МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КРИМСЬКИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ ІНСТИТУТ
Реферат
за курсом «Ергономіка»
на тему: «Сучасний етап розвитку інженерної діяльності та проектування».
Виконала студентка фінансово-облікового факультету спеціальності «Фінанси» групи Ф-41-99
Левшук Наталія
Перевірила Сафонова Є.В.
Сімферополь 2003
СУЧАСНИЙ ЕТАП РОЗВИТКУ ІНЖЕНЕРНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ І ПРОЕКТУВАННЯ
І НЕОБХІДНІСТЬ СОЦІАЛЬНОГО ОЦІНКИ ТЕХНІКИ
У житті сучасного суспільства інженерна діяльність відіграє дедалі зростаючу роль. Проблеми практичного використання наукових знань, підвищення ефективності наукових досліджень і розробок висувають сьогодні інженерну діяльність на передній край усієї економіки та сучасної культури. В даний час велика кількість технічних вузів готує цілу армію інженерів різного профілю для самих різних галузей народного господарства. Розвиток професійної свідомості інженерів передбачає усвідомлення можливостей, меж та сутності своїй спеціальності не тільки у вузькому сенсі цього слова, а й у сенсі розуміння інженерної діяльності взагалі, її цілей і завдань, а також змін її орієнтацій у культурі ХХ століття.
Товариство з розвиненою ринковою економікою вимагає від інженера більшої орієнтації на питання маркетингу та збуту, обліку соціально-економічних чинників та психології споживача, а не тільки технічних і конструктивних параметрів майбутнього виробу.
Інженерна діяльність передбачає регулярне застосування наукових знань (тобто знань, отриманих у науковій діяльності) для створення штучних, технічних систем - споруд, пристроїв, механізмів, машин і т.п. У цьому полягає її відмінність від технічної діяльності, яка грунтується більше на досвіді, практичних навичках, здогаду. Тому не слід ототожнювати інженерну діяльність лише з діяльністю інженерів, які часто змушені виконувати технічну, а іноді і наукову діяльність (якщо, наприклад, наявних знань недостатньо для створення будь-якої конкретної технічної системи). У той же час є численні приклади, коли великі вчені зверталися до винахідництва, конструювання, проектування, тобто, по суті справи, здійснювали якийсь час, паралельно з науковою, інженерну діяльність. Тому інженерну діяльність необхідно розглядати незалежно від того, ким вона реалізується (спеціально для цього підготовленими професіоналами, вченими чи просто самоучками).
Сучасний етап розвитку інженерної діяльності характеризується системним підходом до вирішення складних науково-технічних завдань, зверненням до всього комплексу соціальних гуманітарних, природничих і технічних дисциплін. Проте був етап, який можна назвати класичним, коли інженерна діяльність існувала ще в "чистому" вигляді: спочатку лише як винахідництво, потім у ній виділилися проектно-конструкторська діяльність та організація виробництва.
Відокремлення проектування і проникнення його в суміжні області, пов'язані з вирішенням складних соціотехнічних проблем, призвело до кризи традиційного інженерного мислення та розвитку нових форм інженерної та проектної культури, появі нових системних і методологічних орієнтацій, до виходу на гуманітарні методи пізнання та освоєння дійсності.
Відповідно до вищевикладеного розглянемо послідовно три основні етапи розвитку інженерної діяльності та проектування:
1) класична інженерна діяльність;
2) системотехническая діяльність;
3) соціотехніческое проектування.
Класична інженерна діяльність
Становлення інженерної професії
Виникнення інженерної діяльності як одного з найважливіших видів трудової діяльності пов'язано з появою мануфактурного і машинного виробництва. У середні століття ще не існувала інженерна діяльність у сучасному розумінні, а була, скоріше, технічна діяльність, органічно пов'язана з ремісничою організацією виробництва.
Інженерна діяльність як професія пов'язана з регулярним застосуванням наукових знань у технічній практиці. Вона формується, починаючи з епохи Відродження. На перших порах ціннісні орієнтації цієї діяльності ще тісно пов'язані з цінностями ремісничої технічної практики (наприклад, безпосередній контакт зі споживачем, учнівство у процесі здійснення самої цієї діяльності і т.п.). У цю епоху орієнтація на застосування науки, хоча і висувається на перший план в явному вигляді, але виступає поки лише як гранична установка.
Перші імпровізовані інженери з'являються саме в епоху Відродження. Вони формуються в середовищі вчених, які звернулися до техніки, чи ремісників-самоучок, хто долучився до науки. Вирішуючи технічні завдання, перші інженери і винахідники звернулися за допомогою до математики і механіки, з яких вони запозичили знання та методи для проведення інженерних розрахунків. Перші інженери - це одночасно художники-архітектори, консультанти-інженери з фортифікаційним спорудам, артилерії і цивільного будівництва, алхіміки і лікарі, математики, природознавці та винахідники. Такі, наприклад, Леон Батіста Альберті, Леонард да Вінчі, Нікколо Тарталья, Джіроламо Кардано, Джон Непер та ін
Знання у цей час розглядалося як цілком реальна сила, а інженер - як володар цього знання. Наскільки високо цінувалося таке знання видно на прикладі історії життя рядового флорентійського інженера Чеки. Виходець із ремісничого середовища (цеху столярів, що виготовляли для архітекторів дерев'яні моделі споруд, будівельні ліси та підйомні споруди), він був узятий флорентійської комуною на постійний оклад в якості міського інженера. У мирний час він ремонтував фортеці, займався винаходом пристосувань для розважальних апаратів. У воєнний час він допоміг влаштувати майстерний підкоп, за допомогою якого була взята ворожа фортеця. Під час виконання однієї з інженерних робіт Чеки був убитий з арбалета: для ворога його винаходу були страшніші, ніж наступ цілого війська. Він був характерною фігурою для того часу, хоча і не був видатним інженером.
У цей період інженери були, як писав відомий історик науки М. А. Гуковский, "вихідцями з цехового ремесла, але все тягнулися до науки, відчуваючи абсолютну необхідність її для належної постановки своїх технічних робіт". Можна сказати, що вони вже орієнтувалися на наукову картину світу, хоча ще недостатньо спиралися на науку у своїй повсякденній практиці. "Замість анонімних ремісників все в більшій кількості з'являються техніки-професіонали, великі технічні індивідуальності, знамениті далеко за межами безпосереднього місця своєї діяльності. Але швидке і принципово новий розвиток техніки вимагає і докорінної зміни її структури. Техніка доходить до стану, в якому подальше просування її виявляється неможливим без насичення її наукою. Повсюдно починає відчуватися потреба у створенні нової технічної теорії, в кодифікації технічних знань і в підведенні під них якогось загального теоретичного базису. Техніка вимагає залучення науки ".
Саме така подвійна орієнтація інженера - з одного боку, на наукові дослідження природних, природних явищ, а з іншого, - на виробництво, або відтворення, свого задуму цілеспрямованою діяльністю людини-творця - змушує його поглянути на свій виріб інакше, ніж це роблять і ремісник , і вчений-натураліст. Якщо мета технічної діяльності - безпосередньо поставити і організувати виготовлення системи, то мета інженерної діяльності - спочатку визначити матеріальні умови і штучні засоби, що впливають на природу в потрібному напрямку, змушують її функціонувати так, як це потрібно для людини, і лише потім на основі отриманих знань поставити вимоги до цих умов і засобів, а також вказати способи і послідовність їх забезпечення та виготовлення. Інженер, таким чином, як і вчений-експериментатор, оперує з ідеалізованими уявленнями про природні об'єкти. Проте перший з них використовує ці знання та уявлення для створення технічних систем, а другий створює експериментальні пристрої для обгрунтування та підтвердження даних уявлень.
З розвитком експериментального природознавства, перетворенням інженерної професії в масову в XVIIIXIX століттях виникає необхідність і систематичного наукового освіти інженерів. Саме поява вищих технічних шкіл знаменує наступний важливий етап у розвитку інженерної діяльності. Однією з перших таких шкіл, як уже говорилося в предущих главах цієї книги, була Паризька політехнічна школа, заснована в 1794 р., де свідомо ставилося питання систематичної наукової підготовки майбутніх інженерів. Вона стала зразком для організації вищих технічних навчальних закладів, у тому числі і в Росії. З самого початку ці установи почали виконувати не тільки навчальні, а й дослідницькі функції у сфері інженерної діяльності, чим сприяли розвитку технічних наук. Інженерна освіта з тих пір стало відігравати суттєву роль у розвитку техніки.
