ИНЖЕНЕРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ – это самостоятельный специфический вид технической деятельности всех научных и практических работников занятых в сфере материального производства который выделился на определенном этапе развития общества из технической деятельности и стал основным источником технического прогресса. Специфические особенности инженерной деятельности 1. Она предполагает регулярное применение научных знаний в этом еще одно ее отличие от технической деятельности которая более основана на опыте практических навыках догадке.

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
4693.		ИНЖЕНЕРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ИНЖЕНЕРНОЕ МЫШЛЕНИЕ	22.56 KB
	Инженерная деятельность – деятельность в сфере материального производства, имеющая техническую направленность. Она нацелена на превращение природного в социально значимое с целью удовлетворения определенных потребностей людей, в силу чего сама техника выступает как преодоление природы посредством человеческого сознания.
5893.		Инженерная геодезия, Т.Е. Миркина	1.15 MB
	Геодезия – наука об измерениях на земной поверхности, проводимых для определения формы и размеров Земли, изображения земной поверхности в виде планов, карт и профилей, для решения инженерных и народнохозяйственных задач.
8868.		УЧЕБНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ	164.56 KB
	Концепция учебной деятельности. Структура учебной деятельности. Возрастные и индивидуально-психологические особенности формирования учебной деятельности. Учебная деятельность как ведущий вид деятельности в младшем школьном возрасте.
1071.		Деятельность МУП КБУ г. Зеленогорска	112.54 KB
	Целью прохождения преддипломной практики является изучение особенностей управления в МУП КБУ г. Зеленогорска, которое является муниципальным унитарным предприятием, осуществляющим деятельность по содержанию и благоустройству города.
7293.		Финансовая деятельность государства	16.82 KB
	И наконец в специальном значении под финансами понимаются лишь государственные деньги сосредоточенные в процессе распределения совокупного общественного продукта в фондах денежных средств. Решить все эти вопросы без понимания сущности финансов характера финансовых отношений и их отличия от других видов денежных отношений знания природы финансово-правовых норм наличия представлений о строении финансовой системы государства и элементах его финансовой деятельности невозможно. Связано это прежде всего с тем что финансово-правовое...
17461.		Туроператорская и турагентская деятельность	138.38 KB
	Для успешной работы туристского бизнеса требуется осуществить значительные инвестиции в инфраструктуру отрасли подготовить квалифицированные кадры научить предпринимателей успешно конкурировать на этом рынке организовать более эффективную помощь государства. Деятельность турфирмы на рынке включает: выбор рыночной ниши; разработку туристского продукта; определение объема оказываемых услуг; совершенствование ценообразований; расширение рекламной деятельности; научных исследований; привлечение инвестиций; взаимодействие с другими компаниями;...
3566.		Предпринимательская деятельность в России	108.76 KB
	Раскрыть предпринимательскую деятельность в России. Рассмотреть предпринимательскую деятельность за рубежом. Сравнить предпринимательскую деятельность в России и за рубежом.
20387.		Маркетинговая деятельность ООО «СЭПО-ЗЭМ»	1.02 MB
	Маркетинговая деятельность является неотъемлемой частью любого предприятия которое занимается производством и сбытом своей продукции. На сегодняшний день многие предприятия России сталкиваются с проблемами реализации и дальнейшего продвижения выпускаемых товаров. От грамотной и эффективной маркетинговой деятельности зависят в определенной мере финансовые результаты деятельности предприятия.
7490.		КОММЕРЧЕСКИЕ БАНКИ И ИХ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ	23.52 KB
	Функции коммерческого банка.Организационная и управленческая структура коммерческого банка.Пассивные операции коммерческого банка.Активные операции коммерческого банка.
3926.		Профессиональная деятельность психолога	21.04 KB
	Профессиональное и личностное в деятельности психолога очень часто бывают тесно связаны. Трудно быть в личностном плане одним, а в профессиональной деятельности совершенно другим. Поэтому личностные качества составляют важный фундамент профессиональной успешности психолога.

8. Немецкая классическая философия: Кант, Гегель, Фейербах

9. Философия марксизма: диалектико-материалистическое понимание природы и истории

10. Неклассическая философия и ее основные направления

11. Постклассическая философия (лингвистическая, коммуникативная, синергетическая)

12. Философская мысль Беларуси. Этапы становления

13. Российская философия XVIII–XX-го стст.

14. Онтология как учение о бытии

15. Пространственно-временная структура материального бытия

16. Диалектика как философская теория развития бытия

17. Принципы и законы диалектики

Законы диалектики имеют разные реакции формулирования. Но независимо от семантических тонкостей речь всегда идет о трех законах:

18. Природа как объект философского и естественно-научного анализа

19. Философские концепции современного естествознания

20. Концепция ноосферы и экологические ценности современной цивилизации

21. Философские концепции человека

22. Природа и сущность человека, понятие антропосоциогенеза

23. Личность, ее духовные основания и общество

24. Философские проблемы анализа сознания.

25. Сознание, искусственный интеллект, виртуальная реальность

26. Индивидуальное и общественное сознание, их структура и функции

27. Гносеология и эпистемиология, их предмет и задачи

28. Познаваемость мира

29. Чувственное и рациональное в познании

30. Концепции истины в классической и неклассической философии

31. Философия науки, ее структура и функции

32. Структура научно-познавательной деятельности. Этика науки

33. Понятие метода

34. Методы эмпирического исследования

35. Методы теоретического исследования

36. Наука и инновационная деятельность в Республике Беларусь

37. Общество как область изучения социальной философии

38. Экономические, политические, духовные отношения в обществе

39. Материальное производство и производственно-технологические отношения

40. Культура и цивилизация

41. Этика, эстетика, религиоведение как прикладные философские науки

42. Философское учение о ценностях

43. Философия идентичности

44. Социокультурная динамика, ее направленность и содержание

45. Восток и Запад: философский диалог культур

46. Философия безопасности и концепция устойчивого развития Республики Беларусь

47. Философия техники, ее предмет и задачи

48. Философия инженерной деятельности

49. Глобализация социальных процессов и техногенные проблемы человечества

50. Методология социального прогнозирования и футурология

Литература

Содержание

Кафедра философских учений

48. Философия инженерной деятельности

Инженерная деятельность исторически оформилась как управленческо-конструктивистская, связанная с необходимостью руководства строительными работами по возведению крупногабаритных объектов культового, оборонительного, транспортного, культурно-развлека-тельного, транспортного коммуникационного, оросительного, жилищ-ного назначения. На основе определенных знаний инженер формировал образ объекта и в процессе строительных работ давал необходимые консультации исполнителям (техническим работникам), разрешал вопросы конструктивистского характера. Для реализации проекта ему придавались необходимые людские и материальные ресурсы. Непосредственно он нес ответственность перед заказчиком.

