Меню Рубрики

История развития техники с точки зрения развития технических систем

А. Кынин, В. Леняшин, Н.Фейгенсон.

Человечество создает и развивает Технические Системы (ТС) в соответствии с объективными Законами Развития Технических Систем (ЗРТС). Знание этих законов позволяет предсказывать возможное изменение параметров ТС в будущем. Основы ЗРТС были изложены в статье Г. Альтшуллера [ 1 ] и затем развиты в работах Г. Альтшуллера, Б. Злотина, Ю. Саломатова и В. Петрова [2, 3, 4, 5] и других. В последнее время большое внимание вопросу описания процессов развития систем уделяет Д. Кучерявый [ 6 ].

Целью представленной работы является коррекция существующих понятий, связанных с ЗРТС при минимальном изменении существующей системы Законов.

Мы предлагаем объединить существующие законы повышения идеальности и развития по S-образной кривой в общий Закон Существования Технических Систем. Формулировка Закона: Все ТС проходят стадии возникновения, развития и стагнации (вплоть до возможного исчезновения) по «линии жизни». При этом идеальность системы (которая коррелирует с ее эффективностью), непрерывно растет вдоль «линии жизни», а изменение эффективности системы описывается неубывающей кривой, близкой к S-образной.

Определимся, что именно является объектом нашего исследования. Мы будем рассматривать не отдельно взятую систему, а популяцию ТС, то есть изменение параметров не конкретного пассажирского автомобиля, а тенденцию изменения параметров некоего множества пассажирских автомобилей в мире во времени. Причем, будем делать различия между рекордными моделями и серийными популяциями систем. Рассмотрение рекордных систем необходимо, поскольку именно они определяют пределы развития для серийных систем, но они имеют отличия в процессе развития. Среди серийных моделей будут рассмотрены не все выпускаемые модели, а только лидирующие системы, то есть образцы, дающие начало новой серии.

Также имеются отличия в развитии у систем, имеющих различное назначение. Системы, удовлетворяющие потребности большой группы людей будем называть системами коллективного использования. Такие системы обычно, многофункциональны, выпускаются сравнительно мелкими сериями, либо индивидуально (самолеты, корабли, автомобили) и их развитие предваряется появлением рекордных систем. При этом «линии жизни» рекордных систем значительно опережают развитие серийных систем. Системы, которые непосредственно удовлетворяют потребности человека, будем называть системами индивидуального использования. Такие системы, как правило, однофункциональны и выпускаются крупными сериями (плееры, бытовые телевизоры и.т.д.). Для них не характерно наличие рекордных систем. Системы, действие которых направлено не человека, а на другую систему будем называть поддерживающими системами (подсистемами). Они обычно также однофункциональны. Это двигатели, измерительные системы, материалы и т.д.

Будем различать системы первичные, то есть ТС, которые пришли непосредственно на смену природным системам (автомобиль — лошадь), либо созданные заново (самолет) и вторичные, которые заменили предшествующие ТС с другим принципом действия (самолет реактивный — винтовой).

Далее, предлагаем разделить понятия развития, роста и эволюции систем.

Рост количества систем (выпуска) во времени определяется их тиражированием (выпуском) для удовлетворения потребности со стороны Надсистемы (общества). Рассматривать общее количество используемых систем, затруднительно, так как оно определяется временем эксплуатации. Кривые роста всегда начинаются с «1», так как до этого момента системы не существовало. Рост систем, которые продолжают пользоваться постоянным спросом и занимают определенную нишу, описывается кривыми, близкими к S-образным. Рост систем, которые были вытеснены с рынка конкурирующими системами, описывается колоколообразным кривым.

Развитие системы — это изменение во времени ее параметров (или их совокупности), то есть качества, без изменения физического принципа действия. Кривые развития всегда начинаются с какой-либо определенной величины, поскольку систем с нулевыми значениями параметров не существует. У каждой новой модификации существующей системы параметры обычно улучшаются. Развития систем может в ряде случаев описываться кривой близкой к S— образной.

Эволюция системы — это появление и развитие новой системы с увеличение эффективности и сохранением ее предназначения при изменении физического принципа работы. Каждая новая система образует свою «линию жизни». При этом совокупность «линий жизни» отдельно взятых систем описывается т.н. обобщающей кривой, которая имеет форму, близкую к S-образной.

В данной работе представлены следующие положения:

1. На зависимости какого-либо параметра от времени могут располагаться только системы, имеющие одинаковую функцию (пассажирские самолеты). Системы располагаются на одной кривой вне зависимости от изменения материала рабочего органа, либо смены вспомогательных подсистем без изменения принципа их действия (для корабля смены: дерево-железо, замена движителя и т.д.). Это является отражением тренда опережающего развития Рабочего Органа.

2. Общий тренд для основных параметров системы в процессе развития повышается, но значения отдельных параметров системы могут уменьшаться, если появляются ограничения со стороны Надсистемы (например, уменьшение мощности двигателей при повышении их эффективности).

3. Системы в процессе развития могут достигать своих предельных значений, если их не вытесняет более совершенная система. Пределами развития параметров систем являются:

3.1. Для рекордных систем это физические барьеры. В этом случае дальнейшее развитие системы возможно только со сменой ее основного принципа действия.

3.2. Для серийных систем это технические ограничения со стороны Надсистемы (экономика, безопасность и т.д.).

4. Графики зависимости отдельно взятого параметра системы могут иметь «ступеньки», т.е. задержки в развитии. Эти задержки могут вызываться следующими причинами:

4.1. Когда главные параметры системы коллективного использования удовлетворяют большинство потребностей Надсистемы, то начинается массовый выпуск этих системы (рост). Однако когда увеличивается количество систем, то при этом развитие рекордных систем временно прекращается, так как нет необходимости и возможности улучшать их параметры. При этом параметры серийных систем догоняют рекордные. Дальнейшее увеличение параметров системы начинается, когда первоначальные запросы Надсистемы будут удовлетворены и появляются новые, повышенные запросы.

4.2. Система сталкивается с временными проблемами в развитии. В этом случае изобретатели начинают совершенствовать какой-либо параметр в ущерб другим. Например, масштабировать системы без учета всего комплекса свойств. Это является отражением Закона неравномерности развития и характерно для систем индивидуального использования.

4.3. Развитие системы ограничивается возможностями поддерживающей подсистемы. Это могут быть параметры используемого двигателя, свойства материала, возможности существующей технологии а также параметры надсистемы (причалы, рельсовый путь, ВПП . ).

5. Зависимости изменения отдельно взятых параметров могут иметь S-образную форму. Это справедливо для систем:

5.1. Которые не имели каких-либо ограничений в процессе своего развития (См. п.п.4).

5.3. Вторичных, которые использовали уже существующую инфраструктуру первичных систем (люминисцентные – филаментные лампы, тепловозы — паровозы). Такие системы имеют укороченный 1-й участок на S- кривой по сравнению с первичными.

6. Если какие-либо параметры системы соответствуют «нишевым» потребностям, то есть потребностям, которые соответствуют запросам Надсистемы, то эта система становится родоначальником нового типа систем и общая зависимость для параметров «расщепляется» (параметры средне-магистральных самолетов, диагональ мониторов для компьютеров).