До початку ХХ століття інженерна діяльність являє собою складний комплекс різних видів діяльності (винахідницька, конструкторська, проектувальна, технологічна і т.п.), і вона обслуговує різноманітні сфери техніки (машинобудування, електротехніку, хімічну технологію і т.д.). Сьогодні одна людина просто не зможе виконати всі різноманітні роботи, необхідні для випуску будь-якого складного виробу, як це робив, наприклад, на початку XIX століття на одному з перших машинобудівних заводів його власник Генрі Модслі. Сам він був механіком-самоучкою, одночасно і винахідником. Він винайшов, зокрема, супорт токарного верстата, причому сам розробляв нову конструкцію виробу, і технологічне обладнання, і технологію його виготовлення. В кінці минулого століття в Лейпцигу ще існував завод, на якому всі інженерні роботи (від задуму до робочих креслень) виконував одна людина - його власник Р. Зак. Там не було ні технічного бюро, ні креслярів. Вже в ті часи його "багатостороння" діяльність представлялася курйозом.
Для сучасної інженерної діяльності характерна глибока диференціація по різних галузях і функцій, яка привела до поділу її на цілий ряд взаємозв'язаних видів діяльності і виконують їх кооперантов. Така диференціація стала можливою, проте, далеко не відразу. Складна кооперація різних видів інженерної діяльності складалася поступово. На перших етапах свого професійного розвитку інженерна діяльність була орієнтована на застосування природничих наук (головним чином, фізики), а також математики, і включала в себе винахідництво, конструювання досвідченого зразка і розробку технології виготовлення нової технічної системи. Інженерна діяльність, спочатку виконується винахідниками, конструкторами і технологами, тісно пов'язана з технічною діяльністю (її виконують на виробництві техніки, майстри та робітники), яка стає виконавської по відношенню до інженерної діяльності. Зв'язок між цими двома видами діяльності здійснюється за допомогою креслень. Виготовляли їх креслярі називалися в Росії "вченими рисувальника". Для підготовки цих фахівців для заводів і призначалося засноване в 1825 р. "Строгановське училище технічного малювання".
Проте з плином часу структура інженерної діяльності ускладнюється. Класична інженерна діяльність включала в себе винахідництво, конструювання та організацію виготовлення (виробництва) технічних систем, а також інженерні дослідження та проектування.
Винахідницька діяльність
Шляхом винахідницької діяльності на підставі наукових знань і технічних винаходів наново створюються нові принципи дії, способи реалізації цих принципів, конструкції технічних систем або окремих їх компонентів. Складнощі у виготовленні, конструюванні і технічному обслуговуванні, а також необхідність створення технічних систем, всі або деякі компоненти яких принципово відмінні від існуючих, стимулюють виробництво особливого продукту, об'єктивувати у вигляді патентів, авторських свідоцтв, винаходів і т.д. Останні мають, як правило, широку сферу застосування, що виходить за межі одиничного акту інженерної діяльності і використовуються як вихідний матеріал при конструюванні і виготовленні технічних систем.
Зразки такого роду діяльності продемонстрували багато вчених-натуралісти, удосконалюючи конструкцію експериментальної техніки, розробляючи і проводячи нові експерименти. Наприклад, Гук винайшов мікроскоп, Герц - нову апаратуру для реєстрації та отримання електромагнітних хвиль. Гюйгенс придумав конструкцію годин, яка здійснила рух центру тяжіння маятника по циклоїді - так, щоб час його хитання не залежало від величини розмаху. Ньютон винайшов телескоп абсолютно нової конструкції. "Але на шляху створення відбивного телескопа виникли труднощі технічного порядкаѕ ... Ньютон придумав спосіб полірування металевої поверхні, зайнявся пошуками відповідних сплавів для дзеркала і добився успіху". Ейнштейн все своє життя приділяв велику увагу конструкторсько-винахідницькому творчості. Його можна вважати одним з винахідників Магнітодинамічному насоса для перекачування рідких металів, холодильних машин, гігроскопічних компасів, автоматичної фотокамери, електрометрій, слухового апарату тощо "На рахунку у Ейнштейна було близько двадцяти оригінальних патентів, в яких знайшла своє відображення його здатність вміло комбінувати відомі методи або фізичні ефекти для вирішення конкретних завдань, висунутих запитами промисловості або повсякденного життя, проявилися дотепність і витонченість - ці невід'ємні складові незвичайного винахідницького таланту". Однак для багатьох інженерів-практиків винахідництво було не побічної, а основний або навіть єдиною діяльністю.
Лише на перших етапах становлення інженерної діяльності винахідництво спирається на емпіричний рівень знання. В умовах же розвиненою технічної науки будь-який винахід грунтується на ретельних інженерних дослідженнях і супроводжується ними.
З розвитком масового виробництва для того, щоб винахід потрапило в промисловість, виникає необхідність його спеціальної проектно-конструкторської підготовки. Конструювання представляє собою розробку конструкції технічної системи, яка потім матеріалізується в процесі його виготовлення на виробництві. Конструкція технічної системи являє собою певним чином пов'язані стандартні елементи, що випускаються промисловістю або винайдені заново, і є загальною для цілого класу виробів виробництва.
Вихідним матеріалом діяльності виготовлення є матеріальні ресурси, з яких створюється виріб. Ця діяльність пов'язана з монтажем вже готових елементів конструкції і з паралельним виготовленням нових елементів. Функції інженера в даному випадку полягають в організації виробництва конкретного класу виробів (наприклад, організація оптичної, радіотехнічної та електротехнічної промисловості, будівництво залізниць, масового виробництва електровимірювальних приладів тощо) та розробці технології виготовлення певної конструкції технічної системи.
Часто великі інженери одночасно поєднують в собі і винахідника, і конструктора, і організатора виробництва. Проте сучасний розподіл праці в області інженерної діяльності неминуче веде до спеціалізації інженерів, що працюють переважно в сфері або інженерного дослідження, або конструювання, або організації виробництва і технології виготовлення технічних систем.
Інженерні дослідження
Інженерні дослідження, на відміну від теоретичних досліджень в технічних науках, безпосередньо вплетені в інженерну діяльність, здійснюються в порівняно короткі терміни і включають в себе передпроектне обстеження, наукове обгрунтування розробки, аналіз можливості використання вже отриманих наукових даних для конкретних інженерних розрахунків, характеристику ефективності розробки, аналіз необхідності проведення відсутніх наукових досліджень і т.д. Інженерні дослідження проводяться в сфері інженерної практики і спрямовані на конкретизацію наявних наукових знань стосовно певної інженерної задачі. Результати цих досліджень знаходять своє застосування перш за все у сфері інженерного проектування. Саме такого роду інженерні дослідження здійснюються великими фахівцями в області конкретних технічних наук, коли вони виступають в якості експертів при розробці складних технічних проектів.
У процесі функціонування та розвитку інженерної діяльності в ній відбувається накопичення конструктивно-технічних і технологічних знань, які представляють собою евристичні методи і прийоми, розроблені в самій інженерній практиці. У процесі подальшого прогресивного розвитку інженерної діяльності ці знання стають предметом узагальнення в науці. Спочатку вся інженерна діяльність була орієнтована на використання лише природничо-наукових знань, і в її здійсненні брали діяльну участь багато вчених-натуралісти, конструюючи експериментальне обладнання і навіть технічні пристрої. Тому саме в природних науках формуються поступово особливі розділи, спеціально орієнтовані на обслуговування інженерної практики. Крім вчених-теоретиків і вчених-експериментаторів, з'являються фахівці в галузі прикладних досліджень і технічних наук, завдання яких - обслуговування інженерної діяльності.
В даний час існує безліч областей технічної науки, що відносяться до різних сфер інженерної діяльності. Однак області технічної науки і відповідні їм сфери інженерної діяльності не тотожні. Наприклад, електротехніку як сферу інженерної діяльності та галузь промисловості не слід плутати з теоретичної електротехнікою, яка представляє собою область технічної науки. Остання має в даний час досить розроблений теоретичний рівень (скажімо, теорію електричних ланцюгів) і не може розглядатися як дослідження, спрямоване лише на застосування знань природничо-наукових дисциплін. У технічних науках розвинені особливі теоретичні принципи, побудовані специфічні ідеальні об'єкти, введені нові наукові закони, розроблено оригінальний математичний і понятійний апарат. Технічні науки задовольняють сьогодні всім основним критеріям виділення наукової дисципліни. У той же час слід пам'ятати, що технічні науки досить чітко орієнтовані на рішення інженерних завдань і мають цілком певну специфіку. Звичайно, в них доводяться теореми і будуються теоретичні системи. Однак, поряд з цим, важливе місце займають описи розрахунків і приладів та різні методичні рекомендації. Головна мета технічних наук - вироблення практико-методичних рекомендацій щодо застосування наукових знань, отриманих теоретичним шляхом (у сфері технічної науки - технічної теорії) в інженерній практиці. Специфіка технічної науки визначається необхідністю використання її результатів не стільки для пояснення природних процесів, скільки для конструювання технічних систем. Ці результати опосередковані, як правило, інженерними дослідженнями, проведеними в рамках того чи іншого виду конкретної інженерної діяльності.
