исследоваться с помощью искусственного (техника эксперимента) и математического аппарата,  а искусственные процессы и рукотворные объекты (артефакты) начинают  изучаться и создаваться как  действующие в соответствии с законами природы. В этом соотношении кроется и источник возникновения  технических наук, и ключ к пониманию взаимосвязи между естественными и техническими науками.

Возникает соответственно новый  тип  научной литературы, включающей  теоретический анализ технических устройств и их действия на основе проведения  экспериментов. Ярким примером являются труды членов основанного в 1660 г. Лондонского королевского общества в течение первого века его существования.  В уставе этого общества при его основании было записано, что оно должно "совершенствовать познание натуральных вещей и всех полезных искусств,  мануфактур, механической практики, машин и изобретений при помощи экспериментов".

В первой половине XVIII в. основываются высшие технические школы, которые подготавливали военно-инженерных специалистов и появляется учебная литература для инженеров, играющая важную роль в становлении и развитии технических наук. Первым по времени был изданный в 1729 г. учебник строительного искусства военного инженера, профессора математики, члена Французской академии Белидора под названием "Наука инженерного дела". В этой работе в практическую механику вводились математические расчеты, в частности элементов зацепления  зубчатых колес.

К концу XVIII - началу XIX вв. произошло формирование корпуса гражданских инженеров, прежде всего инженеров-механиков и горных инженеров: в 1771 г. в Англии возникло Общество гражданских инженеров, в 1818 г. там же - Институт гражданских инженеров,  в 1847 г. Дж. Стефенсон, изобретатель паровоза, основал в Англии Институт инженеров-механиков. Это было связано с промышленной революцией, с развитием машинного производства, определившего спрос  на  специалистов-профессионалов, способных решать нетрадиционные проблемы производства, создавать принципиально новые технические устройства, организовывать новые технологические процессы.

В ходе формирования фабрично-заводского производства на основе  механизации технологических процессов появились систематизированные описания трудовых приемов и их последовательности, функционирования употребляемых  приспособлений, устройств, механизмов, машин. Эти описания не ограничивались чисто технической  стороной того или иного вида производства, но содержали обобщения, касающиеся методов организации и управления любым производством как объектом предпринимательской деятельности в конкретном технико-экономическом и финансовом контексте. Учебники, трактаты, словари и энциклопедии, в которых описывались, классифицировались, приводились в систему знания о технической, организационной, экономической стороне производства получили широкое распространение в конце XVIII  - начале XIX  вв. Упомянем  прежде  всего пятитомные "Очерки по истории изобретений " (1780-1805 гг.) основателя немецкой технологической науки Иоганна Бекмана (1739-1811). Бекман ввел в научное употребление термин "технология", которым он обозначал дисциплину, читавшуюся им в университете в Геттингене с 1772г.

Она включала основы ремесел, политическую экономию, финансы, вопросы организации производства и была предназначена для лиц, занимающихся предпринимательством в промышленности. Предметом технологии у Бекмана было производство в хозяйственном, финансово-экономическом контексте. В 1777 г. он опубликовал свой труд "Введение в Технологию", где писал: "Обзор изобретений, их развития и успехов в искусствах и ремеслах может называться историей технических искусств; технология, которая объясняет в целом, методически и определенно все виды труда с их последствиями и причинами являет собой гораздо большее".

Концепция технологии как учения о способах производства развивалась в трудах немецкого ученого, специалиста по истории техники И.Г.Поппе (1776-1854) "Механика ХУШ и первых лет Х1Х столетия"(1807), "Учебник общей технологии" (1809), "История технологии" в трех томах (1807-1811 гг.) "Физика преимущественно в применении к ремеслам" (1830 г.). Учебник общей технологии содержал, в частности, следующие разделы:

1. Расщепление и разделение природных тел на части.
2. Работы по ослаблению взаимодействия частиц одного тела или различных тел.
3. Соединение различных частей тел.
4.Способы увеличения плотности  и прочности тел.
5. Способы придания телам определенной формы.
6. Вспомогательные работы и вспомогательные устройства.

