Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Общество и научно-техническое развитие. Учебное пособие для студентов вузов
.pdf
ний, многие из которых к настоящему времени выделились в самостоятельные науки.
Техническое и технологическое знание. В конце XIX — начале
XX в. каждый инженер, занимавшийся вопросами, связанными с
производством, должен был хорошо представлять все стадии технологического процесса и то оборудование, которое на всех стадиях
этого процесса использовалось. Кажется, что между ним и ремесленником, который получал сведения об этом производстве от своих наставников, не существует никакой принципиальной разницы.
Однако это не так. Техника приобрела научный характер и перестала быть ремеслом с того момента, когда достижения естественных
наук (в первую очередь физики и химии) стали играть существенную роль новой техники в создании новых технологий и получении
изделий, качественно отличных от тех, которые мог бы произвести
ремесленник. Естественно, что и изменения в организации производства, его масштабах (мануфактуры, а позднее заводы и фабрики)
также сыграли значительную роль в создании новых разнообразных
изделий.
Примерами улучшения качества изделий при применении научно-промышленных методов их производства могут служить
практически все товары одинакового назначения, произведенные,
с одной стороны, до промышленной революции, а с другой — после нее. Всем известно, что гоголевский кузнец Вакула с помощью
нечистой силы и собственной смекалки смог преподнести своей
невесте «черевички царицы». Однако если мы сравним туфельки
Екатерины II, хранящиеся в музее, с современными моделями
дамских туфелек, то сразу увидим, что, несмотря на то что первые, безусловно, произведение искусства, но их внешний вид достаточно грубоват по сравнению с современной дамской обувью
топ-класса.
Современное промышленное оборудование (особенно при его
модификации для работы индивидуального мастера) и методы получения и обработки материалов дают возможность получить те
формы и качество обработки, которых уже принципиально не может добиться даже самый умелый и одаренный мастер в условиях
кустарного производства.
Но чем интенсивнее применялась наука в производстве, тем
труднее становилось одному ученому-естественнику (такому как
Г. Деви, М. Фарадей или У. Волластон) «видеть» все стадии технологического процесса и понимать устройство всех технических приспособлений, которые при этом применялись. В то же время и люди, бывшие до этого ремесленниками, постепенно все более убеж-
101
дались в необходимости овладения научными знаниями для успешного осуществления своей работы.
Все это привело к тому, что сами технические и технологические специализации стали превращаться в отдельные профессии.
Принято считать, что слово «инженер» означает «человек, имеющий высшее образование и разбирающийся в конкретной технической или технологической области»; при этом сегодня его знания и умения, безусловно, основаны на вполне конкретных естественных науках. То есть его основную научную базу составляет
либо физика, либо химия, либо биология с их парадигмами и
концепциями.
Как известно, первой инженерной специальностью была профессия инженера-механика. Правда, вначале самого словосочетания
«инженер-механик» не было, а было лишь слово инженер, обозначавшее «универсальный высокообразованный специалист», не обязательно только механик. (Пример — уже упоминавшийся инженер
Сайрес Смит из романа Жюля Верна «Таинственный остров».) Возникает вопрос: к какому направлению отнести его профессию —
техническому или технологическому? Определенный парадокс ситуации состоит в том, что первые инженеры-механики были одновременно и техниками и технологами, а современный инженермеханик в зависимости от конкретного рода занятий чаще всего является представителем технического, а не технологического направления. Обращаясь к истории и вглядываясь в фигуры таких гениальных естествоиспытателей, какими были, например, Архимед и
Роберт Гук, мы видим, что в памяти потомков они остались в первую очередь именно как выдающиеся инженеры-механики, хотя,
безусловно, во времена их жизни такого термина просто не существовало.
Развитие механики привело к появлению самых разнообразных
механизмов, а затем и механических устройств, которые существенно изменили человеческую жизнь. К таким устройствам, к примеру, относятся водяная, а затем ветряная мельницы и механические часы. Однако только паровая машина стала символом промышленной революции. Построение этого устройства показало, что
для этого требуется знание не только механики, но и других естественных наук (термодинамики, химии и др.). Оказалось, в частности, что инженер-механик, занимающийся обслуживанием паровых
машин, должен получить также дополнительные специальности.