З появою та розвитком технічних наук змінилася і сама інженерна діяльність. У ній поступово виділилися нові напрямки, тісно пов'язані з науковою діяльністю (але не зводяться до неї), з опрацюванням загальної ідеї, задуму створюваної системи, вироби, споруди, пристрої і перш за все - проектування.
Проектування
Проектування як особливий вид інженерної діяльності формується на початку ХХ століття і пов'язане спочатку з діяльністю креслярів, необхідністю особливого (точного) графічного зображення задуму інженера для його передачі виконавцям на виробництві. Однак поступово ця діяльність пов'язують з науково-техніческімсі розрахунками на кресленні основних параметрів майбутньої технічної системи, її попереднім дослідженням.
В інженерному проектуванні слід розрізняти "внутрішнє" і "зовнішнє" проектування. Перша пов'язана зі створенням робочих креслень (технічного і робочого проектів), які є основними документами для виготовлення технічної системи на виробництві, друге - направлено на опрацювання спільної ідеї системи, її дослідження за допомогою теоретичних засобів, розроблених у відповідній технічній науці.
Проектування необхідно відрізняти від конструювання. Для проектувальної діяльності вихідним є соціальне замовлення, тобто потреба у створенні певних об'єктів, викликана або "розривами" в практиці їх виготовлення, або конкуренцією, або потребами розвивається соціальної практики (наприклад, необхідністю впорядкування руху транспорту у зв'язку зі зростанням міст) і т.п. Продукт проектувальної діяльності на відміну від конструкторської виражається в особливій знаковій формі - у вигляді текстів, креслень, графіків, розрахунків, моделей у пам'яті ЕОМ і т.д. Результат конструкторської діяльності повинен бути обов'язково матеріалізований у вигляді дослідного зразка, за допомогою якого уточнюються розрахунки, наведені у проекті, і конструктивно-технічні характеристики проектованої технічної системи.
Зростання спеціалізації різних видів інженерної діяльності привело останнім часом до необхідності її теоретичного опису: по-перше, з метою навчання і передачі досвіду і, по-друге, для здійснення автоматизації самого процесу проектування і конструювання технічних систем. Виділення ж проектування в сфері інженерної діяльності та його відокремлення в самостійну галузь діяльності у другій половині ХХ століття призвело до кризи традиційного інженерного мислення, орієнтованого на застосування знань лише природних і технічних наук і створення щодо простих технічних систем. Результатом цієї кризи було формування системотехнічну діяльності, спрямованої на створення складних технічних систем.
Системотехническая діяльність
У другій половині ХХ століття змінюється не тільки об'єкт інженерної діяльності (замість окремого технічного пристрою, механізму, машини тощо об'єктом дослідження і проектування стає складна людино-машинна система), але змінюється і сама інженерна діяльність, яка стала дуже складною, що вимагає організації та управління. Іншими словами, поряд з прогресуючою диференціацією інженерної діяльності у кількох її галузях і видах, наростає процес її інтеграції. А для здійснення такої інтеграції потрібні особливі спеціалісти - інженери-системотехніки.
Аналіз системотехнічну діяльності показує, що вона неоднорідна і включає в себе різні види інженерних розробок і наукових досліджень. У неї виявляються втягнутими багато галузеві та академічні інститути; над одними і тими ж проектами працюють фахівці різних галузей науки і техніки. У силу цього координація всіх аспектів системотехнічну діяльності виявляється нетривіальною наукової, інженерної та організаційної завданням.
Системотехническая діяльність здійснюється різними групами фахівців, що займаються розробкою окремих підсистем. Розчленування складної технічної системи на підсистеми йде за різними ознаками: відповідно до спеціалізації, існуючої в технічних науках; по області виготовлення щодо проектувальних та інженерних груп; відповідно до встановлених організаційними підрозділами. Кожній підсистемі відповідає позиція певного спеціаліста (мається на увазі необов'язково окремий індивід, а й група індивідів і навіть цілий інститут). Ці фахівці пов'язані між собою завдяки існуючим формам поділу праці, послідовності етапів роботи, загальним цілям і т.д. Крім того для реалізації системотехнічну діяльності потрібна група особливих фахівців (швидше, їх слід назвати універсалістів) - координаторів (головний конструктор, керівник теми, головний спеціаліст проекту або служби наукової координації, керівник науково-тематичного відділу). Ці фахівці здійснюють координацію, так само як і науково-тематичне керівництво і в плані об'єднання різних підсистем, і в плані об'єднання окремих операцій системотехнічну діяльності в єдине ціле. Підготовка таких універсалістів вимагає не тільки їх знайомства зі знаннями координованих ними фахівців, але й розгорнутого уявлення про методи опису самої системотехнічну діяльності. Серед наявних способів такого опису розглянемо три основних: членування системотехнічну діяльності по об'єкту (етапи розробки системи); опис послідовності фаз і операцій системотехнічну діяльності; аналіз її з точки зору кооперації робіт і фахівців.
Етапи розробки системи
Етапи розробки системи виділяються відповідно до членуванням системотехнічну діяльності по об'єкту. У ході проектування уявлення про складну технічної системі змінюється. Відбувається послідовна конкретизація моделей цієї системи.
Розглянемо цей спосіб опису системотехнічну діяльності на прикладі роботи У. Гослінга "Проектування технічних систем". У ній представлені загальні процедурні правила створення систем на різній матеріальній основі. Системотехническая діяльність розглядається як процес синтезу функціональної моделі системи і потім її перетворення на структурну модель (або його реалізації). Кожен етап пов'язують із певними засобами символічного і графічного представлення системи. Функціональна модель відтворює протікання в реальній системі субстанції (речовини, енергії або інформації), тобто перетворює вхідну субстанцію у вихідну адекватно функціонуванню реальної технічної системи. Гослінг назвав таку модель потокової системою. Тут можуть вводитися певні проміжні перетворення, тобто описуватися операції, які виконує кожен елемент системи по відношенню до внутрішнього потоку. Як функціональних моделей можуть бути використані, наприклад, алгебраїчні моделі.
Структурні моделі поділяються на діаграми протікання субстанції і блок-схеми. Діаграма протікання субстанції показує послідовність операцій (більш детально, ніж це дано у функціональній моделі, де сувора послідовність може і не дотримуватися) і дає мінімум інформації про план побудови системи: ідентифікацію елементів і схему зв'язків. У блок-схемі дані форма субстанції на входах і виходах одного іншого елемента. Для цієї мети використовуються особливі елементи - трансдьюссери - перетворювачі форми субстанції.
Функціональні моделі можуть бути отримані трьома способами. У першому і в другому випадках попередньо існує прототип системи. У першому випадку він даний у вигляді блок-схеми, а в другому - у вигляді послідовності інструкцій. На блок-схемі може бути отримана діаграма протікання субстанції, а з неї - функціональна модель. З послідовності інструкцій спочатку будуються потокові діаграми для різних груп інструкцій, які потім збираються в єдину функціональну модель. У третьому випадку такого прототипу системи немає. Функціональна модель може бути отримана або за допомогою аналогій, або завдання зводиться до підсистем, або модель складається з допомогою модифікації деяких елементів доступної системи. Нарешті, можлива зміна проблеми, якщо функціональна модель не може бути отримана жодним із зазначених вище способів. На етапі реалізації функціональна модель представляється у вигляді поточної діаграми. За допомогою перестановки блоків, заміни декількох блоків одним, поділом одного блоку на кілька блоків, еквівалентною зміною зв'язків між блоками і т.п. з функціональної моделі виходить безліч поточних діаграм. Щоб реалізувати деякі потокові діаграми, проектувальнику необхідний каталог елементів, з якого вибираються системні елементи, що мають властивості, як можна більш близькі до властивостей ідеалізованих елементів поточних діаграм. У результаті виходить блок-схема, відповідна технічним умовам, сформульованим у технічному завданні. Важливо підкреслити, що для створення системи недостатньо якого-небудь одного опису, необхідно поєднання блок-схеми, поточної діаграми та функціональної моделі. У процесі проектування вони постійно коректуються і підганяються один до одного за рахунок повернення на попередні стадії. У результаті виходить деякий цілісний опис системи, складові якого взаємно доповнюють один одного.