Энергетическую базу  фабричной  промышленности  составило изобретение Дж.Уаттом к 1784 г. парового  двигателя  двойного действия  с непрерывным вращением.  Этот паровой двигатель был универсален: он мог успешно приводить в действие рабочие машины, станки, устройства в текстильном производстве, металлургии, горном деле, на  транспорте. Становление фабрично-заводского производства, основанного на машинной технике, нашло осмысление в технологическом, технико-экономическом и организационном аспектах в трудах английских исследователей Ч.Бэббеджа (1792-1871) и Э.Юра (1778-1867). Именно в работе Бэббеджа "Об экономике фабричного производства" (1832г.) было дано определение машины как комбинации простых орудий, приводимых в движение  двигателем, введено деление машин на машину-двигатель, передаточное  устройство и рабочую машину, поставлены и рассмотрены вопросы подетальной специализации, организации массового фабричного производства. В 1835 г. опубликована книга Юра "Философия  фабрики", в которой рассматривались технико-экономические вопросы машинно-фабричного производства, а в 1843-44 г. вышел "Технический словарь" Юра, включавший описание различных технологий, производственных процессов, статьи о железных дорогах, паровой машине,  газовом освещении и т.д., и в целом отразивший новейшие достижения промышленной революции, уровень технических знаний.

В России в начале XIX в.  также появились работы, в которых описывалась и исследовалась сфера производства.  Это учебник  профессора  Московского университета И.А. Двигубского "Начальные основания технологии или краткое показание работ на заводах и фабриках "0 производимых" в двух частях (1807-1808гг.), учебник Ф.А.Денисова "Пространное руководство к общей технологии или к познанию всех работ, средств, орудий и машин, употребляемых в разных технических искусствах" (1828 г.).

Можно констатировать, что при переходе в результате промышленной революции от мануфактур к фабрикам и заводам возникла наука (учение) о машинно-фабричном производстве как  организованном,  управляемом совокупном трудовом процессе, получившая название "технология". В технологи рассматривались экономические,  финансовые, организационные и технические аспекты производственного процесса в рамках предприятия - фабрики.

Технический аспект включал  описание имеющихся технических средств производства, технико-экономических показателей их работы, описание свойств  сырья,  способов  его обработки, их последовательности, используемых приспособлений, оборудования, веществ. Можно сказать, что предметом технологии при ее зарождении был вопрос организации производства на  основе  наличных трудовых, финансовых,энергетических, природных ресурсов и имеющихся технических средств и способов воздействия на предмет труда. Это общее  значение сохраняется и поныне в инженерных дисциплинах технологического цикла, таких как технология машиностроения, технология  производства  электрических машин и трансформаторов, химическая технология и т.п. Однако произошли и существенные изменения. Отметим два момента.

Во-первых, произошло относительное обособление дисциплин, рассматривающих проблемы экономического анализа  производства, организации  и  управления  производством  и собственно технико-технологических проблем. Это нашло выражение в формировании специализаций инженеров-экономистов,  менеджеров (управленцев) и инженеров-технологов.

Во-вторых, в XIX в. изобретательство, создание новых технических устройств приобретает форму поиска  путей  применения на  практике  открываемых в естественных науках явлений (яркий пример - электротехника). При этом привлекаются знания естественных  наук  и на их основе формируются специфические теории, описывающие принцип действия,  законы функционирования тех или иных технических  устройств, законы протекания тех или иных процессов в создаваемых на их основе технических системах  или технологических  операциях. В инженерно-изобретательской деятельности тем самым складывается корпус технических наук, позволяющих осуществлять проектирование и расчеты разрабатываемых технических средств и  технологических  процессов на научной основе. Преемником изобретателя становится инженер-проектировщик, инженер-конструктор. В этой ситуации технология как наука специализируется в зависимости от вида производимой продукции, и содержание той или иной конкретной технологической дисциплины формируется и развивается во взаимодействии инженера-проектировщика и инженера-технолога.