7. Если система полностью удовлетворяет «нишевым» потребностям (по определению Злотина, «совершенные» — consummate), то такие системы могут оставаться неизменными долгие годы (Самолет «Дакота», автомат Калашникова).

8. Развитие системы обычно описывается S— образной кривой, когда в рассмотрение включаются только лидирующие представители серийных систем и описания системы используется комплексный параметр. Этот параметр обязательно включает взаимоисключающие характеристики системы (скорость-грузоподъемность). В этом случае развитие системы происходит через разрешение противоречия. Обобщенный параметр определяет эффективность системы и никогда не убывает (См. п.п.2). Это является отражением Технического Противоречия и закона Повышения Идеальности.

Рассмотрим пассажирский и грузовой водного транспорт. Предназначением этого вида транспорта является перемещение пассажиров по воде. Это типичная система коллективного использования. Рабочим органом является корпус корабля. Важнейшим параметром этого вида транспорта является его водоизмещение, поскольку именно оно определяет способность судна выполнять свое предназначение.

Рис.1. Зависимость водоизмещения крупнейших кораблей и судов.

На Рис.1 представлены данные по грузоподъемности кораблей и судов до 1900 г. Это боевые корабли [7]: парусные деревянные (1), паровые деревянные (2), паровые железные (3), а также крупнейшие паровые пассажирские суда (4) [8].

Из графика следует, что водоизмещение самых разных видов судов и кораблей с удовлетворительной точностью ложится на одну общую зависимость от времени. Небольшая задержка в развитии в 1800-1820 г.г. связана, скорее всего, с тем, что деревянные корабли обладали недостаточной продольной прочностью. На этой зависимости практически не отразились проблемы, связанные с изменением материала корпуса (рабочего органа) с дерева на железо и смены движителя с колесного на винтовой. На более общей зависимости (См. Рис. 2) также не заметны замена клепаного судостроения на сварное и вытеснение паровой машины дизелем.

По нашему мнению малое влияние рассмотренных факторов связано со следующими причинами. Смена материала рабочего органа и замена движителя не оказали влияния на общую зависимость, потому что эти системы прошли период объединения с предыдущими альтернативными системами (композитный набор, колесно-винтовые суда и.т.д.). Паровые суда, являясь новой системой в рамках эволюции ТС «пассажирский транспорт», образовали собственную кривую развития, но она быстро достигла общую кривую развития и слилась с ней. Так как паровые суда это вторичная система, то начальный участок у них почти отсутствует. При этом паровые суда также прошли период объединения с парусами.

Однако, система «парусный корабль» не исчезла. Парусники со стальными корпусами производились еще в начале ХХ века. Возникает соблазн представить этот факт, как снижение параметра ТС (в данном случае скорости) со временем по сравнению с рекордными чайными. Однако, это не так. Скорость этого класса судов была изначально ниже, чем у клиперов, но она не уменьшилась в рамках рассматриваемого класса систем, а напротив, немного возросла.

На Рис.2 представлены данные по увеличению водоизмещения лидеров, то есть крупнейших железных моторных пассажирских судов [8] (А) и количества судов (B) по данным регистрации в агентстве Ллойда (1, 2, 3) [9, 10, 11]. Этот показатель коррелирует с общим количеством кораблей в мире.

На графике роста водоизмещения видна явная задержка в развитии кораблей-лидеров в 1950-1980 г.г., причем наблюдался заметный рост общего количества кораблей. В это же время также наблюдается резкий рост стали, используемой для судостроения, что также является косвенным признаком значительного роста мирового флота [ 12 ].

Рис.2. Зависимость водоизмещения крупнейших пассажирских судов и общего количества кораблей от времени.

С нашей точки зрения это явление вызвано целым комплексом причин.

Во-первых, когда параметры системы достигли уровня потребности Надсистемы, то нет необходимости улучшать их параметры. Это не значит, что суда перестали улучшать. Но упор в изменении данной ТС был сделан на такие усовершенствования, как отработка технологий поточной сборки, удешевление эксплуатационных затрат и т.д. Дальнейшее увеличение параметров системы начинается, когда первоначальные запросы Надсистемы будут удовлетворены и появляются новые, повышенные запросы (См. п.п.4.1).

Во-вторых, развитие системы ограничивается возможностями поддерживающей подсистемы, в данном случае это причалы, каналы, мосты и т.д. (См. п.п.4.3). И только тогда, когда эти проблемы были решены, система продолжила свое развитие.

Рассмотрим теперь эволюцию рельсового (железнодорожного) транспорта. Это тоже пример системы коллективного использования. На Рис. 3 приведены данные по росту скоростей рекордных образцов электрических (1), дизельных (2) и паровых (3) локомотивов [13]. Конечно, скорость не является единственной характеристикой этого вида транспорта, но она, в целом, отражает тенденции его развития.

На смену паровозу пришел тепловоз, что отвечало эволюции ТС «рельсовый транспорт». Как и в случае кораблей, смена в локомотивах только типа двигателя с парового на дизельный очень мало сказалась на характере зависимости скорости от времени. Ведь, несмотря на разницу в конструкции, дизель также является тепловым двигателем. Произошло изменение типа двигателя, но это изменение не кардинальное, поскольку «рабочий орган» — колесо, не изменился. Поэтому ТС «тепловоз» продолжает процесс развития предшествующей системы «паровоз».

А вот электрический локомотив начал свою линию, хотя и достаточно близкую к локомотивам с тепловыми двигателями. Это вполне объяснимо, так как у электрических локомотивов не только изменился принцип действия двигателя, но и Источник Энергии ушел в Надсистему. Именно это позволило электровозам занять сейчас лидирующее положение в этом виде транспорта.

Кстати, ТС «паровоз» также никуда не исчезла, а продолжает использоваться в развивающихся странах.

Рис.3. Увеличением скоростей паровозов (А) и рост длины железнодорожных путей в США (В) в зависимости от времени.

На Рис. 4 приведены данные по росту скоростей паровозов (А) [13] и длины железнодорожных путей в США (В) [14]. На зависимости «скорость-время» для этой системы после подъема, начавшегося в 1820 г.г., наблюдается явная «ступенька» в районе 1860-1890 г.г. В это же время произошло заметное увеличение длины железнодорожных путей в США, а также значительный рост производства и качества стали, которая использовалась железнодорожным транспортом.

Рис.4. Увеличением скоростей паровозов (А) и рост длины железнодорожных путей в США (В) в зависимости от времени.

Можно предположить, что такая остановка в развитии имеет причины, сходные с проблемами развития водного транспорта. Действительно, созданная Надсистема «рельсы-шпалы» явно ограничила возможности роста скорости. Кстати, до сих пор скорость 120-150 км/ч является предельной для обычных составов. Кроме того, именно тогда наблюдалась остановка в повышении эффективности паровых двигателей [15].

Следующей системой для рассмотрения были выбраны самолеты. Это также по большей части система коллективного использования.