Членування системотехнічну діяльності по об'єкту багато в чому залежить від того, яким чином представляється інженером-системотехніків сама складна технічна система. Таке членування визначається не тільки об'єктними характеристиками, але і можливостями проектування, вивчення, виготовлення цієї системи. Воно використовується для організації функціонування підсистем і об'єднання їх в єдину систему. При членуванні системотехнічну діяльності відповідно до структури технічної системи зазвичай виділяються наступні її етапи: макропроектірованіе (або, іншими словами, зовнішнє проектування), мікропроектірованіе (або внутрішнє проектування), а також проектування навколишнього середовища, яке пов'язане з формулюванням цілей системи; розбивка системи на підсистеми (тобто поділ і розподіл функцій); проектування підсистем; вивчення їх взаємодії та інтеграція системи.
Фази і операції системотехнічну діяльності
Другий спосіб опису системотехнічну діяльності полягає у виділенні в ній послідовності фаз, а в самих цих фазах - ланцюзі дій, або узагальнених операцій. Опис системотехнічну діяльності як послідовності фаз і операцій відповідають її розбивці з точки зору часової організації робіт, паралельної і послідовної зв'язку між ними, можливості виділення фрагментів діяльності і т.д. Це уявлення системотехнічну діяльності використовується головним чином для синхронної організації та встановлення послідовності операцій (алгоритму розробки системи). Воно також служить засобом вирішення задачі автоматизації проектування складних технічних систем.
Зазвичай системотехническая діяльність розпадається на наступні шість фаз: підготовка технічного завдання (інакше аванпроекту) - передпроектна стадія, розробка ескізного проекту, виготовлення та впровадження, експлуатація та оцінка. Іноді додається ще одна фаза - "ліквідація", або "знищення" системи, що в сучасних умовах часто є дуже складним завданням через можливі екологічних наслідків цього процесу. На кожній фазі системотехнічну діяльності виконується одна і та ж послідовність узагальнених операцій. Ця послідовність включає в себе аналіз проблемної ситуації, синтез рішень, оцінку і вибір альтернатив, моделювання, корегування і реалізацію рішення.
Системотехническая діяльність як послідовність фаз, кроків і завдань найбільш розгорнуто представлена в книзі М. Азімова "Введення в проектування". У ній докладно розглянуто три фази: вивчення здійсненності, попереднє проектування і детальне проектування. Дається наступна хронологічна структура цих фаз.
Перша фаза. Вивчення здійсненності починається з аналізу потреб (перший крок). Мета даної фази - безліч придатних рішень проектної проблеми. Початковою точкою системотехнічну діяльності є гіпотетична потреба, яка існує в певній соціально-економічній сфері. Аналіз потреб повинен продемонструвати, чи дійсно існує початкова потреба, чи має вона широке розповсюдження чи є прихованою. Потреба з'являється тоді, коли стає можливою її економічна реалізація. Вона передбачає певне технічне виконання, певну технічну систему, яка робить її задоволення можливим. На другому кроці досліджується породжена потребою проектна проблема. Перш ніж намагатися знайти можливі її рішення, проектна проблема повинна бути визначена і сформульована. Це завдання здійснюється на основі інформації, яку ми отримуємо від попереднього кроку (специфікація бажаних виходів) та релевантної технічної інформації про навколишнє середовище, ресурсах і загальному інженерному принципі системи. В інженерній формулюванні проблеми, що є результатом "ідентифікації системи", визначаються параметри системи, обмежувальні умови та головні проектні критерії. Проектована система розглядається тут як "чорний ящик", зміст якого невідомо. Третій крок вивчення здійсненності являє собою синтез можливих рішень. Синтез полягає в "прилаживания" один до одного частини або окремих ідей проекту з метою отримання інтегрованого цілого. З отриманих у результаті синтезу безлічі вселяють довіру альтернативних рішень повинні бути обрані потенційно придатні вирішення проблеми. Кожне з них є абстракцією, ідеалізацією, яка враховує тільки деякі головні чинники, але опускає багато другорядні фактори. Останні можуть, однак, мати вирішальне значення при з'ясуванні можливості або неможливості цього рішення. Тому четвертий крок полягає у визначенні фізичної реалізованості рішень проблеми. На п'ятому кроці з реалізованих рішень вибираються економічно рентабельні рішення. Однак може виявитися, що навіть економічно рентабельні рішення проектної проблеми не можуть бути реалізовані, якщо цього не дозволяють наявні фінансові ресурси. У результаті визначення фінансової здійсненності (шостий крок) залишається безліч придатних рішень, які і є результатом першої фази.
Друга фаза. Попереднє проектування має на меті встановити, яка з запропонованих на попередній фазі альтернатив є найкращою проектної ідеєю. Результатом цієї фази є загальна ідея системи, яка буде служити керівництвом для детального проектування. Перший крок полягає у виборі з проектних ідей. У безлічі придатних рішень, розроблених при вивченні здійсненності, повинно бути визначено найбільш перспективне рішення як попередня ідея проекту. Другий крок полягає в формулюванні математичних моделей як прототипів проектованої системи. У результаті аналізу чутливості системи (третій крок) за рахунок експериментування з її входами і виходами визначаються критичні проектні параметри, точні межі чутливості системи на зовнішні впливи. Визначається, які мінімальні впливу на входи (незалежні змінні) ведуть до змін виходів (залежні змінні). На четвертому кроці - це аналіз сумісності - з истема повинна бути представлена як об'єкт, що сам є комбінацією об'єктів на нижчележачому рівні складності, які представляють собою підсистеми і можуть бути комбінацією компонентів, у свою чергу складаються з більш дрібних частин, що має ієрархічну структуру. Точні проектні параметри, які виявлені при аналізі чутливості, повинні бути відкоректовані з точки зору пристосування один до одного підсистем і компонентів, збільшення їх взаємної сумісності. У результаті цього кроку виходять "пригнані параметри". Оскільки система діє у динамічній навколишньому середовищі, вона повинна мати таку стабільність, щоб зміни в цьому середовищі не були причиною "катастроф" у системі. Мета аналізу стабільності (п'ятий крок) - дослідити поведінку системи в незвичайних обставинах, щоб була впевненість, що система як ціле не є нестабільною, визначити області, в яких проектні параметри є нестабільними, визначити ризик та наслідки змін навколишнього середовища, які могли б бути причиною "катастроф" у системі. До шостого кроку всі головні параметри не фіксувалися на певному і єдиному значенні. На стадії оптимізації проектного рішення це необхідно зробити. Таким чином, на шостому кроці здійснюється остаточний вибір найкращого рішення серед декількох альтернатив. Сьомий крок попереднього проектування називається "проекція в майбутнє". Дійсно, деякі компоненти системи застарівають раніше, ніж її проектування буде завершено. Тому проектувальник повинен знати загальний напрям і тенденції технічного розвитку. У проекті необхідно враховувати можливості технічного прогресу, наприклад, нові компоненти і підсистеми, які можуть бути додані до системи в майбутньому. Можуть змінитися також смаки споживачів або пропозиції конкурентів, тобто соціально-економічні умови. На восьмому кроці передбачається вивчити, як сама система буде вести себе в майбутньому (передбачення поведінки системи). Дев'ятий крок здійснюється у випробувальній лабораторії, де проводиться експериментальна перевірка ідеї. Випробування не обмежуються лише доказом задовільності роботи системи або її компонентів. Вони можуть також відповісти на питання про фізичну реалізованим системи, якщо це неможливо зробити на основі аналізу або минулого досвіду. Нарешті, в результаті ряду кроків проект стає дуже складним, тому десятий крок полягає в усуненні непотрібної складності, у спрощенні проекту.
Третя фаза. Мета детального проектування - довести попередню ідею системи до фізичної реалізації та розробити остаточну конструкцію системи. Загальна ідея системи зафіксована, підсистеми точно визначені, і є попереднє рішення виконати повний проект. Для цього необхідні фахівці, час і гроші. Тому на першому кроці (підготовка до проектування) обгрунтовується бюджет і здійснюється організація проектування. Другий крок полягає в загальному проектуванні підсистем за тими ж етапами, що і попереднє проектування системи в цілому. Проте вимоги сумісності та сумісної дії підсистем накладають на них великі обмеження, ніж фактори навколишнього середовища на систему в цілому. Відповідно до попередніх планами підсистем розробляються проекти компонент (третій крок), що є фактично повторенням проектування підсистем. Однак проектування на більш низьких рівнях стає менш абстрактним. Результати проектування компонентів фіксуються в попередніх планах, які є основою для детального проектування частин, які є елементарними складовими компонентів (четвертий крок). Нарешті, виникає питання про фізичну реалізації, який при проектуванні підсистем і компонентів був відносно другорядним. Необхідно вирішити, які повинні бути форма, матеріал і набір інструкцій (наприклад, способи обробки матеріалу) для виробництва частин. Усе це фіксується в детальних кресленнях і в специфікаціях до них. Попередній план компонента повинен бути замінений тепер точним і остаточним складальним кресленням. Далі мають бути накреслені відповідні складальні креслення для підсистем і, нарешті, для системи в цілому. Цей процес, що становить зміст п'ятого кроку, є ітераційним. При підготовці складальних креслень відбувається коригування креслень підсистем, компонентів і частин. Маючи повні складальні креслення, експериментальна майстерня може побудувати перші матеріалізовані прототипи - експериментальну конструкцію системи (шостий крок). (Іноді перший прототип і є кінцевим продуктом). На сьомому кроці, після того, як експериментальна конструкція виготовлена, складається програма перевірки продукту. Центральним стає питання, чи добре працює система з точки зору споживача. На основі аналізу перевірочних даних (восьмий крок) проводиться виявлення дефектів, які служать основою для перепроектування та удосконалення системи (дев'ятий крок) до тих пір, поки остаточне інженерне опис проекту не буде виконано.
