Особенности методологии технических наук и методологии проектирования

Инженерное проектирование

Проектирование необходимо отличать от конструирования. Для

проектировочной деятельности исходным является социальный заказ, т.е.

потребность в создании определенных объектов, вызванная либо "разрывами" в

практике их изготовления, либо конкуренцией, либо потребностями

развивающейся социальной практики (например, необходимостью упорядочения

движения транспорта в связи с ростом городов) и т.п. Продукт

проектировочной деятельности в отличие от конструкторской выражается в

особой знаковой форме - в виде текстов, чертежей, графиков, расчетов,

моделей в памяти ЭВМ и т.д. Результат конструкторской деятельности должен

быть обязательно материализован в виде опытного образца, с помощью которого

уточняются расчеты, приводимые в проекте, и конструктивно-технические

характеристики проектируемой технической системы.

Возрастание специализации различных видов инженерной деятельности привело

в последнее время к необходимости ее теоретического описания: во-первых, в

целях обучения и передачи опыта и, во-вторых, для осуществления

автоматизации самого процесса проектирования и конструирования технических

систем. Выделение же проектирования в сфере инженерной деятельности и его

обособление в самостоятельную область деятельности во второй половине ХХ

века привело к кризису традиционного инженерного мышления, ориентированного

на приложение знаний лишь естественных и технических наук и созданию

относительно простых технических систем. Результатом этого кризиса было

формирование системотехнической деятельности, направленной на создание

сложных технических систем.

Проектирование как особый вид инженерной деятельности формируется в начале ХХ

столетия и связано первоначально с деятельностью чертежников, необходимостью

точного графического изображения замысла инженера для его передачи

исполнителям на производстве. Однако постепенно эта деятельность связывается

с научно-техническими расчетами на чертеже основных параметров будущей

технической системы, ее предварительном исследованием.

В инженерном проектировании следует различать "внутреннее" и "внешнее"

проектирование. Первое связано с созданием рабочих чертежей (технического

и рабочего проектов), которые служат основными документами для изготовления

технической системы на производстве; второе – направлено на разработку общей

идеи системы, ее исследование с помощью теоретических средств, разработанных

в соответствующей технической науке. Проектирование следует отличать от

конструирования. Для проектировочной деятельности исходным является

социальный заказ, т.е. потребность в создании определенных объектов. Продукт

проектировочной деятельности в отличии от конструкторской выражается в особой

знаковой форме – в виде текстов, чертежей, таблиц и т.д. Результатом

конструкторской деятельности является опытный образец, с помощью которого

уточняются расчеты, проводимые в проекте и конструктивно-технические

характеристики проектируемой технической системы.

В инженерной сфере процесс проектирования часто противопоставляется

исследованиям и разработкам и сравнивается с ними, чтобы показать их сходства

и различия. Другая тенденция развития проектирования включает анализ и

моделирование практических видов деятельности человека, процессов управления

и принятия решения. Процесс принятия решения базируется на теории

статистических решений, теории решений в конфликтных ситуациях, на анализе

операций и методах исследования операций, методе оптимизации и т. д.

Следующая тенденция тесно связана с проблемой инновации, с проблемами научных

и технических изменений. В этой связи необходимо упомянуть куновское

исследование структуры научных революций и анализ функций парадигмы в

развитии научного мышления. Данные тенденции не проявляются в процессе

проектирования обособленно, а являются результатом деятельности

междисциплинарной проектировочной группы. Деятельность такой группы выдвигает

специальные требования к характеру синтеза различных научных и инженерных

дисциплин, разных критериальных систем.

Для современной проектировочной деятельности характерны следующие тенденции:

a) расширение спектра информации, которая принимается в процессе

проектирования. Сегодня необходимо учитывать широкие связи и отношения

систем, большое число различных профессиональных сфер, которые замыкаются на

проектировочную деятельность. Эта тенденция проявляется и в создании

многоцелевых банков данных и автоматизированных систем. Сложные проекты дают

возможность многоцелевого применения данных на различных фазах процесса

проектирования и последующих фазах использования;

b) возрастающая сложность и математическая трудность инженерных расчетов в

процессе проектирования. Эта тенденция проявляется из-за необходимости более

детального анализа и моделирования основных компонентов с помощью компьютера.