Так в технологии машиностроения существует принцип подчинения связей в технологических процессах связям,  заложенным в конструкцию машины.  Объектом изучения технологии машиностроения по мере ее развития становятся не просто методы формирования и обработки поверхностей деталей машин, а закономерности и связи в технологических процессах,  с помощью которых осуществляется изготовление машины и обеспечивается ее качество. В научные основы  технологии машиностроения в 1930 - 50-х гг. входят теория размерных цепей,теория базирования, методы проектирования технологического процесса изготовления машин, методы адаптивного управления ходом технологических процессов и др. Таким образом, технология машиностроения является теоретически развитой конкретной технической  наукой,  занимающейся "изучением закономерностей,  действующих в процессе изготовления машины, с целью использования  этих  закономерностей  для обеспечения  требуемого качества машины и наименьшей ее себестоимости".

Итак, технология как наука в течение XIX-XX вв. эволюционировала  от  решения  проблем  рационализации  производства путем обобщения и изучения производственного  опыта  к созданию  теоретических  основ конкретных технологических процессов. И новые технологические процессы в XX в. разрабатываются как реализация результатов  прикладных  исследований естественных наук и теоретических построений технических наук.

В  конце  1960-х  гг.  появились термины "высокие технологии", "продукция высоких технологий" для  обозначения  тех  отраслей производства, в которых высок уровень затрат на исследования и разработки в велика доля научного и инженерного персонала. Итак, сфера производства, технические средства и технологические процессы все в большей  степени  становятся  овеществленным знанием. Запущенный в XVII в. механизм научно-технического прогресса получил ускорение в концу XVIII в., с появлением  организационных форм прикладных исследований - специальных  промышленных исследовательских лабораторий в исторический процесс "онаучивания" традиционных отраслей техники и производства, таких, как строительство, металлургия, ткацкое производство, производство соды,селитры и др. осуществлялся постепенно, на основе прикладных исследований,совершенствования старых и внедрения новых приемов, устройств. В трансформации их облика можно выделить эволюционные и  революционные периоды, зачастую связанные с созданием новых разделов науки, например, создание механики разрушения в сопромате. Другой вариант представляет история электротехники.

Электротехника - первая отрасль промышленности,  развивавшаяся  на основе технического освоения явлений,  открытых в лабораторных условиях.  Электротехниками были созданы удовлетворительно  работающие устройства и найдены принципиальные решения ряда проблем на основе взаимодействия с физиками, еще до создания теории электромагнитного поля Дж. Максвеллом, на основе собственных исследований и отдельных физических законов.Причем деятельность  электротехников  стимулировала  теоретические исследования в физике.

В авиации мы имеем пример,  когда техническая идея зарождается  вне  связи  с естественно научными результатами на базе технических достижений (создание дизельного двигателя), но реализуется  за счет проведения целенаправленных экспериментальных и теоретических исследований и создания специального  раздела механики - механики сплошных сред,  введения понятия пограничного слоя, разработки теории аэродинамической поверхности. Т.е.  в  случае авиационной техники одновременно с ее становлением происходило создание новых  естественнонаучных и технических теорий.

Радиотехника и радиолокация формируются при наличии базовой естественно научной теории (теория электромагнитных  колебаний) и разрабатывают систему собственных, описывающих методы передачи и обработки информации в  соответствующем  диапазоне частот.  Техническая  база радиотехники изменяется от искровых промежутков и электромагнитных генераторов к электронным лампам и микроэлектроники, однако, подчиненность ее развития общему контексту совершенствования методов  обработки информации остается.

Химические производства, в которых осуществляется синтез искусственных веществ и материалов, а в последнее время и изделий,  являют пример реализации чисто научных результатов.  В 1930-х  гг. создается химическая технология как инженерная дисциплина, со специальными концепциями и подходами (макрокинетика), позволяющими проектировать оборудование и аппараты и рассчитывать режимы их работ с учетом влияния на химические реакции явлений, играющих роль в масштабах и условиях реального производства.

