Синонимом термина «инженерное дело» является слово техника (от др.-греч. τεχνικός ← τέχνη - «искусство», «мастерство», «умение»), обозначающее активную творческую деятельность, направленную на преобразование природы с целью удовлетворения разнообразных жизненных человеческих потребностей.
Не следует путать с термином «Техника (технические устройства) »| Творческое приложение научных принципов (а) к проектированию или разработке сооружений, машин, аппаратуры или процессов их изготовления, или к объектам, в которых эти устройства или процессы используются разрозненно или комплексно, или (б) к конструированию и эксплуатации вышеуказанных инженерных устройств в полном соответствии с проектом, или (в) к прогнозированию поведения инженерных устройств в определенных условиях эксплуатации - руководствуясь соображениями обеспечения их функциональности, экономичности в использовании и безопасности для жизни и имущества. |
Настоящее время
Современное понимание инженерного дела подразумевает целенаправленное использование научных знаний в создании и эксплуатации инженерных технических устройств, являющихся результатом преобразовательной деятельности инженера, и охватывает три вида инженерно-технической деятельности :
- исследовательская (научно-техническая) деятельность - прикладные научные исследования , технико-экономическое обоснование планируемых капиталовложений, планирование;
- конструкторская (проектная) деятельность - конструирование (проектирование), создание и испытание прототипов (макетов, опытных образцов) технических устройств ; разработка технологий их изготовления (сооружения), упаковки, перевозки, хранения и проч. ; подготовка конструкторской/проектной документации;
- технологическая (производственная) деятельность - организационная, консультационная и иная деятельность, направленная на внедрение инженерных разработок в практическую деятельность экономических субъектов с их последующим сопровождением (технической поддержкой) и/или эксплуатацией по поручению заказчика.
История инженерного дела
Истоки инженерного дела восходят к доисторической мифологической эпохе. Создание лука , колеса , плуга требовало умственной работы, умения обращаться с орудиями труда, использования творческих способностей. В качестве инженеров можно рассматривать легендарных Дедала и Ноя . Первым известным по имени инженером был египтянин Имхотеп , который руководил строительством пирамиды Джосера (III тыс. до н.э.) . Самым известным инженером Античности считается Архимед .
Первой попыткой рассмотреть инженерное дело как особый род деятельности можно считать труд Витрувия «Десять книг об архитектуре » (лат. De architectura libri decem ). В нём делаются первые известные попытки описать процесс деятельности инженера. Витрувий обращает внимание на такие важные для инженера методы как «размышление» и «изобретение», отмечает необходимость создания чертежа будущего сооружения. Однако большей частью Витрувий основывается в своих описаниях на практическом опыте. В античные времена теория сооружений находилась ещё в самом начале своего развития.
Важнейшим этапом в инженерном деле стало применение масштабных чертежей. Этот способ развился в XVII веке и оказал сильнейшее влияние на дальнейшую историю инженерии. Благодаря ему появилась возможность разделить инженерный труд на собственно разработку идеи и её техническое воплощение. Имея перед собой на бумаге проект какого угодно большого сооружения, инженер избавлялся от узости взгляда ремесленника, зачастую ограниченного только той деталью, над которой он трудится в данный момент.
Первым инженерно-техническим учебным заведением России начавшим давать систематическое образование становится основанная в 1701 году Петром I Школа математических и навигационных наук . Образование военных инженеров началось ещё во времена правления Василия Шуйского . На русский язык был переведён «Устав дел ратных», где среди прочего рассказывалось и о правилах обороны крепостей, строительстве оборонительных сооружений. Обучение вели приглашённые иностранные специалисты. Но именно Петру I принадлежит выдающаяся роль в развитии инженерного дела в России. В 1712 году в Москве открывается первая инженерная школа, а в 1719 году вторая инженерная школа в Петербурге. В 1715 году создается Морская академия , в 1725 году открывается Петербургская академия наук с университетом и гимназией.
Первым учебником по инженерному делу можно считать выпущенный в 1729 году учебник для военных инженеров «Наука инженерного дела» француза Бернара Фореста де Белидора .
В течение XIX века продолжалось создание различных специализаций и направлений высшего инженерного образования происходившее в процессе перехода наиболее передовых инженерно-технических учебных заведений Российской империи к системе высшего образования, что привело к качественному развитию, так как каждое учебное заведение создавало не существовавшую до этого свою собственную программу нового направления или специализации высшего инженерного образования, заимствуя передовой опыт других, сотрудничая и обмениваясь инновациями. Одним из выдающихся организаторов этого процесса был Дмитрий Иванович Менделеев .
В Англии специалистов-инженеров готовили следующие учреждения: (англ. ) (основан в 1818 году), (англ. ) (1847 год), (англ. ) (1860 год), (англ. ) (1871 год).
Инженерное дело как профессия
Специалист, занимающийся инженерным делом, называется инженером . В современной экономической системе, деятельность инженера - это совокупность услуг в области инженерно-технической деятельности. Деятельность инженера в отличие от деятельности других представителей творческой интеллигенции (педагогов, врачей, актеров, композиторов и др.) по своей роли в общественном производстве является производительным трудом, непосредственно участвующим в создании национального дохода . Посредством инженерной деятельности, инженер реализует свои научные знания и практический опыт для решения какой-либо технической задачи на различных этапах жизненного цикла продукции .
С расширением и углублением научных знаний произошла профессиональная специализация инженерной профессии по дисциплинам. В настоящее время продуктивная инженерная деятельность возможна исключительно в рамках коллектива инженеров, каждый из которых специализируется в определенной области инженерии. На рынке инженерных услуг действуют инженерные организации , которые могут принимать форму научно-исследовательских институтов, проектно-конструкторские бюро, научно-производственных объединений (нпо) и т. д. В условиях рынка, оказываемые инженерными организациями услуги разнообразны по специализации, содержанию и качеству. Многие инженерные организации оказывают комплекс услуг, зачастую включающий услуги, выходящие за рамки традиционной инженерии в область реализации инженерных разработок. Так, помимо научно-исследовательских, проектно-конструкторских и консультационных услуг, многие крупные инженерные организации также оказывают услуги в области строительства зданий и других строительных сооружений , управления проектами , обслуживания и оперативного управления сложными инженерно-техническими объектами на стадии их эксплуатации и в других областях.
n1.doc
История инженерного дела в России
(лекционный материал)
Введение
“Гений нашего двадцатого века выражается в инженерии”, - говорил Альберт Эйнштейн. Действительно, в жизни современного общества инженерная деятельность играет все возрастающую роль. Современное общество с развитой рыночной экономикой требует от инженера большей ориентации на вопросы маркетинга и сбыта, учета социально-экономических факторов и психологии потребителя. Необходимость глубоких преобразований во всех сферах экономики и общественной жизни России, техническом оснащении производства, внедрении новых прогрессивных технологий, достижении высшего уровня производительности труда, увеличении выпуска высоко эффективного оборудования обуславливает и необходимость подготовки специалистов, способных эффективно решать эти задачи.
В свете этих задач нельзя признать нормальным снижение уровня престижа инженерного труда. Снижение престижа этой некогда славной профессии в России является симптомом неблагополучия в обществе, свидетельством негативных процессов, затронувших самую многочисленную и быстрорастущую социально-профессиональную группу.
Что же это такое - инженер? Это должность, профессия, звание или квалификация? Всякая ли работа, направленная на техническое творчество, может считаться инженерной? Что значит быть хорошим или не очень хорошим инженером? Каково место инженера в современном производстве и обществе? Все это проблемы, на которые необходимо найти ответ.
Задачами данного спецкурса и является:
Ознакомиться с основными этапами развития инженерной деятельности;
Проследить, как менялось положение людей, занимающихся инженерным творчеством в различных обществах и установить некоторые детерминанты этого положения;
Выделить этапы становления профессии инженер как института;
Взглянуть на современное состояние дел развития инженерной профессии, учитывая исторически закономерные тенденции ее развития;
Побудить устойчивые стремления к получению прочных фундаментальных знаний для решения задач поиска (изобретения) новых, более эффективных конструкторско-технологических решений, задач, связанных с экономией трудовых ресурсов, сырья, материалов и энергии;
Нацелить студентов на необходимость подготовки к овладению интенсивной технологией инженерного творчества.
В результате изучения спецкурса должна быть сформирована целостная система исторических знаний, интерпретирующая профессиональную миссию инженеров как новаторов, создающих и совершенствующих технику, технологии, эффективность которых тесно коррелируется с инновационной активностью общества в целом.
1. Зарождение инженерной профессии
1.1. Сущность инженерной деятельности
Природа долгое время выступает как стихия, неизмеримо превосходящая человека сила, от которой зависит все существование и благополучие человеческого рода. Человек длительное время находился во власти природы, природных процессов, и переход от присвоения готовых предметов природы к труду сыграл решающую роль в процессе формирования человека. Непосредственно вторгаясь в процессы природы своей практически-преобразовательной деятельностью в материальной сфере, человек в процессе труда воздействует предметом на предмет, создавая, таким образом, что-то новое, так необходимое ему в данный исторический период.