Рис.5. Зависимость скоростей самолетов от времени

На Рис. 5 представлены зависимости скорости различных летательных аппаратов от времени. Эти графики для скоростей рекордных винтовых самолетов: (1) — [ 16], (2)- [ 17]; рекордных реактивных самолетов (3) — [18 ], (4) — [19] и лидирующих представителей серийных пассажирских самолетов (5) — [ 20].

Читайте также:  С точки зрения а тойнби история представляет собой

На графике нанесены только параметры лидирующих моделей, которые затем, при совпадении с запросами Надсистемы, становились родоначальниками новой ветви ТС. Так, от общей зависимости отпочковались самолеты малой (известная всем «Сессна»), средней и прочих авиаций.

На рисунке видно, что рекордные скорости, как для винтовых, так и для реактивных самолетов, достаточно хорошо ложатся на одну общую обобщенную кривую. Это подтверждает уже высказанное предположение, что смена физического принципа двигателя (подсистемы) без изменения рабочего органа не оказывает влияния на характер кривой развития. Тем более что и в этом случае наблюдались варианты объединения альтернативных систем (реактивные стартовые ускорители для винтовых самолетов). Поскольку, реактивный самолет является типичной вторичной системой, то не его кривой развития первый участок практически не заметен, как и в случае паровых судов и тепловозов.

Винтовой самолет испытывал в своем развитии задержки в районе 1910, 1915 и в 1930-40 г.г. По мнению Д. Мартино [23] эти остановки в росте скоростей самолетов связаны с достижением определенных технических барьеров. С ним трудно не согласиться, но необходимо отметить, что преодоление всех этих барьеров сказалось на винтовых самолетах, но практически не отразилось на реактивных, которые являлись вторичной системой. Т.е. данные проблемы были уже решены предыдущей системой (См. п.п. 5.3).

Необходимо заметить, что способствовать развитию могут и системы, основанные на ином физическом принципе, но в процессе своего развития уже решившие поставленные проблемы. Так на зависимости рекордов высоты для самолетов нет задержек в развитии. Это вызвано тем, что проблемы достижения высоты уже были решены на стратостатах.

Для характеристики эффективности пассажирских самолетов был выбран комплексный критерий пассажиро-километры в час, согласно п.п.8. На Рис. 6 приведены данные по зависимость эффективности (A) в пассажиро-километрах в час и скорости (B) в милях/час пассажирских самолетов от времени создания по данным (1) — [ 24], (2) — [ 25], (3) Конкорд и ТУ-144 [ 26] и (4) ДС-3 [22 ].

Рис.6. Зависимость эффективности в пассажиро-километрах в час (А) и скорости (B) в милях/час пассажирских самолетов от времени их создания.

Этот параметр оказался пригодным для описания систем, движения которых основано на различных физических принципах, но выполняет одинаковую функцию. В то же время, использование только одного из параметров — скорости приводит к гораздо большему разбросу данных (см. Рис 5 В). А сверхзвуковые самолеты в этом случае вообще выпадают из общей тенденции.

На графике есть очень необычный объект. Это легендарный самолет ДС-3 (он же «Дакота» и Ли-2). Выпущенный в 1935 году он достиг максимального для самолетов показателя выпуска (14000 штук) и непревзойденного времени жизни (он до сих пор эксплуатируется в Африке и Латинской Америке). Линия развития этих самолетов «отпочковалась» от общей зависимости и заняла свою нишу. Этот самолет является типичной «совершенной» системой. То есть, его основные параметры настолько соответствовали удовлетворению потребности в данной нише, что практически не требовали улучшения.

Все рассмотренные нами транспортные системы являются многофункциональными. В то же время, существует много систем, которые выполняют только одну функцию.

Например, предназначением дисплеев является создание зрительного образа. Для этого могут применяться устройства, основанные на самых различных физических принципах, но имеющие сравнимые параметры для потребителя.

Очень интересно происходило развитие дисплеев и телевизоров. В течение почти 20 лет размеры телевизоров с Электронно-Лучевыми Трубками (ЭЛТ) как черно-белых, так и цветных, не превосходили 20 дюймов по диагонали. Причем, зависимость для черно-белых телевизоров практически слилась с линией развития цветных. Затем, в районе 1987 года в широкой продаже появились мониторы для компьютеров. Вместе с телевизорами они увеличили свои размеры. Однако бытовые телевизоры задержались на отметке 32′, тогда как мониторы достигли 42′, после чего, видимо, достигли пределов развития. Судя по всему, размер 32′ является оптимальным для использования в бытовых условиях.

А вот развитие Жидко-Кристаллических (ЖК) экранов пошло по совершенно другому сценарию. Здесь первыми появились как раз мониторы. И только в 1995 в Самсунге началось массовое производство ЖК телевизоров. Весьма интересно, что и ЖК вошли в нишу 32′. В то же время, рекордные образцы ЖК уже достигли размеров 80′ и продолжают расти.

Такое поведение подтверждает предположение о заполнении определенных «ниш» в развитии ТС, как это было ранее показано на примере самолета ДС-3 (См. Рис. 7).

Зависимости представлены на Рис. 7, где (1) – это мониторы ЭЛТ, (2) мониторы ЖК, телевизоры (3) – черно-белые ЭЛТ, (4) – цветные ЭЛТ, (5) – цветные ЖК. Данные по мониторам взяты из работы [27], сведения о размерах экранов телевизоров фирмы Самсунг были собраны и любезно предоставлены О. Хомяковым.

Рис.7. Зависимость от времени разрешения размера по диагонали для телевизоров и мониторов.

В работе [27] также приведены отдельные временные графики зависимостей размера монитора по диагонали (дюйм), разрешения (пиксель на дюйм) и относительной стоимости 1 дюйма экрана. Графики зависимости размеров по диагонали и разрешения дисплеев на основе Электронно-Лучевых Трубок (CRT), Жидких Кристаллов (LCD) и плазменных дисплеев (PDP) представлены на Рис.8.

Графики разрешения и размера дисплея по диагонали имеют явно выраженные «ступеньки».

Для дальнейшего анализа нами был введен комплексный критерий эффективности дисплея в размерности Разрешение — Диагональ в единицах «пиксель на дюйм *дюйм (диагонали)». График такой зависимости представлен на Рис.8 С.

Этот график имеет S — образную форму, несмотря на то, что исходные графики имеют «ступени» в развитии. Аналогично выглядят зависимости эффективности для других типов дисплеев, а также различных типов принтеров (матричные, струйные, электронные).

Рис.8. Зависимость от времени разрешения (А), размера по диагонали (В) и комплексного показателя эффективности (С) для CRT (ЭЛТ) дисплеев.

Это позволяет сделать предположение, что в процессе роста разные параметры системы возрастают в разные промежутки времени. То есть, в какой-то момент времени быстрее увеличивалось разрешение, в какой-то — размер. Однако, при использовании комплексного критерия, эта разница сглаживается, и форма зависимости приближается к S — образной. По нашему мнению, это является отражением того, что данные параметры являются антагонистами, т.е. развивая систему, изобретатели решали возникающее противоречие разделением требований к системе во времени.