Технологии, материалы и машины, появившиеся во второй половине XX в. (лазерная технология, микроэлектроника, новые методы металлообработки, биотехнология), являются материализованным синтезом инженерных,прикладных и фундаментальных знаний.

В каждой отрасли производства, сфере инженерной деятельности задействованы характерные именно для нее машины, технологии, материалы, что не исключает и заимствования этих элементов  из других отраслей. По мере научно-технического прогресса совершенствование системы "технология - материалы - машины" происходит за счет создания научных основ каждого из элементов системы с ориентацией на достижение оптимума технических и производственных характеристик отрасли как целого. Со временем в каждой технической науке,  технологической дисциплине формируются специальные дисциплины, подразделы - о технологии, о материалах, о технических средствах (машинах,  оборудовании).

Удельный вес и значение их могут быть различны для того или иного вида инженерной деятельности. Эти разделы имеют выходы в сферу соответствующих естественных наук, смежных технических наук, собственные методы  исследования, экспериментирования, получения эмпирических закономерностей, использования математического аппарата и т.п. Что же их координирует и объединяет, каким образом обеспечивается их совместимость?

Методики расчета технических устройств,конструкций,технологических режимов являются разделами инженерных знаний, в которых реализуется, актуализируется связь отдельных направлений  исследования и дисциплин технических наук. Потенциально она наличествует между ними и поддерживается в ходе естественного  взаимосвязанного  развития  элементов  системы "технология - материалы - машины". Частные исследовательские проблемы каждого направления через зачастую явно эксплицируемое дерево целей, отражающее кооперативный характер научно-технической деятельности, "замыкается" на решение в предельном случае какой-либо общей конечной технической (проектной) задачи.

Вообще можно сказать, что методические разделы инженерных знаний, в частности, методики проектирования и расчета отдельных   конструкций, устройств, процессов  выполняют  функцию "склейки" разделов технических наук, имеющих различные базовые естественнонаучные знания и теоретические технические схемы, на уровне их результатов, на уровне функционирования их знаний в непосредственном обслуживании инженерной практики. Фундаментальные же разделы  технических наук обеспечивают связность языков  теоретического описания, вырабатываемых в различных частных направлениях исследования, возможность координирования и согласования как постановки, хода проектных работ, так и результатов теоретических исследований.

К середине 1950-х гг. создание новых технологий, машин, материалов в той или иной области производства, инженерной деятельности приобретает комплексный характер уже на стадии проектно-исследовательских работ, что находит выражение в появлении методов планирования исследований и разработок,  в появлении крупных научно-технических проектов в атомной, космической промышленности и др.


 

Система "техника - инженерная деятельность – технические науки"


Формирование и функционирование системы "наука -производство" происходило и происходит на основе развития инженерной деятельности.  Именно посредством ее практически реализуются и внедряются в производство и другие сферы общественного труда новые виды техники и технологии, создается материальная инфраструктура жизнедеятельности  общества. Инженерная деятельность является движителем научно-технического прогресса.

Какие характеристики инженерной деятельности определяют ее место и роль в научно-техническом прогрессе, в обеспечении взаимосвязи науки с производством?  Специфическими признаками, присущими труду  инженеров,  являются научная обоснованность и практическое отношение к технике. Это означает, что выработка инженерных решений  и их практическая реализация в виде технических устройств, технологических процессов, режимов функционирования составляющих инфраструктуры и т.д. осуществляется на научной основе. Научной основой инженерной деятельности служат прежде всего технические науки. Исследования в сфере технических наук направлены на теоретическое  описание  строения  и функционирования технических  устройств, выявление закономерностей протекания  производственно-технологических  процессов, создание методов  расчета  разнообразных параметров и режимов, интересующих инженеров.

