Проектирование как вид инженерной деятельности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Что такое инженерная деятельность

2. Особенности проектирования. Что такое проектирование?

3. Роль инженера в обществе

Заключение

Список использованных источников



Введение

Общая концепция инженерной деятельности, представляя собой общеметодологический уровень знания, должна эффективно обеспечивать синтез конкретных инженерных дисциплин с целью оптимизации взаимосвязи природы и общества, прогнозирования, планирования и управления научно-техническим прогрессом, создания эффективных технических средств и экологически чистых технологий. Становление науки об инженерной деятельности означает формирование научно обоснованной динамической модели современного инженера, коренное преобразование в инженерии, технологическом и техническом знании. Все эти процессы взаимосвязаны и взаимообусловлены. Сфера технических наук эволюционирует с изменением объектов и задач инженерной деятельности. Причем вид, структура, представления и формы организации знаний комплексных научно-технических дисциплин определяются их функционированием в определенных контекстах деятельности.



1. Что такое инженерная деятельность

В современном обществе техническая деятельность весьма разнообразна, имеет широкий спектр различных реализаций от деятельности по заготовке сырья до упаковки и транспортировке произведенных товаров, от непосредственного участия рабочих в производственном процессе до творческой работы инженеров в конструкторских бюро. Ныне техническая деятельность направлена на реализацию в процессе производства инженерных решений, а деятельность инженеров нацелена на проектирование, конструирование и эффективное функционирование техники, она является важным видом технической деятельности.

"Техника является настолько же древней, как и само человечество" - пишет В.Г. Горохов. Действительно, начало технической деятельности уходит в глубокое прошлое человеческой истории. Оно связано со становлением Homo sapiens - человека разумного и переходом от собирательства даров природы к преобразованию природных агентов в соответствии с потребностями человека и общества. В этом - сущность специфики отношения человека к природе. Если животные относятся к природе пассивно, приспосабливаясь к ней, то человек имеет активное отношение к природе, видоизменяя ее, "приспосабливая" ее к удовлетворению своих потребностей.

Преобразование природы человек реализует в процессе труда, который совершается между человеком и природой. Именно в труде он своей собственной деятельностью регулирует и контролирует обмен веществ между собой и природой. Этот обмен протекает в ходе активной преобразующей технической деятельности человека.

Углубимся в далекое прошлое человеческого общества, в конец третичного и начало четвертичного периодов.

Биологически приспособиться предкам человека к этому было невозможно. Появилась объективная необходимость в создании нового, более эффективного способа приспособления к новым природным условиям. Возможным оставалось одно - встать на путь "приспособления" природы к своим потребностям, т.е. перейти от пассивного отношения к природе к активному [1].

Первоначально техническая деятельность приспосабливала природные агенты к своим потребностям и решала лишь такие задачи, разрешение которых уже назрело не заглядывая в будущее. Затем техническая деятельность была направлена на усовершенствование орудий труда стихийным путем. К более позднему времени относится изобретательская деятельность, которая предполагала сравнительно развитый уровень мышления. В этом случае люди овладевали не только свойствами материальных вещей, но и закономерностями их развития и функционирования. Появляется инженерная деятельность как особый вид технической деятельности. " В историческом плане, - пишет В.Г. Горохов,- инженерная деятельность выделилась на определенном этапе развития общества из технической деятельности, которая присуща человеческому обществу на самых ранних его стадиях и связана с изготовлением орудий".

Слово инженер произошло от латинского слова ingenium - хитроумный, остроумный, изобретательный. Словом "инженер" стали называть создателей некоторых военных машин во втором веке, а впоследствии - творцов всяких хитроумных устройств. Заметим, что параллельно появилось слово машина для обозначения подъемного устройства в древнегреческом театре.

В современном значении фигура инженера появляется в 18 веке с возникновением крупного машинного производства. Именно в конце 18 - начале 19 веков в Западной Европе начинается этап крупного машинного производства, основанный на сознательном применении науки в производственном процессе. Инженер своей деятельностью, как бы соединяя науку с производством, становится проводником науки в производстве. Одновременно формируется особый класс наук - технические науки, которые соединяют научное познание с практикой.

В литературе имеются попытки определить основные этапы развития инженерной деятельности. Соглашаясь с утверждением. что техническая цивилизация является необходимой ступенью общественного прогресса, Е.А. Шаповалов выделяет следующие этапы развития инженерной деятельности: " праинженерный" - время строительства крупных и сложных сооружений древности, "прединженерный" - период мануфактуры, этап становления инженерной деятельности в социальном плане ( конец 18 - начало 19 веков), период развития инженерной деятельности на основе системы машин и технических наук и, наконец, современный этап. Соглашаясь, в основном, с такой периодизацией инженерной деятельности, следует, видимо, уточнить содержание современного этапа инженерной деятельности с учетом тех изменений в этой деятельности, которые происходят с связи с переходом к информационной технологии [1].

Инженерная деятельность в современном ее понимании возникает когда развитие техники как способа деятельности уже не могло основываться только на производственных навыках, традиции, умении работников производства, а требовало целенаправленного использования научных знаний. Вместе с усложнением производственных процессов инженерная деятельность дифференцировалась на инженерно-исследовательскую, инженерно-конструкторскую и инженерно-технологическую. Деятельность инженера в отличие от деятельности других слоев интеллигенции (педагогов, врачей, актеров, композиторов и др.) по своей роли в общественном производстве является производительным трудом, непосредственно участвующим в создании национального дохода.