В условиях техногенного развития Европы и Америки в ХVІІІ в. возник вопрос об инженерном образовании, поскольку масштабы строительной деятельности значительно выросли, возросло значение военной инженерии, под влиянием промышленной революции началась машинизация производственно-технологических процессов.

Инженерное образование потребовало научной основы. В резуль-тате инженерная деятельность стала определяться как техническая деятельность, основанная на регулярном применении научных знаний. В этой деятельности есть конструктивистско-творческий цикл, связанный с изобретательством, конструированием, проектированием, инженерными исследованиями, внедрением (инновациями). Инновационная деятельность акцентирована на технологии и организации производства необходимого артефакта (изделия). При этом решаются задачи разработки технологии изготовления изделия, включая технизированную составляющую в виде оборудования.

Инженер имеет дело не с техническими системами (устройствами и технологическими процессами), а с их описаниями. Он преобразует эти описания от неясных требований заказчика к четким и однозначным, например, чертежам. При этом он использует наработанные в инженерном деле процедуры инженерной деятельности в соответствии с принятым регламентом.

С точки зрения производства инженер должен уметь:

– эксплуатировать и ремонтировать, проектировать и ликвидировать технологические процессы и устройства;

– ставить, разрабатывать, решать задачи, прогнозировать, изобретать и принимать решения по внедрению техники. Понимать значение своей работы и ее последствия как в полезных функциях созданных им технических систем (ТС), так и в нежелательных эффектах.

Традиционно основным смыслом инженерной деятельности считается проектирование, создание технических систем.

В процессе деятельности инженер:

– взаимодействует с заказчиком как пользователем будущего изделия;

– передает коллегам техдокументацию, необходимую им для разработки частей ТС;

– передает рабочим техдокументацию на изготовление;

– передает заказчику (а по необходимости и потенциальному потребителю) эксплуатационную документацию;

– на новых этапах активно работает с заказчиком.

Полный цикл инженерной деятельности включает изобретательство, конструирование, проектирование, инженерное исследование, технологию и организацию производства, эксплуатацию и оценку техники, ликвидацию устаревшей или вышедшей из строя техники.

Изобретательство. На основании научных знаний и технических достижений создаются принципы действия, прописываются способы реализации этих принципов в конструкциях инженерных устройств и систем отдельных компонентов.

Конструирование. Результатом конструкторской деятельности яв-ляется техническое устройство, предназначенное для серийного про-изводства. Конструкция состоит из определенным образом связанных стандартных элементов, выпускаемых промышленностью. Если каких-либо элементов не достает или их параметры не соответствуют требованиям, то они изобретаются и проектируются. Для производства и варьирования технических характеристик проводятся дополнительные инженерные расчеты и учет ряда таких требований, как простота и экономичность изготовления, удобство использования, возможность применения стандартных или уже имеющихся конструктивных элементов.

Технология и организация производства. Исходным материалом этого вида деятельности являются материальные ресурсы, из которых создается изделие, а продуктом – готовое техническое устройство и руководство к его эксплуатации. Функция инженера в данном случае заключается в организации производства конкретного типа изделия и разработка технологии изготовления определенной конструкции этого изделия, а также, если это необходимо, орудий и машин для его изготовления или отдельных его частей.

Эксплуатация, оценка функционирования и ликвидация. Эксплуа-тация технических систем связана с операторской деятельностью, техническим обслуживанием. В процессе эксплуатации технической системы проводится оценка ее функционирования, что особо важно для модернизации систем.

На стадии разработки новой технической системы должны быть сформулированы требования к материалам и компонентам, входящим в ее состав, с точки зрения возможности их утилизации с минимальным ущербом для окружающей среды и здоровья людей.

Для классической инженерной деятельности характерна ориентация каждого вида инженерной практики на соответствующую базовую техническую науку, а впоследствии даже на целый комплекс научно-технических дисциплин.

Процесс проектирования представляет собой особый вид человеческой деятельности. Объекты проектирования могут включать как материальные (производственные строения, машины и т.д.), так и нематериальные объекты (социальное проектирование). Процесс проектирования – это информационно-обрабатывающая деятельность создания информационных моделей планирования технических работ, технических инноваций и выработки методов, средств и процедур для их реализации.

Современная тенденция совершенствования процесса проектиро-вания заключается в его автоматизации, так как задачи проектирования не ограничиваются подготовкой проектной документации. Комплексное системное проектирование включает познание объектов, социальной потребности в них, оценки их реализуемости и оценки последствий введения в эксплуатацию.

Проектирование начинается с получения информации о состоянии данной области: сведения о технических устройствах, материалах, методах изготовления, компонентах, процессах, состоянии рынка и т.д.

Цель проектирования – создание объекта, удовлетворяющего определенным требованиям заказчика, обладающего определенным качеством (структурой). Объект разрабатывается в знаково-символи-ческой форме.

Проектирование руководствуется:

1. Принципом независимости. Реализуя этот принцип проектировщик описывает и разрабатывает процессы функционирования изделия, определяя их в качестве неотъемлемой компоненты первой или второй природы. Считается, что проектировщик при проектировании может пренебречь искажением процессов функционирования, возникающим в результате инженерно-проектной деятельности, поскольку используя знания (закономерности) этих процессов, он их обеспечивает и сводит искажения к минимуму.

2. Принципом реализуемости. Принцип вводит разделение труда между проектировщиком и изготовителем. Он детерминирует проект таким образом, чтобы тот мог быть реализован в современном производстве.