В представленной работе классифицированы основные виды кривых развития, показана их взаимосвязь для различных ТС. Предложены критерии выбора параметров, которые должны описывать развитие системы. Эти рекомендации позволят улучшить понимания процесса развития техники и позволят более точно прогнозировать этот процесс в целях создания новых образцов техники.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Альтшуллер Г.С., О прогнозировании развития технических систем

2. Альтшуллеp Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В. ПОИСК HОВЫХ ИДЕЙ: ОТ ОЗАРЕHИЯ К ТЕХHОЛОГИИ Кишинев, «Каpтя Молдовеняскэ» ? 1989

3. Саломатов Ю.П. СИСТЕМА РАЗВИТИЯ ЗАКОНОВ ТЕХНИКИ 2001

4. Владимир Петров Серия статей «Законы развития систем

5. А. Любомирский, С. Литвин ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ — 2003

6. Dmitry KUCHARAVY, Roland DE GUIO //Application of S-shaped curve ETRIA TRIZ FUTURE CONFERENCE 2007, Frankfurt, November 7

9. Comparison of the coverage of the Lloydэs and Répertoire Générale registers http://homepages.ihug.co.nz/

13. Further information: Land speed record for railed vehicles http://en.wikipedia.org/wiki/High-speed_rail

14. Growth of the Railroad Network in the United States G. Lloyd Wilson and Ellwood H. Spencer //Land Economics, Vol. 26, No. 4 (Nov., 1950), pp. 337-345

15. Heebyung Koh, Christopher L. Magee A functional approach for studying technological progress: Extension to energy technology Technological Forecasting & Social Change (2007)

16. Дж. Мартино (JOSEPH P. MARTINO) -ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ (Перевод с английского Technological Forecasting for Decisionmaking NEW YORK — 1972)-1977

18. Дж. Мартино (JOSEPH P. MARTINO) -ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ (Перевод с английского Technological Forecasting for Decisionmaking NEW YORK — 1972)-1977

20. BOEINGOS AIRPLANE HISTORY http://seattlepi.nwsource.com/boeing/boeingplanes.pdf

23. Дж. Мартино (JOSEPH P. MARTINO) -ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ (Перевод с английского Technological Forecasting for Decisionmaking NEW YORK — 1972)-1977

25. Дж. Мартино (JOSEPH P. MARTINO) -ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ (Перевод с английского Technological Forecasting for Decisionmaking NEW YORK — 1972)-1977

27. Ashish Sood and Gerard J. Tellis Understanding the Seeds of Growth: Technological Evolution and Product Innovation http://www.marshall.usc.edu/emplibrary/wp04-04.pdf

В тексте сохранены авторская орфография и пунктуация.

Представленный фрагмент произведения размещен по согласованию с распространителем легального контента ООО «ЛитРес» (не более 20% исходного текста). Если вы считаете, что размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.

Оплатили, но не знаете что делать дальше?

Автор книги: Лев Певзнер

Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование

Текущая страница: 1 (всего у книги 1 страниц)

История часов как технической системы
Использование законов развития технических систем для развития техники
Лев Певзнер

© Лев Певзнер, 2017

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

В этой книге описано развитие часов, как технической системы, с точки зрения теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), с описанием выявленных в ТРИЗ закономерностей. Книга поможет преподавателям ТРИЗ и студентам увидеть многие закономерности развития технических систем, которые проявились при развитии часов.

К читателю

Это книга не столько о часах, сколько о законах развития технических система на примере развития часов. Я постараюсь показать, как в зависимости от развития потребностей людей с течением времени развивались различные типы часов. Вы увидите как развитие потребностей в измерении времени и повышение уровня развития техники позволяли постоянно создавать все новые и новые системы, повышая точность измерения времени и удобство работы со временем. Именно на часах хорошо просматривается переход от одного принципа действия системы к следующему (в ТРИЗ говорят переход от отдной S-кривой к другой), повышающего идеальность системы. Хорошо просматривается и взаимосвязь между потребностями и массовостью производства, а также доступностью часов, все более и более широкому кругу Потребителей.

Развитие часов – это постоянное стремление человека к более точному отсчету времени, при постоянном стремлении к уменьшению размеров устройства часов! Таким образом, наблюдаются две тенденции:

– повышение точности часов;

В этой работе мы рассмотрим развитие часов, как технической системы и проявление при этом общих закономерностей развития технических систем, а также проникновения часов, как технической системы, в жизнь общества.

1. Древние времена

Не буду утверждать, что все, о чем я пишу, так и было. Свидетелей не осталось, а документы в то время люди не писали. Но можно догадаться, что, наблюдая за природой, люди, могли определить, что день сменяет ночь, а потом снова начинается день. Так и определяли время – утро, полдень, вечер. Также они заметили, что лето сменяет зиму, а потом снова наступает лето, и вполне могли определить, количество дней в году.

Одним из первых календарей создали египтяне в 4-м тысячелетии до н. э. Уже тогда они знали, что в году 365 дней, которые были разделены на 12 месяцев по 30 дней в каждом. В конце года они добавляли 5 праздничных дней, не входивших в состав месяцев. Египетский календарь стал прообразом современного календаря.

Это были грубые оценки, но они были вполне приемлемы для того времени и для начала работы человека со временем. Ниже мы немного поразмышляем о допустимой и рациональной точности определения времени.

Так или иначе, но к временам Римской империи был заложены основы работы со временем, а Римские императоры несколько уточнили их, распределив более точно число дней в каждом месяце, определив, что в году 365 дней. Однако и это было неточным, поэтому позднее сделали каждый четвертый год «високосным», то есть на день больше. А еще позднее уточнили и это, сделав раз в столетие один високосный год не високосным.

С течением времени, а точнее с развитием общества, точность измерения типа утро, полдень, вечер, ночь перестали устраивать людей. Поэтому древние Греки и вавилоняне решили разделить сутки на две части – день и ночь, в каждой из которых было по 12 равных частей – часов. Но длина ночи и дня менялась в течение года, поэтому просто разделили сутки на 24 равных по длительности промежутков времени и назвали их часами. И хотя у военных так и остались 24 часа, но мирной жизни у многих так и осталось день и ночь. И если в России часто используется исчисление в 24 часа, то, например, в США, нет времени более чем 12 часов, а четко определяется время до полуночи до полудня (АМ), и от полудня до полуночи (РМ).

Достаточно скоро и эта точность перестала устраивать, и тогда каждый час разделили на 60 минут, а затем, каждую минуту на 60 секунд. Почему 60? Доподлинно это неизвестно, но скорее всего, это пришло от шумерской культуры.

Было на самом деле или это одна из легенд? Так ли это важно! Главное, что люди пришли к необходимости измерять время и создавать приборы для этого.

2. Приборы для измерения времени в древние времена

Это было время, когда не было электронных часов, а юноша мог сказать своей девушке – «Дорогая, встретимся у пальмы, когда Солнце будет на закате!». И она приходила, может раньше, может позже, но никто не мог определить насколько она опоздала. И именно Солнце стало первым прибором определения времени.