Внимание общественности к инженерной деятельности не случайно. Развитие техники - главнейшая составляющая общественного развития. Инженерная деятельность выступает в роли основного источника технического прогресса. Именно в качественном преобразовании техники и технологии состоит главная функция инженеров. Но, совершенствуя технику и технологию, инженеры влияют на изменение технологических отношений, т.е. тех отношений, которые складываются между людьми в ходе непосредственного производственного процесса и поэтому воздействуют на развитие главной производительной силы - на людей. Таким образом, инженерная деятельность занимает одно из центральных мест во всей системе технической деятельности. Что же представляет собой инженерная деятельность?

Инженерная деятельность - это самостоятельный специфический вид технической деятельности всех научных и практических работников, занятых в сфере материального производства. В современной своей сущности "инженерная деятельность - это техническое применение науки, направленное на производство техники и удовлетворение общественных технических потребностей". В процессе деятельности инженера законы науки из своей теоретической формы трансформируют в технические принципы, которые находят свое практическое применение. Эта деятельность обладает определенной степенью риска, которая считается неизбежной. С целью обеспечения необходимой надежности создаваемых технических средств и технологии создаются методы и средства преодоления этого риска путем установления определенных параметров, стандартов и использования статистического учета случаев возможных аварий [1].

Поэтому по своему характеру инженерная деятельность является преимущественно духовной деятельностью в сфере материального производства. Комиссия Союза немецких инженеров , занимаясь " основами оценки техники ", определила основные ценностные критерии инженерной деятельности: способность функционирования и надежность, экономичность, благосостояние, здоровье, безопасность, экологичность, качество общества и развитие личности.

Инженеры в процессе своей деятельности разрешают определенные противоречия, возникающие в ходе технического и вообще общественного прогресса. Одним видом таких противоречий являются противоречия между создаваемыми артефактами и теми законами природы по которым создаются эти технические устройства: инженер, преодолевая эти противоречия, стремится к максимальному воплощению законов природы в технике. Другой вид противоречий это противоречия социального порядка - между возникшими техническими задачами и техническими возможностями о которых речь будет впереди. Эти технические противоречия - не противоречия самой техники, а те противоречия, которые разрешает субъект в процессе своей инженерной деятельности. Поэтому " суть технической деятельности состоит в решении технических задач, основное содержание которых составляют технические противоречия". Разрешая эти противоречия, инженер в процессе своей деятельности непременно учитывает экономические, эргономические, организационные и другие факторы.

Структура инженерной деятельности определяется решением возникших технических проблем, которые появляются при отсутствии технических средств для решения стоящих перед обществом задач. В процессе инженерной деятельности осуществляется переход от общественных технических потребностей и знаний о технике к созданию техники и технологии. Элементами такого процесс в совокупности образующих структуру инженерной деятельности являются определенные потребности, выработка и принятие решения, подготовка производства, регулирование производства, удовлетворение потребностей. Во внутренней структуре технической деятельности первой стадией будет изобретение, затем - проектирование в ходе которого идеальная модель воплощается в рабочих чертежах, конструирование - материальное воплощение изобретения в техническом устройстве и, наконец, промышленное освоение и внедрение в производство [1].

У инженерной деятельности есть существенные признаки. Первое, что бросается в глаза при характеристике инженерной деятельности, это то, что это деятельность в сфере материального производства или деятельность, которая направлена на решение задач материального производства. Отсюда - техническая направленность инженерного труда. Цель инженерной деятельности заключена в создании техники, технологии и эффективного их использования в системе общественного производства. Вне этого инженер лишен предмета своей деятельности. Можно считать совершенно неоправданным расширительное понятие инженерной деятельности, которое все чаще встречается в быту. Инженер-экономист, инженер по охране труда и подобные им "инженеры" являются просто недоразумением, вытекающем из непонимания самой сущности инженерной деятельности как обособленное целеполагание в сфере создания техники. В процессе своей деятельности инженер активно включается во взаимодействие с процессами развития и функционирования техники.

В силу указанного обстоятельства инженерная деятельность является практической, т.е. имеет дело с реально существующими объектами в отличие от теоретической или духовной, где существуют мыслимые, идеальные объекты. Но, как известно, практическая деятельность подразделяется на материально-производственную ( преобразование природы ) и социально-преобразовательную ( преобразование общества ). Инженерная деятельность, безусловно, относится к материально-производственной.

Следующая характерная особенность инженерной деятельности состоит в том, что она разрешает противоречия между объектом ( природой ) и субъектом ( обществом ), является процессом превращения природного в социальное, естественного в искусственное [1].

Для инженера техника выступает как "естественно-искусственная " система, которая разрешает технические противоречия естественного и искусственного в его деятельности. Отсюда - двойственная ориентация инженера: на науку, изучающую природу, и на производство, содержащее определенный практический опыт. Известный английский философ К. Поппер писал, что инженер, создавая очень сложные механизмы, использует опыт в форме теоретических построение на основе метода проб и ошибок. Это означает, что он способен проектировать лишь, уже совершив или исправив все возможные ошибки, или, иначе говоря, полагаясь на опыт, приобретенный благодаря применению частичных методов. Его новый механизм - это результат внесения в первоначальный проект огромного количества небольших изменений.