3. Принципом соответствия. Предполагает, что каждому процессу функционирования может быть поставлена в соответствие определенная морфология (строение), функциям поставлены в соответствие определенные конструкции. В практической плоскости этот принцип закрепляется системой норм, нормалей, методических предписаний.

4. Принципом завершенности.

5. Принципом конструктивной целостности – проектируемый объект обеспечивается существующей технологией; состоит из элементов, единиц и отношений, которые могут быть изготовлены в существующем производстве. Проектируемый объект может быть представлен и разработан в виде конечного числа единиц, заданных, на-пример, в производственных каталогах, нормах, правилах и т.п.

6. Принципом оптимальности, который заключается в эффективных решениях.

Во второй половине XX в. изменяется не только объект инженерной деятельности (вместо отдельного технического устройства, механизма, машины и т.п. объектом исследования и проектирования становится сложная человеко-машинная система), но изменяется и инженерная деятельность. Наряду с прогрессирующей дифференциацией инженерной деятельности по различным ее отраслям и видам, нарастает процесс ее интеграции. А для осуществления такой интеграции требуются особые специалисты – инженеры-системотехники.

Системотехническая деятельность осуществляется различными группами специалистов, занимающихся разработкой отдельных под-систем. Расчленение сложной технической системы на подсистемы идет по разным признакам: в соответствии со специализацией, существующей в технических науках; по области изготовления относительно проектировочных и инженерных групп; в соответствии со сложившимися организационными подразделениями. Каждой подсистеме соответствует позиция определенного специалиста (имеется в виду необязательно отдельный индивид, но и группа индивидов и даже целый институт). Эти специалисты связаны между собой бла-годаря существующим формам разделения труда, последовательности этапов работы, общим целям и т.д. Для реализации системотехнической деятельности требуются координаторы (главный конструктор, руководитель темы, главный специалист проекта или службы научной координации, руководитель научно-тематического отдела). Эти специалисты осуществляют координацию, научно-тематическое руководство в направлении объединения различных подсистем, опе-раций в системотехническую деятельность.

Системное проектирование состоит из последовательности этапов, включающих действия-операции. Это этапы:

– подготовки технического задания;

– изготовления;

– внедрения;

– эксплуатации;

– оценки;

– ликвидации.

На каждом этапе системотехнической деятельности выполняется последовательность операций: анализ проблемной ситуации, синтез решений, оценка и выбор альтернатив, моделирование, корректировка и реализация решения.

Важной частью инженерной деятельности является техническое знание. Оно обладает спецификой, определяемой задачей объективно отражать реальность с целью повышения эффективности производства. В отличие от естествознания, отражающего природные явления как таковые, техникознание ориентировано на способ применения изучаемых объектов в технике и технологических процессов.

Важным свойством технического знания является нормативность. Поэтому его необходимыми компонентами являются стандарты. Это проявляется и в описании технических объектов, которые характеризуются на основе совокупности технических требований.

Различают следующие виды технических требований: технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические, экологические. Несколько условно их можно также подразделить на общие и специфические. основные и дополнительные. Все эти требования выражаются как в позитивной форме (необходимость обеспечения новых возможностей), так и в негативной (предписание о недопущении вредных последствий научно-технического прогресса).

Техническое знание характеризуется и формальными признаками. Наиболее существенный из них – использование графического языка. Чертеж – язык техники, осуществляющий функции хранения и передачи информации на основе единства чувственного и логического познания.

Вырабатывая методы и средства теоретизации, инженеры-иссле-дователи способствуют не только развитию технического познания, но и создают возможность эффективного участия естественных наук в решении инженерных.

Техническая теория направлена на описание объектов, возникающих в результате целенаправленной деятельности человека. Од-ной из важнейших задач, решаемых техническим знанием, является разработка методик проектирования инженерных объектов.

Содержание рецептурного слоя составляют методы, расчеты по конструированию конкретных типов технических объектов. В дотео-ретической форме этот слой реализовался в виде эмпирических навыков, рецептов, приемов. С возникновением технической теории он выделяется в качестве особого элемента знания, связанного с областью непосредственного практического воздействия на объектную среду. Через эти слоя знания осуществляется связь абстрактно-тео-ретических моделей с реально функционирующими деятельностными схемами. Через него производственные потребности, условия экспериментального исследования и другие формы практики влияют на организацию теоретического знания.

Чем сложнее становятся технические объекты, тем острее возникает необходимость в обосновании рецептов, методик технической деятельности. Для того чтобы знать, как конструировать технические объекты, необходимо понимать, что они собой представляют, каково их строение, какие процессы в них совершаются, как они функционируют. Познание одних лишь природных закономерностей не может формировать такого рода знание. При неизменных естественно-научных характеристиках артефактов применение собственно технических знаний ведет к самым разнообразным технологическим эффектам. Содержанием предметного слоя технических наук является зафиксированное в теориях представление об идеальных артефактах, т.е. искусственно созданных объектах.

Гуманитарный слой реализуется в ряде социально-технических теорий (эргономика, дизайн и др.).

Для выполнения социального заказа его необходимо выразить в такой форме, которая позволила бы связать техническую потребность с возможными средствами ее удовлетворения. Эту роль выполняет техническая задача.

С учетом основных требований к технической задаче ее формулировка должна содержать следующие основные компоненты:

1) характеристику наличной ситуации (на данном рабочем месте, на предприятии, в отрасли и т.д.);

2) назначение разрабатываемого технического объекта;

3) технические требования;

4) ожидаемый технический, экономический и социальный эффект;

5) допустимые и недопустимые средства решения задачи.

Техническая задача содержит в своей формулировке самый необходимый материал для создания нового технического объекта. Дальнейшее продвижение к цели предполагает как познавательные, так и практические действия. Важнейший пункт на этом пути – техническая идея.

Идея есть особая форма организации знания, заключающая в себе перспективы дальнейшего познания и практической деятельности. Действительность отражается в ней не в ее непосредственном виде, а в закономерных связях и развитии. Идея зависит от мыслительного материала, из которого она формируется и который она систематизирует.