История развития человечества - это прежде всего история изобретения, создания и совершенствования различных изделий и технологий. Вероятно, первыми “инженерами” можно назвать тех безвестных изобретателей, которые стали приспосабливать камни и палки для охоты и защиты от хищников, а первая инженерная задача заключалась в обработке этих орудий. И, несомненно, гениальным изобретателем следует признать того первобытного “инженера”, который прикрепил камень к палке, чтобы эффективнее защищаться и результативнее нападать. Систематическое использование и обработка нашими далекими предками камня и палки, начавшееся около миллиона лет назад, технология добывания и использования огня, возникшая примерно 100 тысяч лет тому назад, луки и стрелы с кремниевыми наконечниками, появившееся около 10 тысяч лет тому назад, повозка с колесами, появившаяся 3500 лет до н. э., выплавка бронзы, водяное колесо, токарный станок, скрипка, паровая машина, пластмассы, телевизор, вычислительная машина, космический аппарат, искусственное сердце, почка, искусственный хрусталик глаза, лазер и плазма и необозримо многое другое - все это результат удивительного, мучительного и величественного процесса, называемого творчеством человека.
Еще за 8 веков до н.э. по бокам трона императора Теофила были установлены золотые львы. Когда император садился на трон, львы вставали, рычали и снова ложились на место. Это ли не блистательный образец инженерного творчества?
В развалинах одного дворца в Перу был найден “телефон”, возраст которого определяется в 1000 лет. Он состоял из двух тыквенных фляг, соединенных туго натянутой бечевкой. Возможно, это один из первых образцов-прототипов нынешних проводных средств связи?
Приведенные примеры довольно убедительно иллюстрируют стремление человека к поиску оригинальных решений технических задач задолго до нашего времени.
Тысячи известных и безымянных изобретателей и рационализаторов породили необъятный мир техники и технологии. Этот мир действительно велик. Только в России номенклатура выпускаемых изделий превышает 20 миллионов наименований.
Однако безвестные изобретатели первых в мире орудий не называли себя инженерами и не могли передавать информацию на большие расстояния.
Говоря в целом об истории творчества человека, то прежде всего вызывают удивление темпы его роста, которые иллюстрируются таблицей 1, где под классом изделий подразумеваются технические объекты, имеющие одинаковые или очень близкие функции (например, класс молотков, болтов, стульев, стиральных машин, холодильников, токарных станков, швейных машин и т.д.).
Таблица 1
Возрастание числа изделий и их сложности
При взгляде на таблицу 1 невольно возникает вопрос, какие же показатели по числу классов изделий и их сложности будут через почти 100 лет?
Анализируя исторический процесс зарождения, становления и развития инженерного дела в ретроспективном аспекте можно выделить несколько этапов, характерных для инженерной деятельности на всем пути исторического развития:
Интуитивное создание технических структур без опоры на естествознание (от зарождения до XIV века);
Опосредованное использование естествознания в создании технических структур и технологических процессов (XV-XVII вв.);
Зарождение технического знания (технических наук) и его использование в инженерной деятельности (прединдустриальная эпоха, VI-XVIII вв.);
Инженерная деятельность на базе фундаментальных научных теорий (индустриальная эпоха, XIX-середина XX вв.);
Инженерная деятельность на базе комплексного и системного подхода к решению стоящих задач (постиндустриальная эпоха, вторая половина XX века до настоящего времени).
Переходя к описанию этапов становления профессии “инженер”, рассмотрим, что же составляет сущность инженерной деятельности, каковы ее функции в системе общественного производства.
Инженерная деятельность заключается, прежде всего, в техническом творчестве, цель которого - создание новых и совершенствование имеющихся средств для удовлетворения материальных и духовных потребностей человека. Пищевые продукты и радиоаппаратура, одежда, обувь и аудиотехника, телефонные станции и телецентры, мосты и теплоэлектроцентрали - все это объекты инженерной деятельности. И, конечно же, их созданию предшествует изготовление орудий труда - инструментов и приборов, станков и двигателей - всех тех разнообразных машин и производственных приспособлений, с которых начинаются инженерные владения.
Иными словами можно сказать, что характерной чертой жизнедеятельности человека является преобразование природной среды с целью создания благоприятных условий для своего существования. Постоянное воздействие на природу с целью создания благоприятных условий своей жизнедеятельности и составляет основу жизни человека, а вместе с этим является инженерной деятельностью.
Слово “инженер” (ingeniator) впервые начало использоваться в античном мире, примерно в третьем веке до нашей эры и первоначально так назывались лица, изобретавшие военные машины и управлявшие ими в ходе военных кампаний.
В разных государствах в понятие инженер вкладывался различный смысл. Так, у англичан инженера называли капитаном, у французов - метром, у немцев - мейстером. Но во всех странах понятие инженер означало: господин, хозяин, владелец, учитель, мастер своего дела.
В русских источниках слово инженер впервые встречается в середине XVII века в “Актах Московского государства”.
Слово “инженер” происходит от латинского ingenium, которое можно перевести как изобретательность, способность, острая выдумка, талант, гений, знание.
Современный инженер определяется совсем по иному: как “человек, способный изобретать”, “ученый строитель”, но не жилых домов (это архитектор, зодчий), а других сооружений различного рода, “специалист с высшим техническим образованием”.
Несмотря на некоторые различия этих определений, в них прослеживается и некоторый смысл, общий для обоих толкований. Общность этих толкований связана, во-первых, с техникой, во-вторых, с получением определенного образования. Решая технические задачи, первые инженеры и изобретатели обращались за помощью к математике и механике, из которых они заимствовали знания и методы для проведения инженерных расчетов. Первые инженеры - это одновременно художники-архитекторы, консультанты-инженеры по фортификационным сооружениям, артиллерии и гражданскому строительству, естествоиспытатели и изобретатели. Таковы, например, Леон Батиста Альберти, Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Джон Непер и др.
Менялось время, развивались производительные силы общества, расширялся объем понятий “инженер” и “ инженерное дело”, но неизменным оставалось одно - инженерами называли образованных техников.
К числу парадоксов истории можно отнести тот факт, что первоначально инженерами называли только специалистов по созданию военных машин. Подтверждением этому может служить тот факт, что многие историки считают первым инженером изобретателя рычага Архимеда, который занимался конструированием военных машин для защиты Сиракуз (о. Сицилия) от римских легионеров.
Но не войнами едиными издревле жил человек. Такое творение, как водяная мельница, известно было уже до нашего летописания. Тот же Архимед прославился не только своими военными машинами, но и винтовыми водоподъемниками для орошения полей.
В древнем мире возводились не только военные укрепления, но и мирные инженерные сооружения, например, Александрийский маяк. На облицовке этого маяка честолюбивый правитель повелел высечь надпись: “Цезарь Птоломей - богам-спасителям на благо мореплавателям”. Но создатель маяка знал секреты облицовочных материалов. В определенный им срок ненужная часть облицовки осыпалась и обнаружилась мраморная плита. Но на ней люди прочитали другую надпись, которая прославила имя истинного творца: “Состратус, из города Книда, сын Дексиплиана - богам-спасителям на благо мореплавателям”.
Перечень достижений инженерной мысли можно было бы многократно продолжить от первобытных ручных орудий до автоматизированных станочных линий современного роботизированного производства.
Характерной особенностью развития инженерного дела является его непрерывное совершенствование и усложнение. Развитие и усложнение технических средств обуславливается ростом материальных и духовных потребностей человека по мере развития человеческого общества.
Эволюция инженерного дела, отражающая этапы становления и развития ремесел, кустарного производства, все больше и больше увязывается с практической деятельностью, опирающейся на достижения своих предшественников, использовавших математические расчеты, технические эксперименты, результаты которых были изложены в первых рукописных книгах (трактатах). Таким образом, инженерное дело начинает опираться на технические и технологические структуры, а на более позднем этапе развития и на научные познания.
Рассматривая инженерную деятельность как некоторую систему, необходимо определить основные составляющие этой системы. Такими составляющими являются: техника, технология, наука, инженерная деятельность (рис.1).
Слово техника происходит от греческого tecuu, которое переводится как “искусство”, “мастерство”, “сноровка”. В русском языке понятие техника включает совокупность устройств, средств, создаваемых для осуществления производственных потребностей общества, т.е. это инструменты, машины, приборы, агрегаты и т. п.
Не случайно в «Кратком толковом словаре русского языка» понятие «техника» имеет многозначную интерпретацию: «Техника:
Совокупность средств труда, орудий, с помощью которых создают что нибудь.
Машины, механические орудия.
Совокупность знаний, средств, способов, используемых в каком либо деле».
В научной литературе современности технику относят к сфере материальной культуры: она – обстановка нашей жизни, средства общения и обмена информацией, средства обеспечения комфорта и уюта в быту, средства передвижения, нападения и защиты, все орудия действия на самых различных поприщах. Определяя технику на рубеже XIX-XX столетий отечественный исследователь П. К. Энгельмейер отмечал: «Своими приспособлениями она усилила наш слух, зрение, силу и ловкость, она сокращает расстояние и время и вообще увеличивает производительность труда. Наконец, облегчая удовлетворение потребностей, она тем самым способствует нарождению новых… Техника покорила нам пространство и время, материю и силу и сама служит той силой, которая неудержимо гонит вперёд колесо прогресса».
С понятием техники неразрывно связано понятие технологии.
«Большая Советская Энциклопедия» понятие «технология» трактует следующим образом: «Технология (от греч. texve – искусство, мастерство, умение и locos – слово, знание), совокупность приемов и способов получения, обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов в различных отраслях промышленности, в строительстве и т.д.; научная дисциплина, разрабатывающая и совершенствующая такие способы и приемы.