Вместе с тем большую часть интеллектуального потенциала инженера составляют научные знания, в границах которых переправляются данные опыта. Конечно, вовсе не обязательно располагать развитой научной теорией для конструирования и функционирования простых технических средств. Хорошие часы на зубчатых шестеренках создали не располагая теорией зубчатых передач, которая появилась гораздо позже. Но сложную современную технику без применения научных знаний создать нельзя.

Эти обстоятельства определяют место инженерной деятельности и сам характер этой деятельности. Инженер занимает промежуточное положение между теорией и практикой, его труд является умственным трудом в сфере материального производства. На свои способы действия он смотрит не как ремесленник и не как ученый-естествоиспытатель.

В процессе применения открытых естественными науками законов для проектирования, конструирования, функционирования и совершенствования техники и технологии эти законы нужно не только модифицировать в форму возможную для этого применения, но и воплотить их в новой технике и технологии. Этот процесс является наиболее трудным, ответственным и интересным в инженерной деятельности. Именно он придает этой деятельности творческий характер. Творчество - одна из важнейших характеристик инженерной деятельности. Всем видам человеческой деятельности в той или иной степени присуще творчество. Но верным остается мысль о творчестве как имманентном качестве инженерной деятельности, призванной творить новые артефакты и вообще вторую форму объективной реальности [1].

В процесс своей деятельности инженер материализует творческий характер своего труда, Он заставляет материальные объекты действовать друг на друга соответственно их природе и, как писал Гегель, истощать себя в этом взаимодействии, осуществляя поставленную субъектом цель. Для достижения своей цели инженер может использовать различные законы природы, открываемые естественными науками, и их различную модификацию. Один и тот же материальный результат может быть получен различными техническими способами. Так, обработка деталей осуществляется различным путем - механическим, химическим, лазерным и др. Все эти обстоятельства свидетельствуют, что в области инженерного творчества существует большая свобода выбора, в этой деятельности имеются многозначные конкретные техническо-технологические решения. В силу этих обстоятельств инженерная деятельность отличается высокой степенью интеллектуального творчества.

В самом деле, часто говорят о творчестве артистов, писателей, художников, композиторов. Но разве меньше нужно затратить творческих усилий инженеру, чтобы материализовать предельно оптимально при огромном выборе технических возможностей ту идеальную модель, которую создал в своей голове инженер? Подчеркивая это обстоятельство, П.В. Копнин писал, что "посредством практики человек создает то, что ранее не существовало в природе (новые сложные машины, новые синтетические материалы и т.п.), а для этого мышление должно быть творческим".

Структурными элементами инженерного творчества являются: отражение и осмысление технической потребности как проблемы технического прогресса; вынашивание новой технической идеи; разработка идеальной модели технического устройства; конструирование - переход от идеальной модели к созданию нового технического устройства на основе математических и технических расчетов; создание нового промышленного образца.

Творческий характер деятельности инженера проявляется на всех его уровнях - изобретения, инженерного решения, внедрения и функционирования новой техники и технологии.

Творческая деятельность инженера, которая ведет к изобретениям, резко отлична от повседневных производственных будней когда однажды найденное техническое решение лишь многократно воспроизводится. Изобретение - это акт сознания, который оставляет позади себя старую действительность и творит новую. В своей тенденции изобретение противоположно природе как искусственное естественному. Положение об открытиях , изобретениях и рационализаторских предложениях фиксирует, что "изобретением признается новое и обладающее существенными отличиями техническое решение задачи в любой области народного хозяйства, социального, культурного, строительства, для обороны страны, дающее положительный эффект" [1].

Традиционно считалось несомненным и четким различие между открытием и изобретением. "Изобрести что-то, - писал И. Кант, - это совсем не то, что открыть; ведь то, что открывают, предполагается уже существующим до этого открытия, только оно не было известным, например Америка до Колумба; но то, что изобретают, например порох, не было никому неизвестно до мастера, который его сделал". Иными словами. изобретение есть создание человеком того, что прежде не существовало, открытие же - это обнаружение того, что существует независимо от сознания человека. В более поздних работах открытие определялось как обнаружение новых объектов действительности и получение знаний о них. Но различие между изобретением и открытием оставалось, при этом изобретение обычно относили к технической деятельности, а открытие к познавательной сфере духовной деятельности.

Однако строгой грани между изобретением и открытием провести нельзя в силу того, что они оба являются результатом одного мыслительного процесса субъекта. В силу этой взаимосвязи трудно установить сделано ли в том или ином конкретном случае изобретение или произведено открытие. Часто то и другое имеют одни и те же психологические механизмы и слиты в одном исследовательском процессе или одно из них создает предпосылки для другого. При этом в одних случаях открытие создает объективную базу для технических изобретений. Так открытие свойств электричества привело к изобретению электродвигателя. В других, напротив, в изобретенном объекте впоследствии открывают нечто новое, что для того было неизвестно. Э . Торричелли изобрел барометр. а открыл атмосферное давление. Открытия и изобретения тесно взаимосвязаны друг с другом особенно на современной стадии научно-технического прогресса, когда фундаментальные и прикладные исследования проводятся в одной научно-исследовательской лаборатории, как например, при открытии лазере. Но все же открытие предполагает и новый для человека объект действительности и получение о нем новых знаний, тогда как изобретение имеет дело с созданием нового объекта.