Фаза детального проектування системи закінчується, але нею не завершується системотехнічних цикл. Він включає в себе ще планування виробництва, розподілу споживання і зняття з експлуатації. Однак нас у даному випадку цікавить лише приклад опису системотехнічну діяльності у вигляді фаз, кроків і завдань, тому обмежимося вже розглянутими фазами. Кожен крок системотехнічну діяльності представлений автором як процес, що складається з послідовності завдань. Ця послідовність є спеціалізованим процесом вирішення проблеми, що включає в себе аналіз проблемної ситуації, синтез рішень, оцінку і вибір з альтернатив, оптимізацію, перегляд та здійснення. На кожному кроці проектування від аналізу потреб фази вивчення здійсненності до перепроектування (фаза детального проектування) іноді повністю, іноді частково, вирішується одна і та ж послідовність завдань.
Кооперація робіт і фахівців у системотехніці
Системотехническая діяльність являє собою комплексний вид діяльності, що включає велику кількість виконавців і функцій. Метою її є створення великих технічних систем і в зв'язку з цим - організація всіх робіт і фахівців, залучених до цієї розробки. Можна виділити "горизонтальну" і "вертикальну" структури системотехнічну діяльності. Ці структури відбивають існуючу в системотехніці зв'язок робіт і фахівців: перша відповідає типам компонентів і аспектів системи (створення машинних блоків, проектування "площини дотику" людини і машини, розробка економічних, організаційних і соціальних аспектів системи і т.п.), друга відповідає загальній послідовності робіт системотехнічну діяльності (інженерне дослідження, винахідництво, проектування, конструювання, виготовлення та впровадження, експлуатація). У якості найважливіших компонентів системотехнічну діяльності виділяються також методична діяльність і науково-технічна координація.
Можливо опис системотехнічну діяльності з точки зору зв'язку робіт і фахівців; приклад такого опису можна знайти в книзі Г. Х. Гуда і Р. Е. Маколей "Системотехніки". Кожну наукову дисципліну, що бере участь у створенні складної технічної системи, фактично представляє той чи інший фахівець. Наприклад, дослідник операцій розглядається саме як член бригади проектувальників, що накладає на нього деякі зобов'язання (знайомство з апаратурою та допомога у виборі рішень по проекту). Кожна фаза також зв'язується з певним складом бригади системотехніків. Більшість або всі члени такої бригади повинні бути "вченими-Універсалізм". Крім того, кожен член бригади повинен бути ще і фахівцем в якій-небудь вузької області (електроніці, математики, тієї області, до якої належить вирішити завдання і т.п.). Система, звичайно, не може бути продуктом одних "універсалістів". Завдання інженера-системотехніка полягає в організації різних фахівців при проектуванні системи. Автори розглядають співвідношення між дослідженням і розробкою, можливість і необхідність дублювання робіт над проектом, а також способи організації роботи з проектування системи. Системотехническая група може бути організована: (1) як штабна група при керівникові проекту (забезпечує плани і ведення пограми); (2) як лінійна група на чолі з начальником проекту, який є її безпосереднім керівником (функціонує по всіх частинах проектної організації); ( 3) як розчленована група, що складається з керівників груп устаткування, які зустрічаються для виконання завдань проектування системи в цілому; (4) як окрема лінійна організація на рівних правах з групами обладнання, швидко перемикається з одного обладнання на інше; (5) як окреме проектне бюро. При невеликій кількості великих проектів найкращою є організація (1), при великій кількості - організація (4). Автори подають також докладний опис наукових засобів і дисциплін, які використовуються в системотехнічну діяльності, з якого видно, що їх арсенал не обмежується лише природними, технічними науками і математикою, але включає в себе також інженерно-економічні дослідження, індустріальну соціологію та інженерну психологію, необхідну, наприклад, для проектування діяльності людини-оператора в складній технічній системі.
Таким чином, сьогодні проектування вже не може спиратися лише на технічні науки. Вихід інженерної діяльності у сферу соціально-технічних і соціально-економічних розробок привів до відокремлення проектування в самостійну галузь діяльності та трансформації його в системне проектування, спрямоване на проектування (реорганізацію) людської (наприклад, управлінської) діяльності, а не тільки на розробку машинних компонентів. Це призводить до того, що інженерна діяльність та проектування міняються місцями. Якщо традиційне інженерне проектування входить складовою частиною в інженерну діяльність, то системне проектування, навпаки, може включати (якщо мова йде про створення нових машинних компонентів) або не включати в себе інженерну діяльність. Сфера застосування системного проектування розширюється, воно включає в себе всі сфери соціальної практики (обслуговування, споживання, навчання, управління і т.д.), а не тільки промислове виробництво. Формується соціотехніческое проектування, завданням якого стає цілеспрямована зміна соціально-організаційних структур.
Соціотехніческое проектування
Технічне виріб в соціальному контексті
"Розшарування" інженерної діяльності призводить до того, що окремий інженер, по-перше, концентрує свою увагу лише на частині складної технічної системи, а не на цілому і, по-друге, все більше і більше віддаляється від безпосереднього споживача його вироби, конструюючи артефакт (технічну систему) відокремленим від конкретної людини, служити якому перш за все і покликаний інженер. Безпосередній зв'язок виробника і споживача, характерна для ремісничої технічної діяльності, порушується. Створюється ілюзія, що завдання інженера - це лише конструювання артефакту, а його впровадження в життєву канву суспільства та функціонування в соціальному контексті має реалізовуватися автоматично.
Однак сьогодні створення автомобіля - це не просто технічна розробка машини, а й створення ефективної системи обслуговування, розвиток мережі автомобільних доріг, скажімо, швидкісних трас з особливим покриттям, виробництво запасних частин і т.д. і т.п. Будівництво електростанцій, хімічних заводів і подібних технічних систем вимагає не просто обліку "зовнішньої" екологічної обстановки, а формулювання екологічних вимог як вихідних для проектування. Все це висуває нові вимоги як до інженера і проектувальнику, так і до представників технічної науки. Їх вплив на природу і суспільство настільки велике, що соціальна відповідальність їх перед суспільством незмірно зростає, особливо останнім часом.
Сучасний інженер - це не просто технічний фахівець, вирішальний вузькі професійні завдання. Його діяльність пов'язана з природним середовищем, основою життя суспільства, і самою людиною. Тому орієнтація сучасного інженера тільки на природознавство, технічні науки і математику, яка спочатку формується ще у вузі, не відповідає його справжньому місцю в науково-технічному розвитку сучасного суспільства. Вирішуючи свої, здавалося б, вузько професійні завдання, інженер активно впливає на суспільство, людину, природу і не завжди найкращим чином. Це дуже добре розумів ще на початку ХХ століття російський інженер-механік і філософ-техніки П. К. Енгельмейер: "Минув той час, коли вся діяльність інженера протікала всередині майстерень і вимагала від нього одних лише чистих технічних пізнань. Почати з того, що вже самі підприємства, розширюючись, вимагають від керівника і організатора, щоб він був не тільки техніком, але і юристом, і економістом, і соціологом ". Ця соціально-економічна спрямованість роботи інженера стає абсолютно очевидною в рамках ринкової економіки - коли інженер змушений пристосовувати свої вироби до ринку і споживачеві.
Завдання сучасного інженерного корпусу - це не просто створення технічного пристрою, механізму, машини і т.п. У його функції входить і забезпечення їх нормального функціонування в суспільстві (не тільки в технічному сенсі), зручність обслуговування, дбайливе ставлення до навколишнього середовища, нарешті, сприятливе естетичний вплив і т.п. Мало створити технічну систему, необхідно організувати соціальні умови її впровадження та функціонування з максимальними зручностями і користю для людини.
