Файл: Конспект лекций для студентов дневного и заочного отделений направлений подготовки 240700.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 231
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
9
Лекция 2. ЭВОЛЮЦИЯ ХАРАКТЕРА И СОДЕРЖАНИЯ
ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
2.1. МЕСТО ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ТЕХНОСФЕРЕ
Под техносферой понимают область технической деятельности в биосфере и за её пределами. Функции инженерной деятельности в совре- менной цивилизации – оптимальное сопряжение искусственной среды жизнедеятельности человеческого общества (техносферы) с его потребно- стями и возможностями на основе всех ресурсов науки и производства.
Техносфера включает три взаимосвязанных компонента: технические объекты, технические науки и инженерную деятельность.
Предметной средой инженерной деятельности является техника – система искусственно созданных материальных производительных сил, включающая в себя единичные технические объекты (инструменты, ме- ханизмы, станки, машины, автоматы, кибернетические устройства) и их системы (агрегаты, установки, технологические линии). Техника в широ- ком значении этого слова включает в себя не только орудия труда, но и материалы и технологию. Под материалами понимают, во-первых, пере- рабатываемые в технических устройствах сырьё и полуфабрикаты, во- вторых, конструкционные материалы, из которых изготовлены машины, аппараты и т.д. Технология – совокупность процессов, направленных на получение продукции в сфере производства. Технология включает в себя изменение свойств, формы, состояния сырья или полуфабрикатов в про- цессе производства готового продукта. Технология материализуется в материалах, а также формах организации и управления производством.
Технические науки – исторически сложившаяся форма обслуживания знаниями инженерной деятельности, предметом которой является изучение взаимосвязи между физическими (процессными), функциональными (тех- нологическими) и конструктивными (морфологическими) параметрами технических объектов. Возникновение первых технических наук относится к концу XVIII в. К техническим наукам относятся: гидравлика, теплотехни- ка, пищевые технологии, процессы и аппараты пищевых производств и др.
Инженерная деятельность дифференцируется по предметно-отрасле- вому (машиностроение, энергетика, транспорт и т.д.) и функциональному
(производственно-технологическая, проектно-конструкторская, организа- ционно-управленческая, научно-исследовательская, изобретательская, экспертная) признакам.
Основными тенденциями развития современной инженерной дея- тельности являются значительное усложнение технических объектов и систем; возникновение новых видов инженерной деятельности и инже- нерных специальностей; автоматизация процессов решения инженерных задач. Хотя содержание, методы и средства современной инженерной дея- тельности существенно отличаются от деятельности создателей первых станков и машин, её истоки лежат в технике древних цивилизаций.
10
2.2. ПРОФЕССИЯ ИНЖЕНЕРА В ИСТОРИЧЕСКОЙ ПЕРСПЕКТИВЕ
Слово «инженер» происходит от латинского ingenium, что буквально означает остроумное изобретение. В словаре В. Даля «инженер» толкует- ся как ученый-мостостроитель. Хотя термин «инженер» в странах Европы появился в XV—XVI вв., а в России стал известен в начале XVIII в. (вве- дено Феофаном Прокоповичем в 1703 г.), инженерная деятельность и ин- женерные понятия, такие как «машина», «автомат», «рычаг», «винт»,
«зубчатое колесо» и многие другие появились ещё в Древней Греции и
Риме. Лица, имеющие инженерное образование, относились к элите древ- него мира, а инженерное искусство сакрализировалось. Так, в титулы римских императоров, начиная с Юлия Цезаря, входило звание «верхов- ный понтифик» (в переводе с латыни понтифик – мостостроитель). Мож- но привести большое количество примеров технической и инженерной деятельности из истории европейской цивилизации. Это изобретение во- дяных, ветряных и паровых двигателей, печатного и ткацкого станков, огнестрельного оружия, механических часов и т.д.
До XVIII в. инженерную деятельность не разделяли по предметно- отраслевому принципу, а до XX – по функциональному, а слова «техниче- ская» и «инженерная» деятельность употреблялись как синонимы.