Процесс изобретательства проходит определенные этапы: постановка проблемы, ее анализ, решение и "критический фильтр".

Именно этими тремя критериями оценивается новое в процессе развития технического творчества [1].

Возникающие на том или ином отдельном производстве, в той или иной технической отрасли или в обществе в целом технические проблемы ставят перед инженерами определенные технические задачи. Так, например, "энергетический голод" определяет задачу нахождения и практического использования новых источников энергии. Противоречие между возникшими техническими задачами и возможностью их решения существующими техническими средствами порождает техническую проблему создания соответствующих технических устройств. При этом инженер должен так сформулировать конкретную техническую задачу, чтобы в ней в неявной форме, как бы в виде предчувствия содержалась конкретная техническая идея решения этой задачи. Через сложны и порой довольно длительный, трудный и противоречивый процесс проектирования, а затем конструирования техническая проблема получает свое решение.

Инженерное решение - это решение практических технических проблем, имеющее творческий характер, реализуемое не только в определенных технических образцах, но и в масштабах общественного производства. Оно научно обосновано и учитывает накопленный производственный опыт. В процессе выработки инженерного решения в полной мере проявляется и реализуется творческий потенциал инженера, его деятельность имеет ярко выраженный новаторский характер.

Технические изобретения входят в некий развивающийся процесс, в котором принимают участие большое количество людей.

В одних случаях несколько изобретательских актов служат импульсом к дальнейшим изобретениям. В других изобретательство сводится к существующему усовершенствованию уже сделанных изобретений. В третьих - к расширению сферы применения изобретений. Во всех этих случаях инженерная деятельность берет свое начало не только в деятельности отдельных людей, но подчас и рядом в совместном труде многих, т.е. в дифференцированном по специализированным функциям "трудовом сотрудничестве".

Примером этому могут служить усовершенствование велосипеда или автомобиля что приводит к потере авторства. "Все становится анонимным, - писал К. Ясперс. - Достижения одного человека тонут в достижениях других". Техническое творчество проявляется как активная способность и сила, свойственная не столько отдельно взятому человеку, а в конечном счете - человечеству в целом [1].



2. Особенности проектирования. что такое проектирование?

деятельность инженерный проектирование

Техника и человек неразделимы. Способность человека делать орудия и сделала его человеком. Поэтому история и философия не могут обойти вопроса о сущности техники, а в современном обществе техника по праву занимает одно из ведущих мест. Долгое время само соединение слов философия и техника казалось противоречивым, поскольку первое из них является олицетворением теоретического освоения действительности, а второе - практического. Однако сегодня ясно, что без теоретических исследований невозможным было бы столь бурное развитие техники, а без философского и социального осмысления техники современные философские исследования были бы не полными.

Существует огромная исследовательская область философии техники - инженерная деятельность и проектирование. В жизни современного общества инженерная деятельность играет все возрастающую роль. Проблемы практического использования научных знаний, повышения эффективности научных исследований выдвигают сегодня инженерную деятельность на передний край всей экономики и современной культуры. Современный этап развития инженерной деятельности характеризуется системным подходом к решению сложных научно-технических задач, обращением ко всему комплексу социальных гуманитарных, естественных и технических дисциплин [3].

Понятия «философия техники», «техника», «проектирование».

Техника в ХХ веке становится предметом изучения разнообразных дисциплин как технических, так естественных и общественных, как общих, так и частных. Все возрастающая специализация в технике стимулирует противоположный процесс развития общетехнических дисциплин. В силу проникновения техники во все сферы жизни современного общества многие общественные науки, прежде всего социология и психология, обращаются к специальному анализу технического развития. Т. е. техника стала предметом специального анализа и исследования, что привело к возникновению самостоятельной дисциплины философии техники.

Философия техники исследует:

1) феномен техники в целом;

2) место в общественном развитии;

3) широкую историческую перспективу техники.

С субъективной стороны «техника» - совокупность знаний, опыта, способность создавать или организовывать некоторую деятельность, необходимую для создания технических объектов и способов их использования [3]. Субъективные аспекты техники связаны с рабочей деятельностью человека, для которой характерно, что ожидаемый результат этой деятельности создается, прежде всего, идеально, в виде представления, плана, проекта и затем в реальном виде.

Из диалектического единства обеих сторон техники следует, что с помощью техники человек преобразовывает не только объективный мир для более эффективного использования, но и самого себя, расширяя свои способности, знания, повышая уровень своих знаний объективной реальности. Отсюда вытекает понятие «проектирования» как целенаправленной деятельности, целью которой является формулировка и моделирование представления:

-о будущей деятельности (производственной или непроизводственной), предназначенной для удовлетворения

- общественных и личных потребностей;

- о будущем конечном результате;

- o будущих последствиях, которые возникают в результате создания и функционирования ее продукта [2].