В современных условиях техника, с одной стороны, выступает как объект инженерного труда, с другой - как объект научно-технического знания,  на  которое опирается инженерная деятельность. Поэтому можно говорить о целостной системе "Техника - инженерная деятельность - технические науки", функционирование которой направлено на развитие техники  и  непосредственно подчинено задачам  этого  развития. Эта система приняла форму социального института к 30-м гг. ХХ в., что нашло выражение в создании сети высших технических учебных заведений, организации НИИ отраслевого профиля, выделении научных исследований и опытно-конструкторских разработок (НИОКР) в качестве необходимой компоненты технического прогресса, развития производства и т.п. Причем системообразующая роль в триаде "техника - инженерная деятельность - технические науки" принадлежит инженерной деятельности, которая  является высшей познавательно-созидательной формой трудовой деятельности,  соответствующей общественно-экономическим потребностям техногенной цивилизации.

Система "техника - инженерная деятельность - технические науки" сформировалась в ходе сложного процесса изменения характера жизнедеятельности человеческого общества, имеющего как естественно-историческую, так и культурно-историческую составляющие. "Запуск" механизма научно-технического прогресса через посредство инженерной деятельности восходит к ценностной установке на рационализацию деятельности, характерной для становления капиталистических отношений.

Повышение роли и значения инженерной деятельности связано с формированием технологической цивилизации ХХ в., характеризующейся исключительно интенсивными процессами  потребления  и преобразования вещества,  энергии,  информации. Развитие инженерной деятельности происходит в тесной связи  с  развитием естественных наук, однако наука сама по себе не порождала и не порождает технологию и технику, а лишь предоставляет потенциальные возможности для  "разделения  труда" между человеком и машинами, сделанными им. А вот реализация и организация этого "разделения труда" в соответствии с общественными потребностями - прерогатива инженерной деятельности. И здесь инженерная деятельность обладает собственным потенциалом развития и имеет аспекты функционирования, далеко не сводящиесяк "спуску" достижений науки в практику, в производство.

Например, задачи экологизации производственных процессов, налаживания ресурсосберегающих производств, создания безотходных технологий и замкнутых производственных циклов, хотя и решаются с привлечением данных науки, но в первую очередь предполагают разработку и внедрение технических,  технико-экономических, организационно-производственных  и  управленческих мероприятий.

В компетенцию инженеров входит как эффективное использование наличных техники и технологии в какой-либо сфере трудовой деятельности -  ее  эксплуатация, так и создание новых технических средств и технологических процессов,  традиционно осуществляющееся на основе изобретательства,  а в настоящее время - за счет проектно- конструкторской инженерной деятельности. В последнем случае инженерный труд непосредственно связан с развитием техники, с формированием путей научно-технического прогресса.

В инженерных решениях должен быть обеспечен ряд  разнообразных показателей: технических, экономических, социальных, экологических и других. Задача инженеров - обеспечить компромисс этих  требований,  получить оптимальные технические решения, что зависит от достигнутого уровня научно-технических знаний, технического и производственного потенциала. Эти решения конкретны и должны давать максимальный технико-экономический эффект в имеющихся условиях, в наибольшей степени соответствовать своему назначению,  удовлетворять социальную  потребность.

Оптимальное сопряжение искусственной среды жизнедеятельности человеческого общества с его  потребностями и возможностями на основе всех ресурсов общественного производства, в том числе и науки - функция инженерной деятельности в современной цивилизации. При этом "текущий" инженерный труд  очень дифференцирован. Инженерная деятельность характеризуется большой численностью как по различным видам инженерных работ (исследования,  проектирование, конструирование,технология производства, эксплуатация и др.), так и по предметно-отраслевому признаку (машиностроение, химическая технология, электроэнергетика и т.д.). В то же время сущность  инженерных  задач остается синтезирующей, что требует, с одной стороны, кооперации представителей самых различных инженерных  специальностей, а с другой - глубокой научной подготовки,  широкой компетенции и активного профессионального самосознания от каждого инженера.