Термин “технология” включает процессуальную сторону производства, т. е. последовательность операций, осуществляемых в процессе производства, указывает на вид процессов - механическая, химическая, лазерная технологии. Предметом технологии при ее зарождении был вопрос организации производства на основе наличных, трудовых, финансовых, энергетических, природных ресурсов, на базе имеющихся технических средств и способов воздействия на предмет труда.
Создание технических структур (инструментов, машин, приборов) и применение способов и приемов использования их для обработки природных и других материалов по мере развития производства (ремесленного, мануфактурного, фабрично-заводского и т. д.) все больше и больше основывалось на знании, опыте предшественников, установлении принципов и закономерностей, присущих новым техническим структурам и связанным с ними технологиями. Таким образом, инженерная деятельность начинает основываться на научной базе.
Что же такое наука?
Наука - система знания, занимающаяся выявлением и утверждением закономерностей и принципов, протекающих в различных процессах, и формулированием законов.
С помощью этого знания мы познаем и объясняем существующий независимо от нас окружающий мир.
Наука – это определенный вид человеческой деятельности, которая выделена в процессе разделения труда и направлена на получение знаний.
Техника Технология
Рис.1 Система ”техника - технология - наука - инженерная деятельность”
В современных условиях техника, с одной стороны, технология, с другой, выступают как объекты инженерной деятельности, базирующиеся на знании законов, закономерностей и принципов, выработанных наукой. Причем, системообразующая роль в квартете ”техника - технология - наука - инженерная деятельность” принадлежит инженерная деятельности, которая формировалась в ходе сложного процесса изменения характера жизнедеятельности человеческого общества и являет собой познавательно-созидательную форму трудовой деятельности.
Весь процесс создания технических структур можно разделить на ряд этапов и таким образом проследить последовательность инженерной деятельности человека.
Первым, и наиболее важным из них является этап - рождение идеи.
Вторым - воплощение идеи в чертеже или модели.
Третьим - материализация идеи в готовом изделии.
Возникает естественный вопрос, все ли этапы являются прерогативой инженера, или он обеспечивает лишь часть процесса создания техники? Несомненно последнее. Инженерная деятельность возникла и начала свой путь к признанию и утверждению только тогда, когда в сфере материального производства наметилось отделение умственного труда от физического. Иначе говоря, сущностью деятельности инженера с древнейших времен и до наших дней следует считать интеллектуальное обеспечение процесса решения технических и технологических задач. Ибо инженер, как правило, не создает техническую структуру, а использует умения и навыки ремесленников и рабочих для реализации своего замысла, т.е. материализует его, разрабатывая способы, приемы и технологические процессы создания реального объекта, используя свои знания, и именно в этом заключается главное отличие профессиональной группы инженеров от ремесленников и рабочих.
Именно такая двойственная ориентация инженерной деятельности с одной стороны, на научные исследования естественных, природных явлений, а, с другой, - на производство, или воспроизведение своего замысла целенаправленной деятельностью человека-творца заставляет его взглянуть на свое изделие иначе, чем это делает ремесленник и естествоиспытатель. Если, при этом, техническая деятельность предусматривает организацию изготовления технической структуры (инструмента, машины, агрегата), инженерная деятельность сначала определяет материальные условия и искусственные средства, влияющие на природу в нужном направлении, заставляющем ее функционировать так, как это нужно для человека и лишь потом на основе полученных знаний, задает требования к этим условиям и средствам, а также указывает способы и последовательность их обеспечения и изготовления. Таким образом, процесс создания техники представляет собой бесконечный круговорот усилий человека по претворению своих идей в материальный объект, где однажды найденное решение может быть повторено необходимое число раз. Однако всегда источником технического цикла является что-то принципиально новое, оригинальное, приводящее к достижению поставленной цели. Иными словами можно сказать, что характер инженерной деятельности человека состоит в технической инновации, постоянном поиске все новых и новых решений в техническом творчестве.
1.2. Виды инженерной деятельности
Практическая деятельность инженера охватывает в наше время весьма обширную область человеческих знаний. Так, знаний выдающегося инженера и величайшего ученого древнего мира Архимеда было достаточно, чтобы одному создать метательные машины, поражавшие воображение многих людей. В настоящее время потребовалось объединение усилий множества талантливых ученых и незаурядных инженеров во главе с выдающимся инженером нашей эпохи академиков С.П. Королевым, чтобы решить современную задачу метания - задачу “метания” в космос искусственного спутника Земли.
Современному инженеру для его инженерной деятельности не хватило бы всех знаний Архимеда, Леонардо да Винчи и А.С. Попова, вместе взятых. Однако это не означает, что любой инженер нашего времени может сравниться в техническом творчестве с любым из названных выше. Техническое творчество инженера каждой общественной формации использует опыт и достижения ее предшественников как фундамент, на котором каждый возводит свое “здание”.
Для решения задачи создания современного технического объекта требуется объединение усилий десятков инженеров разных специальностей. Чем же вызвана необходимость объединения усилий такого количества людей?
Изобретатель древности самолично реализовывал все этапы инновационного цикла, своими руками опредмечивал собственную идею. Инженер индустриального общества многолик. Разделение инженерного труда привело к созданию достаточно обособленных внутренних профессиональных групп. На каждой из ветвей инженерной деятельности специалист должен обладать специфическими знаниями и практическими навыками.
Прежде чем приступить к непосредственному производству технических объектов, их надо прежде всего сконструировать. В эту задачу входит: выбор принципа действия, разработка кинематической схемы конструкции, выбор схемы взаимодействия определенных узлов, выбор подходящих материалов и деталей, расчет и выбор оптимальных режимов работы отдельных узлов и всей конструкции в целом, компоновка и внешнее оформление изделия, разработка технического проекта изделия.
Конструирование - самостоятельная инженерная задача, относящаяся к видам инженерной деятельности и требующая специфических знаний и навыков. Инженеры, занимающиеся решением этой специфической задачи, именуются инженерами-конструкторами.
Объект, сконструированный инженером-конструктором, необходимо воплотить в металл, дерево, бетон, другой материал. Иными словами, если конструктор ответил на вопрос, что надо сделать, то кто-то должен ответить на вопрос, как это сделать.
Для изготовления одного и того же объекта можно использовать различные технологические приемы и операции: литье или ковка, прессование или токарная обработка, склеивание или шитье, химическая или лазерная обработка материалов и деталей. Выбор технологических операций существенно влияет на эффективность производства и качество продукции. Одна технология ускоряет производство, другая - обеспечивает качество, третья - позволяет получить более дешевый продукт, четвертая - повышает надежность и безотказность. Обеспечить выбор оптимальной для данного конкретного производства технологии, а если таковой нет, то разработать ее - задача инженера-технолога. Главной задачей для инженера-технолога является строгий контроль за соблюдением технологического режима производства, его совершенствование и развитие.
Технолог находится как бы между машиной и объектом ее воздействия и, следовательно, должен синтезировать их в своей деятельности таким образом, чтобы в результате получить конкретное изделие, предмет или продукт с заранее запрограммированными конструктором формой, свойствами и качествами.
Для выполнения своих функций технолог должен в совершенстве знать: возможности отдельных машин, агрегатов (путь познания которых проходит через расшифровку тонкостей технологического процесса); особенности сырья и возможности его переработки на машинах (происхождение, геометрические параметры, а также комплекс физических, химических и механических свойств); производственный процесс получения заданного изделия, полуфабриката, материала (продукта) на всех переходах и влияние, оказываемое процессом на первоначальные свойства сырья.
Однако, разработка и изготовление технического объекта требует обеспечение нормального функционирования его. Для этого требуется грамотно оценивать технического состояния объекта, соблюдать режимы работы узлов и механизмов, своевременно производить комплекс профилактических мероприятий и регламентных работ для предотвращения преждевременного износа и отказов в его работе. В случае же отказа в работе изделий надо уметь грамотно выявить дефект и организовать ремонт. Решением этих технических вопросов занимается инженер-эксплуатационник.
Успех развития инженерного дела целиком и полностью зависит от состояния научно-исследовательской деятельности в обществе. Производство не может стоять на месте. Его развитие направлено на постоянное повышение качества продукции и его количественный рост. Решение этих задач, а следовательно, успехи в развитии инженерного дела возможны только на основе дальнейших научных достижений. Конечной целью научных исследований в инженерном деле является разработка методов расчета и оптимизации параметров изделий, контроля их характеристик, повышения экономичности и надежности на стадиях конструирования, производства и технической эксплуатации. Решением этих задач занимаются инженеры-исследователи.
В мировой практике известна и широко распространена роль инженера как организатора производства. Являясь техническим руководителем производственного коллектива, инженер должен обеспечивать не только эффективное использование технических средств, сырья, но и производственного персонала. Эту функцию выполняют инженеры-управленцы (менеджеры).
Конструкторская
Технологическая Исследовательская
Эксплуатационная Виды инженерной Управленческая
Деятельности
Экономическая Экологическая
Математическое Метрологическая
обеспечение АСУ
Информационная
Рис. 2. Виды инженерной деятельности
Таким образом в инженерной деятельности следует различать инженеров нескольких профилей (Рис.2):
Инженер-конструктор;
Инженер-технолог;
Инженер-эксплуатационник;
Инженер-исследователь;
Инженер-управленец (менеджер);
Инженер-экономист;
Инженер-эколог;
Инженер-метролог;
Инженер-информационщив;
Инженер, решающий задачи математического обеспечения автоматизированных систем управления и др.