Т. о. проектирование является необходимой составной частью технико-экономического и материального развития общества, т. к. оно заранее определяет цели достижения определенных народнохозяйственных результатов. Обособление проектирования и проникновение его в смежные области, связанные с решением социотехнических проблем, привело к развитию новых форм инженерной и проектной культуры, появлению новых форм инженерной и проектной культуры, появлению новых системных и методологических ориентаций. В соответствии с этим рассматриваются три основных раздела проектирования:

1) классическое инженерное;

2) системотехническое;

3) социотехническое (гуманитарное) [3].

Инженерное проектирование

Проектирование как особый вид инженерной деятельности формируется в начале ХХ столетия и связано первоначально с деятельностью чертежников, необходимостью 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 предварительном исследованием.

В инженерном проектировании следует различать «внутреннее» и «внешнее» проектирование [3]. Первое связано с созданием рабочих чертежей (технического и рабочего проектов), которые служат основными документами для изготовления технической системы на производстве; второе - направлено на разработку общей идеи системы, ее исследование с помощью теоретических средств, разработанных в соответствующей технической науке. Проектирование следует отличать от конструирования. Для проектировочной деятельности исходным является социальный заказ, т. е. потребность в создании определенных объектов [3].

В инженерной сфере процесс проектирования часто противопоставляется исследованиям и разработкам и сравнивается с ними, чтобы показать их сходства и различия. Другая тенденция развития проектирования включает анализ и моделирование практических видов деятельности человека, процессов управления и принятия решения [3]. Процесс принятия решения базируется на теории статистических решений, теории решений в конфликтных ситуациях, на анализе операций и методах исследования операций, методе оптимизации и т. д.

Следующая тенденция тесно связана с проблемой инновации, с проблемами научных и технических изменений. Данные тенденции не проявляются в процессе проектирования обособленно, а являются результатом деятельности междисциплинарной проектировочной группы.

Для современной проектировочной деятельности характерны следующие тенденции:

а) расширение спектра информации, которая принимается в процессе проектирования. Сегодня необходимо учитывать широкие связи и отношения систем, большое число различных профессиональных сфер, которые замыкаются на проектировочную деятельность. Эта тенденция проявляется и в создании многоцелевых банков данных и автоматизированных систем. Сложные проекты дают возможность многоцелевого применения данных на различных фазах процесса проектирования и последующих фазах использования;

б) возрастающая сложность и математическая трудность инженерных расчетов в процессе проектирования. Эта тенденция проявляется из-за необходимости более детального анализа и моделирования основных компонентов с помощью компьютера.

в) сложность процесса проектирования выдвигает настоятельную необходимость его специального исследования, имитации, проверки возможности различных вариантов планируемых решений. Отсюда возникает совокупность технических информационных и других требований, включаемых в оценочную деятельность;

г) прогностическая сторона проекта. Проектировочная деятельность должна быть научно и технически обоснована на базе новейших результатов исследования и разработок, доступных здесь и сейчас. Но в то же время проектировщик всегда должен принимать во внимание более или менее отдаленное будущее, перспективу. Т. е. проектирование все более смещается с эмпирически данного мира на область «возможных миров», которые могут и улучшить и ухудшить ситуацию, существующую в нашем современном мире [2].

Системное проектирование.

Системное проектирование включает в себя 3 основных раздела:

1) этапы разработки системы;

2) описание последовательности фаз и операций системотехнической деятельности;

3) анализ проектирования с точки зрения кооперации работ и специалистов.

1. Этапы разработки системы.

Этапы разработки системы разделяются в соответствии с системотехнической деятельностью по объекту. В ходе проектирования представление о сложной технической системе изменяется. Происходит последовательная конкретизация моделей этой системы. Обычно при проектировании технических систем представлены общие процедурные правила создания систем на различной материальной основе [3]. Сначала рассматривается процесс синтеза функциональной модели системы, а затем ее преобразование в структурную модель (или ее реализация). Каждый этап связан с определенными средствами графического и символического представления системы. Здесь могут вводиться определенные промежуточные преобразования (операции, которые выполняет каждый элемент системы по отношению к течению процесса). Например, в качестве функциональных моделей могут быть использованы алгебраические модели [3].

Функциональные модели могут быть получены тремя способами [4].

Прототип системы дается в виде блок-схемы.

а) В виде последовательности инструкций. На блок-схеме может быть получена диаграмма протекания субстанции, а из нее - функциональная модель. Из последовательности инструкций сначала строятся диаграммы для различных групп инструкций, из которых затем складывается единая функциональная модель.

б) Прототипа системы нет. Функциональная модель получается либо в виде аналогий, либо задача сводится к подсистемам, либо модель составляется с помощью модификации некоторых элементов доступной системы.

в) Если же модель не может быть получена ни одним из указанных выше, то на этапе реализации функциональная модель представляется в виде поточной диаграммы.

Для создания системы недостаточно какого-либо единого описания, необходимо сочетание блок-схемы, поточной диаграммы и функциональной модели. В процессе проектирования они постоянно корректируются за счет возвращения на предыдущие стадии. В результате получается целостное описание системы, составляющие которого взаимно дополняют друг друга. При разделении системного проектирования в соответствии со структурой технической системы выделяются следующие этапы: макропроектирование (внешнее проектирование) и микропроектирование (внутреннее проектирование) и проектирование окружающей среды, которое связано с формулировкой целей системы [4].