Для понимания  специфики  инженерной деятельности важно иметь в виду кумулятивный характер развития техники и технологии. Инженерная деятельность не начинается  на  ровном  месте: она опирается на современное ей положение в технике,  производстве и формирует, выращивает их будущий облик, опираясь на все потенции производительных сил общества,  в том числе и на науку. Технология и соответствующая ей техника предстают как вещественная компонента инженерной  деятельности, предмет ее труда и ее "архив", ее аккумулированный в поколениях результат.

Другую, "идеальную" компоненту развивающейся инженерной деятельности составляют  знания  и  умения, объективируемые в корпусе инженерных дисциплин различного рода  -  проектировочных, технологических, технико-экономических, расчетно-конструкторских и т.п. Содержание этих дисциплин изменяется, отображая опыт инженерно-технической деятельности как со стороны процессуальной, куда входит описание характера и последовательности действий или технологических преобразований, так и со стороны  описания  свойств предметных  структур практики, обеспечивающих эти преобразования, технических средств, функционирующих в  производственно-технологических процессах.

Технические науки составляют основу для поиска и создания соответствующих инженерным задачам предметных структур практики, являются теоретической базой расчетно-проектировочной деятельности. Работа в сфере технических наук тесно связана с поисковыми инженерными и прикладными исследованиями. Следует, однако, подчеркнуть,  что она ни в коей мере не подменяет и не заменяет инженерную деятельность, самостоятельная задача которой - материальное воплощение  технический идей и проектов в определенных условиях  их  технико-экономической  целесообразности.

Становление технических наук в их "классической" форме в Х1Х - первой трети ХХ вв. дало приемы и средства оптимизации технических устройств, технологического оборудования на основе естественно-научных представлений. Основывающиеся на достижениях технических наук методики  конструирования  определенных классов технических устройств, стандартизация технических устройств и нормирование технологических процессов подготовили почву для возникновения системного проектирования  - нового слоя проектирования. В отличие от инженерного проектирования на основе классических технических наук, системное проектирование не связано непосредственно с проблемами реализации: оно направлено на  оптимизацию  функциональной структуры системы в целом до начала конструктивной разработки ее узлов и  элементов. Последнее является задачей классического инженерного проектирования, создающего "вещественный  субстрат",  элементную базу для  создания проектируемых сложных технических устройств и систем.

Системное проектирование знаменует новый этап в развитии инженерной деятельности и технических  наук (начало  1960-х гг.). Изменяются способы описания инженерных объектов,  углубляется математизация технических наук,  в инженерную деятельность вовлекаются стандартизированные наборы технических элементов систем разного принципа действия.  С изменением  технической базы инженерной деятельности происходит дальнейшее расслоение сфер проектирования и реализации проектов:  работа со структурно-функциональными  схемами обособляется в качестве важного этапа проектирования. В целом же в проектировании осуществляется синтез научно-технических знаний,  полученных при разностороннем исследовании инженерного объекта.

Рассмотрим ряд  характерных особенностей развития системы "техника - инженерная  деятельность - технические  науки"  в 1920-1980 гг.  Принципиальные изменения в сфере инженерной деятельности в этот период  были  обусловлены,  во-первых, освоением новых отраслей производства и дифференсацией сложившихся. Во-вторых,  происходило разделение труда изнутри  инженерной профессии в связи с усложнением проектировочных задач и процедур проектирования,  структуризацией и организационными оформлением проектной деятельности.  В-третьих,  расширилась и углубилась научная база инженерной деятельности, что нашло выражение в интенсивном развитии технических наук и сферы прикладных исследований, тесно связанной с поиском новых предметных структур практики, формированием путей научно-технического прогресса.