В инженерной деятельности используются идеи:

1) возникшие непосредственно в ходе решения данной технической задачи;

2) заимствованные из науки и искусства, опыта повседневной жизни.

Для идеи первоначальным материалом выступает условие задачи. В дальнейшем сюда подключаются все имеющиеся и постоянно пополняемые знания и представления, которые уточняются и реорганизуются в соответствии с поставленной целью.

Характер технических требований и их взаимоотношений имеет большое значение для определения направления поиска. По отношению друг к другу технические требования могут быть: 1) взаимозаменяемыми; 2) взаимодополняющими; 3) взаимоисключающими.

Трудность материального воплощения идеи в техническом объекте обуславливает необходимость технического решения.

Техническое решение должно удовлетворять определенным содержательным и формальным критериям. Оно должно обеспечивать достижение положительного эффекта.

К техническому решению предъявляются и некоторые формальные критерии оценки: оно должно быть изложено четко и ясно для всех, от кого зависит признание и дальнейшее практическое воплощение замысла (эксперты, административные службы и пр.).

По степени разработанности выделяют принципиальные (предварительные) и окончательные технические решения. Такое различие определяется дистанцией, отделяющей их от технической идеи и технического объекта. Принципиальное решение характеризует лишь некоторые существенные черты того или иного варианта. Окончательное решение заключает в себе развернутую программу действий по материализации технического объекта, что предполагает детальное обоснование замысла и тщательную разработку технической документации. Техническое решение создает основу для перехода к практическому воплощению нового технического объекта.

Подвергая техническое новшество проверке, материальное производство одновременно способствует дальнейшему совершенствованию технического решения. Так, приходится считаться с недостаточно учтенными ранее факторами, что обуславливает, в частности, отрицательный результат инженерной деятельности. Это, в свою оче-редь, вызывает необходимость корректировки формулировки задачи и самих решений. В процессе практического использования более точно определяется и сфера применимости новшества, которая может быть шире или уже, чем первоначально предполагалось.

Этому и призваны способствовать научно-технические исследования, связанные с возможностями технической теории и экспериментально-лабораторной базы.

Эвристика – наука о закономерностях и методах креативно-иссле-довательской деятельности.

Использование эвристических методов (эвристик) сокращает вре-мя решения задачи по сравнению с ненаправленным перебором воз-можных альтернатив. В психологической и кибернетической литературе эвристические методы понимаются как любые методы, направленные на сокращение перебора, или как индуктивные методы решения задач.

Эвристика – это наука о творческом мышлении. Основой для нее служат законы развития техники и психологические особенности творческого процесса.

Основой для нее служат законы развития техники и психологические особенности творческого процесса. Под каждую задачу ищет-ся свой метод решения, состоящий из набора известных методов и неизвестных, так как постоянно меняются условия, цели, а, следовательно, и задачи. Основной проблемой в поиске решения задачи является выход на область поиска, в которой находится решение. Классификация методов поиска решений:

1) эвристические методы (стратегия случайного поиска);

2) методы функционально-структурного исследования объектов;

3) класс комбинированных алгоритмических методов (стратегия логического поиска).

В число эвристических методов входят:

– «мозговой штурм» (А. Осборн);

– синектика (У. Гордон);

– фокальные объекты (Ч. Вайтинг);

– гирлянды случайностей и ассоциаций (Г. Буш);

– списки контрольных вопросов (Д. Пойа, А. Осборн, Т. Эйлоарт).

К классу функционально-структурного исследования относятся:

– морфологический анализ (Ф. Цвикки);

– матрицы открытия (А. Моль);

– десятичные матрицы поиска (Р. Повилейко);

– функциональное конструирование (Р. Коллер);

– морфологическое классифицирование (В. Одрин).

К классу комбинированных алгоритмических методов относятся:

– алгоритм решения изобретательских задач – АРИЗ (Г. Альтшуллер);

– обобщенный эвристический метод (А. Половинкин);

– комплексный метод поиска решений технических проблем (Б. Голдовский);

– фундаментальный метод проектирования (Э. Мэтчетт);

– эволюционная инженерия (С. Пушкарев).

Поиск решений с использованием этих методов является системным и целенаправленным. Таким образом, решение задачи зависит от характера задачи, от степени полноты и достоверности ис-ходной информации и от личных качеств разработчика: от его способности умело ориентироваться в информационной среде, от степени владения методологией познания и творчества. Помимо прямого продукта творческой деятельности, отвечающего поставленной цели, возникает и побочный. В удачный момент этот побочный продукт может проявиться в виде подсказки, ведущей к интуитивному решению.

Инженерная деятельность связана с целым комплексом научно-технических дисциплин, опирающихся на ряд естественно-научных концепций, связанных с физическими, химическими, геологическими, биологическими, астрофизическими свойствами вещества, пространства, энергии, поля.

Речь идет о следующем:

– оптике, имеющей выход в приборостроение, лазерные технологии;

– термодинамике, имеющей выход в энергетику;

– квантовой механике, связанной с приборостроением, лазерными технологиями;

– ядерной физике, имеющей выход в энергетику, военное производство;

– генетике, имеющей выход в генную инженерию;

– органической и неорганической химии, связанной с химическими производствами, экологией, металлургией;

– геологической теории, ориентированной на горно-добывающие отрасли, включая нефтегазовую.

Для инженерной деятельности всегда была важна материаловедческая часть естественно-научных знаний, тепло- и энергодинамическая, геологическая, природно-ландшафтная, климатическая.

Естественно-научные знания трансформируются в инженерии на уровне функциональных, паточных и структурных схем.

Функциональная схема отображает общее представление о технической системе независимо от способа ее реализации и является продуктом идеализации этой системы на основе принципов определенной теории. В технической науке функциональные схемы акцентированы на определенном типе физического процесса и чаще всего отождествлены с какой-либо математической схемой или уравнением. Так, например, при расчете электрических цепей с помощью теории графов элементы электрической схемы – индуктивности, емкости и сопротивления – заменяются по определенным правилам особым идеализированным функциональным элементом – унистором, который обладает только одним функциональным свойством – пропускает электрический ток только в одном направлении. К полученной после такой замены однородной теоретической схеме могут быть применены топологические методы анализа электрических цепей. На функциональной схеме проводится решение математической задачи с помощью стандартной методики расчета на основе применения ранее доказанных теорем. Для этого функциональная схема по определенным правилам приводится к типовому виду.