Негативний досвід розробки автоматизованих систем управління (АСУ), наприклад, дуже добре показує недостатність вузькотехнічного підходу до створення складних людино-машинних систем. У цю сферу, по суті справи, соціотехнічних розробок спочатку прийшли фахівці з самих різних галузей науки і техніки і цілком природно привнесли з собою відповідне бачення об'єкта дослідження та проектування. Скажімо, фахівці в області теорії автоматичного регулювання бачили в АСУ лише сукупність передавальних функцій і певних структурних блоків, які треба зв'язати. Той факт, що АСУ - це перш за все соціально-економічна система, в яку впроваджуються засоби обчислювальної техніки, усвідомлювався дуже і дуже довго. У свідомості інженера витала ідея про те, що хоча б в граничному випадку автоматизована система управління повинна стати автоматичною. Іншими словами, вона повинна стати повністю автоматизованої, технічною системою, що виключає людини. З цим фактом, як нам здається, пов'язані багато невдачі в історії розробки і впровадження АСУ. У відповідності з цією програмою, всі галузі, об'єднання, підприємства кинулися терміново закуповувати обчислювальну техніку, ще точно не знаючи, як її використовувати. При цьому не враховувалося, що соціальний організм, в який вбудовується дана техніка, повинен бути перебудований, інакше АСУ, замість скорочення управлінського персоналу, заради чого вони і впроваджувалися, призводять до його збільшення. Для впровадження АСУ була необхідна перебудова всієї господарської діяльності цеху, підприємства, галузі, а не автоматизація рутинних процедур людської діяльності шляхом заміни людини машинними компонентами. Машинні компоненти виступають у цьому випадку вже як підлеглі більш загальної і глобальної соціально-економічної задачі.
Нові види і нові проблеми проектування
Таким чином, новий стан у системному проектуванні є проектування систем діяльності. Тут мова йде про соціотехніческое (на противагу системотехнічному) проектуванні, де головна увага має приділятися не машинним компонентів, а людської діяльності, її соціальним і психологічним аспектам. Проте проектувальники користуються часто старими засобами і неадекватними модельними уявленнями. У чому ж полягає специфіка сучасного социотехнического проектування і що все-таки дозволяє називати його проектуванням?
Перш за все соціотехніческое проектування характеризується гуманітаризацією. Проектування саме стає джерелом формування проектної тематики і вступає тим самим у сферу культурно-історичної діяльності. Крім того, в якості об'єкта проектування виступає і сама сфера проектної діяльності ("проектування проектування"). Тому в ньому формується особливий методичний шар, спрямований на вироблення норм і розпоряджень для проектних процедур, і теоретичний шар, що забезпечує методистів знаннями про ці процедурах.
Соціотехніческое проектування - це проектування без прототипів, і тому воно орієнтоване на реалізацію ідеалів, що формуються в теоретичній чи методологічної сферах або в культурі в цілому. Його можна охарактеризувати як особливе проектне рух, до якого залучені різні типи діяльності: виробнича, соціального функціонування, експлуатаційна, традиційного проектування і т.п. У ролі проектувальників стали виступати і вчені (кібернетики, психологи, соціологи). Проектування тісно переплітається з плануванням, управлінням, програмуванням, прогнозуванням та організаційною діяльністю. Залучені в проектне рух, вони не тільки трансформуються самі, а й істотно модифікують проектування взагалі. Що ж у такому разі дозволяє називати все це проектуванням? Сфера проектування, хоча і включає в себе в даний час діяльність багатьох видів, залишає на першому плані конструктивні завдання, підпорядковуючи їм всі інші.
Розглянемо основні проблеми социотехнического проектування на прикладі містобудівного, ергономічного проектування, дизайну систем (художнього конструювання) і оргпроектування.
У містобудівному проектуванні особливо гостро стоїть проблема впровадження, з якою тісно пов'язана розробка ідей "перманентного проектування", коли окремі стадії реалізації проектів уточнюються на основі досвіду функціонування вже виконаних на попередніх стадіях блоків проектованої системи. У зв'язку з цим виникає складна проблема організації та реорганізації самої проектної діяльності, процесу (точніше, циклу) проектування. Цю функцію виконує методологія проектування (оскільки Социотехническая діяльність змушена орієнтуватися на цілий комплекс наук, а не на яку-небудь одну соціальну і тим більше технічну дисципліну). Методологія проектування практично забезпечує зв'язок проектування з іншими сферами (наприклад, виробництвом і споживанням), враховуючи динаміку кожної з цих сфер. Проникнення конкретно-методологічних рекомендацій у канву проектувальної діяльності взагалі характерно для всіх видів социотехнического проектування. Продукт социотехнической діяльності - складну систему - не можна помацати як об'єкт дослідження класичної технічної науки або як штучне виріб, колишнє продуктом традиційної інженерної діяльності. У містобудівному проектуванні життєвий простір району чи кварталу, людські потоки та розміщення елементів побутового обслуговування залишаються поза полем зору замовника у момент здачі об'єкта в експлуатацію. Перед ним постає лише сукупність будівель, асфальтованих доріг і зелених насаджень, і весь цей комплекс повинен відповідати більш-менш чітким технічним і естетичним вимогам. Однак це не означає, що останні вимоги існують у реальності, а перші - ні. Навпаки, недоліки авторів проекту самим безпосереднім чином відчуваються жителями, впливають на їх працездатність і самопочуття. Але тут вступають в силу соціальні та психологічні реалії, не реєструються з точки зору традиційної інженерної позиції, яка була заснована лише на природничо-наукових знаннях і уявленнях. Саме тому представники сучасних науково-технічних дисциплін шукають опору в загальній методології, насамперед у системному підході, з якого вони черпають основні поняття і уявлення. Однак найчастіше інженерно-технічні фахівці не знаходять готових інтелектуальних засобів у досить розробленому (для вирішення поставлених перед ним конкретних науково-технічних завдань) вигляді і самі змушені ставати методологами певного (конкретно-наукового) рівня, добудовуючи відсутні теоретичні схеми своєї дисципліни.
В даний час у так званому художньому конструюванні визначилося чітке протиставлення "штучного дизайну" (проектування одиничних промислових виробів) і дизайну систем. Дизайн не повинен лише доповнювати інженерне конструювання. Він є більш розвиненою формою проектування. Особливістю дизайну систем є чітке усвідомлення його зв'язку з попередньої художньої культурою. Дизайнер часто звертається за пошуком образів, потрібних зразків, концептуальних схем до культурної спадщини людства. Наприклад, в контексті дизайну систем досліджується генезис типологічних форм культурної програми, переосмислення класицизму і романтизму не стільки як історичних явищ, скільки як фундаментальних типів і моделей художньої свідомості, які програмують підходи і творчі методи в дизайні систем. Дизайн, сам будучи органічною частиною сучасної культури, особливо рельєфно підкреслює її проектность, яка проявляється насамперед у тому, що наявність нереалізованих проектів не менш важливо для соціуму, що вже реалізованих.
Дизайнер виконує відразу кілька професійних ролей. Він, по-перше, виступає як дослідник і тоді діє у відповідності з нормами науково-теоретичної діяльності. По-друге, йому доводиться виконувати функції інженера-проектувальника та методиста, розглядати продукт своєї діяльності як особливого роду проект. По-третє, він - художник, що успадковує і естетично перетворює всі досягнення попередньої художньої культури з метою створення нового твору мистецтва. Однак він змушений також, не ототожнюючи себе повністю з усіма перерахованими ролями, усвідомити себе як дизайнера в рамках цілком певного професійного співтовариства. Він повинен представляти об'єкт і процес власної діяльності як єдине ціле - єдину систему і цілісну діяльність, як дизайн систем. Ця багатоликість, і в той же час єдність, професійних ролей привчає його мислення до внутрішньої діалогічності і рефлексії, до необхідності постійно подумки запозичувати в учасників кооперації їх позиції і відновлювати їх логіку, руйнує традиційну для класичної природничої та технічної науки монологичность і монотеоретічность, стирає грані між дослідженням і проектуванням, власне отриманням знань та їх використанням, між знанням і діяльністю. В одних випадках дизайнер виконує лише допоміжні функції оформлювача в групі проектувальників, в інших він грає провідну роль, контролюючи всі параметри проектованої речі, але нерідко він виконує щось середнє між цими двома типами діяльності, координуючи фахівців-проектувальників. Крім того, в сферу проектування потрапляє і організація процесу проектування. Головне своєрідність дизайну систем у порівнянні з дизайном речей полягає в тому, що сама організаційна ситуація стає предметом осмислення, моделювання та програмування, невід'ємною частиною об'єкта проектування.