Микроуровень включает в себя системное представление различных видов деятельности, входящих в процесс проектирования. На данном уровне анализа они дифференцируются по-разному, например [4]:

- в зависимости от субъектов отдельных видов деятельности;

- в зависимости от типа отдельных видов деятельности.

Разделение субъектов и типов деятельности, участвующих в процессе проектирования, может повысить адекватность и семантическую культуру тех макромоделей, которые наиболее часто применяются на этом уровне.

Микроуровень анализирует отдельные виды деятельности, входящие в процесс проектирования. Для этого уровня важным является понятие «деятельность» [4], а также различные возможности моделирования, входящего в процесс проектирования. Весьма прогрессивны средства анализа, которые базируются на экономических моделях. Они необходимы:

- для достижения планируемой цели на желаемом уровне, в желаемом количестве;

- для достижения этой цели с минимальными потерями, расходами, нужными ценами и т. д.

2. Фазы и операции системного проектирования.

Данный способ описания системного проектирования заключается в выделении в нем последовательности фаз, а в самих этих фазах - цепи действий, или обобщенных операций. Обычно системотехническая деятельность делится на следующие пять фаз:

- подготовка технического задания;

- изготовление;

- внедрение;

- эксплуатация;

- оценка.

Иногда добавляется фаза «ликвидация» из-за возможных экологических последствий этого процесса [5]. На каждой фазе системотехнической деятельности выполняется одна и та же последовательность обобщенных операций: анализ проблемной ситуации, синтез решений, оценка и выбор альтернатив, моделирование, корректировка и реализация решения.

3. Кооперация работ и специалистов в системотехнике

Системотехническое проектирование представляет собой комплексный вид деятельности, включающий большое число исполнителей и функций. Ее целью является организация всех работ и специалистов, привлеченных к этой разработке [7]. Системотехническая группа может быть организована:

1) как штабная группа при руководителе проекта (обеспечивает планы и ведение программы);

2) как линейная группа во главе с начальником проекта, который является ее непосредственным руководителем (функционирует по всем частям проектной организации);

3) как расчлененная группа, состоящая из руководителей групп оборудования, которые встречаются для выполнения задач проектирования системы в целом;

4) как отдельная линейная организация на равных правах с группами оборудования, быстро переключающаяся с одного оборудования на другое;

5) как отдельное проектное бюро;

При небольшом количестве проектов наилучшей является организация (1), при большом количестве - (4) [7].

Таким образом, сегодня проектирование уже не может опираться на технические науки. Выход инженерной деятельности в сферу социально-технических и социально-экономических разработок привел к обособлению проектирования в самостоятельную область и трансформации его в системное проектирование, направленное на проектирование человеческой (например, управленческой) деятельности, а не только на разработку машинных компонентов. Это приводит к тому, что инженерная деятельность и проектирование меняются местами [7]. Формируется социотехническое проектирование, задачей которого является целенаправленное изменение социально-организационных структур.

Социотехническое проектирование.

Новое состояние в системном проектировании представляет собой проектирование систем деятельности. Поэтому здесь речь идет о социотехническом (в противовес системотехническому) проектировании, где главное внимание должно уделяться не машинным компонентам, а человеческой деятельности, ее социальным и психологическим аспектам. Однако проектировщики пользуются зачастую старыми средствами и неадекватными представлениями [7].

Прежде всего социотехническое проектирование характеризуется гуманитаризацией. Проектирование само становиться источником формирования проектной техники и вступает тем самым в сферу культурно-исторической деятельности. Кроме того, в качестве объекта проектирования выступает и сама сфера проектной деятельности («проектирование проектирования») [7].

Социотехническое проектирование - это проектирование без прототипов, и оно ориентировано на реализацию идеалов, формирующихся в теоретической сфере или в культуре в целом. Его можно охарактеризовать как особое проектное движение, состоящее из различных видов деятельности: производственной, эксплутационной, традиционного проектирования и т. п [7]. Проектирование тесно переплетается с планированием, управлением, программированием, прогнозированием и организационной деятельностью. Однако хоть сфера проектирования включает в себя деятельность многих видов, она оставляет на первом плане конструктивные задачи, подчиняя им все остальные.

На примере дизайна систем (художественное проектирование) в настоящее время наметились следующие тенденции. Дизайн не должен лишь дополнять инженерное проектирование. Он является более развитой формой проектирования. Дизайнер выполняет сразу несколько профессиональных функций:

1) выступает как исследователь, действующий в соответствии с нормами научно-теоретической деятельности;

2) выполняет функции инженера-проектировщика и методиста, рассматривая продукт своей деятельности как проект;

3) является художником, который наследует и эстетически преобразует все достижения предшествующей художественной культуры в целях создания нового произведения искусства.

Эта многоликость профессиональных ролей стирает грани между исследованием и проектированием, получением знаний и их использованием, между знанием и деятельностью. В одних случаях дизайнер выполняет лишь вспомогательные функции оформителя в группе проектировщиков, в других он играет ведущую роль, контролируя все параметры проектируемой вещи. Кроме того в сферу проектирования попадает организация процесса проектирования. Т. к. сама организационная структура становится предметом осмысления, моделирования и программирования, неотъемлемой частью объекта проектирования [6].