Поточная схема, или схема функционирования, описывает естественные процессы, протекающие в технической системе и связывающие ее элементы в единое целое. Такие схемы строятся исходя из естественно-научных представлений. Так, для различных типов функционирования системы элементы цепи, например электрической, меняют вид.

Структурная схема технической системы фиксирует конструктивное расположение ее элементов и связей, то есть ее структуру, с учетом предполагаемого способа реализации, и представляет собой теоретический набросок этой структуры с целью создать проект будущей технической системы: с одной стороны, результат технической теории, а с другой – исходный пункт инженерно-проектной деятельности по разработке на ее основе новой технической системы.

Практическая деятельность инженера охватывает в наше время весьма обширную область человеческих знаний. Так, знаний выдающегося инженера и величайшего ученого древнего мира Архимеда было доста­точно, чтобы одному создать метательные машины, поражавшие вообра­жение многих людей. В настоящее время потребовалось объединение уси­лий множества талантливых ученых и незаурядных инженеров во главе с выдающимся инженером нашей эпохи академиков С.П. Королевым, чтобы решить современную задачу метания - задачу “метания” в космос искус­ственного спутника Земли.

Современному инженеру для его инженерной деятельности не хватило бы всех знаний Архимеда, Леонардо да Винчи и А.С. Попова, вместе взя­тых. Однако это не означает, что любой инженер нашего времени может сравниться в техническом творчестве с любым из названных выше. Тех­ническое творчество инженера каждой общественной формации использует опыт и достижения ее предшественников как фундамент, на котором каждый возводит свое “здание”.

Для решения задачи создания современного технического объекта требуется объединение усилий десятков инженеров разных специальностей. Чем же вызвана необходимость объединения усилий такого количества людей?

Изобретатель древности самолично реализовывал все этапы ин­новационного цикла, своими руками опредмечивал собственную идею. Инженер индустриального общества многолик. Разделение инженерного труда привело к созданию достаточно обособленных внутренних про­фессиональных групп. На каждой из ветвей инженерной деятельности специалист должен обладать специфическими знаниями и практическими навыками.

Прежде чем приступить к непосредственному производству техни­ческих объектов, их надо прежде всего сконструировать. В эту задачу входит: выбор принципа действия, разработка кинематической схемы конструкции, выбор схемы взаимодействия определенных узлов, выбор подходящих материалов и деталей, расчет и выбор оптимальных режимов работы отдельных узлов и всей конструкции в целом, компоновка и внешнее оформление изделия, разработка технического проекта изделия.

Конструирование - самостоятельная инженерная задача, относящаяся к видам инженерной деятельности и требующая специфических знаний и навыков. Инженеры, занимающиеся решением этой специфической задачи, именуются инженерами-конструкторами.

Объект, сконструированный инженером-конструктором, необходимо воплотить в металл, дерево, бетон, другой материал. Иными словами, если конструктор ответил на вопрос, что надо сделать, то кто-то должен ответить на вопрос, как это сделать.

Для изготовления одного и того же объекта можно использовать различные технологические приемы и операции: литье или ковка, прес­сование или токарная обработка, склеивание или шитье, химическая или лазерная обработка материалов и деталей. Выбор технологических операций существенно влияет на эффективность производства и качество продукции. Одна технология ускоряет производство, другая - обеспечивает качество, третья - позволяет получить более дешевый продукт, четвертая - повышает надежность и безотказность. Обеспечить выбор оптимальной для данного конкретного производства технологии, а если таковой нет, то разработать ее - задача инженера-технолога. Главной задачей для ин­женера-технолога является строгий контроль за соблюдением техно­ло­гического режима производства, его совершенствование и развитие.

Технолог находится как бы между машиной и объектом ее воз­действия и, следовательно, должен синтезировать их в своей деятельности таким образом, чтобы в результате получить конкретное изделие, предмет или продукт с заранее запрограммированными конструктором формой, свойствами и качествами.

Для выполнения своих функций технолог должен в совершенстве знать: возможности отдельных машин, агрегатов (путь познания которых проходит через расшифровку тонкостей технологического процесса); особенности сырья и воз­мож­ности его переработки на машинах (происхождение, геометрические параметры, а также комплекс физических, химических и механических свойств); производственный процесс получения заданного изделия, полуфабриката, материала (продукта) на всех пере­ходах и влияние, оказываемое процессом на первоначальные свойства сырья.

Однако, разработка и изготовление технического объекта требует обеспечение нормального функционирования его. Для этого требуется грамотно оценивать технического состояния объекта, соблюдать режимы работы узлов и механизмов, своевременно производить комплекс профилактических мероприятий и регламентных работ для предот­вращения преждевременного износа и отказов в его работе. В случае же отказа в работе изделий надо уметь грамотно выявить дефект и ор­ганизовать ремонт. Решением этих технических вопросов занимается инженер-эксплуатационник.

Успех развития инженерного дела целиком и полностью зависит от состояния научно-исследовательской деятельности в обществе. Произ­водство не может стоять на месте. Его развитие направлено на постоянное повышение качества продукции и его количественный рост. Решение этих задач, а следовательно, успехи в развитии инженерного дела возможны только на основе дальнейших научных достижений. Конечной целью научных исследований в инженерном деле является разработка методов расчета и оптимизации параметров изделий, контроля их характеристик, повышения экономичности и надежности на стадиях конструирования, производства и технической эксплуатации. Решением этих задач занимаются инженеры-исследователи.

В мировой практике известна и широко распространена роль инженера как организатора производства. Являясь техническим руко­водителем производственного коллектива, инженер должен обеспечивать не только эффективное использование технических средств, сырья, но и производственного персонала. Эту функцию выполняют инженеры-управ­ленцы (менеджеры).