На прикладі ергономічного та інженерно-психологічного проектування найбільш виразно видно, що тут здійснюється проектування саме людської діяльності (у людино-машинних системах). Це - комплексний вид діяльності, методологічною основою якої є системний підхід. Завданням ергономіки є розробка методів обліку людських чинників при модернізації діючої техніки і створення нової технології, а також відповідних умов діяльності. Дуже близьким до ергономічного проектування і за генезисом, і стосовно об'єкта, і за структурою, і за методами є інженерно-психологічне проектування (вони різняться лише в дисциплінарному плані: останнє більш жорстко орієнтоване на психологію як на базову дисципліну). В інженерно-психологічному проектуванні спочатку людські фактори розглядалися лише поряд з машинними компонентами і навіть як підлеглі їм. У цьому плані воно було спочатку лише частиною системотехнічного проектування. На сучасному етапі розвитку йдеться про проектування людської діяльності, в яку включені машинні кошти. В даний час в інженерно-психологічному проектуванні можна виділити три основні установки: системотехнічних, інженерно-психологічну та соціотехнічних. У першому випадку суто технічний підхід превалює над гуманітарним. Згідно системотехнічну точці зору, машинне функціонування, індивідуальна діяльність людини та діяльність колективу людей можуть бути адекватно описані за допомогою одних і тих же схем і методів, які створювалися для опису функціонування машини. Прихильники цієї точки зору мислять інженерно-психологічне проектування як складову частину системотехнічного проектування, а проект діяльності оператора для них, як правило, повністю вичерпується алгоритмом його роботи, лише з вказівкою на специфіку людського компонента. У соціотехніческое проектуванні об'єктом проектування стає колективна людська діяльність, тому воно неминуче повинно орієнтуватися на соціальну проблематику як на визначальну. Об'єктна ж область інженерно-психологічного проектування обмежується індивідуальними аспектами діяльності. Таким чином, інженерно-психологічне проектування являє собою проміжний варіант між системотехнічним та соціотехнічних проектуванням.
Ергономічне ж проектування за самою своєю суттю є соціотехнічних, оскільки, поряд з психологією, фізіологією, анатомією, гігієною праці, в ньому велика увага приділяється соціальним, соціально-психологічним, економічним і іншим факторам. Якщо системотехніка орієнтована, в кінцевому рахунку, на максимально можливу і розумну автоматизацію людської діяльності як у плані об'єкта системотехніки (автоматизація функціонування складних систем), так і самої системотехнічну діяльності (автоматизація проектування і конструювання), то в ергономіці такий підхід неприйнятний принципово. Ергономіка аналізує специфічні риси діяльності складної людино-машинної системи, а технічні засоби розглядаються як включені в неї. І якщо в системотехніці з певною поправкою можна все ж вважати алгоритмічний опис діяльності задовільним, то з точки зору ергономіки, такий опис просто не працює (є занадто грубим і приблизними). Тому ергономічне опис фіксується у вигляді особливих концептуальних схем діяльності, які формуються, з одного боку, на основі систематизації методичної роботи (прецеденти), а з іншого - на базі конкретизації уявлень діяльності, розвинених в системному підході.
Оргпроектування пов'язано насамперед з удосконаленням, розвитком, перебудовою організаційних систем управління, проектуванням організацій, організаційних систем управління, побудовою структур управління організаціями, з проектуванням нових структурних форм організацій тощо Воно нерозривно пов'язане з системним аналізом як засобом раціоналізації управлінської діяльності. Навіть традиційні роботи з наукової організації праці усвідомлюються сьогодні як оргпроектування. Одним із сучасних напрямів останнього є також проектування організаційних нововведень. Методи оргпроектування вторгаються і в сферу системотехнічну діяльності. По-перше, об'єктом проектування стають самі проектні організації: оргпроектування проектних організацій, вибір структури проекту тощо, по-друге, проектування складних людино-машинних систем, перш за все автоматизованих систем управління економікою, все частіше усвідомлюється як оргпроектування, тобто проектування, точніше, реорганізація всієї управлінської діяльності (системи управління в цілому), де велике значення має не стільки проектування, скільки впровадження, підведення існуючої системи управління під проект.
З наведених прикладів видно, що соціотехніческое проектування істотно відрізняється не тільки від традиційної інженерної, але і системотехнічну діяльності. І хоча остання також спрямована на проектування людино-машинних систем, системотехнічне проектування є більш формалізованим і чітко орієнтованим головним чином на сферу виробництва. Соціотехніческое ж проектування виходить за межі традиційної схеми "наука-інженерія-виробництво" і замикається на найрізноманітніші види соціальної практики (наприклад, на навчання, обслуговування і т.д.), де класична інженерна установка перестає діяти, а іноді має і негативне значення . Все це веде до зміни самого змісту проектної діяльності, яке прориває які стали для нього вузькими рамки інженерної діяльності і стає самостійною сферою сучасної культури.
Социотехническая установка сучасного проектування впливає на всі сфери інженерної діяльності та всю техносферу. Це виражається насамперед у визнанні необхідності соціальної, екологічної (і аналогічних) оцінки техніки, в усвідомленні величезної ступеня соціальної відповідальності інженера і проектувальника.
Проблема оцінки соціальних, екологічних та інших наслідків техніки
Цілі сучасної інженерної діяльності та її наслідки
Інженер зобов'язаний прислухатися не тільки до голосу вчених і технічних фахівців і голосу власного сумління, а й до громадської думки, особливо якщо результати його роботи можуть вплинути на здоров'я і спосіб життя людей, торкнутися пам'ятники культури, порушити рівновагу природного середовища і т.д. Коли вплив інженерної діяльності стає глобальним, її рішення перестають бути вузько професійною справою, стають предметом загального обговорення, а іноді й осуду. І хоча науково-технічна розробка залишається справою фахівців, прийняття рішення щодо такого роду проектів - прерогатива суспільства. Ніякі посилання на економічну, технічну та навіть державну доцільність не можуть виправдати соціального, морального, психологічного, екологічного збитку, який може бути наслідком реалізації деяких проектів. Їх відкрите обговорення, роз'яснення переваг та недоліків, конструктивна і об'єктивна критика в широкому друці, соціальна експертиза, висування альтернативних проектів і планів стають найважливішим атрибутом сучасного життя, неминучою умовою і наслідком її демократизації.
Початкова мета інженерної діяльності - служити людині, задоволенню його потреб і потреб. Проте сучасна техніка часто вживається на шкоду людині і навіть людству в цілому. Це відноситься не тільки до використання техніки для цілеспрямованого знищення людей, але також до повсякденної експлуатації інженерно-технічних пристроїв. Якщо інженер і проектувальник не передбачили того, що, поряд з точними економічними і чіткими технічними вимогами експлуатації, повинні бути дотримані також і вимоги безпечного, безшумного, зручного, екологічного застосування інженерних пристроїв, то із засобу служіння людям техніка може стати ворожою людині і навіть піддати небезпеки саме його існування на Землі. Ця особливість сучасної ситуації висуває на перший план проблему етики та соціальної відповідальності інженера і проектувальника перед суспільством та окремими людьми.
Проблеми негативних соціальних та інших наслідків техніки, проблеми етичного самовизначення інженера виникли з самого моменту появи інженерної професії. Леонардо да Вінчі, наприклад, був стурбований можливим небажаним характером свого винаходу і не захотів оприлюднити ідею апарату підводного плавання - "через злий природи людини, який міг би використовувати його для здійснення вбивств на дні морському шляхом затоплення суден разом з усім екіпажем" . Ще раніше - в XV столітті - люди вже були стурбовані тим, які соціальні проблеми принесе з собою нова техніка. Наприклад, в акті Кельнського міської ради (1412 р.) було записано таке: "До нас з'явився Вальтер Кезінгер, який пропонував побудувати колесо для прядіння і крутіння шовку. Але порадившись і подумавшіѕ рада знайшла, що багато хто в нашому місті, які годуються цим ремеслом, загинуть тоді. Тому було ухвалено, що не треба будувати і ставити колесо ні тепер, ні коли-небудь згодом ". Звичайно, подібні рішення гальмували технічний і економічний прогрес, приходили в протиріччя з вимогами народжуваної ринкової економічної системи. Однак сьогодні людство знаходиться в принципово новій ситуації, коли неувага до проблем наслідків впровадження нової техніки і технології може призвести до незворотних негативних результатів для всієї цивілізації і земної біосфери. Крім того, ми знаходимося на тій стадії науково-технічного розвитку, коли такі наслідки можливо і необхідно, хоча б частково, передбачити та мінімізувати вже на ранніх стадіях розробки нової техніки. Перед обличчям цілком реальної екологічної катастрофи, яка може бути результатом технологічної діяльності людства, необхідне переосмислення самого уявлення про науково-технічне і соціально-економічний прогрес. Проте в даному розділі ми хотіли б зупинитися на тих практичних зміни в структурі сучасної інженерної діяльності та соціальні механізми її функціонування, які, хоча б частково, дозволяють суспільству контролювати наслідки технічних проектів у доступному для огляду майбутньому.