В настоящее время под технической деятельностью в широком смысле понимают трудовую деятельность, связанную с проектированием и эксплуатацией технических объектов, а под технической деятельностью в узком смысле – профессиональную деятельность специалистов со сред- ним техническим образованием.
В сферу инженерной деятельности включена эксплуатация инженер- ного объекта – управление и контроль за функционированием техниче- ской системы, её ремонт и техническое обслуживание. Анализ функцио- нирования системы служит основанием как для возможной модернизации, так и для снятия системы с эксплуатации. На основе оценки функциони- рования технической системы может быть сформулировано техническое задание на разработку новой системы.
Инженер XXI в. ответственен за полный жизненный цикл изделия – от идеи до утилизации технического объекта. Полный жизненный цикл изделия включает следующие этапы:
1. Маркетинг, поиск и изучение рынка.
2. Проектирование и конструирование изделий.
3. Материально-техническое обеспечение.
4. Технологическая подготовка производства.
5. Производство, контроль и проведение испытаний.
6. Упаковка и хранение продукции.
7. Реализация и распределение продукции.
8. Монтаж и эксплуатация.
9. Техническая помощь в обслуживании.
10. Утилизация.
11
2.3. ВИДЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В квалификационных требованиях к специалисту с высшим техниче- ским образованием приведены следующие виды инженерной деятельно- сти: производственно-технологическая, проектно-конструкторская, орга- низационно-управленческая, научно-исследовательская, изобретатель- ская. Особым видом инженерной деятельности является изобретательская.
В последние годы в качестве отдельных видов инженерной деятельности стали выделять также инновационную и экспертную. Задачи и результаты различных видов инженерной деятельности приведены в табл. 1. Остано- вимся подробнее на некоторых видах инженерной деятельности.
Изобретательская деятельность заключается в создании новых прин- ципов действия, способов реализации этих принципов или конструкций инженерных объектов или отдельных их компонентов, т.е. создании осо- бого продукта – изобретений, закрепляемых в виде патентов, авторских свидетельств. Изобретения используются в качестве исходного материала при конструировании и изготовлении многих инженерных объектов
Изобретательство для многих инженеров-практиков было основной и даже единственной выполняемой ими инженерной деятельностью. Одним из таких инженеров был русский изобретатель П.М. Голубицкий, посвя- тивший всю свою жизнь усовершенствованию телефонной аппаратуры.
1. Виды инженерной деятельности
Виды инженерной деятельности
Задачи инженерной деятельности
Результаты деятельности
Научно-исследо- вательская
Разработка на основе фундамен- тальных и технических наук но- вых способов получения про- дукции, принципов действия и схем технических устройств
Отчёты о научно- исследовательских работах, статьи, патенты
Проектно- конструкторская
Создание комплекса научно- технической документации, ис- пытание опытных образцов и выбор оптимального
Проект (схемы, сметы, расчёты, чертежи и др.), опытные образцы
Производственно- технологическая
Реализация технологического процесса производства продук- ции
Серийный выпуск изделий
Организационно- управленческая
Организация работы коллектива исполнителей, управление про- изводственным процессом
Серийный выпуск изделий
12
Изобретения возникают в результате долгой и систематической ра- боты. Вдохновение, озарение приходят тогда, когда для них уже создан солидный фундамент. Как показал французский историк науки Жан-Жак
Саломон на примере известного американского изобретателя Эдисона, миф о неотесанном, но гениальном изобретателе и об изобретательстве как о божественном даре для современного инженера-изобретателя не имеет под собой исторических оснований. Записные книжки Эдисона свидетельствуют о том, что он занимался целенаправленным исследова- нием на основе использования достижений науки. Его «фабрика изобре- тений» в Менло-парк стала первой современной промышленной лабора- торией прежде всего потому, что в ней работали квалифицированные учё- ные, и она была оснащена самым передовым научным оборудованием.