Конструкторская

Технологическая Исследовательская

Эксплуатационная Виды инженерной Управленческая

деятельности

Экономическая Экологическая

Математическое Метрологическая

обеспечение АСУ

Информационная

Рис. 2. Виды инженерной деятельности

Таким образом в инженерной деятельности следует различать инженеров нескольких профилей (Рис.2):

Инженер-конструктор;

Инженер-технолог;

Инженер-эксплуатационник;

Инженер-исследователь;

Инженер-управленец (менеджер);

Инженер-экономист;

Инженер-эколог;

Инженер-метролог;

Инженер-информационщив;

Инженер, решающий задачи математического обеспечения автома­тизированных систем управления и др.

Все эти виды деятельности взаимосвязанны, они дополняют друг друга и способствуют в целом решению одной важной задачи - развитию инженерного дела в целом.

Однако не только эти виды инженерной деятельности можно выделить в достаточно многогранной жизни инженера.

Развитие производственных отношений требует постоянного рас­ширения специальностей и специализаций в инженерном деле. В настоящее время деятельность инженера-конструктора, инженера-технолога, и т.д. не мыслима без всестороннего анализа их изысканий со стороны матери­альных затрат на производство. На арену жизни выходит инженер-экономист, осуществляющий оценку материальных затрат.

Погоня за прибылью зачастую порождает нарушения баланса окружающей среды, вызывающие пагубное влияние на состояние здоровья человека (сброс промышленных отходов в реки и водоемы, выброс в атмосферу различного рода газовых смесей, повышенная шумность, ионизирующие источники излучения, радиоактивное загрязнение и т.п.). Т.е. техника не только служит человеку, но она подчас выступает против него. Это неудивительно, если современный самолет за секунду полета расходует столько кислорода, сколько его производит один гектар леса за 8-14 часов. Но ведь эти часы составляют практически весь продуктивный временной интервал в целом суточном цикле жизнедеятельности деревьев. Значит, гектару круглосуточно зеленеющего леса потребуется около десяти лет жизни, чтобы насытить авиалайнер кислородом на один час его полета. А летает он не один час в сутки и не в единственном числе! И не все леса зеленеют круглый год. Не отстают от самолетов и автомобили, а также многочисленная армия промышленных предприятий. Глобальной проб­лемой сегодняшнего дня является утилизация и переработка промыш­ленных и бытовых отходов. На арену защиты интересов человечества выходит инженер-эколог.

Современной инженерной деятельности характерна глубокая диф­ференциация не только по функциям (видам), но и по различным отраслям. Такая дифференциация стала возможной, однако, далеко не сразу, она складывалась постепенно, шаг за шагом в зависимости от развития науки, техники и технологий. Так, например, инженер-конструктор нашего вре­мени не может решать весь спектр конструкторских задач по созданию технических структур в области строительства и архитектуры, создания машин по обработке металлов, создания машин на базе использования двигателей внутреннего сгорания, создания радиотехнических приборов, систем, агрегатов и т.д. Таким образом, возникает необходимость деления каждого из видов инженерной деятельности по отраслевому признаку, например, авиаконструктор, конструктор кузнечно-прессовых машин, технолог литейного производства, технолог швейного производства, технолог по производству хлебо-булочных изделий и т.д. и т.п. То-есть с развитием наук, техники и технологий возникает необходимость все более глубокой дифференциации инженерной деятельности.

Сегодня с полной ответственностью можно сказать, что решение всех технических задач проходит красной нитью через все этапы инженерной деятельности и может быть осуществимо лишь совместными усилиями инженеров всех профилей, названных выше.

Казанский государственный
энергетический университет
Лекция 1
Введение в инженерную деятельность.
Виды инженерной деятельности и
решаемые задачи.
Место и роль изучаемых графических
дисциплин в контексте взаимодействия
традиционных и компьютерных технологий
Лектор: доцент Смирнова Л.А.

«Скажи мне – я забуду. Покажи мне – я могу
запомнить. Позволь мне сделать самому это – и
это станет моим навсегда»
Китайская пословица

Основные понятия и определения инженерной деятельности

Возникновение инженерной деятельности как одного из
важнейших видов трудовой деятельности связано с появлением мануфактурного и машинного производства. В
средние века еще не существовала инженерная деятельность в современном понимании, а была, скорее, техническая деятельность, органически связанная с ремесленной организацией производства.
Инженерная деятельность как профессия связана с регулярным применением научных знаний в технической
практике. Cлово инженер произошло от латинского корня ingeniare, что означает «творить», «создавать»,
«внедрять».
Первые импровизированные инженеры появляются в
эпоху Возрождения. Они формируются в среде ученых,
обратившихся к технике, или ремесленников-самоучек,
приобщившихся к науке.
.

Первые инженеры – это одновременно художники-архитекторы, консультанты-инженеры по фортификационным
сооружениям, артиллерии и гражданскому строительству,
математики, естествоиспытатели и изобретатели, например,
такие как Леон Батиста Альберти, Леонардо да Винчи, Джон
Непер и др.
С развитием экспериментального естествознания, превращением инженерной профессии в массовую в XVIII –XIX
веках возникает необходимость систематического научноного образования инженеров. Именно появление высших
технических школ знаменует следующий важный этап в
развитии инженерной деятельности. Одной из первых таких школ была Парижская политехническая школа, основанная в 1794 г., где сознательно ставился вопрос систематической научной подготовки будущих инженеров. Она
стала образцом для организации высших технических
учебных заведений, в том числе и в России. Инженерное
образование с тех пор стало играть существенную роль в
развитии техники.

Виды инженерной деятельности и решаемые задачи
К началу ХХ столетия инженерная деятельность представляет собой сложный комплекс различных видов деятельносности (изобретательской, конструкторской, проектировочной, технологической и т. п.), которая обслуживает разнообразные сферы техники (машиностроение, химическую
технологию, электротехнику и т. д.).
Для современной инженерной деятельности характерна
глубокая дифференциация по различным отраслям и функциям, которая привела к разделению ее на целый ряд
взаимосвязанных видов деятельности и выполняющих ее
лиц. Сложная кооперация различных ее видов складыва-
лась постепенно.
На первых этапах своего профессионального развития
инженерная деятельность, ориентированная на применение
знаний естественных наук (главным образом, физики и математики), включала в себя изобретательство, конструирование опытного образца и разработку технологии изготовления новой технической системы.