Из приведенных примеров видно, что социотехническое проектирование существенно отличается не только от традиционной инженерной, но и системотехнической деятельности. Социотехническое проектирование выходит за пределы традиционной схемы «наука - инженер -- производство» и замыкается на самые разнообразные виды социальной практики (например, на обучение, обслуживание и т. д.), где классическая инженерная установка перестает действовать, а иногда имеет и отрицательное значение. Все это ведет к изменению самого содержания проектной деятельности, которое прорывает ставшие для него узкими рамки инженерной деятельности и становится самостоятельной сферой современной культуры.

Социотехническая установка современного проектирования оказывает влияние на все сферы инженерной деятельности. Это выражается прежде всего в признании необходимости социальной, экологической оценки техники, в осознании громадной степени социальной ответственности инженера и проектировщика.

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). В то же время сам процесс проектирования является нематериальным, характеризуемым как информационно -- обрабатывающая деятельность создания информационных моделей планирования технических работ, технических инноваций и выработки множества методов, средств и процедур для их реализации [8].

Современная тенденция совершенствования процесса проектирования заключается в автоматизации проектирования. Т. к. современный процесс проектирования не сводится просто к подготовке проектной документации. Имеет место комплексное системное проектирование, которое включает в себя сферы познания объектов, социальной потребности в них, оценки их реализуемости и оценки последствий введения их в эксплуатацию. Только такой системный методологический анализ процесса проектирования, предполагающий междисциплинарный подход, способен стать успешным введением в автоматизацию проектирования и сделать такое проектирование эффективным.

Таким образом, 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). В то же время сам процесс проектирования является нематериальным, характеризуемым как информационно -- обрабатывающая деятельность создания информационных моделей планирования технических работ, технических инноваций и выработки множества методов, средств и процедур для их реализации [9].

Современная тенденция совершенствования процесса проектирования заключается в автоматизации проектирования. Т. к. современный процесс проектирования не сводится просто к подготовке проектной документации. Имеет место комплексное системное проектирование, которое включает в себя сферы познания объектов, социальной потребности в них, оценки их реализуемости и оценки последствий введения их в эксплуатацию. Только такой системный методологический анализ процесса проектирования, предполагающий междисциплинарный подход, способен стать успешным введением в автоматизацию проектирования и сделать такое проектирование эффективным.

3. Роль инженера в обществе

Структура современного мира усложняется и диверсифицируется. Все более значительную роль в нем играет техника и созданная человеком техническая среда, причем значение последней будет возрастать, вероятно, и дальше. В таком ракурсе все более значимой становится профессия инженера и, шире, инженерная деятельность, которая охватывает сейчас уже практически все сферы общественной жизни. В массовом представлении понятие инженер многозначно - это создатель новой техники и технологии, проектировщик, исследователь, технолог, дизайнер, организатор производства. Кроме того, в рамках современной инженерной деятельности помимо выполнения традиционных технико-технологических расчетов и проектирования сложных социотехнических систем, инженеры часто вынуждены выступать в роли экспертов при принятии управленческих и политических решений.

Инженер на окружающую его реальность в процессе своей профессиональной деятельности смотрит с практической точки зрения, он постоянно осмысливает рациональность и практическую пользу своих действий. Все, что лежит вне поля его профессии как бы отходит на второй план, заслоняется повседневными профессиональными нуждами.

Инженер проектирует, конструирует технические устройства и обеспечивает их правильное технологическое функционирование. Вместе с тем любые инженерные разработки немыслимы без учета человеческого фактора. Именно он во многих отношениях и определяет эффективность инженерной деятельности. Какие бы средства не вкладывались в ту или иную сферу инженерной деятельности без соответствующего социально-психологического климата они будут малоэффективны, а сам инженерный продукт будет пользоваться незначительным спросом.

Темпы современных производственных процессов и, соответственно, темпы нынешнего обновления техники убыстряются. То обстоятельство, что поколения машин сменяются быстрее, чем поколения людей, требует постоянной актуализации знаний инженера, его непрерывного образования и самообразования. Умение пополнять и обновлять свои знания, самостоятельно учиться связано с четкой ориентацией на нужную информацию в огромном информационном массиве. Это возможно лишь с видением всего поля научно-технического прогресса, определением его основных направлений и тенденций развития. Здесь требуется философская мировоззренческая ориентация инженера, соответствующая логика его мышления и новаторская ее направленность.

Инженер выполняет не только конструкторско-технологическую, но и социальную функцию - он является руководителем определенного производственного коллектива, должен им управлять, уметь работать с людьми, общаться с ними. При этом необходимо иметь в виду, что трансформация современной цивилизации происходит в направлении возрастания значимости возможностей индивида, повышения значения деятельности отдельного человека, роста его свободы и ответственности. Поэтому инженер как руководитель коллектива должен «дойти» до каждого отдельного участника производственного процесса. Он должен обладать, если так можно выразиться, человекознанием, высокими моральными качествами, общей культурой, искусством руководителя и управленческими навыками. Знание философии помогает инженеру в формировании этих черт его личности.

Основные функции инженера достаточно жестко разграничены и закреплены за определенными специальностями.

Функция анализа и технического прогнозирования. Ее выполнение связано с выяснением технических противоречий и потребностей производства. Здесь определяются тенденции и перспективы технического развития, курс технической политики и соответственно намечаются основные параметры инженерной задачи.