Все эти виды деятельности взаимосвязанны, они дополняют друг друга и способствуют в целом решению одной важной задачи - развитию инженерного дела в целом.
Однако не только эти виды инженерной деятельности можно выделить в достаточно многогранной жизни инженера.
Развитие производственных отношений требует постоянного расширения специальностей и специализаций в инженерном деле. В настоящее время деятельность инженера-конструктора, инженера-технолога, и т.д. не мыслима без всестороннего анализа их изысканий со стороны материальных затрат на производство. На арену жизни выходит инженер-экономист, осуществляющий оценку материальных затрат.
Погоня за прибылью зачастую порождает нарушения баланса окружающей среды, вызывающие пагубное влияние на состояние здоровья человека (сброс промышленных отходов в реки и водоемы, выброс в атмосферу различного рода газовых смесей, повышенная шумность, ионизирующие источники излучения, радиоактивное загрязнение и т.п.). Т.е. техника не только служит человеку, но она подчас выступает против него. Это неудивительно, если современный самолет за секунду полета расходует столько кислорода, сколько его производит один гектар леса за 8-14 часов. Но ведь эти часы составляют практически весь продуктивный временной интервал в целом суточном цикле жизнедеятельности деревьев. Значит, гектару круглосуточно зеленеющего леса потребуется около десяти лет жизни, чтобы насытить авиалайнер кислородом на один час его полета. А летает он не один час в сутки и не в единственном числе! И не все леса зеленеют круглый год. Не отстают от самолетов и автомобили, а также многочисленная армия промышленных предприятий. Глобальной проблемой сегодняшнего дня является утилизация и переработка промышленных и бытовых отходов. На арену защиты интересов человечества выходит инженер-эколог.
Современной инженерной деятельности характерна глубокая дифференциация не только по функциям (видам), но и по различным отраслям. Такая дифференциация стала возможной, однако, далеко не сразу, она складывалась постепенно, шаг за шагом в зависимости от развития науки, техники и технологий. Так, например, инженер-конструктор нашего времени не может решать весь спектр конструкторских задач по созданию технических структур в области строительства и архитектуры, создания машин по обработке металлов, создания машин на базе использования двигателей внутреннего сгорания, создания радиотехнических приборов, систем, агрегатов и т.д. Таким образом, возникает необходимость деления каждого из видов инженерной деятельности по отраслевому признаку, например, авиаконструктор, конструктор кузнечно-прессовых машин, технолог литейного производства, технолог швейного производства, технолог по производству хлебо-булочных изделий и т.д. и т.п. То-есть с развитием наук, техники и технологий возникает необходимость все более глубокой дифференциации инженерной деятельности.
Сегодня с полной ответственностью можно сказать, что решение всех технических задач проходит красной нитью через все этапы инженерной деятельности и может быть осуществимо лишь совместными усилиями инженеров всех профилей, названных выше.
1.3. Зарождение профессии инженер и ее институциализация
До тех пор, пока технические изделия были не сложными, их производство от начала до конца сосредотачивалось в руках одного товаропроизводителя: от добычи сырья до сбыта готовых изделий ремесленник все делал сам. Например, гончар сам мастерил гончарный круг и добывал подходящую глину, замешивал ее, формовал кувшин, обжигал и продавал его. В этих условиях овладение ремеслом означало приобщение к несложным занятиям рецептурного характера и приобретение достаточно простых трудовых навыков. Такие знания и навыки могли приобретаться сыном у отца или передаваться ремесленником своему подмастерью-ученику.
По мере усложнения технических изделий в рамках ремесленного производства намечается разделение труда не только по видам изделий, но и по уровню квалификации специалиста. С развитием общества, торговли и особенно с возникновением городов, которые стали и торговыми центрами, и средоточием цехового ремесленного производства, дифференциация труда не только расширяется, но и углубляется. Происходит разделение труда по уровню его сложности. Усложнение технических изделий и совершенствование производства, углубление специализации труда и рост технического творчества, разделение труда на умственный и физический явились предпосылками для появления деятельности человека, ставшего знатоком определенного производства, т.е. профессионалом. Возникает закономерный вопрос - с какого же времени появилась профессиональная деятельность и появилось понятие профессия?
Определение понятия “профессия” - дело очень непростое, до сих пор не найдено оптимальной дефиниции, которая бы точно и полно отражала его суть.
Обычно авторы, определяющие дефиницию профессии, в качестве рядового понятия используют понятия “деятельность”, “занятия”, “навык”. Так, В.Е. Комаров считает, что “профессия означает род занятий или трудовой деятельности человека” (В.Е.Комаров. Строительство коммунизма и профессиональная структура работников производства. М., 1965. с. 16). Многие социологи нашего времени определяют профессию как “совокупность специальных трудовых навыков”, другие полагают, что профессия - “прежде всего звание работника, определяющее его принадлежность к определенному виду трудовой деятельности”. Таким образом, исходной причиной возникновения профессии является технологическое разделение труда.
Однако говорить только о технологическом разделении труда было бы не совсем верным толкованием, т.к. технологическое разделение труда влечет за собой и его общественное разделение. Функционально различные виды труда, закрепляясь за определенными группами людей и вплетаясь в сложный узор общественных отношений, находят свое место в социально-классовой структуре общества и обретают свой социальный статус.
Становление и развитие профессий можно было бы представить в виде следующих, сменяющих друг друга этапов:
Выделение определенной совокупности трудовых функций и ее закрепление за группой людей;
Обособление и профессионализация членов группы, включение в товарные отношения;
Социализация группы, приобретение ею особых черт социального облика и специфических общественных интересов.
Таким образом, если исходной причиной возникновения профессии всегда является технологическое разделение труда, то в последствии ее бытие в обществе непременно обретает социальный смысл. С точки зрения экономической, процесс дифференциации видов труда ведет общество к оптимизации конкретного вида деятельности, к повышению качества и вида, скорости выполнения вмененных функций. С точки зрения социальной, следствием углубления процесса разделения труда является возникновение особого типа социальных групп - профессиональных.
Говорить о возникновении профессий можно лишь в том случае, когда некогда специализированный вид деятельности становится исключительной функцией определенной группы людей. До этого времени эта деятельность может существовать сколь угодно долгое время, пока она не получит социального обособления, т.е. не будет закреплена за группой людей, имеющих определенное положение в обществе, эта деятельность и приобретает статус профессии.
Профессия оказывает непосредственное влияние на формирование личности работника, она делает его отличным от представителей других профессиональных групп, порождает разнообразные и несхожие социальные интересы, формирует специфические типы индивидов. Она предопределяет и сходство между членами одной группы, специализирующейся на вполне конкретных трудовых функциях, которые повторяются изо дня в день и из поколения в поколение. В наиболее оформившихся профессиональных группах возникает “корпоративный дух”, т.е. совокупность взглядов, убеждений, оценок, разделяемых всеми членами и являющих собой свод правил поведения в группе, оценку своей миссии, отношение к нечленам сообщества как к чужим. Именно в таких сообществах, построенных на идеях солидарности и органичности, впервые зарождается то, что мы называем “профессиональная этика”, “профессиональная честь”, “профессиональный дух”.
В более узком смысле слова профессия означает трудовую деятельность, имеющую ряд специфических особенностей, что позволяет отличать ее от других занятий. Этими особенностями можно считать:
Постоянство данного занятия для работника;
Необходимость специальной подготовки;
Статус данного вида деятельности как источника дохода (как правило, основного).
Поскольку прежде всего мы ведем речь о происхождении инженерной профессии, то первый из приведенных выше критериев - постоянство занятия - представляет наименьшую сложность для объяснения. Инженерная деятельность, как правило, была неизменной в течении жизни одного человека, но и наследовалась от отца к сыну на стадии докапиталистического производства. Вопрос об инженерной деятельности, как постоянном занятии связан, прежде всего, с состоянием производительных сил в обществе. Общество, в котором можно наблюдать размах культового и административного строительства, действующие городские коммунальные сети, развитые фортификационные системы, наличие машин в действующих армиях, можно говорить об инженерной деятельности, в таком обществе, как о постоянном занятии. Указанные признаки мы обнаруживаем уже в античном мире, видимо, отсюда необходимо вести историю становления профессии инженера.
Анализируя профессиональную деятельность с точки зрения необходимости специальной подготовки, можно отметить, что существуют виды трудовой деятельности, не требующие никакой квалификации: это работа грузчика, санитарки, курьера, чернорабочего, однако называть это профессией нельзя. Гораздо чаще мы встречаем такие виды труда, где требуется хотя бы какой-нибудь навык, например: столяр, плотник, каменщик и т. д. Но как найти ту грань, чтобы определить, где требуется специальная подготовка, а где нет? В наши дни чаще всего эту грань можно провести между людьми, имеющими формальное удостоверение о прохождении специальной подготовки и его не имеющими. Однако как определить наличие специальной подготовки в тот период истории, когда “ удостоверение”, как документ, подтверждающий прохождение обучения, выдать никто не мог? В этот период, когда почти полностью отсутствовали книги и справочные пособия, семья выступала, как правило, источником профессиональных познаний. Следовательно, определить границу, когда же можно вычленить специальную подготовку для определения периода зарождения профессии инженер по этому критерию невозможно.