Так постепенно возникла профессия инженера-теплотехника (современное название этой инженерной специальности — промышленная теплоэнергетика). А поскольку паровые машины еще до появления первых паровозов стали применяться для откачки воды из
102
шахт, то одновременно возникла и профессия инженера-гидравлика. Конечно, реальное разделение этих профессий возникло намного позже, как и их специальная подготовка.
Интересно отметить, что именно в этом случае достаточно хорошо заметна граница между техническим и технологическим.
Инженер-механик создавал проект паровой машины (гидравлической системы или другого технического устройства). В процессе
реализации проекта он отвечал за правильность изготовления и
взаимодействия всех его составных частей. Однако оказалось, что
один человек не в состоянии и спроектировать эту сложную конструкцию (машину, механизм), и получать и обрабатывать всю
информацию о ее работе, и провести в случае необходимости ремонт, и проконтролировать качество материалов, из которых это
устройство было изготовлено. Те специалисты, которые занимались проектированием и изготовлением экспериментального образца машины, технической системы, стали считаться представителями технического направления науки; те же, которые контролировали правильность всех операций по изготовлению «поставленных на поток» изделий, представляли уже другое — технологическое направление.
Таким образом, можно представить следующую последовательность в развитии инженерных профессий (рис. 19.1):
Инженеруниверсал
Инженер-
универсал
Инженер —
специалист
в конкретной
области
Инженер-конструктор
Инженер-технолог
Ðèñ. 19.1. Схема развития инженерных специальностей
Практика инженерной деятельности значительно «раздробила»
последнее звено этой «цепочки». К настоящему времени существуют специалисты в области технологии производства, технологии
ремонта и эксплуатации, технологии подготовки материалов, монтажа оборудования, испытаний и т.д.
При этом технологический опыт является одним из важнейших
источников сведений, которые «по цепочке» возвращаются к исходному пункту — ученому-технику и ученому-естественнику — и обогащают те научные области, которые лежали в основе их теорий.
Итак, со временем технические и технологическое науки стали
представлять собой два достаточно четко выраженных отдельных,
хотя и взаимосвязанных, направлений в деятельности человека по
развитию современной техногенной цивилизации. Очевидно, меж-
103
ду этими двумя направлениями нет непреодолимых «водоразделов». Более того, успешное развитие техносферы было бы невозможно без их постоянного взаимодействия. Однако в рамках конкретной инженерной специальности соотношение технического и
технологического неодинаково. Дадим определения технике и технологии.
Техника (от греч. techne — искусство, мастерство, ремесло) —
совокупность средств человеческой деятельности (машин, конструкций, устройств), созданных для осуществления определенных
производственных и непроизводственных процессов
1
.
Технология (от греч. techne — искусство, мастерство, умение) —
1) совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката,
осуществляемая в процессе производства продукта; 2) научная
дисциплина, изучающая физические, химические, механические и
другие закономерности, действующие в технологических процессах; 3) сами операции добычи, обработки, транспортировки, хранения, контроля, являющиеся частью общего производственного
процесса
2
.
Ключевым моментом, позволяющим разделить «техническое» и
«технологическое», является то, что «техническое» связано с совокупностью предметов и средств материальной деятельности людей,
а «технологическое» — с совокупностью методов создания таких
предметов и средств.
В современном научно-техническом сленге существуют различия, позволяющие достаточно четко позиционировать понятия
«технический» и «технологический». Например, процессы изготовления мотоцикла или мужского костюма — технологические процессы, но в ходе этих производств применяются различные и весьма разнообразные технические устройства и системы. За соблюдение правильности всех операций производственного процесса отвечает инженер-технолог, который хотя и контролирует при этом исправность и правильность работы всех участвующих в этом процессе технических устройств, но не создает последних.
Возникает вопрос: оправдано ли говорить о разделении всех наук техносферы на науки технические и технологические? С нашей
точки зрения, такое разделение вполне оправданно и уместно. Хотя
оно и не существует de yure, но существует de facto. Естественно,
1
Большой энциклопедический словарь. СПб.: Большая российская энциклопе-
äèÿ, 2003. Ñ. 1199.
2
Òàì æå. Ñ. 2000.
104
что в одних конкретных областях это разделение более заметно, а в
1
других проявляется несколько слабее
.