Читайте также:  Какое зрение должно быть у машиниста крана
2.1. Солнечные часы

(первое поколение приборов для измерения времени)

Первые документально подтвержденные упоминания о солнечных часах – надпись в гробнице фараона Сети I (Илл. 1 и 2). Она была сделана в 1306—1290 г.г. до н. э. Там говорится о солнечных часах, измеряющих время по отбрасываемой тени. К сожалению, сами солнечные часы не были найдены.

Илл 1. Голова статуи Сети I.

Первые инструменты для измерения времени, найденные археологами и, сделанные по этому принципу относятся еще ко времени правления фараона Тутмоса III (1479—1425 гг. до н.э.). И затем долгие годы человек не имел других часов, кроме солнечных. Точность была, прямо скажем, не самая лучшая, но вполне достаточная для нужд человека того времени.

Илл. 2. Реконструкция солнечных часов по описанию из гробницы Сети I

Первые солнечные часы были неудобно, поскольку тень изменялась линейно. Положение изменил первый циферблат, более наглядный и удобный. После того как его разметили, тень стала указывать время на круглой шкале (Илл. 3).

Илл. 3. Солнечные часы и тень, указывающая время

Солнечные часы практически не совершенствовались все время своего существования, разве что плоскость стала не горизонтальной, а наклонной, что позволяло в вечернее время более точно определять час.

С точки зрения законов развития техники – это согласование формы – наклона плоскости часов с положением Солнца на небе (Илл. 4.).

Илл. 4. Экваториальные солнечные часы в Запретном городе (Китай 1100 г до н.э).

Развитие государственности в различных уголках мира вызвало потребность в более точном измерении времени. В Римской империи, где солнечные часы появились в 293 году до н.э. они стали использоваться повсеместно. А далее они стали распространяться по всей Европе и Азии.

С точки зрения ТРИЗ, солнечные часы – почти идеальная система. Она не требует энергии, в ней почти нет элементов. Солнце, как ресурс, выполняет всю работу.

Примечание: любопытной особенностью солнечных часов в Южном полушарии является то, что тень в полдень – на юге, а Солнце – на севере; видимый путь Солнца по небосводу проходит справа налево, поэтому нумерация часов идёт против часовой стрелки (Илл. 5.).

Илл. 5. Горизонтальные солнечные часы в городе Перт, Австралия

Недостатком, правда, было то, что ими нельзя было пользоваться в пасмурную погоду (хотя это не было большой проблемой, поскольку ненастье в Египте бывает не часто). Другое дело, что ими нельзя было пользоваться в помещении, а вот это вызывало много проблем сенаторов Рима.

2.2. Водяные часы

(второе поколение приборов для измерения времени)

Недостатки солнечных часов устранили водяные часы. Хотя водяные часы были изобретены еще в древнем Египте, но широкое распространение, они приобрели только в Риме. Первые водяные часы устроил в Риме верховный жрец Сципион Назик в 157 году до н.э. (Илл.6.)

Внимание! Это ознакомительный фрагмент книги.

Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра — распространителя легального контента ООО «ЛитРес».

Представленный фрагмент произведения размещен по согласованию с распространителем легального контента ООО «ЛитРес» (не более 20% исходного текста). Если вы считаете, что размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.

История развития техники с точки зрения развития технических систем

Интерес к истории развития техники в нашей стране является традиционным и имеет глубокие корни. Еще в XIX в. отечественными учеными было опубликовано немало исследований по различным отраслям науки. Но вначале это были исследования ученых-одиночек, не координированные в общегосударственном масштабе.

С начала XX в. начался и новый этап в развитии ис­тории техники как самостоятельного научного направле­ния, в становлении организационных форм исследователь­ской деятельности. В учебные программы средних и выс­ших технических учебных заведений стали включаться курсы по истории техники; широкую практику получило чтение лекций по истории различных отраслей техники в народных университетах, домах культуры, музеях. Этой же тематике начали посвящаться многие научные съезды и конференции, исследования во втузах страны.

Резко возросший интерес к прошлому техники и ис­тории ее развития предопределил организационные меры по развитию историко-технических исследований и ста­новлению истории техники как самостоятельной науки в общегосударственном масштабе. В 1922 г. при Акаде­мии наук была создана «Комиссия по истории знаний», выпустившая ряд книг по технико-исторической темати­ке. При научно-инженерных обществах начали организо­вываться группы исследователей по истории техники, вы­шли из печати первые работы Ю.К. Милонова, В.В. Данилевского, А.И. Сидорова и др. ученых.

Дополнительный импульс расширению исследований, становлению истории техники как науки и организации ее преподавания придали решения ноябрьского 1929 г. Пленума ЦК ВКП(б) «О подготовке технических кадров». В них прямо указывалось на необходимость введения кур­са истории техники в программы технических учебных заведений. С этого времени предмет истории техники стал считаться обязательным, начали разрабатываться програм­мы и организовываться специальные кафедры истории техники. Стали разворачиваться исследования по истории техники и в системе АН СССР, в рамках созданного в 1932 г. Института истории науки и техники.

Следующим важным этапом явилась организация в 1944 г. Комиссии по истории техники при Отделении технических наук АН СССР, в состав которой вошли академики А.А. Байков, И.П. Бардин, Г.М. Кржижановский и др. видные отечественные ученые. Главное внимание историков техники в послевоенное время было сосредо­точено на использовании отечественного научного насле­дия, активизации исследований, прерванных войной. По­вышенное внимание к истории развития техники обусло­вило новую постановку вопроса о ее преподавании. В результате широкого обсуждения проблемы 14.01.48 г. вышел важный приказ Министра высшего образования СССР «0 преподавании истории науки и техники в выс­ших учебных заведениях». Он в очередной раз подтвер­дил необходимость преподавания истории науки и техни­ки в вузах и организации соответствующих кафедр.

Стали восстанавливаться расформированные в годы войны кафедры истории техники, возобновляться их на­учная и педагогическая деятельность, создаваться необ­ходимые программы, учебники и учебные пособия. И ре­зультаты не замедлили сказаться — резко возрос интерес к техническим знаниям, поднялся престиж технических учебных заведений.

На начало 50-х гг. приходится пик активности исто­рико-технических исследований и совершенствования си­стемы преподавания. Правда, не обошлось и без «переко­сов». Одержимые духом патриотизма некоторые истори­ки техники начали искать первооткрывателей только в своей стране, обозначились тенденции к пропаганде при­оритетности «советской», «социалистической» науки и техники, были в известной степени утрачены принципы объективности и интернационализма.

С середины 50-х гг. наметились спад активности тех­нико-исторических исследований, заметное охлаждение к пропаганде знаний истории техники, исключение этого предмета из вузовских программ. С 1956-58 гг. препо­давание истории техники в вузах начало вообще свора­чиваться, стали закрываться или перепрофилироваться кафедры истории техники. Раздутые до неприличия и в корне идеологизированные курсы «История КПСС», «Марксистско-ленинская философия» и прочие, куриру­емые непосредственно ЦК КПСС, стали теснить не толь­ко общеинженерные, но и профилирующие дисциплины в технических вузах.