Техническая деятельность человека известна с самых древнейших цивилизаций и это свидетельствует о том, что существовали люди, которые этой деятельностью занимались и ранее. Часть знаний они добывали в результате собственных стараний, часть заимствовали у других. С тех пор, когда трудовая деятельность от занятий типа хобби, превратилась в занятие, обеспечивающее жизнь человека и его семьи, мы можем констатировать, что происходит обособление конкретного вида труда и превращение его продукта в товар. Т.е. можно с определенной уверенностью сказать, что прослеживается названный выше критерий профессиональной деятельности, когда статус данного вида деятельности становится основным источником дохода. Римская армия дает нам первые примеры выплаты заработной платы людям, занимающимся конструированием военных машин и их эксплуатацией - называемый “инженерами”.
В докапиталистических формациях преимущественным образом оплата проводилась в конце работы и имела вид платы за продукт труда, а не сам труд. Таким образом, большинство профессий получало заработную плату не за поденный труд, а за сдельный, т.е. большинство профессий, особенно интеллектуальных, имело статус “свободных”. Это относилось и к инженерам, которые получали гонорар от продажи своего проекта или по выполнении подрядных работ. Сплочение профессиональной группы, усиление внутренних связей между ее членами способствует формированию специального режима существования профессиональной группы, называемого институционализацией профессии. Развитие профессионального сознания индивидов, занимающихся инженерной деятельностью, предполагает осознание возможностей, границ и сущности своей деятельности не только в узком смысле этого слова, но и в смысле осознания инженерной деятельности вообще, ее целей и задач, а также изменений ее ориентации в современном мире. Таким образом, институционализация профессии - это процесс возникновения и развития системы общественных механизмов, обеспечивающих стандартизацию, регламентацию и контроль как самой деятельности, так и функционирования и социального воспроизводства профессиональной группы. Институционализация содержит два аспекта:
Создание институтов, способствующих организации профессиональной деятельности;
Создание институтов, обеспечивающих воспроизводство группы.
К первому типу институтов (учреждений) относятся те учреждения, которые регламентируют применение профессиональных приемов труда, способов технологического контроля, контроля качества, а также контролирующих положение группы в государственно-правовой системе.
Вторая группа учреждений обеспечивает стандартизацию форм и каналов комплектования и воспроизводства профессиональной группы, переноса неинституциональных знаний на организационные формы обучения в специализированных учебных заведениях.
Сегодня инженерная деятельность не мыслима без регулярного применения научных знаний для создания новых технических структур - устройств, механизмов, машин, агрегатов и сооружений, а также разработки новых технологий для их создания.
Профессия инженер, как следует из вышесказанного, проходила в своем становлении и развитии различные этапы:
Занятие-удовольствие, занятие-хобби, более или менее регулярное, не дающее дохода;
Регулярное занятие, приносящее доход, но при отсутствии каких бы то ни было формальных общественных институтов;
Наличие системы институтов, регулирующих как профессиональную деятельность, так и воспроизводство группы.
Первый и второй этапы называются доинституциональными, третий - институциональный.
Таким образом, неуклонное повышение роли государства и обобществление средств производства, превращение рабочей силы в товар, классовое разделение общества, являются следствием появления профессий.
// VI век (Северная Италия, долина Рейна)
Это сельскохозяйственное орудие распространялось вместе с освоением северных европейских земель.
Легкий деревянный плуг, традиционно использовавшийся в Средиземноморье, не мог справиться с более тяжелыми влажными почвами на севере. Тяжелую модель плуга обивали таким ценным в раннем Средневековье металлом, как железо. Профессия кузнеца в то время стояла в одном ряду с ювелиром, так что технологичная новинка стоила баснословно дорого. Именно поэтому тяжёлый плуг обычно покупали сразу на несколько семей.
2. Трёхпольная система земледелия
// IX век (Западная Европа)
Система землепользования, при которой каждая из трёх частей пашни по очереди засевалась озимыми, яровыми или оставалась под паром, впервые упоминается в летописи Каролингов.
Долгое время люди просто бросали обедневшие участки земли и расчищали новую территорию, устраивая для этого массивные лесные пожары. Переход к трёхпольной системе привёл к невиданному доселе явлению - появлению лишней еды. Её стали продавать тем, кто занимался ремеслом. Распространение новой системы земледелия явилось необходимой предпосылкой возникновения городов. Правда, были у трёхполья и свои издержки: когда земля отдыхала, её мог принять за бесхозную и захватить предприимчивый сосед. Количество «земельных слушаний» в это время зашкаливало.
3. Жёсткий хомут
// Х век (Франция, Англия)
Особый тип упряжи, позволивший увеличить тягловую силу животного в четыре раза.
Вплоть до Х века основным животным в хозяйстве был неприхотливый вол, а не дорогая в обслуживании (овёс стоил очень недёшево) и часто болеющая лошадь. Но когда площадь посевов увеличилась, понадобилось более мобильное животное. Новый тип упряжи позволил перераспределить нагрузку с трахеи на грудь лошади, и теперь за день она могла вспахать столько же, сколько 3–4 вола.
4. Гигрометр из шерсти
// Х V век (Италия)
Устройство, позволяющее измерять влажность воздуха, изобрел Николай Кузанский в 1440 году.
Выдающийся мыслитель и учёный торговал овечьей шерстью. Он заметил, что в дождливые дни шерсть весит намного тяжелее, и стал использовать для точного измерения веса камни, которые влагу не впитывают. Позже это открытие привело к созданию простого механизма на основе весов: с одной стороны клали материал наподобие хлопковой ваты, с другой - непоглощающую субстанцию типа воска. Когда воздух был сухой, линия отвеса оставалась в вертикальном положении. Когда вата поглощала влагу из воздуха, то становилась тяжелее воска.
5. Механические часы
// XIII век (Центральная Европа)
Представляли собой десятиметровые башни, увенчанные циферблатом с единственной стрелкой, которая указывала часы.
Первые механические часы были самым сложным средневековым механизмом, состоявшим примерно из 2000 деталей. Чтобы скорректировать движение 200-килограммовой гири, часовщики изобрели билянцы - регуляторы движения главного, храпового колеса, а затем и шпиндельное устройство. Все это значительно увеличило точность хода. Самые старые из сохранившихся механических часов (1386 год) находятся в Англии, на соборе в Солсбери. А во французском Руане часы 1389 года и сейчас показывают правильное время.
6. Нотная запись
// XI век (Италия)
Ноты в виде квадратиков, расположенных на четырёх линейках, придумал итальянский монах Гвидо д’Ареццо.
Гвидо руководил ансамблем мальчиков, которые каждый день начинали свою репетицию с гимна святому Иоанну. Мальчики фальшивили столь безбожно, что монах решил наглядно показать, как повышается и понижается звук. И заложил основу современного сольфеджио. Сегодня нотный стан состоит из пяти линеек, но сам принцип записи и название нот ре, ми, фа, соль, ля с тех пор не изменились.
7. Университеты
// XI век (Италия)
Первый европейский университет открылся в Болонье в 1088 году.
Первые научные работы даже в светских вузах носили названия вроде «Почему Адам в раю съел яблоко, а не грушу?» или «Сколько ангелов может уместиться на острие иглы?». Постепенно оформилось разделение на факультеты: юридический, медицинский, богословский, философский. Студентами были, как правило, взрослые люди и даже старики, приходившие сюда не столько учиться, сколько обмениваться опытом. Университеты пользовались огромной популярностью: в Болонье обучалось около 10 тысяч студентов, так что многие лекции приходилось читать под открытым небом.
8. Аптеки
// XI– XIII века (Испания, Италия)
В 1224 году король германский Фридрих II Штауфен издал указ, запрещавший врачам изготавливать лекарства, а фармацевтам - лечить.
Первые аптеки сначала мало чем отличались от бакалейной лавки. Толчок развитию фармацевтики дало введенное германским монархом разделение на врача и аптекаря. Например, только у фармацевта можно было купить такие полезные снадобья, как жир комаров, пепел волчьей шерсти и териак - универсальное противоядие. Стоит отметить, что медицина того времени была экспериментальной, поэтому все рецепты начинались с оптимистичного Сum Deo! («С богом!»).
9. Витражи
// XII век (Германия)
Первую официальную инструкцию по производству цветного прозрачного стекла составил монах Теофил.
Создатели витражей были самыми уважаемыми людьми в городе, ведь они передавали красоту и величие нездешнего мира. На их нужды даже собирали специальный налог. Мастера варили речной песок, флюс, известь и поташ, и добавляли окислы металлов, чтобы получить цвет. Интересно, что практически все стёкла, кроме зелёных и синих, со временем подверглись сильной коррозии и превратились в грязно-коричневые. Самым древним из уцелевших образцов витражного искусства считается голова Христа в Вейссембургском аббатстве в Эльзасе (Германия).
10. Зеркало
// XIII век (Голландия, Веницианская Республика)
Первое упоминание о стеклянных зеркалах встречается в знаменитом труде по оптике Perspectiva communis, написанном архиепископом Кентерберийским Джоном Пекхэмом во второй половине XIII века.
Средневековые мастера придумали покрывать стекла тонким слоем свинцово-сурьмяного сплава - получались зеркала, похожие на современные. Многие думают, что массовое производство зеркал началось в Венеции. Однако первыми были фламандцы и голландцы. Фламандские зеркала можно увидеть на картинах Яна ван Эйка. Их вырезали из полых стеклянных шаров, внутрь которых заливался расплавленный свинец. Сплав свинца и сурьмы на воздухе быстро тускнел, а выпуклая поверхность давала заметно искаженное изображение. Спустя столетие звание главных стекольщиков перешло к Венеции на остров Мурано, где было изобретено листовое стекло.