Инженерная деятельность, первоначально выполняемая
изобретателями, конструкторами и технологами, тесно
связана с технической деятельностью (ее выполняют на
производстве техники, мастера и рабочие), которая становится исполнительской по отношению к инженерной
деятельности. Связь между этими двумя видами деятельности осуществляется с помощью чертежей. Изготовшие их чертежники назывались в России «учеными рисовальщиками». Для подготовки таких специалистов
для заводов предназначалось основанное в 1825 г.
«Строгановское училище технического рисования».
Однако с течением времени структура инженерной деятельности усложняется. Классическая инженерная деяЛьность включала в себя изобретательство, конструирование и организацию изготовления (производства)
технических систем, а также инженерные исследования и проектирование.

Путем изобретательской деятельности на основании
научных знаний и технических изобретений заново создаются новые принципы действия, способы реализации
этих принципов, конструкции технических систем или
отдельных их компонентов.
Конструирование представляет собой разработку
конструкции технической системы, которая затем материализуется в процессе его изготовления на производстве.
Инженерные исследования, в отличие от теоретических исследований в технических науках, непосредственно вплетены в инженерную деятельность, осуществляются в сравнительно короткие сроки и включают
в себя предпроектное обследование, научное обоснование разработки, анализ возможности использования уже
полученных научных данных для конкретных инженерных расчетов, характеристику эффективности разработки, анализ необходимости проведения недостающих научных исследований и т. д.

Результаты этих исследований находят свое применение
прежде всего в сфере инженерного проектирования.
В процессе функционирования и развития инженерной
деятельности в ней происходит накопление конструктивно-технических и технологических знаний, которые
представляют собой эвристические методы и приемы,
разработанные в самой инженерной практике. В процессе дальнейшего прогрессивного развития инженерной
деятельности эти знания становятся предметом обобщения в науке. В настоящее время существует множество областей технической науки, относящихся к различным сферам инженерной деятельности. В то же время
следует помнить, что технические науки достаточно
четко ориентированы на решение инженерных задач и
имеют вполне определенную специфику. Главная цель
технических наук - выработка практико-методических
рекомендаций по применению научных знаний, полученных теоретическим путем в инженерной практике
для конструирования технических систем.

С появлением и развитием технических наук изменилась
и сама инженерная деятельность. В ней постепенно
выделились новые направления, связанные с научной
деятельностью (но не сводимые к ней), с проработкой
общей идеи, замысла создаваемой системы, изделия,
сооружения, устройства и прежде всего проектирование.
Проектирование как особый вид инженерной деятельности формируется в начале ХХ столетия и связано первоначально с деятельностью чертежников, необходимостью
особого (точного) графического изображения замысла инженера для его передачи исполнителям на производстве.
Однако постепенно эта деятельность связывается с научно-техническими расчетами на чертеже основных параметров будущей технической системы, ее предварительным
исследованием.
Продукт проектировочной деятельности в отличие от
конструкторской выражается в особой знаковой форме: в
виде текстов, чертежей, графиков, расчетов, моделей в
памяти ЭВМ и т. д.

10.

Результат конструкторской деятельности должен
быть обязательно материализован в виде опытного
образца, с помощью которого уточняются расчеты,
приводимые в проекте, и конструктивно-технические
характеристики проектируемой технической системы.
Возрастание специализации различных видов
инженерной деятельности привело в последнее время к
необходимости ее теоретического описания: во-первых,
в целях обучения и передачи опыта и, во-вторых,
для осуществления автоматизации самого процесса
проектирования и конструирования технических систем,
т.е. к развитию и внедрению в промышленную практику систем автоматизированного проектирования
(САПР)

11.

Выделение проектирования в сфере инженерной деятельности и его обособление в самостоятельную область
деятельности во второй половине ХХ века привело к
формированию системотехнической и социотехнической
инженерной деятельности объектом исследования и проектирования которой становится сложная человеко-машинная система, рассматриваемая в социальном контексте.

12.

Место и роль изучаемых графических дисциплин
в контексте взаимодействия традиционных и
компьютерных технологий
Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная
графика – учебные дисциплины, составляющие основу
инженерного образования, которые изучаются инженерами всех специальностей.
Сколь широка и многогранна деятельность человека,
столь и различны требования, предъявляемые к форме и
содержанию изображений. В одном случае изображение
должно обладать достаточной наглядностью. В другом –
должно быть, в первую очередь, геометрически равно –
ценно оригиналу, оно должно давать полную геометрическую и размерную характеристику изображаемого предмета. Этому требованию должен отвечать, например, любой машиностроительный чертеж. К изображению могут
быть предъявлены оба указанных условия одновременно,
когда наглядность изображения должна сочетаться с гео-

13.

метрической равноценностью оригиналу.
Изображения различных предметов и объектов не являются самоцелью, они дают возможность решать инженеру по ним различные технические задачи. Вопросами
исследования геометрических основ построения изображений предметов на плоскости, вопросами решения
пространственных геометрических задач при помощи
изображений занимается одна из ветвей геометрии – Начертательная геометрия. Элементы начертательной геометрии находят самое широкое применение в геометрическом моделировании при изучения объектов различной
природы: в механике, архитектуре и строительстве, геодезии, геологии, кристаллографии и т. д.
Предметом начертательной геометрии (в узком смысле)
является изучение теории построения плоских моделей
пространств и теории и практики решения пространственных задач на таких плоских моделях.

14.

Но наибольшее значение и применение методы начертательной геометрии нашли в различных областях техники при составлении различного вида технических чертежей: машиностроительных, строительных, различного
рода карт и т. д.
Методам изображения предметов и общим правилам
черчения обучает Инженерная графика. Одной из основных задач данного курса является выработка умений и
навыков оформления конструкторской документации, как
традиционными способами, так и с помощью САПР.
Компьютерная графика дает возможность изучить построение моделей изображений посредством их генерации в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека и ЭВМ. Результатом такого моделирования является электронная геометрическая модель, которая используется на всех стадиях ее
жизненного цикла.

