6. Инженерное проектирование. Принятие инженерных решений

Можно считать, что инженерное проектирование сводится к такому решению технических задач, которое, с одной стороны, должно быть научно обоснованным, а с другой – учитывать социальный аспект полученных результатов. Нужно также считать, что инженерное проектирование по существу не является «искусством», оно представляет такую деятельность, которую можно исследовать и анализировать, а ее основами овладеть в процессе обучения. Решение технических задач является высокоинтеллектуальным занятием, требующим применения знаний, а это заслуживает такого же внимания, как и приобретение знаний. Чтобы применить знания, нужно активно владеть ими и иметь определенную цель.

Современное общество весьма сильно зависит от своих инжене­ров. Экономическое благополучие окажется под угрозой, если инже­неры прекратят поиски новых, лучших способов изготовления вещей. Инженеры берут на себя важные обязательства перед будущим. Высокие инженерные цели существуют и в наши дни. Необходимы высоко­производительные недорогие компактные системы производства продуктов питания. Водоснабжение представляет собой проблему. Жиз­ненно важной проблемой является борьба с загрязнением воздуха. Важную роль в обеспечении работоспособности разрабатываемых сложных систем играют транспорт и связь. Организация отдыха, на­личие большого числа лиц пожилого возраста в перспективе также могут превратиться в серьезные социальные проблемы, для решения которых потребуется использование технических достижений.

И хотя новые сложные проблемы, стоящие перед инженерами, значительно больше, чем когда-либо ранее требуют учета соци­альных и политических факторов, все же нужно сказать, что задачи инженера по-прежнему связаны с проектированием и разработкой техники – новых вещей или процессов.

Связь инженера с экономикой очевидна. Необходимо наличие экономических ресурсов и инженер-проектировщик или инженер-менеджер, если он собирается принимать какие-либо важные ре­шения, должен знать экономические возможности своего отдела, це­ха, предприятия, а может быть и страны. Это предполагает понима­ние и таких факторов, как издержки предпринимательства для об­щества и учет людских и других ресурсов.

Задача инженерного проектирования (решения) почти всегда формулируется следующим образом: разработать при некоторых ограничениях, обусловленных способом решения, элемент, систему или процесс, обеспечивающие оптимальное выполнение поставленной задачи при некоторых ограничениях, налагаемых на решение.

Как видно, имеют место ограничения двух видов. Одна группа относится к методу решения задачи и охватывает такие вопросы, как наличие знаний, сроки, имеющееся оборудование. Другая относится к самому решению задачи и связана с такими факторами, как издержки, нали­чие материалов, производственного мастерства.

Процесс инженерного проектирования включает несколько эта­пов. Первым этапом является изучение и уяснение цели или зада­чи. Цель может определяться заданием или вытекать из характера работы.

Вторым этапом является описание более конкретной задачи. Если задача может быть решена разными способами, то выбор пути решения задачи предполагает принятие решения.

На следующем этапе нужно сформулировать способ решения. Иногда для этого требуется огромное творческое воображение, иногда это просто шаблонное применение известного принципа или его варианта.

Как только способ решения задачи найден, инженер должен проанализировать принятую идею. Этот анализ требует четкого определения вопроса, который должен быть решен. Он требует пост­роения модели (на бумаге или в лабораторных условиях). Если результат анализа окажется положительным, то инженер должен доработать решение с учетом производственных возможностей.

При решении любой задачи может потребоваться многократное повторение любого этапа. Редко задача оказывается столь прос­той, а инженеру сопутствует такая удача, что идея, пришедшая первой, позволяет разработать изделие, которое:

1. Работает.

2. Работает хорошо.

3. Работает в оптимальном режиме.

4. Может быть изготовлено с небольшими издержками.

5. Может иметь сбыт.

6. Просто в обслуживании.

Возможен и другой подход к процессу проектирования. Задача в этом случае состоит в отыскании элемента или системы, которая будет давать определенный «выход» (результат) при заданном воздействии на «вход».

Таким образом, качества, необходимые инженеру – это:

1. Изобретательность.

2. Умение проводить инженерный анализ.

3. Технические знания.

4. Широкая специализация.

5. Умение при­нимать решения.

6. Знание технологии производства.

И небольшое замечание. Как уже отмечалось прочностные расчеты разработаны весьма тщательно. На них существуют государственные и отраслевые нормативы. Тем не менее, к сожалению, прочностные катастрофы вовсе не редкость: рушатся строительные сооружения, падают самолеты, аварии на море. Рассматривая причины этого Дж.Гордон в своей книге «Конструкции, или почему не ломаются вещи» обращает внимание на то, что хотя прочностные расчеты ответственных конструкций достаточно жестко регламентированы, в принципе невозможно установить систему регламентаций прочности, направленную против дураков и жуликов. Многие руководящие сотрудники фирм и других организаций, видимо, не получили должного образования и из-за присущей им спеси в сочетании с невежеством не принимают деловых советов и не хотят нанять квалифицированный персонал.

Следует иметь в виду, что первая мысль, которая приходит в голову, редко бывает хорошей. Подтверждением тому служит и замечание в мерфологии (отрасли знания, посвященной тому, что идет вкривь и вкось, либо не так как надо): для сложных проблем существуют простые и легко поддающиеся пониманию неверные решения.