В результате курс истории техники оказался в числе тех, которые вообще оказались «за бортом». Более того, из учебников по техническим дисциплинам стали исче­зать традиционные разделы, посвященные истории разви­тия соответствующих областей техники. Сыграли свою негативную роль не только партийно-политические уста­новки, но и объективные причины, связанные с наступле­нием научно-технической революции, развитием и рас­пространением технократических концепций.

Перестройка системы высшего образования в после­дние годы не могла не коснуться и отношения к истории техники — обозначился процесс ее возвращения в лоно технического образования, исправления исторической не­справедливости.

О необходимости изучения истории техники

В настоящее время деятельность человека в техничес­кой области приобретает всеобъемлющее значение, вовлекая в свою орбиту все большее количество людей, призванных решать те или иные технические вопросы. Техника все больше вторгается в жизнь и быт всего населения. Имен­но технические, производственные потребности человека во все времена являлись двигателями научного прогресса, выдвигая все новые задачи перед фундаментальными, прикладными и естественными науками.

Изучение истории развития техники дает возмож­ность проследить закономерности технического развития, выявить, как в процессе совершенствования производства человек научился познавать законы природы и овладе­вать ими, открывать новые стороны и свойства предметов, устанавливать связь между техникой, наукой и другими областями человеческой деятельности.

Установление закономерностей развития той или иной отрасли техники, оценка различных идей и изобре­тений на разных этапах этого развития -позволяют выра­батывать критическое отношение к современным техни­ческим достижениям, их правильному осмыслению и по­ниманию, дают возможность· среди множества выделить наиболее перспективные и ценные для будущего.

Опыт прошлого в области техники никак нельзя сбрасывать в «корзину» истории, как ненужный хлам, напротив, его нужно максимально использовать, застав­ляя работать на будущее. Исследуя развитие любого ме­ханизма или машины в исторической и хронологичес­кой последовательности, можно не только установить определенные закономерности и тенденцию развития, но и натолкнуться на техническую идею, которая остава­лась ранее нереализованной из-за несовершенства тех­нологии, отсутствия необходимых материалов, невостребованности на данном уровне развития общества и др. причинам. От зарождения первых идей до появления технических проектов и от разработки последних до их внедрения могут проходить многие годы, века и даже целые тысячелетия.

Важнейшей задачей любого специалиста является ов­ладение огромным запасом опыта и знаний, накоплен­ных предыдущими поколениями, и их использование применительно к нуждам современной жизни. Без дол­жного внимания к историческим аспектам развития техники и диалектике этого развития при подготовке специалиста его знания будут в известной степени ущер­бными и пассивными.

Теоретические знания могут быть прочными, актив­ными и сознательными, когда они соединены с жизнен­ным опытом и бытовым умением, а мышление развито не только с технической, но и с историко-культурологи­ческой стороны, что делает личность не только полезной, но и интересной для окружающих. Любой специалист не должен быть технократом, как подчеркивал выдающий­ся русский историк В.О. Ключевский: «Определяя за­дачи и направления своей деятельности, каждый из нас должен быть хоть немного историком, чтобы стать созна­тельно и добросовестно действующим гражданином».

Актуальность истории техники как педагогического средства заключается в том, что любой предмет изучения неотделим от истории его возникновения, которая во многом помогает постигать его внутреннюю сущность. Изучение истории развития техники заставляет повторять забытые факты и положения из общетехнических и спе­циальных курсов, что способствует лучшему усвоению и более глубокому овладению всем комплексом предметов.

Сведения исторического характера, приводимые лек­тором при чтении технических дисциплин, имеют не только большое познавательное значение, но и способ­ствуют их оживлению, эмоциональному восприятию и лучшему запоминанию, что, впрочем, не исключает необ­ходимости специального курса истории техники во всех учебных заведениях от школы до вуза. Это убедительно доказали такие известные ученые-педагоги, как В.В. Да­нилевский, B.C. Виргинский, И.Я. Конфедератов и др.

Курс истории техники является своеобразным мос­тиком, соединяющим технические и гуманитарные на­уки, технику и историю, составляющих диалектическое единство. Его изучение во многом способствует разви­тию перспективной тенденции гуманитаризации техни­ческого образования и технизации гуманитарного, кото­рая в конечном счете может привести к становлению единого высшего образования — прообраза высшей школы будущего.

Далеко не всегда спорные вопросы приоритета реша­лись в истории справедливо, нередко возникали споры и раздоры между изобретателями и претендентами на изоб­ретения, имели место фальсификации и беззастенчивые плагиаты, проходили международные суды и заседания конфликтных комиссий. Нельзя забывать о необходимости уважения к творческому наследию отечественных учены и деятелей техники, о непримиримости к предпринимаемым на Западе попыткам принизить их вклад в мировую науку и технику.

Безусловно, историей техники должны заниматься в первую очередь специалисты техники, которым проще вникнуть в исторический аспект проблемы, чем историку овладевать всеми тонкостями технических проблем. В от­личие от «чистых» историков, которые в своих исследова­ниях обычно не поднимаются выше летописно-фактогра­фического уровня, специалисты разнообразных отраслей техники способны всесторонне раскрыть техническую сущность собранного материала, произвести детальный технический анализ и дать объективную научную оцен­ку деятельности пионеров науки и техники.

Важно не только установить, что, когда, где и кем было сделано, но и ответить на вопросы: почему, зачем и каким образом было разработано то или иное техническое средство. На смену стереотипу летописной хроники должен прийти глубокий анализ, раскрывающий техническую сущ­ность, тенденции и закономерности развития исследуемого объекта. Тем не менее можно констатировать полезность и необходимость занятости в этой области науки как фи­лософов и представителей технического знания, так и ученых, соединяющих в себе оба начала.

Основные понятия и закономерности развития техники

По современному определению, техника (от греческого techne — искусство, мастерство) — это совокупность средств чело­веческой деятельности, созданных для осуществления процессов производства и обслуживания непроизвод­ственных потребностей общества. В ней материализованы знания и производственный опыт, накопленные человече­ством в процессе развития общественного производства.

В более узком и собирательном смысле под техникой подразумеваются машины, механизмы, приборы, устрой­ства, орудия той или иной отрасли производства. Этот тер­мин часто употребляется также для совокупной характе­ристики навыков и приемов, используемых в какой-либо сфере человеческой деятельности, и является синонимом мастерства.

Часто в понятие техники и в объекты технических наук включается также технология (от гр. tecne + logos — слово, учение) — совокупность производственных процес­сов в определенной отрасли производства, а также описа­ние способов производства. Дело в том, что техника и тех­нология, образно говоря, это два колеса на единой оси по­возки, на которые опирается любое производство.

Читайте также:  Есть ли капли для восстановления зрения

Объектом истории техники является в первую оче­редь сама техника, поэтому ее можно определить как науку, изучающую закономерности развития техники в условиях различных общественно-экономических формаций. Изучая структуру и свойства техники, исто­рия техники носит характер технической науки, а изучая процесс развития техники и исследуя влияние общественных условий на ее развитие, она носит характер общественной науки — в этом состоит дуализм ис­тории техники как науки. Техника, являясь элементом производительных сил, неразрывно входит в способ про­изводства и производственные отношения, поэтому сведе­ние техники только к средствам труда не раскрывает полного содержания этого термина.