15.

Сегодня на передний план выдвигается обобщенное
понятие всех этих дисциплин, которое можно трактовать
как Инженерное геометрическое моделирование

16.

Современные технологии проектирования на основе
современных САПР или так называемых CAD/CAM/CAEсистем стремительно расширяют палитру графических
возможностей, изменяя не только технологию, но и идеологию проектирования.

17.

CALS-технологии (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) или современная абревиатура PLM-технологии (Product
Life Management) - компьютерное сопровождение и поддержка жизненного цикла изделия на всех его этапах дает огромный выигрыш в качестве и времени

В квалификационных требованиях к специалисту с высшим техническим образованием приведены следующие виды инженерной деятельности: производственно-технологическая, проектно- конструкторская, организационно-управленческая, научно-исследовательская, изобретательская. 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 таблице 1.1. Остановимся поподробнее на некоторых видах инженерной деятельности.

Изобретательская деятельность заключается в создании новых принципов действия, способов реа­лизации этих принципов или конструкций инженерных объектов или отдельных их компонентов, т.е. создания особого продукта - изобретений, закрепляемых в виде патентов, авторских свидетельств. Изо­бретение используются в качестве исходного материала при конструировании и изготовлении многих инженерных объектов

Таблица 1.1- Виды инженерной деятельности

Виды инженерной деятельности	Задачи инженерной дея­тельности	Результаты деятельности
Научно- исследователь­ская	Разработка на основе фун­даментальных и техниче­ских наук новых способов получения продукции, принципов действия и схем технических устройств	Отчеты о науч­но- исследователь­ских работах, статьи, патенты
Проектно- конструктор­ская	Создание комплекса науч­но-технической докумен­тации, испытание опытных образцов и выбор опти­мального	Проект (схемы, сметы, расчеты, чертежи и др.), опытные образ­цы
Производст­венно- технологиче­ская	Реализация технологиче­ского процесса производ­ства продукции	Серийный вы­пуск изделий
Организационно- управленческая	Организация работы кол- лектива исполнителей, управление производствен- ным процессом	Серийный вы- пуск изделий

Изобретательство для многих инженеров-практиков было основной и даже единственной выпол­няемой ими инженерной деятельностью. Одним из таких инженеров был русский изобретатель П.М. Голубицкий, посвятивший всю свою жизнь усовершенствованию телефонной аппаратуры.

Изобретения возникают в результате долгой и систематической работы. Вдохновение, озарение приходит 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 исследованием на основе использования достиже­ний науки. Его «фабрика изобретений» в Менло-парк, стала первой современной промышленной лабо­раторией, прежде всего потому, что в ней работали квалифицированные ученые, и она была оснащена самым передовым научным оборудованием.

Обычно работа по изобретательству состоит из следующих четырех этапов: 1) четкая постановка задачи; 2) анализ задачи, разложение ее на составляющие элементы; 3) комбинаторика (творчество); 4) критический фильтр, т.е. проверка новизны, целесообразность.

Для активизации мышления и воображения в настоящее время используют неалгоритмические и алгоритмические методы. Неалгоритмические методы в своей основе подразделяются на два больших класса: метод проб и ошибок и методы перебора вариантов (мозговой штурм, синектика, морфологиче­ский анализ и др.). В основе алгоритмического подхода к творческой деятельности лежит разрабо­танная Г.С. Альтшуллером концепция методологии творчества: общее развитие технических систем происходит в соответствии с законами диалектики и не подчиняется субъективной воле человека. Наи­более признанные алгоритмические методы: АРИЗ - алгоритм решения изобретательских задач (автор Г.С. Альтшуллер) и ПАСАО - проблемно-ориентированная система активного обучения (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 вариантов будущего инженерного объекта, выборе из них наиболее оптимального, с точки зре­ние заказчика, и в разработке технической документации - руководства к изготовлению на производст­ве. Например, после изобретений А. С. Попова инженерная деятельность была направлена на создание и совершенствование различных конструкторских схем радиотехнических устройств. Так, система Мар- кони не содержала в себе фактически ничего нового: для передатчика он использовал усовершенство­ванный вибратор Герца, приемник, по существу, был разработан Монжем, общую компоновку схемы предложил Попов. Однако, казалось бы, незначительные усовершенствования, имеющиеся в ней, по­зволили создавать экономичную, технологичную и удобную для эксплуатации конструкцию.

Прогресс в технике выражается в том, что нововведение усваивается и переходит из разряда изо­бретений в разряд конструкций. Конструктор выполняет расчет технических и технологических пара­метров инженерного объекта и комплект чертежей, необходимых для изготовления данной конструк­ции. Чертеж, по словам Г. Монжа - «язык инженера», но он еще и язык общения с исполнителями: тех­никами, мастерами, рабочими. В дальнейшем разработка технологии изготовления переходит к инжене­рам-технологам.

Производственно-технологическая деятельность заключается в организации производства конкрет­ного типа изделий и разработке технологии изготовления определенной конструкции технического объ­екта. Инженер-технолог руководит изготовлением отдельных деталей и их сборкой. Продуктом его профессиональной деятельности являются готовый технический объект и руководство по его эксплуа­тации.

Крупные инженеры часто сочетают в одном лице и изобретателя, и конструктора, и технолога, и ор­ганизатора производства. Так Г. Модсли, который был сначала искусным ремесленником-самоучкой, став организатором крупного машиностроительного производства, постепенно превратился в квалифи­цированного инженера, который работал одновременно как изобретатель, конструктор и технолог. Од­нако уже на одном из самых первых машиностроительных заводов - заводе Модсли - наметилось раз­деление инженерного труда на отдельные виды профессиональной деятельности. Современное разделе­ние труда в сфере создания, эксплуатации и утилизации технических объектов неизбежно ведет к спе­циализации инженеров в одном из видов технической деятельности, однако специалист должен хорошо представлять и смежные виды инженерной деятельности .