Чтобы пояснить сказанное, рассмотрим несколько примеров.
Очевидно, что прикладная электрохимия, металловедение и термическая обработка, сварка, литье — безусловно, технологические области науки. С другой стороны, сопротивление материалов, детали
машин, электротехника, теплоэнергетика, радиотехника — несомненно, технические науки.
Конечно, между техническими и технологическими науками
существуют не только различия, но имеется и значительное сходство. Рассмотрим эти вопросы более подробно.
Техническое и технологическое знание: сходство и различие. Говоря об общем знании для любого раздела техники и технологии,
необходимо отметить, прежде всего, наличие общей для них и достаточно большой по объему терминологии. С другой стороны, она
может весьма сильно отличаться по значению даже в относительно
близких областях.
Для неспециалиста это может существенно затруднить правильное понимание той иной технической или технологической проблемы. Приведем несколько примеров.
Так, термин «лигатура» в металлургии обозначает вспомогательный сплав, который вводится в основной для придания ему
необходимых свойств за счет обогащения определенными химиическими элементами. В полиграфии же этот термин обозначает
отливку двух печатных знаков на одной общей ножке. Таким образом, одним термином в разных областях обозначают и материал и изделие.
Другим примером является термин «матрица». Это и математический термин, и инструмент со сквозным отверстием или углублением, используемый при обработке давлением (ковка, прокат,
штамповка, волочение), и часть композиционного материала, составляющая большую долю по объему или массе.
Хотелось бы указать также на такой многозначный термин как
«потенциал», который не только перешел из научно-технического
языка в бытовой, но, помимо этого, имеет и множество различных
значений в механике, термодинамике и теплотехнике, электротехнике, теоретической и прикладной электрохимии (гальванические
производства). В каждой из указанных областей этот термин сочетается с другими, образуя множество понятий (электродный по-
1
Лебедев С.А. Философия науки: Словарь основных терминов. М.: Академиче-
ский проект, 2004. С. 248, 249.
105
тенциал, потенциал активации, потенциал перехода и т.д.). Для
правильного понимания их значения необходимы дополнительные
специальные знания в соответствующей научно-технической об-
1
.
ласти
Каждая научно-техническая дисциплина, помимо специфической терминологии, имеет и присущий ей понятийный аппарат, зачастую весьма отличный от применяемого в другой. Именно поэтому представители различных технических и технологических
специальностей часто недостаточно хорошо понимают друг друга.
Одной из причин возникновения такого положения является то,
что генетически (как было показано выше) возникновение различных областей современной технической науки было связано с различными естественными науками. Каждая из последних имеет свои
принципы и развивается через смену собственных, присущих лишь
ей, парадигм.
Однако любая конкретная техническая область имеет в своем
составе также то знание, которое можно назвать общетехническим.
Например, этапы проектирования любого технического устройства,
агрегата, материала — одинаковы; всякая технологическая документация, описывающая самые разнообразные технологии, имеет однотипную стандартизированную структуру и т.д. Далее, конкретная
техническая область в процессе своего совершенствования и развития вбирает сведения, приходящие из других областей естественнонаучного знания.
Таким образом, со временем два далеко отстоявших друг от друга научно-технических направления могут обнаружить тенденцию к
сближению. И наоборот, технические сведения и технологические
приемы, прежде необходимые в какой-либо области, могут по прошествии некоторого времени (сотен лет, а иногда и десятилетий)
показаться анахронизмом.
Проиллюстрируем сказанное на конкретных исторических примерах. Так, первоначально в развитии авиации огромную роль играли древесина и материалы на ее основе. Технологии по созданию,
обработке и применению таких материалов постоянно совершенствовались. Ряд вполне конкурентоспособных самолетов даже Второй
мировой войны был еще преимущественно деревянным. Достаточно вспомнить наш прославленный «небесный тихоход» По-2, английский истребитель «Москито» или гигантские планеры, осуществлявшие выброску десантных войск союзников во время их высадки в Нормандии.
1
Новый политехнический словарь. М.: Большая российская энциклопедия, 2000.
Ñ. 263, 288, 408, 409.