Техническая деятельность человека не является изолированной и узкоспециализированной, ибо при раз­работке любых объектов техники необходимо учитывать целый ряд не только технических, но и экономических, экологических, эстетических и иных социальных требо­ваний, определяемых той областью материального произ­водства, где техника создается, и той сферой обществен­ной жизни, где она используется

Вся история материального производства является вместе с тем историей познания всех его сторон, ибо без соответствующих знаний было бы невозможным как развитие и совершенствование предметов и средств тру­да, так и процесса трудовой деятельности. По мере разви­тия производства не только существенно меняется техни­ка, но и все более возрастают положение и роль науки в общественном производстве, которая все больше сращи­вается с техникой и становится ведущим фактором.

Система «человек — техника» занимает централь­ное место в технологическом способе производства и от характера и взаимосвязей элементов этой системы зависят их роль и положение в производственном про­цессе. С этой точки зрения, в развитии техники мож- „но выделить три этапа: инструментализация, механи­зация и автоматизация.

Техника и инженер

Техническая деятельность возникла в процессе антропосоциогенеза на самых ранних этапах становления чело­веческого общества. Создание техники является резуль­татом решения технической задачи в процессе разреше­ния технических противоречий.

В первобытном обществе в силу перемены видов труда техническая деятельность еще не имела самосто­ятельности, которую она стала приобретать в период от­деления ремесел от земледелия и скотоводства, когда стал формироваться основной субъект технической де­ятельности — ремесленник. По мере перехода к клас­совому обществу и цивилизации, дифференциации и интеграции труда происходили дальнейшее развитие технической деятельности и появление его спорадичес­ких форм в виде городского ремесла и зачатков инже­нерной деятельности.

Развитие мануфактуры привело к возникновению но­вых форм технической деятельности, субъектами которой наряду с ремесленниками становились и работники ману­фактур. Одновременно быстрыми темпами шло формиро­вание технических наук и инженерной деятельности.

Промышленная революция окончательно закрепила в качестве основного субъекта технической деятельности наемного промышленного рабочего. В эпоху наступления научно-технической революции с развитием технических наук и высшего технического образования, обусловивших появление новых форм технической деятельности, ее ос­новными субъектами становятся инженер и рабочий.

Термин «инженер» (фр. ingenieur от лат. ingenium — ум, изобретательность, врожденные способности) появился и получил большое распространение в Западной Европе в ХШ—XIV вв. В XVII в. через французский и немецкий языки это слово проникло и в Россию. История инженер­ной деятельности тесно связана с историей цивилизации и закономерностями развития техники, достижения ко­торых в значительной степени были обеспечены трудом и творчеством этой категории технических работников.

Первый (праинженерный) этап был этапом станов­ления инженерной деятельности в эпоху рабовладельчества, связанным главным образом со строительством и архитектурой. Он ознаменовал собой резкий скачок в развитии общественных форм технической деятельно­сти, первый узловой момент ее истории. Наиболее выда­ющимися инженерами этой эпохи были выходцы зна­менитой Александрийской школы: Герон Александрий­ский, Ктесибий, Архимед, а также римский архитектор Марк Витрувий Поллион, написавший труд «Десять книг об архитектуре».

Второй (прединженерный) этап инженерной деятель­ности начался в эпоху Возрождения н развивался в ус­ловиях феодализма и зарождения машинного производ­ства. Основной сферой инженерной деятельности продол­жает оставаться строительство, а также создание военной техники (метательных, стенобойных и др. машин). И по­тому в «Энциклопедии» Дидро и Д’Аламбера инженер определяется как строитель воинских укреплений и ма­шин. Самым выдающимся инженером эпохи Возрождения был Леонардо да Винчи, художник, архитектор, механик, экспериментатор и изобретатель, гениальность которого была подкреплена обширными техническими знаниями.

Третий этап становления инженерной деятельности имел место в эпоху промышленного переворота и распро­странения рабочих машин на базе парового двигателя.

Четвертый этап представлял развитие инженерной деятельности на основе системы машин и технических наук в условиях монополистического капитализма (им­периализма). В середине XIX в. развитие науки, вызван­ное потребностями материально-технического производ­ства, привело к возникновению социальных институтов технических наук и научно обоснованной технической деятельности, которая с этого времени стала считаться инженерной

С этих лор техническая подготовка производства ста­новится по преимуществу инженерной и, прежде всего, конструкторской и технологической, а инженер — это уже главным образом машиностроитель. К. Маркс и Ф. Энгельс считали инженерную деятельность чисто про­мышленной отраслью, связанной с сознательным приме­нением науки, а инженеров — научно образованными ра­ботниками.

Пятый этап — формирование современного инжене­ра в эпоху научно-технической революции. Во второй по­ловине XX в. происходит качественный скачок в· разви­тии социальной функции науки как непосредственной про­изводительной силы. Носителями этой функции становятся инженеры, деятельность которых и является основным ка­налом превращения науки в непосредственную произво­дительную силу.

По современному определению, инженер — это специ­алист в какой-либо области техники с высшим техничес­ким образованием. Инженерные разработки поглощают основную долю затрат при создании новой техники, а ко­личество инженеров, как правило, значительно превыша­ет количество научных работников и продолжает расти в той же пропорции. При производстве новых уникаль­ных технических объектов трудозатраты инженеров рав­ны, а часто и превышают трудозатраты рабочих.

Таким образом, инженерная деятельность представ­ляет собой развитую форму технической деятельности, которая получила относительную самостоятельность и стала социальным институтом в результате разделения труда и развития производительных сил и производствен­ных отношений. Современная инженерная деятельность представляет собой наиболее зрелую форму трудовой де­ятельности, непосредственно направленной на решение технических задач и создание техники. Техника есть то единое, что объединяет всех инженеров, независимо от того, в какой сфере общественной жизни используется их труд.

Инженерную деятельность нельзя отождествлять с научной, в том числе и в области технических наук. Если ученый преследует познавательные цели, то перед инжене­ром всегда стоит конкретная практическая задача — со­здать технический или технологический объект, причем в течение ограниченного промежутка времени и с минималь­ными затратами. Инженерная деятельность имеет смысл лишь тогда, когда ее результаты имеют практическую ре­ализацию, инженер несет ответственность за технические решения в течение всего срока эксплуатации техническо­го объекта, вплоть до замены его более прогрессивным.

Инженерная деятельность — это техническое приме­нение науки, направленное на производство техники и удовлетворение общественных технических потребнос­тей. Однако наличие принципиальных различий научной и инженерной деятельности вовсе не означает, что их нельзя совмещать. Творчество выдающихся деятелей на­уки и техники, таких как Архимед, Леонардо да Винчи, М.В. Ломоносов, И.В. Курчатов, И.П. Бардин, С.П. Коро­лев и др., убедительно доказывают необходимость и воз­можность перемены труда, перехода от научной к инже­нерной деятельности и наоборот.