11. Кулеврина
// XV век (Англия, Франция)
Предок современной пушки, пробивала рыцарские доспехи на расстоянии 25–30 м.
Стрельба из такого оружия была довольно сомнительным удовольствием. Чтобы произвести выстрел, один человек должен был поднести фитиль, а другой навести ствол на цель. Весила кулеврина от 5 до 28 кг. Если шёл дождь или снег, войну приходилось останавливать, так как фитиль не горел. В XVI веке была вытеснена аркебузой.
12. Карантин
// XIV век (Венецианская республика)
В 1377 году в порту венецианского города Рагузы (нынешний Дубровник) впервые на 40 дней задержали корабли, возвратившиеся из «чумных стран».
Эти меры вызывали ожесточенные споры, так как, с точки зрения современников, не имели никакой научной основы. Болезнь, истребившую порядка четверти всего населения, лечили прижиганием, шкурками ящериц и сушёными травами - считалось, что она передаётся невидимыми глазу «чумными скотинками», которые разносятся вместе с запахом. Карантин привёл к массовому голоду в Европе, но приостановил распространение болезни. Иностранных купцов, желавших оспорить меры профилактики, сжигали. Венецианская система карантина послужила основой организации современной санитарной службы.
13. Доменная печь
// X IV век (Швейцария, Швеция, Франция)
Представляла собой башню высотой 4,5 м и диаметром 1,8 м. Туда закладывали руду и уголь с высоким содержанием углерода, а получали чугун.
Чугун изобрели почти случайно, увеличив размеры горна и силу дутья. Новое вещество сначала посчитали браком и назвали «свинским железом». Правда, вскоре заметили, что оно хорошо заполняет формы и из него можно получать качественные отливки, до этого железо только ковали. Доменная печь стала самым эффективным изобретением Средних веков. Она позволяла получать 1,6 т продукции в сутки, в то время как из обычной плавильной печи за это время выходило 8 кг.
14. Перегонный аппарат
// X IV (Италия)
Монаху-алхимику Валентиусу приписывают кардинальное усовершенствование древнего самогонного аппарата, позволившее проводить двойную перегонку.
Дистилляция, равно как и брожение, были любимыми развлечениями средневековых алхимиков, пытавшихся найти философский камень. По одной из версий, именно так Валентиус и получил спирт из вина. Образовавшуюся в ходе эксперимента жидкость он назвал живой водой aqua vitae. Вскоре ее стали продавать в аптеках как средство от зловонного дыхания, простуды и угрюмости.
15. Первые химические производства
// XIV век (Германия, Франция, Англия)
В 1300-е годы в разных местах Европы появились первые предприятия по производству серной, соляной и азотной кислоты. Начали добывать серу и селитру.
Опыты с химическими веществами из лабораторий алхимиков перемещались в лаборатории химиков - учёных, которые осознали бесполезность попыток превратить одно вещество в другое и обратили внимание на нужды времени. С началом производства пороха особое значение приобрела селитра - её соскабливали со стен коровников. Коровники в Средние века делались из животных отбросов и земли, смешанных с известью, глиной и соломой. Со временем на стенах появлялись белые налеты селитры - нитрата калия, образовавшегося в результате разложения органики бактериями. Шведские крестьяне, например, часть оброка платили селитрой. Изобретение самого пороха в Европе приписывают немецкому монаху Бертольду Шварцу (примерно 1330 год).
16. Очки
// XIII век (Англия)
Благодетелем всех очкариков считается знаменитый ученый Средневековья Роджер Бэкон. В 1268 он написал об использовании линз для оптических целей.
Хоть сам Бэкон зачастую и изображается в очках, скорее всего, популярность данное изобретение приобрело лишь сто лет спустя, когда попало в континентальную Европу. Первые очки представляли собой скрепленные дужкой выпуклые линзы для дальнозорких. Очки, исправляющие близорукость, впервые были зафиксированы на портрете папы Льва Десятого, сделанном Рафаэлем в 1517 году.
17. Унитаз
// XVI век (Англия)
Первое устройство со смывным бочком было подарено Джоном Харрингтоном своей крёстной матери, английской королеве Елизавете I.
Дворянин Харрингтон был одарённым литератором и изобретателем, и, как это неоднократно бывало с открытиями, его унитаз сильно опередил своё время. Новинка, названная Харрингтоном по имени древнегреческого героя Аякса, не прижилась, потому что в Англии тогда не было водопровода, и довольно быстро устройство начало ужасно вонять. Звездный час унитазов пробил лишь в XIX веке.
18. Печатный станок
// XV век (Германия)
Ювелир Иоганн Гутенберг в 1445 году разработал окончательный вариант пресса с наборными металлическими литерами, длинным рычагом и деревянным винтом, который позволял печатать 250 страниц в час.
Довольно-таки быстро «тайна искусственного письма», как говорилось в документах, распространилась по всей Европе. За пятьдесят лет было напечатано 40 тысяч изданий тиражом свыше 10 миллионов экземпляров. Роль Гутенберга известна по документам из судов по имущественным процессам. Там неоднократно упоминается изобретение, изменившее ход истории в Европе.
19. Ткацкие станки
// XIV век (Англия)
Новый тип горизонтальных станков с системой блоков значительно облегчил и ускорил работу ткачей.
Более примитивные вертикальные станки отлично справлялись с небольшим количеством сырья из льна, крапивы, конопли и шерсти. Но объемы производства росли, а прежнее оборудование за ними не поспевало.
20. Ножные токарные станки
// XIV век (Германия)
Механизм включал в себя педаль, кривошип и шатун. Принцип действия ножного привода этого станка легко понять, представив ножную швейную машинку.
Устройства с педалью для ноги освободили мастерам руки, что значительно ускорило производство деталей. Машины были большой редкостью, поэтому профессия токаря считалась одной из самых престижных. Некоторые императоры тех лет держали у себя в замках токарные станки, чтобы на досуге оттачивать свое мастерство.
21. Готическая архитектура
// XII век (Западная Европа)
Изобретение готического свода - устойчивой каркасной системы, в которой конструктивную роль выполняют крестово-рёберные стрельчатые своды и арки, - позволило создать принципиально новый тип зданий.
Само слово «готика» долгое время было ругательным, так как ассоциировалось с готами - варварскими племенами, разрушившими великий Рим. Тем не менее постепенно термин стали соотносить с новым направлением, в первую очередь в архитектуре. Появились фантастические для своего времени ажурные здания, которые должны были напоминать об устремленности человека к небу.
22. Приливные мельницы
// VII I век (Северная Ирландия)
В 787 году в Северной Ирландии появились мельницы, использовавшие энергию приливов.
Со временем водяное колесо стало полноправным участником целого ряда жизненно важных технологий - двигателем в суконоваляльных мастерских, токарных и кузнечных цехах, на лесопилках и рудодробилках.
23. Петля для пуговиц
// XIII век (Германия)
На облегающей одежде появились прорези, куда можно было вставить пуговицу.
Долгое время люди завязывали узлом концы своей одежды или использовали шнуровку, специальные завязки и булавки из шипов растений, кости и других материалов. Сами же пуговицы на протяжении столетий использовались как украшение. Появление надёжной системы застёжек так понравилось европейцам, что вскоре для того, чтобы надеть костюм, знатному человеку приходилось застегивать примерно сто пуговиц.
на «Кота Шрёдингера»
Генная инженерия содержит методы генетики и молекулярной биологии, связанные с направленным созданием новых, отсутствующих в природе комбинаций генов. Главная операция генной технологии сводится к извлечению из клетки организма гена (кодирующего нужный продукт) или группы генов и совмещение их с молекулой ДНК, которая способна проникать в клетки других организмов и там размножиться.
На начальных этапах развития генной инженерии получены биологически активные соединения - инсулин, интерферон и др. Современные генные технологии включают химию нуклеиновых кислот и белков, генетику, микробиологию, биохимию и открывают новые возможности разрешения многих проблем медицины, биотехнологии и сельского хозяйства.
Основной целью генных технологий является видоизменение ДНК, закодировав ее на производство белка с определенными свойствами. Достижения современной техники и технологии позволяют анализировать и идентифицировать молекулы ДНК и генетически видоизмененной клетки, в которую внедрена необходимая ДНК. С их помощью направленно реализовывают химические операции над биологическими объектами, что является основой генных технологий. Генные технологии позволяют разрабатывать мощные методы анализа генов, синтезировать, т.е. к конструировать новые, генетически модифицированные микроорганизмы. По мнению промышленных микробиологов знание нуклеотидных последовательностей геномов промышленных штаммов позволяет их «программировать» с целью увеличения дохода.
Одним из самых современных и перспективных методов генной инженерии для получения новых микробных штаммов является генетическое копирование (клонирование).
Уже в начале 70-х годов 20 века ученые в лабораторных условиях получили и клонировали рекомбинантные молекулы ДНК, культивировали в пробирке клетки и ткани растений и животных. Особенно в последние годы много достижений в клонировании полноценных животных (даже способных приносить потомство) из соматических (т.е. неполовых) клеток. Например, работы шотландских ученых из Рослинского Университета, которые из клетки молочной железы беременной овцы получили генетически точную ее копию. Клонированная овца по кличке Долли нормально формировалась и произвела на свет потомство: 4 нормальных ягненка. Вслед за этим появился ряд новых сообщений о воспроизведении генетических близнецов мышей, коров, коз, свиней, обезьяны из соматических клеток этих животных.