Для 1920-1970-х гг.  характерен стремительный рост числа инженеров - специалистов с высшим техническим образованием. Инженерная  профессия  становится массовой.  Так,  в СССР динамика роста численности инженеров была такова: 1928 г. - 61 тыс.; 1932 г. - 187 тыс.; 1941 г. - 289,9 тыс.; 1950 г. - 400,2 тыс.;  1955 г. -597,8 тыс.; 1960 г. - 1135 тыс.; 1965 г. - 1630,8 тыс.;  1970 г. - 2486,5 тыс. В США в 1930 г. было 217 тыс. инженеров, в 1950 г.  - 543 тыс.; в 1963 г. - 950 тыс.;темп роста  численности инженеров был равен 4,5%.  Общее число номенклатурных инженерных специальностей, составляющих основу планирования подготовки  инженерных  кадров  в  высшей школе в СССР, к началу 1970-х гг. достигло трехсот. В середине  80-х годов перечень этих специальностей достиг 420 наименований.

Еще более высокими темпами роста, особенно в период НТР, характеризуется динамика научных кадров в сфере технических наук. Так, в СССР число занятых здесь работников к началу 70-х годов по  сравнению  с  1950  годом увеличилось без малого в 10 раз и составило 409,5 тыс. человек. В технических науках в 1970 г. оказалось  сосредоточенным  почти такое же количество научных работников, как во всех других отраслях науки вместе взятых. Их численность в 4 раза превзошла численность ученых в цикле физико-математических наук и в 10 раз - биологических. Предметная структура кадров технических наук, отраженная в номенклатуре научных специальностей СССР, в 1972 г. характеризовалась 232 специальностями.

В развитии системы "техника - инженерная  деятельность  - технические науки" рассматриваемого периода переломным моментом является начало 1950-х гг. Для периода 20-50-х гг. характерно расширение  спектра осваиваемых в инженерной деятельности явлений, процессов, материалов, находящее выражение в развитии новых видов техники,  производственно-технологических преобразований, налаживании новых и совершенствовании старых отраслей производства. При этом в технических науках, обслуживающих ту или иную область техники и отражающих ее  качественные особенности, формируются фундаментальные разделы, общие теоретические основы, создается экспериментальная база.

В пятидесятых  годах дальнейший прогресс техники поставил инженеров перед проблемами создания сложных системных, работающих на предельных  параметрах технических объектов,  взаимодействующих друг с другом в условиях применения. Возникла техника больших систем - системотехника, потребовался новый подход к решению технических задач,  перестройка  проектировочной деятельности. Эта перестройка привела к становлению системного проектирования и появлению ряда новых инженерных  специальностей, к разработке научных методов планирования и организационного управления проектными работами.

Технической базой, развитие которой обеспечивало и прогресс в самых разных областях техники, и перестройку инженерно-проектировочной деятельности, явилась электронно-вычислительная техника: ЭВМ и целый ряд устройств для сбора и переработки информации. В технических науках в 1950-х гг.  появился ряд общеинженерных дисциплин - кибернетика,  теория подобия  и моделирования и др., развернулся процесс математизации технических наук.

Содержание проектировочных задач,  научно-технических основ  той  или  иной области инженерной деятельности отражает прежде всего многообразие технических объектов,  технологических процессов, характер преобразования осваиваемых технически веществ и сил природы. Так, если машиностроение построено на формообразовании деталей  устройства и сборке из этих деталей определенных конструкций, то в радиоэлектронике отправным пунктом создания устройств является разработка его схемы, ориентированной на использование  определенной  элементной базы.

Полупроводниковая  электроника  основана на структурообразовании: сложная полупроводниковая структура создается в кристалле за  счет  комплекса технологических процедур,  причем процессы получения вещества и создания новых изделий объединяются (физико-химическая "сборка" кристаллов).

В химической промышленности деятельность инженеров-химиков состоит в разработке наиболее экономичных методов  технического использования процессов, в которых происходит превращение веществ. Здесь центральную задачу составляет  изменение вещества, а не формы.

В металлургии, имеющей много сходства с химическим производством, имеет  значение механическое оформление вещества – в виде слитков, проката.