Средствами инженерного труда служат научные зна­ния, результаты научной деятельности проявляются в виде готовых методик расчета, формул, зависимостей, правил, нормативов и других средств подготовки произ­водства. Результаты инженерной деятельности, в свою очередь, являются средствами труда рабочих, которые опосредствуют воздействие инженера на технику.

Таким образом, инженерная деятельность представля­ет собой устойчивый, относительно самостоятельный вид технической деятельности, обладающий качественной оп­ределенностью и отличающийся от материально-произ­водственной деятельности рабочих, научных работников и других специалистов, занятых в сфере производства и ис­пользования техники. Инженер выступает в роли основ­ного источника технического прогресса, доказательством его является постоянно увеличивающаяся доля затрат инженерного труда при создании современных техничес­ких объектов.

Основными инженерными специальностями являют­ся: инженер-исследователь, инженер-конструктор (проектировщик) и инженер-технолог. Первый выполняет функции сбора и обработки информации, второй — подго­товку рабочего проекта, третий — его реализацию. Инженерам-технологам принадлежит ведущее место не только в структуре инженерной профессии, но и в производстве, поскольку они аккумулируют результаты деятельности всех других инженеров. Это профессия широкого профиля, так как технологу приходится выполнять не только свои собственные, но и функции проектировщика, производ­ственника и эксплуатационника.

Профессиональный путь технического специалиста не совпадает с инженерным, хотя высшее техническое обра­зование является необходимым как для первого, так и для второго. На практике уже отчетливо просматривается де­ление на технических специалистов и инженеров, необходимо лишь юридическое оформление этого разделения. Технические вузы уже давно выпускают не инженеров, а лишь дают высшее техническое образование, создавая предпосылки для практической технической деятельнос­ти. Квалификация же приобретается в процессе инженер­шу ной деятельности после определенного периода самостоятельной трудовой деятельности по решению практических технических задач. Только после этого может произойти становление инженера, а может и не состояться.

Инженерное образование не совпадает с высшим техническим, так как последнее уже стало обязательным для некоторых групп высококвалифицированных рабо­чих. И не все специалисты, имеющие инженерное обра­зование и занимающие инженерные должности, в дей­ствительности занимаются инженерной деятельностью. Инженерами являются лишь те из них, труд и творчество которых непосредственно направлены на создание и ис­пользование техники, вне техники они, естественно, лиша­ются предмета своей деятельности.

Влияние науки и ученых на развитие техники

На протяжении всей истории человеческого общества роль науки в развитии техники и техническом прогрессе непрерывно возрастала.

Несмотря на то, что возникновение и развитие естествен­ных и точных наук, и прежде всею астрономии, математи­ки и механики, во все времена было обусловлено потреб­ностями производства, связь науки с производством и техникой, соответственно, в ремесленный период была од­носторонней. Обратное воздействие наук на производствен­ную технику осуществлялось спорадически, поскольку сама техника в своем развитии опиралась не на выводы, добы­тые наукой, а на запас накопленных к тому времени эмпи­рических знаний. Поэтому и сама наука, оторванная от практики и находившаяся под влиянием религиозной иде­ологии, имела схоластический характер.

В период мануфактуры поток информации, направля­ющейся от науки ж технике, значительно увеличился, однако систематическое применение науки в производ­стве началось лишь в XVIII в. с началом промышленного переворота. С этого времени начались быстрый рост чис­ла изобретений и открытий и ускорение их внедрения в производство.

Техника является основной составляющей системы «наука — техника — производство», которая включает целый ряд взаимосвязанных звеньев, образующих еди­ную день, ведущую от фундаментальных естественнона­учных исследований через технические науки и проект но-конструкторские разработки к внедрению в производ­ство. Развиваясь на основе науки, техника ставит перед наукой новые задачи и совершенствует средства научной деятельности. Если в прошлом техника в основном представляла собой аккумулированные в средствах труда эмпирические знания и опыт, то сейчас она все больше представляет непосредственную материализацию науч­ных знаний.

Роль новаторов и изобретателей в развитии техни­ки. Технический уровень любого государства во многом определяется его изобретательским потенциалом, кото­рый формируется под влиянием научно-технической среды, в которой готовятся инженерные кадры.

История техники изобилует множеством всевозмож­ных, в том числе и гениальных изобретений и открытий, которые, согласно легендам, нередко повторяемым в ли­тературе, были выполнены по воле случая, в результате внезапного озарения.

В действительности случайным является лишь сам факт появления того или иного события, которое к тому времени уже было подготовлено всем предыдущим хо­дом развития техники, соединением труда и разума. Недаром знаменитый ученый и изобретатель Т. Эдисон говорил: «Гений — это десять процентов вдохновения и девяносто потения». Необходимость, назревшая потреб­ность в том или ином техническом совершенствовании прокладывает себе дорогу через массу случайностей, что иногда и порождает наивную веру во всемогущего гения и решающую роль случая.

Изобретатель должен не только обладать трудолю­бием и оптимизмом, но быть диалектиком и владеть методом исторического анализа, чтобы все правильно расставить на полках моральных и интеллектуальных ценностей. Забытые приемы, орудия и технологии наших предков представляют зарытые клады, остающиеся нево­стребованными. Поэтому многие современные изобрете­ния являются лишь повторением забытого опыта пред­шествующих поколений.

Инженерная деятельность — это не только труд, но и познание, общение и творчество. Критерий технического творчества в инженерной деятельности закреплен юриди­чески в «Положении об открытиях, изобретениях и раци­онализаторских предложениях», согласно которому изобре­тением «признается новое и обладающее существенными отличиями техническое решение задачи в любой области народного хозяйства, социально-культурного строительства или обороны страны, дающее положительный эффект».

В отличие от изобретения новизна рационализаторско­го (от лат rationalis — разумный, рациональный; ratio — разум) предложения носит местный (локальный) харак­тер и имеет значение лишь для одного или группы пред­приятий. Во многих случаях рацпредложения являются устаревшими или «отложенными» изобретениями. Изоб­ретения в основном являются прерогативой инженерно-технических работников, а рацпредложения — передо­вых рабочих-рационализаторов.

Мы можем по праву гордиться выдающимися достижениями технической мысли отечественных деятелей науки и техники. Благодаря им в нашей стране были заложены концепции многоступенчатых ракет, созданы первые экспериментальные ракеты, запущен первый искусственный спутник Земли, первым человеком в космосе стал также наш соотечественник. С 1950 г. половина трансурановых элементов была открыта отечественными учеными; неоспорим их вклад в разработку теории цепных реакций, теории света и радиоволн, открытие лазеров, современную аэродинамику, сверхвысокое давление и сверхнизкие температуры, металлургические технологии и др.

Дятчин Н.И.

Из книги «История развития техники», 2001

Источники:
  • http://iknigi.net/avtor-lev-pevzner/142938-istoriya-chasov-kak-tehnicheskoy-sistemy-ispolzovanie-zakonov-razvitiya-tehnicheskih-sistem-dlya-razvitiya-tehniki-lev-pevzner/read/page-1.html
  • http://secrethistory.su/1488-istoriya-razvitiya-tehniki.html