В 2000 году появились сведения о клональном размножении потомства приматов путем деления зародыша. Американские ученые смоги получить генетически идентичные эмбрионы обезьяны посредством разделения бластомеров зародыша на стадии деления. Из эмбриона родилась вполне нормальная обезьянка Тетра - генетический близнец первоначально зачатой особи. Такой тип клонирования предполагает генетически идентичное потомство и в последствии можно получить двойню, тройню и сколько угодно генетических близнецов. Другими словами, появилась возможность воспроизводить сложные научные эксперименты на абсолютно генетически идентичных особях, имплантируя последовательно зародыш одной и той же суррогатной матери можно исследовать влияние ее организма и внешних факторов на развитие плода.
В ходе экспериментирования в клонировании отмечается высокая смертность и высокая доля уродств новорожденных.
Еще не в полной мере изучены многие механизмы клонирования и развития животных из соматической клетки. Однако, успех, достигнутый на данный момент, показал теоретическую возможность создания генетических копий даже человека из отдельной клетки, взятой из какого-либо органа. Многие ученые с энтузиазмом восприняли идею клонирования человека.
Однако, многие ученые и общественные деятели озабочены потенциальной опасностью (в том числе моральной) и, высказываются против клонирования человеческих особей. Имеется и биологическая проблема. Установлено, что в процессе культивирования клеток в пробирках и получения соматоклонов способны возникать различного рода мутации в геноме, вредоносные для организма. К тому же, как установлено, клональные особи обладают особенностью быстрого старения и угнетения многих жизненных функций за недолгий промежуток времени. Таким образом, клонирование человека способно привести к росту в человеческой популяции генетически неполноценных, в т.ч. психически больных людей. Так же, возникает целый ряд этических, моральных и даже юридических проблем, связанных с манипуляциями над эмбрионом человека.
Учитывая достижения генетической инженерии и реальную возможность создания генетически измененных не только животных, но и человека, 29-я сессия Генеральной Конференции ЮНЕСКО в 1997 году приняла «Всеобщую декларацию о геноме человека и правах человека». В 11-ой статье данного документа говорится, что не следует допускать практику, противоречащую достоинству человека, в т.ч. практику клонирования в целях воспроизводства человеческой особи, «цель прикладного использования результатов научных исследований по геному человека, в т.ч. в области биологии, генетики и медицины, должна заключаться в уменьшении страданий людей и в улучшении состояния здоровья отдельного человека и всех людей».
Совет Европы так же внес дополнения в Европейскую конвенцию о правах человека и биомедицине, которая гласит: «Запретить всякое вмешательство, преследующее цель создать человеческую особь, идентичную другой - живой или мертвой». Таким образом, современные генно-инженерные исследования все больше затрагивают интересы общества, а этические проблемы науки становятся важным компонентом научной деятельности не только биомедиков, но и этиков, философов, политиков и т.д.
Инженерная профессия всегда была основой мирового развития. Уровень технического оснащения еще до начала нашей эры определял превосходство одной цивилизации над другими. Технические инновации позволяли высвобождать ресурсы, которые ранее были необходимы для производства, что способствовало общему развитию общества в социальном, культурном плане. И сегодня именно технические новшества обеспечивают развитие цивилизации в целом.
В России очень сложно определить точную дату появления первых инженеров. По некоторым данным это 5-6 век нашей эры. В древности Русь иностранцы называли Гардерикой - Страной городов. А город в те времена обязательно был крепостью. Ремесленников, которые возводили эти самые города, строили фортификационные укрепления, проектировали и управляли осадными машинами, называли розмыслами. Словом «розмысл» в средневековой Руси назывались специалисты, руководившие работниками по строительству городов, возведению военных укреплений и оборонительных сооружений. В 9-10-х веках князья, отправляясь со своими дружинами в военные походы, приказывали розмыслам «городы и палаты строити» и «мосты мостить». Розмысл обязан был размыслить задачу со всех сторон, опираясь не только на собственные знания и опыт, но и на весь опыт, накопленный его предшественниками, проявить изобретательность и даже фантазию. Размыслив свое дело он должен был определить «круг» работ «мастеровым» людям. Уже в 6 веке славянское войско в войне с Византией использовало осадные машины: железные тараны, катапульты для метания камней, черепахи. Помимо военной и строительной сферы, розмыслы славились и тем, что знали секреты приготовления и использования киновари (сернистая ртуть), сурика (перекись свинца), черлени (малиновая лаковая краска), свинцовые белила и сусальное золото. Многие процессы происходили при температурах свыше тысячи градусов.
В 11 веке занятие строительством на Руси получает статус профессии. Строителей оборонительных сооружений называют «городники», обязанностью которых было возведение городских стен. «Мостники» работали над сооружением различного рода переправ. «Порочными мастерами» назывались специалисты по постройке и эксплуатации осадных машин.
Одним из первых царей, которые заботились об инженерном деле, стал Иван III. В 1473 г. по его приказу в Венецию отправился искать инженерных мастеров Семён Толбузин, и привез за жалование в 10 рублей в месяц Аристотеля Фиораванти с учениками, который реконструировал и перестроил Кремль, с тех пор Кремль московский кремль стал из красного кирпича, того самого, каким мы видим его сегодня. Также был построен Успенский собор, главный собор России. При Иване III впервые появились практики приглашения иностранных специалистов для развития строительства, горнорудного дела, производства металлов и др. Наблюдая за работой иностранных специалистов, русские инженеры стремились не подражать им, а вырабатывать совершенно самостоятельные формы и приемы решения аналогичных задач.
Первый прообраз инженерного сообщества на Руси сформировался при Иване Грозном, когда был учрежден «Пушкарский приказ», основной задачей которого было - руководство оборонным строительством. Тогда инженерия фактически выделилась в отдельную профессию. При «Пушкарском приказе» служили инженеры и иноземные соискатели, в роли экспертов и консультантов; городовые мастера, в большей части русские строители; мастера и подмастерья; «чертежщики» - группа для осуществления чертежных работ. Впрочем, основным занятием инженеров того времени являлась воинская служба и сообщество было больше военным нежели строительным. В это время была отлита Царь-пушка, Царь-колокол, построен храм Василия Блаженного. К 80-м годам 16 века, только в Новгороде насчитывалось, по официальным данным, 5465 ремесленников! В период царствования Василия Шуйского было положено начало теоретическому образованию русских инженеров.
Первые предпосылки для создания общественных организаций, в том числе и инженерного характера в России появились при Петре I. Благодаря его инициативе в России в начале XVIII века были открыты первые инженерные школы, что послужило выделению инженерных профессий в отдельное направление и дало начало становлению и развитию инженерного общества в России. Сам Петр был не понаслышке знаком с инженерным делом. Государь сам лично изучал градостроительные, судостроительные и фортификационные науки.
Начало подготовки инженерных кадров в России было положено в Москве в марте 1701 года в Школе математических и навигационных наук.
Одной из особенностей российского инженерного сообщества в XVIII веке были иностранные специалисты. Технологии в основном импортировались из-за рубежа, оттуда же Россия активно привлекала и специалистов, которые и образовали первое российское инженерное сообщество. Учитывая статус иностранца в тот период, инженерное сообщество сразу выделилось в отдельный социальный слой в российском обществе. Высокая оплата труда, разнообразные привилегии - стали отличительной чертой инженера.
Впрочем, тот же иностранный уклон не позволил сформироваться в петровскую эпоху отдельным техническим обществам. Как правило, иностранцы приезжали в Россию зарабатывать, а не заниматься общественной деятельностью. Экспаты заложили основы для формирования российского инженерного корпуса, однако общественных организаций они не создавали.
Научные общества в России появились лишь во второй половине XVIII века при Екатерине II. Первым российским научным обществом стало «Вольное экономическое общество», созданное графом Григорием Орловым при содействии Екатерины II в 1765 году. Оно стало первой общественной организацией в Российской империи. В «Вольное экономическое общество» входило отделение «Сельскохозяйственных технических производств и земледельческой механики». Фактически это оно и стало первым инженерным обществом в России. Одними из самых ярких достижений инженерной мысли в России этого периода можно отнести изобретение Андреем Нартовым механического поворотного суппорта в токарном станке в начале 18 века, в то время как знаменитое изобретение суппорта Генри Моудсли в Англии датируется концом 18 века. Также известно, что первая в мире универсальная паровая машина двойного действия «огнедействующая машина» была создана русским механиком Иваном Ивановичем Ползуновым почти на 20 лет раньше знаменитой паровой машины Джеймса Уайта.
Первый этап становления общественных организаций в России был краткосрочным. После Французской революции в 1789 году общественные организации были упразднены, а общественная деятельность фактически запрещена.