Обычно работа по изобретательству состоит из следующих четырёх этапов:
1) чёткая постановка задачи;
2) анализ задачи, разложение её на составляющие элементы;
3) комбинаторика (творчество);
4) критический фильтр, т.е. проверка новизны, целесообразность.
Для активизации мышления и воображения в настоящее время ис- пользуют неалгоритмические и алгоритмические методы. Неалгоритмиче- ские методы в своей основе подразделяются на два больших класса: метод проб и ошибок и методы перебора вариантов (мозговой штурм, синекти- ка, морфологический анализ и др.). В основе алгоритмического подхода к творческой деятельности лежит разработанная Г. С. Альтшуллером кон- цепция методологии творчества: общее развитие технических систем про- исходит в соответствии с законами диалектики и не подчиняется субъек- тивной воле человека. Наиболее признанные алгоритмические методы:
АРИЗ – алгоритм решения изобретательских задач (автор Г. С. Альтшул- лер) и ПАСАО – проблемно-ориентированная система активного обуче- ния (автор М. М. Зиновкина).
Конструкторская деятельность становится необходимой с развитием серийного и массового производства технических изделий и заключается в создании, испытании и обработке опытных образцов различных вариан- тов будущего инженерного объекта, выборе из них наиболее оптимально- го, с точки зрение заказчика, и в разработке технической документации – руководства к изготовлению на производстве. Например, после изобрете- ний А. С. Попова инженерная деятельность была направлена на создание и совершенствование различных конструкторских схем радиотехнических устройств. Так, система Маркони не содержала в себе фактически ничего нового: для передатчика он использовал усовершенствованный вибратор
Герца, приёмник, по существу, был разработан Монжем, общую компо- новку схемы предложил Попов. Однако, казалось бы, незначительные усовершенствования, имеющиеся в ней, позволили создать экономичную, технологичную и удобную для эксплуатации конструкцию.
13
Прогресс в технике выражается в том, что нововведение усваивается и переходит из разряда изобретений в разряд конструкций, обеспечиваю- щих производство продуктов. Конструктор выполняет расчёт технических и технологических параметров инженерного объекта и комплект черте- жей, необходимых для изготовления данной конструкции. Чертёж, по словам Г. Монжа – «язык инженера», но он ещё и язык общения с испол- нителями: техниками, мастерами, рабочими. В дальнейшем разработка технологии изготовления переходит к инженерам-технологам, изготови- телям и производителям продукции.
Производственно-технологическая деятельность заключается в орга- низации производства конкретного типа изделий и разработке технологии изготовления определённой конструкции технического объекта. Инженер- технолог руководит изготовлением отдельных деталей и их сборкой. Про- дуктом его профессиональной деятельности являются готовый техниче- ский объект и руководство по его эксплуатации.
Крупные инженеры часто сочетают в одном лице и изобретателя, и конструктора, и технолога, и организатора производства. Однако совре- менное разделение труда в сфере создания, эксплуатации и утилизации технических объектов неизбежно ведёт к специализации инженеров в од- ном из видов технической деятельности, однако специалист должен хо- рошо представлять и смежные виды инженерной деятельности.
Различные виды деятельности предъявляют различные требования к профессионально значимым качествам специалиста. В качестве примера в табл. 2 приведены требования к инженерам, занимающимся инновационной, производственной и обслуживающей деятельностью в Великобритании.
Рассмотрим подробнее содержание различных видов инженерной деятельности дипломированных специалистов специальности «Машины и аппараты пищевых производств» и соответствующие этим видам деятель- ности должности (табл. 3). Таким образом, профессиональные задачи, входящие в квалификационные требования к выпускнику специальности
2. Взаимосвязь инженерных функций и
квалификационных требований
Профессионально- значимые качества
Инновационная деятельность
Производственная деятельность
Обслуживающая деятельность
Знания
Высокие
Средние
Средние
Творческие способ- ности
Высокие
Высокие
Средние
Личностные качества Средние
Высокие
Высокие
Коммуникативность Средние
Высокие
Высокие