Исследовательская функция инженерной деятельности состоит в поиске принципиальной схемы технического устройства или технологического процесса. Инженер-исследователь обязан по роду своей деятельности найти способ «вписать» намеченную к разработке задачу в рамки законов естественных и технических наук, т.е. определить направление, которое приведет к поставленной цели.

Конструкторская функция дополняет и развивает исследовательскую, а порой и сливается с ней. Инженер-конструктор берет за основу общий принцип работы прибора - результат усилий исследователя - и «переводит» его на язык чертежей, создавая технический, а затем и рабочий проект. Из совокупности известных технических элементов создается такая комбинация, которая обладает новыми функциональными свойствами, качественно отличается от всех прочих.

Функция проектирования. Специфика ее содержания заключается, во-первых, в том, что инженер-проектировщик конструирует не отдельное устройство или прибор, а целую техническую систему, используя при этом в качестве «деталей» созданные конструкторами агрегаты и механизмы; во-вторых, в том, что при разработке проекта часто приходится учитывать не только технические, но и социальные, эргономические и другие параметры объекта, т.е. выходить за рамки сугубо инженерных проблем.

Технологическая функция связана с выполнением второй части инженерной задачи: как изготовить то, что изобретено? Инженер-технолог должен соединить технические процессы с трудовыми и сделать это таким образом, чтобы в результате взаимодействия людей и техники затраты времени и материалов были минимальны, а техническая система работала продуктивно.

Функция регулирования производства. Проектировщик, конструктор и технолог совместными усилиями определили, что и как делать, осталось самое простое и одновременно самое сложное - сделать. Это задача рабочего, но направить его усилия, непосредственно на месте соорганизовать его труд с трудом других и подчинить совместную деятельность работников решению конкретной технической задачи - дело инженера-производственника, производителя работ.

Функция эксплуатации и ремонта оборудования. Здесь название говорит само за себя. На плечи инженера-эксплуатационника ложится отладка и техническое обслуживание машин, автоматов, технологических линий, контроль за режимом их работы. Все чаще инженер нужен за пультом оператора.

Функция системного проектирования сравнительно нова для инженерной деятельности, но по значимости превосходит многие другие функции. Смысл ее в том, чтобы всему циклу инженерных действий придать единую направленность, комплексный характер.

Развитие инженерной деятельности после появления инженера протекало необычно стремительно. Союз науки и техники породил лавину технических и общественных перемен, которая по мере движения вперед захватывала все более широкие пласты жизни общества. В отношении инженерной профессии действие научно-технической революции оказалось воистину всеобъемлющим. Прогресс инженерии в ХIХ и особенно в ХХ столетии стал подобен разливу полноводной могучей реки, разветвляющейся к тому же на десятки и сотни новых потоков.

Самые общие, коренные изменения, произошедшие в инженерном деле и приведшие его к небывалому прежде расцвету: в технической сфере - это овладение новыми источниками энергии и создание новых материалов; в социальной области - превращение инженерной специальности в одну из самых массовых, а также те перемены в общественной сущности инженерного труда, которые связаны с установлением нового общественного способа производства; в области научной - прогресс инженерии опирается на становление и развитие технических наук.

Перечисленные явления относятся не только к прошлому, но и к настоящему инженера; история здесь тесно переплетается с современностью.

Профессия инженера прошла долгий путь становления и развития, имеет свои особенности на том или ином этапе истории. Длительное время на эту деятельность смотрели как на неблагородное дело, удел простолюдина, профессия не была популярной. С переходом к феодализму возрастает количественно и качественно категория людей, занимающихся инженерной деятельностью. С развитием машинной индустрии она начинает быстро развиваться, появляется инженер-промышленник, который становится основной фигурой технического прогресса. Бурное развитие машинного производства вызвало к жизни необходимость подготовки кадров, способных решать инженерные проблемы.

В Республике Беларусь высокими темпами развивается строительство новых промышленных и гражданских объектов транспортной, промышленной, гражданской инфраструктуры страны. Городская территория очень дорогая, поэтому решаются вопросы сноса устаревших и аварийных объектов, ветхого жилья, ремонта жилых и служебных помещений. Для более эффективного использования этих территорий на их месте должны быть построены высотные дома. Объем таких работ в ближайшие годы будет только увеличиваться, поскольку многие постройки уже физически изношены или морально устарели. В связи с этим возникает вопрос проектирования специального оборудования для облегчения сноса таких зданий и сооружений, что естественно без инженерных знаний данный вопрос невозможно разрешить.



Заключение

Становление инженерной деятельности и научно-инженерной картины мира не было бы столь успешным, если бы инженерная деятельность не оказалась эффективной. Ее эффективность проявилась как при создании отдельных инженерных изделий, так и более сложных технических систем. Если Гюйгенс сумел создать инженерным способом часы, то сегодня таким способом создаются здания, самолеты, автомобили и бесконечное количество других необходимых человеку вещей. Во всех этих случаях инженерный подход к решению проблем демонстрирует свою эффективность. Венцом могущества и эффективности инженерного подхода является формирование систем, в рамках которых общество и государство научились в заданные сроки решать сложные научно-технические задачи.