Второй этап развития научных и технических обществ в России начался уже в XIX веке. Стремительное развитие капиталистических отношений, крах феодальной системы, кардинальные изменения в производственной структуре повысили значение науки. В России стремительно начинает расти количество учебных заведений. Помимо традиционных центров науки Москвы и Петербурга, появляются учебные центры на Украине, в Прибалтике, в центральной России. Это позволило вовлечь в сферу научных изысканий провинциальную интеллигенцию, что значительно расширило возможности научной деятельности. На втором этапе развития научных и технических обществ в России сформировались основные принципы их развития, были разработаны уставы, способы финансирования, методики рабочей деятельности. В качестве примеров изобретений этого времени можно привести электромагнитный телеграф Павла Львовича Шиллинга, электродвигатель, самопишущий телеграф способный передавать на расстоянии графические и буквенные изображения Бориса Семеновича Якоби
До окончания второго этапа развития российских общественных организаций в 1860 году, деятельность большинства научных обществ охватывала широкий спектр направлений. Общества имели лишь глобальную дифференциацию, например - естественные и гуманитарные науки, и занимались практически всеми видами научной деятельности. С началом третьего этапа общества стали выделять приоритетные направления научной деятельности. В результате появились первые технические и инженерные общества. Яркими примерами изобретений данного этапа можно назвать «Свечу Яблочкова», который первый смог бы решить проблему освещения, но в царской России это изобретение не получило поддержки. Оно было запатентовано во Франции, затем «русский свет» загорелся в Англии, Германии, Италии, дойдя до дворцов персидского шаха и короля Камбоджи. В 1873 г. Инженер Александр Николаевич Лодышин изобрел лампочку накаливания, однако в 1879 году Эдисон немного усовершенствовал ее начал массовое производство ламп накаливания, за что до сегодняшнего дня весь мир восхваляет Эдисона.
Наиболее авторитетным стало «Русское техническое общество», созданное в 1866 году. Его ключевой задачей стало содействие развитию техники и технической промышленности в России. К 1916 году общество имело 33 региональных отделения, издавало 21 журнал, имело собственную техническую библиотеку, музей, курировало 57 технических училищ. Несмотря на очевидные успехи развития инженерного сообщества, инженерный корпус в России оставался крайне малым. По переписи населения 1897 года, в России насчитывалось 130233 специалиста с высшим и среднетехническим образованием, из них 4010 человек русских инженеров и технологов, что составляло 0,07% населения России. Помимо низкой численности русских инженеров, наблюдался факт отрыва внутри инженерного корпуса дворян, капиталистов и выходцев из купеческого сообщества, таких, например, как Дмитрий Павлович Рябушинский, Людвиг Эммануилович Нобель, Александр Иванович Коновалов, Леонид Иванович Лутугин от выходцев из разночинного сословия.
Однако технический прогресс и развитие промышленности в стране требовало большего. Инженерная деятельность стремительно дифференцировалась, потому что инженерам была необходима узкая специализация и специализированные знания. В результате в стране появилось множество инженерных сообществ: Русское инженерное общество, Московское общество архитекторов, Русское горнопромышленное общество, Политехническое общество, Общество по распространению технических знаний и многие другие. К 1916 году профессиональные технические общества работали практически по всем видам инженерной деятельности.
В этот период и власти и крупный бизнес активно спонсировали инженерные разработки, выделяли средства на разнообразные проекты. Постоянно открывались новые технические институты и училища, которые становились точками сосредоточения инженерной мысли, центрами обмена идей.
Первая Мировая война нанесла серьезный урон российскому инженерному сообществу. Учитывая историческую связь инженерного дела в России с военной профессией, в Первую Мировую войну Россия лишилась очень многих инженерных специалистов.
После революции 1917 года отношение к инженерной профессии и инженерному сообществу в России кардинально поменялось. В царской России инженер считался интеллигенцией, на которую теперь начались гонения, результатом чего стало практически полное уничтожение интеллектуального ресурса сообщества. Это объяснялось малограмотностью большинства населения страны, которое защищала новая власть. В результате за несколько лет инженерное сообщество в России было практически уничтожено. Многие инженеры предпочли покинуть новую Россию, многим это не удалось.
Революция 1917 года отодвинула российскую инженерную мысль на несколько шагов назад. В результате волны эмиграции страну покинула целая плеяда ученых и технических специалистов. И.Сикорский, В.Зворыкин, В.Ипатьев, В.Кистяковский и еще множество талантливых ученых стали гражданами других стран, и они формировали научно-техническую базу этих государств.
Когда советские власти спохватились было уже поздно. В результате СССР фактически начали с того, с чего когда-то начинал Петр I - с закупок иностранных технологий. Советские власти пытались сохранить научно-инженерный потенциал страны - в декабре 1918 года была создана «Всероссийская ассоциация инженеров» (ВАИ), объединившая все дореволюционные технические общества.
Несмотря на огромный провал в инженерном деле, который образовался после революции, уже в конце 20-е годов XIX века СССР заложил основы для восстановления инженерного сообщества в стране. Необходимость индустриализации и развития государства в целом способствовала активному открытию инженерно-технических вузов. Статус инженера снова повысился, профессия стала одной из престижнейших в стране. Довольно быстро в СССР сформировалось новое инженерное сообщество.
Первыми советскими научно-техническими обществами стали: Русское техническое общество, Русское физико-химическое общество, Политехническое общество, Русское металлургическое общество, Общество инженеров-электриков, Общество гражданских инженеров, Горное общество, Постоянное бюро русских водопроводных съездов Общество русских электротехников, Молодое химическое общество, Русское общество радиоинженеров, Центральное бюро инженеров железнодорожного транспорта, Клуб горных инженеров.
К 1932 году в СССР было создано 40 всесоюзных научных инженерно-технических обществ (НИТО). В задачи общества входило повышение квалификации технических специалистов и решения научно-технических проблем, а также реконструкции народного хозяйства. Координировал деятельность НИТО Всесоюзный совет научных инженерно-технических обществ - ВСНИТО.
Вторая Мировая война затормозила научно-технический прогресс во всем мире. И СССР не стал здесь исключением. Однако окончание Второй Мировой войны послужило новым импульсом развития инженерного дела. Необходимость восстановления городов, создания производств практически с нуля способствовало тому, что именно инженеры стали играть одну из определяющих ролей в экономическом развитии многих стран, в том числе и СССР.
В послевоенные годы инженер становится ключевой профессией в советском союзе. открываются новые инженерно-технические вузы, увеличивается число студентов и выпускников-инженеров. Одновременно государство активно способствует развитию научной базы. В итоге именно в послевоенные годы в СССР было сформирована основа инженерного сообщества, традиции которого пытаются возродить современные российские инженеры.
В 1954 году существовавшие в СССР НИТО были реорганизованы в массовые научно-технические общества (НТО) по отраслям производства. Количество обществ сократилось до 21, для всех организаций был разработан единый устав. Вся деятельность обществ по-прежнему курировалась центральным комитетом. Очевидно, именно такой подход и позволил СССР реализовать инженерный потенциал, имевшийся в стране. Единые задачи и приоритеты, верное направление развития научно-технического общества, стали залогом высокого качества инженерной деятельности в СССР.
Упадок советского инженерного сообщества начался в 80-х годах XIX века. Высокие темпы прироста количества инженеров-выпускников в 70-80-е годы способствовали обесцениванию их труда, расширительного толкования термина инженер, падению социального престижа, стала снижаться государственная поддержка инженерной деятельности. Для сдерживания этих процессов в 1988 году научно-инженерным сообществом была создана новая независимая общественная организация - «Союз научных и инженерных обществ СССР». Однако переход на рыночную экономику нанес мощнейший удар по российскому инженерному корпусу в 1990-е годы.
Полное отсутствие государственной поддержки, отсутствие перспектив, издевательское отношение общества к профессии «инженер», привело к новой волне эмиграции или «утечке мозгов». В постперестроечные годы страна практически полностью лишилась инженерного сообщества, за рубеж были вывезены многие технологии и разработки, начался кадровый голод. В итоге по техническому развитию в отдельных секторах экономики Россия отстала от своих зарубежных конкурентов на десятилетия.
Научно-инженерная деятельность стала уделом патриотов и энтузиастов. Общественные организации в этот период фактически не работали - отсутствие финансирования и интереса к инженерной профессии со стороны государства и бизнеса практически парализовали деятельность научно-технических организаций. Их работа, как правило, не выходила за рамки института или научного центра. Впрочем, тот факт, что научно-технические организации сохранились в этот период - уже большое достижение. В итоге к началу нового века российское научно-инженерное сообщество было разрознено, фактически не имело общего центра, деятельность сообщества никак не координировалась.
В 2000-х годах руководство страны попыталось запустить обратный процесс. Небольшую государственную поддержку начали получать отдельные технологические проекты. Необходимость модернизации производств заставляет крупный бизнес вкладывать в новые разработки. В результате в последние годы инженерное сообщество в России несколько оживилось. Инженеры стали объединятся в профильные союзы, которые пытаются защищать интересы своих членов на государственном уровне. Однако проблема разрозненности научно-инженерного сообщества сохраняется до сих пор - единого центра у инженеров по-прежнему нет.
В результате эффективность узкопрофильных инженерных союзов и обществ пока невелика. Хотя сейчас и возрождаются научно-инженерные общества - «Русское техническое сообщество», «Вольное экономическое общество» и другие, ранее влиятельные союзы, на сегодняшний день они имеют мало влияния на развитие всего научно-инженерного сообщества. Мы считаем, что сегодня необходим новый современный мощный и эффективный механизм развития научно-инженерного сообщества. Новое общество должно объединить всех без исключения инженеров, естествоиспытателей, конструкторов, ученых, технических специалистов. Новая организация должна обеспечить связь внутри сообщества, сформулировать единые цели и задачи, выбрать приоритетные направления развития научно-инженерного общества. Новый союз должен обеспечить связь сообщества с государством и бизнесом. Центром объединения и восстановления российского инженерного общества может стать Российский союз инженеров.