106
Практически два десятка лет (а это весьма большой срок для
наиболее динамично развивавшейся в первой половине ХХ в. области техники, которой являлась авиация) древесина и металл вели
технологическое соревнование. В ходе этого соревнования возникли качественно иные, не существовавшие прежде технологии обработки древесины и соответственно появились новые технические
специалисты, которые качественно отличались от тех, которые
принимали участие в создание первых аэропланов. Однако в конечном счете соперничество дерева и металла в авиации завершилось победой металла, а именно сплавов алюминия, магния, титана
и высокопрочных сталей. Парадокс дальнейшего технического развития состоял в том, что большинство этих «деревянных» технологий оказалось невостребованным при последующем развитии авиационной техники, но сами созданные технологии и технические
устройства стали необходимы в других областях.
Случается, что конкретная техническая разработка оказывается
просто ненужной, поскольку развивающееся параллельно техническое направление показывает несравнимо более эффективные результаты. Так было с теми образцами вычислительной техники,
звукозаписывающих и звуковоспроизводящих устройств, в которых
не использовались носители информации на магнитной основе.
В настоящее время многим покажутся одинаково несовершенными
и патефон начала 30-х, и радиола начала 80-х годов прошлого века,
хотя в техническом отношении сложность этих устройств (да и качество воспроизведения ими звука) достаточно высоки.
Интересно в этом плане провести аналогию между двумя совершенно разными явлениями: расхождением в развитии технических направлений и расхождением в развитии языков, происходящих от одного протоязыка. Так же как языки, имеющие один регион возникновения, но попадающие в дальнейшем в иное лингвистическое окружение, видоизменяются, приобретают новые слова и
выражения, а их носители под воздействием изменяющихся социальных условий создают новые слова и понятия, так и техника, отталкиваясь в своем развитии от некоей общей основы, создает впоследствии в других социальных условиях качественно новую реальность. Реальность эта хотя и связана со своей предшественницей,
но при этом, как правило, совершеннее ее. Так, каравелла Колумба
и современный океанский лайнер, древнеримская военная дорога и
транспортный туннель под Ла-Маншем выполняли и выполняют
много одинаковых функций. Все они являются примером технического совершенства своей эпохи. В этом отношении они не лучше
107
и не хуже друг друга, хотя технически разница между ними огромна. Аналогично: древнеславянский и русский языки, латынь и современный итальянский — они также попарно связаны общим
происхождением и также отвечают или отвечали требованиям своей
исторической эпохи. Но какая колоссальная разница между их составом и структурными связями! Любая область техники в ходе своего исторического развития может дать несколько вполне жизнеспособных направлений, другие же направления могут захиреть и
даже сойти «на нет». Аналогичную картину можно наблюдать и в
истории языка.
Структурные составляющие знания в технических и технологических науках. Как известно, во всяком научном знании можно выде-
лить три основных уровня: эмпирический, теоретический и метате-
1
оретический
. Технико-технологические науки — одна из разновидностей научного знания, оформившаяся как самостоятельная
область несколько позже, чем другие науки (логико-математические, естественно-научные, социально-гуманитарные).
Как и в любом виде научного знания, в технико-технологическом знании для его эмпирического и теоретического уровней
можно выделить те же элементы, что и при рассмотрении других
его видов. Если говорить об эмпирическом уровне знания, то известно, что в технических и технологических науках оно занимает
большое место. Технические и технологические науки оперируют
(и часто даже в большей степени, чем другие науки) протокольными предложениями (фиксированными описаниями результатов
единичных наблюдений), фактами (обобщениями протоколов), на
основании которых выводятся многие эмпирические законы и
формируются различные гипотезы и феноменологические теории.
Наряду с этим технико-технологическое научное знание в силу
многочисленных «областей пересечения» практически со всеми остальными областями научного знания обладает также рядом присущих только ему особенностей. Одной из главных таких особенностей является наличие в структуре технико-технологического научного знания, помимо уровневой вертикальной организации научного знания (эмпирическое, теоретическое, метатеоретическое), также
и горизонтальной структуры (модельно-проективное и тестологическое знание). То есть в случае технико-технологического научного
знания необходимо, на наш взгляд, говорить о более сложном его
1
Философия науки: Общий курс / Под ред. С.С. Лебедева. М.: Академический
проект, 2006; Лебедев С.А. Структура научного знания / Философские науки.
2005. ¹ 10, 11.
