Виды инженерной деятельности

Виды инженерной деятельности определяются ее местом и ролью в конкретной системе трудовой деятельности. На первых этапах своего профессионального развития инженерная деятельность была ориентирована на применение знаний естественных наук (главным образом, физики), а также математики на производстве, и включала в себя изобретательство, конструирование опытного образца и разработку технологии изготовления новой технической системы. Инженерная деятельность, первоначально выполняемая изобретателями, конструкторами и технологами, была тесно связана с технической деятельностью (ее выполняют на производстве техники, мастера и рабочие), которая становится исполнительской по отношению к инженерной деятельности. Однако с течением времени структура инженерной деятельности усложняется.

В настоящее время в рамках инженерной деятельности четко выделяются:

1) Инженерно-исследовательская деятельность. Представляет собой деятельность, направленную на конкретизацию имеющихся научных знаний применительно к определенной инженерной задаче. 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.

Предметом внимания инженерных исследований становится содержание технического объекта. Они направлены на выявление закона или оптимального способа взаимодействия сил природы с целью их использования в процессе создания технического объекта. Инженер-исследователь, исходя из функционального назначения того или иного технического устройства и отвлекаясь от его конструкторских характеристик, создает схему этого устройства, обращая внимание на содержание, принцип его действия и отвечая на вопрос: как и почему будет работать данный технический объект?

2) Инженерно-конструкторская деятельность. Представляет собой деятельность, направленную на разработку конструкции технической системы, которая затем материализуется в процессе его изготовления на производстве. Конструкция технической системы представляет собой определенным образом связанные стандартные элементы, выпускаемые промышленностью или изобретенные заново, и является общей для целого класса изделий производства.

Конструирование тесно связано с изобретательской деятельностью, возникшей еще в ранние времена развития технической деятельности. Изобретательская деятельность направлена на создание на основании научных знаний и технических изобретений новых принципов действия, способов реализации этих принципов, конструкции технических систем или отдельных их компонентов. На первых этапах становления инженерной деятельности изобретательство опиралось на эмпирический уровень знания. В условиях развитой технической науки всякое изобретение основывается на тщательных инженерных исследованиях и сопровождается ими. С развитием массового производства для того, чтобы изобретение попало в промышленность, возникает необходимость его специальной конструкторской подготовки.

Инженерное конструирование определяет форму технического объекта. Технический объект (артефакт) может выполнять свое функциональное назначение, обладая определенной формой, учитывающей не только природные законы его функционирования, но и социально-технические требования, нормы, правила. К таким требованиям относятся габаритные размеры, вес, стандартные входы и выходы, энергетические характеристики, условия работы, правила безопасности и т.д. Эти требования в совокупности с принципом действия артефакта определяют его форму, конструкцию.

3) Инженерно-проектная деятельность. Представляет собой деятельность, направленную на формирование связей отдельных элементов технических систем. В качестве данных элементов здесь выступают конструктивно оформленные, законченные и уже готовые технические объекты, способные самостоятельно выполнять отдельные функции. К примеру, при проектировании систем управления такими элементами являются не разрозненные детали, а отдельные приборы, способные воспринять информацию и преобразовать ее в форму, удобную для передачи по линии связи в центр управления. Инженер-проектировщик абстрагируется от принципа действия элементов проектируемой системы, ограничиваясь лишь ее входными и выходными параметрами и конструктивными характеристиками. Он отвечает на вопрос: из чего состоит и как работает техническая система в целом?

4) Инженерно-технологическая деятельность. Предполагает проектирование технологических процессов, выбор технологического оборудования, рациональную организацию взаимодействия людей и техники в процессе производства, повышение эффективности использования техники. Предметом инженерно-технологической деятельности является способ изготовления технического объекта. Функции инженера-технолога в данном случае заключаются в организации производства конкретного класса изделий (например, организация оптической, радиотехнической и электротехнической промышленности, строительство железных дорог, массового производства электроизмерительных приборов и т.д.) и разработке технологии изготовления определенной конструкции технической системы. Инженерам-технологам принадлежит ведущее место не только в структуре инженерной профессии, но и в производстве, использовании и воспроизводстве технического базиса общества. Инженеру-технологу принадлежат функции проектировщика, производственника и эксплуатационника.

Указанные виды инженерной деятельности также имеют свою дифференциацию. В то же время зачастую крупные инженеры одновременно сочетают в себе и изобретателя, и конструктора, и технолога. Однако современное разделение труда в области инженерной деятельности неизбежно ведет к специализации инженеров, работающих преимущественно в сфере либо инженерного исследования, либо конструирования, либо проектирования или технологии изготовления технических систем.

 

Инженерное мышление

Инженерная деятельность имеет творческий характер. Она предполагает в процессе применения открытых естественными науками законов не только модифицировать их в форму, возможную для этого применения, но и воплотить их в новой технике и технологии. Этот процесс является наиболее трудным и ответственным. В процессе своей деятельности инженер материализует творческий характер своего труда. 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 о том, что в области инженерного творчества существует большая свобода выбора, имеются многозначные конкретные техническо-технологические решения.

Специфика данного процесса накладывает свой отпечаток на особенности инженерного мышления. Творчество инженера имеет определенную структуру и определяемые этой структурой этапы развития.

Выделяют следующие этапы технического творчества:

1) критическое осмысление существующего положения вещей на базе экспериментальных материалов и логических рассуждений, формирование проблемной ситуации; результатом становится формулировка конкретной технической задачи, которая становится основой дальнейших творческих поисков;

2) формирование новой технической идеи при реализации поиска решения определенной технической задачи; с этой целью применяется набор ряда поисковых методов;

3) этап разработки идеальной модели технического объекта (структурной и функциональной схемы будущего технического объекта) как результата схематизации новой технической идеи; на этом этапе протекает процесс обоснования, продумывания и создания образца будущего технического объекта;

4) этап конструирования технического объекта, переход от мысленного построения к реальным разработкам; результаты конструирования выражаются в эскизном и техническом проектах, в рабочих чертежах или модельно-макетном воплощении; происходит движение от изобретения в форме идеальной модели или патента до рабочих чертежей или спецификаций и далее до действующих моделей, экспериментальных или производственных образцов;

5) этап воплощения изобретения в новом техническом объекте: первоначально создается экспериментальный образец, который предоставляет возможность на основе данных экспериментов сделать доработку конструкторско-технологических разработок; затем для испытаний артефактов в промышленных условиях создается промышленный образец; и, наконец, новая техника и технология запускается в серийное или массовое производство.