В электротехнике, электроэнергетике задача инженера - организация процессов получения, передачи, преобразования   и распределения электрической энергии на основе разработки соответствующих машин, аппаратов, регулирующих устройств и т.п.

В радиотехнике,   радиолокации, вычислительной  технике, приборостроении деятельность инженеров направлена прежде всего на решение круга проблем,  связанных с получением, передачей и переработкой информации.

Кроме отмеченного  выше развития разделения труда внутри инженерной профессии по предметно-отраслевым признакам -  виду техники и характеру производственно-технологических процессов - происходила специализация инженеров  по  функциям в процессе проектирования и  разработки, по месту в обеспечении деятельности предприятия и т.п. К первой относится появление в 1960-х годах профессий инженеров-системотехников, патентоведов, инженеров-эргономистов, дизайнеров. Второе направление специализации связано с образованием на предприятиях различных служб, с задачами планирования производства, оценки его эффективности.

В 1930-х  годах в СССР появилась специальность инженера-экономиста, призванного осуществлять  технико-экономический  анализ различных сторон производственного процесса и его планирование.

Итак, в 1920-1980-х гг.  в инженерно-проектировочной деятельности стремительно развивается исследовательский подход к решению технико-технологических проблем.  Изменяется процесс создания предметных структур практики: в 30-х годах появляется процедура разработки, в 1950-х - системное проектирование.

В 1920-50-х  гг.  соответственно различным отраслям техники развиваются фундаментальные разделы технических наук, вырабатываются теоретические  основы для целенаправленного поиска и оптимизации инженерных решений,  расчета  проектируемых устройств, аппаратов,  эффективности технологических процессов и т.п.  При этом  создается экспериментальная база для проверки правильности технических  решений,  испытания  образцов  новой техники. В электротехнике - это высоковольтные лаборатории, в строительной механике  - огромные испытательные машины,аэрогидродинамические трубы - в самолетостроении и т.п. Сочетание в технических науках  теоретических  разработок,  включающих привлечение знаний соответствующих разделов естественных наук, специальных разделов  математики и экспериментальной и испытательной работы с образцами технических устройств привело к тому, что  в  20-50-х гг.  были достигнуты огромные успехи в количественных исследованиях  процессов  в  технических устройствах и созданы теоретические основы и методики для проведения инженерных расчетов в различных областях техники.

Важнейшей, определяющей тенденцией в развитии содержания инженерной деятельности в 1950-1980-х гг. явилось увеличение удельного веса проблем информационного обеспечения, управления производственно-технологическими процессами и отдельными техническими средствами, автоматизации их функционирования.

Возникновение и развитие приборостроения  как  самостоятельной отрасли промышленности, соответствующих разделов технических наук - теории автоматического регулирования и управления,  кибернетики, создание  вычислительной  техники и бурное развитие ее элементной базы, приведшее к формированию в начале 1950-х годов полупроводниковой электроники,  т.е. развитие средств автоматизации и средств переработки информации явилось важнейшим итогом и фактором, преобразившим характер развития всех отраслей техники, структуру и средства инженерно-проектировочной деятельности, строение системы технических наук.

Итак, развитие материального базиса жизнедеятельности общества происходит на основе освоения в инженерной деятельности все новых и новых технических объектов и организации их  функционирования в  производственной  и  других сферах. В знаниях технических наук соответственно отражается динамика  изменения включаемых в  инженерную деятельность объектов и возникающих в ней проблем. Открытия естественных наук, результаты прикладных исследований расширяют спектр возможных технических решений. Но они никоим образом не определяют последовательность реализации этих решений и ее конкретные формы. Последние определяются уровнем и закономерностями развития техники,  технологии, технических наук и зависят от социально-экономических, а в настоящее время и экологических задач, стоящих перед об обществом.


Страница 1 - 3 из 3
Начало | Пред. | 1 | След. | Конец | По стр.

© Все права защищены http://www.portal-slovo.ru

 
 
 
Rambler's Top100

Веб-студия Православные.Ру