Оцінка сучасного науково-технічного прогресу: конструктивні рішення
Такі наслідки розвитку атомної енергетики, як наслідки чорнобильської катастрофи, не завжди можливо передбачити. Але необхідно, хоча б намагатися це зробити по відношенню до нових проектів, проводити відповідні дослідження, вислуховувати думки опозиціонерів ще до прийняття остаточного рішення, створити правові механізми, що регулюють усі ці питання. У розвинених західних країнах це пов'язано з так званої "оцінкою техніки". Розглянемо ці проблеми на прикладі США і ФРН, мабуть, найбільш передовими в розробці цих питань.
У 1966 році підкомісія Конгресу Сполучених Штатів Америки з науки, дослідження і розвитку підготувала доповідь про безпосередніх та побічних наслідках технологічних інновацій. У 1967 р. голова цієї підкомісії представив проект закону про створення "Ради з оцінки техніки". Метою Ради було стимулювати дискусію з цієї важливої проблематики і інституалізувати її у вищому законодавчому органі держави. Після численних дискусій, консультацій, критики різних варіантів законопроекту 13 вересня 1972 президент США підписав закон про оцінку техніки (Technology Assessment Act). Закон, зокрема, передбачав створення Бюро з оцінки техніки (Office of Technology Assessment - OTA) при Конгресі США, завданням якого стало забезпечення сенаторів і конгресменів об'єктивною інформацією в даній області. Одночасно в самому Конгресі була створена Рада з оцінки техніки (Technology Assesstment Board - TAB), до складу якої увійшли 6 конгресменів і 6 названих президентом сенаторів, причому з явним наміром створити незалежний від виконавчої влади орган. Поряд з ним закон передбачав створення Дорадчої ради по оцінці техніки (Technology Assessment Council), в який увійшли десять представників громадськості, названих TAB, і який виконує консультативні функції. Закон 1972 року був такий: "Головним завданням Бюро має стати вироблення на ранніх етапах вказівок на можливі позитивні чи негативні наслідки технічних застосувань, а також збір і забезпечення подальшої інформації, яка могла б підтримати Конгрес у генерації та координації рішень. У процесі вирішення цього завдання Бюро має: (1) ідентифікувати мають місце або передбачувані слідства техніки або технологічних програм; (2) встановлювати, наскільки це можливо, причинно-наслідкові відносини, (3) показати альтернативні технічні методи для реалізації специфічних програм; (4) показати альтернативні програми для досягнення необхідних цілей; (5) взятися за оцінку і порівняння наслідків альтернативних методів і програм; (6) представити результати закінченого аналізу відповідальним органам законодавчої влади; (7) вказати області, в яких потрібно додаткове дослідження або збір даних, щоб надати достатню підтримку для оцінки того, що позначено в пунктах з (1) по (5) даного підрозділу, і (8) здійснювати додаткові споріднені види діяльності, які визначаються відповідальними органами обох палат Конгресу.
Бюро з оцінки техніки управляється Радою з оцінки техніки Конгресу і підрозділяється на три оперативних відділу, кожен з яких курирує виконання трьох центральних програм:
1. відділ енергетики, ресурсів та інтернаціональної безпеки, включає такі програми, як "енергетика і ресурси"; "промисловість, технологія і зайнятість"; "міжнародна безпека і торгівля";
2. відділ охорони здоров'я і наук про життя, що включає такі програми, як "харчові продукти і відновлювані ресурси"; "охорона здоров'я"; "прикладна біологія";
3. відділ природознавства, інформації та відновлюваних ресурсів, що включає такі програми, як "інформаційні та комунікаційні технології"; "океан і довкілля"; "природознавство, виховання і транспорт".
У якості однієї з основних конструктивних завдань OTA формулюється завдання "раннє попередження негативних наслідків техніки".
У Німецькому Бундестазі аналогічна комісія (Enquete-Komission "Technikfolgenabschдtzung") для оцінки наслідків техніки та створення рамкових умов технічного розвитку була створена в 1986 р. з акцентом на обговорення проблем охорони навколишнього середовища. Пізніше на основі парламентської Постанови від 16.11. 1989 р. було створено Бюро з оцінки наслідків техніки Німецького Бундестагу - на базі відділу прикладного системного аналізу Центру ядерних досліджень Карлсруе, в якому працює міждисциплінарна група вчених - представників природничих, суспільних і технічних наук. Завдання Бюро, зокрема, полягає в поліпшенні інформаційної підтримки прийнятих рішень та інтенсифікації взаємодії між парламентом, наукою та громадськими групами. Найбільший інтерес для нас представляють ініціативи Союзу німецьких інженерів (ССМ), що прийняв в 1991 р. директиви "Оцінка техніки: поняття і підстави". Остання демонструє ще один важливий шлях впливу на підвищення почуття соціальної відповідальності інженерів. Цікаво, що ініціатива виходила з боку самого інженерного співтовариства. Директиви адресовані інженерам, науковцям, проектувальникам і менеджерам, тобто людям, які створюють і визначають нове технічне розвиток. Мета цього документа - сприяти загальному розуміння понять, методів та областей оцінки сучасної техніки. Якщо техніка як сукупність артефактів і може бути кваліфікована як етично нейтральна, то в директивах ССМ пропонується розширене розуміння техніки:
- Як безлічі орієнтованих на користь, штучних, предметних формацій (артефактів або предметних систем);
- Як безлічі людських діяльностей та напрямків, в яких ці предметні системи виникають;
- Як безлічі людських діяльностей, в яких ці предметні системи використовуються.
Директиви, таким чином, припускають, що технічна діяльність завжди містить як необхідну компоненту оцінку техніки і не все, що технічно можливо, має бути обов'язково створено. Таким чином, відповідно до знову формульованій теорії оцінки технічної діяльності, техніка не є ціннісно нейтральної і повинна задовольняти цілий ряд ціннісних вимог - не тільки технічної функціональності, але і критеріям економічності, поліпшення життєвого рівня, безпеки, здоров'я людей, якості навколишнього природного і соціального середовища, т.п. Нарешті, в директивах ССМ дається таке визначення оцінці техніки:
"Оцінка техніки означає планомірне, систематичне, організоване захід, який аналізує стан техніки і можливості її розвитку; оцінює безпосередні та опосередковані технічні, господарські, в плані здоров'я, екологічні, гуманні, соціальні та інші наслідки цієї техніки і можливі альтернативи; висловлює судження на основі визначених цілей і цінностей або вимагає подальших задовольняють цим цінностям розробок; виробляє для цього діяльні і творчі можливості, щоб могли бути створені умови для прийняття обгрунтованих рішень і в разі їх прийняття відповідними інститутами для реалізації ".
Таким чином, оцінка техніки стає сьогодні складовою частиною інженерної діяльності. Мабуть, слід було б говорити про соціальну оцінці техніки, але в такому випадку не фіксуються такі важливі аспекти, як наприклад, екологічний. Іноді оцінку техніки називають також соціально-гуманітарної (соціально-економічної, соціально-екологічної тощо) експертизою технічних проектів. Оцінка техніки, або оцінка наслідків техніки, є міждисциплінарною завданням і вимагає, безсумнівно, підготовки фахівців широкого профілю, що володіють не тільки науково-технічними та природничими, а й соціально-гуманітарними знаннями. Однак це не означає, що відповідальність окремого рядового інженера при цьому зменшується - навпаки, колективна діяльність повинна поєднуватися з індивідуальною відповідальністю. А така відповідальність означає необхідність розвитку самосвідомості всіх інженерів в плані усвідомлення необхідності соціальної, екологічної тощо оцінки техніки.
Ще на початку нашого століття російський інженер і філософ техніки П. К. Енгельмейер писав: "Інженери часто і справедливо скаржаться на те, що інші сфери не хочуть визнавати за ними щось важливе значення, яке має по праву належати інженеруѕ ... Але чи готові самі інженери для такої роботи? .. інженери по недоліку загального розумового розвитку, самі нічого не знають і знати не хочуть про культурне значення своєї професії і вважають за марнування часу міркування про ці вещахѕ ... Звідси виникає завдання перед самими інженерами: усередині власної середовища підвищити розумовий розвиток і перейнятися на підставі історичних і соціологічних даних всією важливість своєї професії в сучасній державі ".
Ці слова не втратили актуальності і сьогодні.
Список використаної літератури:
1. В. С. Стьопін, В. Г. Горохов, М. А. Розов. Підручник. Філософія науки і техніки. http://www.philosophy.nsc.ru/STUDY/BIBLIOTEC/PHILOSOPHY_OF_SCIENCE/STEPIN/stepin_13.htm