Техническая теория

Понятие "техническая теория" сравнительно недавно введено в философско-методологическую литературу. Как известно, основу теории образуют абстрактные идеализированные объекты. Они также образуют и основу технической теории. Отличительными особенностями абстрактных объектов технической теории являются их "однородность" и их "сборка" по определенным правилам. "Подобное строение абстрактных объектов является специфичным и обязательным для технической теории, делая их однородными в том смысле, что они сконструированы, во-первых, с помощью фиксированного набора элементов и, во-вторых, ограниченного и заданного набора операций по их сборке".

Природа "однородности" и правила "сборки" не являются произвольными, а определяются содержанием реального технического объекта. Если технический объект является механизмом, в нем выделяются составляющие его элементы - стандартизованные конструктивные элементы реальных технических систем. Любые механизмы могут быть представлены как состоящие из иерархически организованных цепей, звеньев, пар и элементов. К примеру, немецкий ученый и инженер Франц Релодля построения технической теории провел детальное расчленение механизма, взятого в качестве абстрактного объекта технической теории. Он разработал представление о кинематической паре, а составляющие ее тела назвал элементами пары. Несколько кинематических пар образуют кинематическое звено, несколько звеньев - кинематическую цепь. Механизм является замкнутой кинематической цепью принужденного движения, одно из звеньев которой закреплено.

Специфика технической теории состоит в том, что она ориентирована на конструирование технических систем и поэтому должна учитывать специфику механизма конструируемой технической системы, ее основные составляющие, а также процессы, обеспечиваемые данным механизмом. Основу технической теории составляют идеализированные технические структуры, которые подлежат классификации. Например, в структуре кинематических цепей различают пять семейств.

Применение математических методов - существенная особенность технической теории. Структуры механизмов можно рассматривать как топологические задачи, решаемые на основе математических методов, прежде всего теории графов.

Эмпирический уровень технической теории образуют конструктивно-технические и технологические знания, являющиеся результатом обобщения практического опыта проектирования, изготовления, отладки технической системы, а также эвристические методы и приемы, разработанные в самой инженерной практике. Конструктивно-технические знания ориентированы на описание строения технических систем и включают знания о технических процессах и параметрах функционирования этих систем. Технологические знания фиксируют методы создания технических систем и принципы их использования.

Эмпирический уровень технической теории содержит и особые практико-методические знания, представляющие собой практические рекомендации по применению научных знаний, полученных в практике инженерного проектирования.

Теоретический уровень научно-технического знания образован тремя основными уровнями теоретических схем:

• функциональная схема фиксирует общее представление о технической системе независимо от способа ее реализации и является результатом идеализации технической системы. Каждый элемент технической системы выполняет определенную функцию. Совокупность функциональных свойств технической системы, представленных в виде определенных математических зависимостей, составляет содержание данного уровня теоретической схемы;

• поточная схема, или схема функционирования, описывает естественные процессы, протекающие в технической системе и связывающие ее элементы в единое целое;

• структурная схема фиксирует те узловые точки, на которые замыкаются процессы функционирования технической системы. Это могут быть детали или технические комплексы разного уровня, различающиеся по принципу действия, техническому исполнению и т.п. Структурная схема фиксирует конструктивное расположение элементов и связей данной технической системы.

Все отмеченные уровни теоретической схемы являются результатом идеализации будущей технической системы, теоретическим ее наброском. При этом следует учитывать пространственные параметры. В противном случае может оказаться, что построенный механизм не будет выполнять свои функции. К примеру, кривошип - ведущее звено многих механизмов должен иметь возможность сделать полный пространственный оборот вокруг базисного шарнира. Поэтому размеры звеньев механизма должны находиться в определенных пределах и пропорциях. Соответствующие математические уравнения, описывающие параметры звеньев механизма, называются условиями существования механизма.

Таким образом, техническая теория по своим основаниям обладает рядом отличительных особенностей. Главная из них - более "жесткий" характер по отношению к предметной области, чем в научной теории, по отношению к которой вполне допустимы идеализации самого высокого порядка.