108
строении, о вертикально-горизонтальной или системно-блоковой
его организации с соответствующей сложной сетью взаимодействия
между уровнями и блоками. Остановимся подробнее на отдельных
составляющих структуры научного технознания. Представляется
целесообразным выделить в его составе следующие блоки: онтологическое, модельно-проективное, теоретическое, эмпирическое,
тестологическое знание, а также обыденное и метатеоретическое
знание.
Онтологическое знание. Онтологическое знание в научном технико-технологическом знании играет ключевую роль и иерархически превалирует над остальными видами последнего. Это объясняется тем, что для любой технической или технологической науки именно онтологическая составляющая определяет не только
область (предмет) исследования и соответственно основные понятия этой науки, но и разграничивает различные технонауки между собой.
Поясним сказанное на примере. В такой технической науке, как
«Сопротивление материалов», принято онтологическое допущение,
что любой материал представляет собой изотропную среду. Напротив, такая технологическая наука, как «Материаловедение», рассматривает неоднородность структуры любого материала как одну
из его важнейших характеристик.
Данные различия в онтологическом знании технонаук связаны,
в частности, с различным отношением к принципу суперпозиции.
Механика (как раздел физики) долгое время оставалась едва ли не
единственной теоретической базой технических наук. Принцип суперпозиции как один из основных принципов механики позволял
провести анализ любой механической системы и при этом не только описать работу любого сложного устройства, но и оценить на
стадии проектирования, каков будет вклад каждой составляющей в
работу сложной системы. Однако при дальнейшем развитии технонаук многие из них (особенно технологические) отказались от этого
принципа, ибо во многих системах и процессах прямая аддитивность различных факторов не работала, поскольку вступали в действие внутренние эффекты, возникающие при сложении большого
количества внутрисистемных характеристик.
В качестве примера онтологического знания в технико-технологических науках рассмотрим онтологию такой технической науки,
как «Детали машин». В своем онтологическом аспекте «Детали машин» могут рассматриваться как наука с развитой внутренней
структурой. Она имеет ярко выраженное прикладное значение и
одновременно является основополагающей для целого ряда техни-
109
ческих наук, возникших позднее и связанных с конструированием
и созданием самых разнообразных технических объектов.
Рассматривая онтологию собственно «Деталей машин» как специфической технической науки, необходимо выделить основные
положения этой науки
1
.
Предметом исследования в деталях машин является решение
вопроса о возможности создания машин и механизмов из тех или
иных узлов и деталей, для чего используются разнообразные расчетно-конструкторские методы.
Основные понятия деталей машин — деталь и узел. Всякая машина (механизм) состоит из деталей. Под деталью понимают такую
часть машины, которую изготавливают без сборочных операций.
Различают простые детали (шайба, шпонка) и сложные (коленчатый вал). Учитывая, что исторически «Детали машин» сложились
как общетехническая научная дисциплина, в ней рассматриваем
только те детали, которые наиболее широко представлены практически во всех без исключения машинах и механизмах — так называемые «детали общего назначения». Объединение нескольких деталей в единую структурную единицу более высокого уровня (в деталях машин это сборочная единица) называют узлом.
Узел — законченная сборочная единица, состоящая из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение.
Помимо этого, любой объект, который исследуется методами
деталей машин (как научной дисциплины) и создается благодаря
этим методам, должен отвечать ряду требований. Не вдаваясь в детали предмета, отметим, что основные из них — надежность и экономичность. (Строго говоря, эти требования предъявляются практически ко всем техническим системам.) Понятие надежности подразумевает способность сохранять работоспособность на протяжении длительного периода времени и соответственно отвечает множеству критериев, которые не только не связаны друг с другом, но
часто и являются взаимоисключающими. Именно эти критерии
«выводят» «Детали машин» на другие науки. Это как технические и
технологические науки и математика, так и естественные науки
(физика, химия, биология и др.).
При анализе внутренней структуры деталей машин исходят как
из внутренней взаимосвязи отдельных свойств деталей, так и из
взаимосвязи различных разделов этой науки, в том числе и их
«выхода» на другие науки. Схема этих взаимосвязей представлена
на рис. 19.2.
1
Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для втузов / Под ред. В.А. Финогенова.
6-е изд., перераб. М.: Высшая школа, 1998.
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]