В области применения теории вычислительных машин недавно выделились две новые

сферы – обработка данных и научно-технические расчеты;

c) сложность процесса проектирования выдвигает настоятельную

необходимость его специального исследования, имитации, проверки возможности

различных вариантов планируемых решений. Отсюда возникает совокупность

технических информационных и других требований, включаемых в оценочную

деятельность;

d) прогностическая сторона проекта. Проектировочная деятельность должна

быть научно и технически обоснована на базе новейших результатов исследования

и разработок, доступных здесь и сейчас. Но в то же время проектировщик всегда

должен принимать во внимание более или менее отдаленное будущее, перспективу.

Т. е. проектирование все более смещается с эмпирически данного мира на

область "возможных миров", которые могут и улучшить и ухудшить ситуацию,

существующую в нашем современном мире.

Проблема ответственности и техника.

"Первое и наиболее общее условие ответственности – это способность причинять,

т.е. способность действующего человека (агента) воздействовать на мир;

второе, - способность агента контролировать свои действия; третье, - то, что

он до некоторой степени может предвидеть их результаты. Наличие этих

необходимых условий дает возможность говорить об ответственности." (Ханс

Йонас).

Еще в 1906г. Генри Гозли Праут, в прошлом военный инженер, выступая перед

Корнельской ассоциацией гражданских инженеров, выразил следующую мысль:

"Инженеры, более чем кто-либо, будут вести человечество вперед. на инженерах.

лежит такая ответственность, с которой человечество никогда не сталкивалось"

[3]. Инженер обязан прислушиваться не только к голосу ученых технических

специалистов и голосу собственной совести, но и к общественному мнению,

особенно если результаты его работы могут повлиять на здоровье и образ жизни

людей и т. д. Никакие ссылки на экономическую, техническую и даже

государственную целесообразность не могут оправдать социального, морального,

экологического ущерба, который может быть следствием реализации некоторых

проектов. Их открытое обсуждение, разъяснение достоинств и недостатков,

объективная критика в широкой печати, социальная экспертиза, выдвижение

альтернативных проектов становятся важнейшим атрибутом современной жизни.

Начальная цель инженерной деятельности – служить человеку, удовлетворению его

потребностей и нужд. Однако современная техника часто употребляется во вред

человеку. Это относится не только к использованию техники для

целенаправленного уничтожения людей, но также к повседневной эксплуатации

инженерно-технических устройств. Если инженер и проектировщик не

предусмотрели того, что наряду с точными экономическими и четкими

техническими требованиями эксплуатации, должны быть соблюдены также и

требования безопасного, бесшумного, удобного, экологического применения

инженерных устройств, то из средства служения людям техника может стать

враждебной человеку. Эта особенность современной ситуации выдвигает на первый

план проблему этики и социальной ответственности инженера и проектировщика

перед обществом и отдельными людьми.

Сегодня человечество находится в такой ситуации, когда невнимание к проблемам

внедрения новой техники может привести к необратимым негативным результатам

для всей цивилизации и земной биосферы. Кроме того, мы находимся на той

стадии научно-технического развития, когда такие последствия возможно и

необходимо предусмотреть и минимизировать уже на ранних стадиях разработки

новой техники. Перед лицом вполне реальной экологической катастрофы, которая

может стать результатом деятельности человечества, необходимо переосмысление

самого представления о научно-техническом и социально-экономическом

прогрессе. В настоящее время уже существуют практические изменения в

структуре инженерной деятельности, которые, хотя бы частично, позволяют

обществу контролировать последствия технических проектов в обозримом будущем.

Так, в 1972г. в США был принят закон об оценке техники. Этот закон

предусматривал создание Бюро по оценке технике, задачей которого стало

обеспечение сенаторов и конгрессменов объективной информацией в данной

области. Основными задачами бюро являются:

1) идентифицировать имеющие место или предвидимые последствия техники и

технологических программ;

2) устанавливать причинно-следственные отношения;

3) показать альтернативные технические методы для реализации специфических

программ;

4) показать альтернативные программы для достижения требуемых целей;

5) приняться за оценку и сравнение следствий альтернативных методов и программ;

6) представить результаты законченного анализа ответственным органам

законодательной власти;

7) указать области, в которых требуется дополнительное исследование или сбор

данных, чтобы предоставить достаточную поддержку для оценки того, что

обозначено в пунктах с (1) по (5) данного подраздела;

8) осуществить дополнительные родственные виды деятельности.

Таким образом, оценка техники становится сегодня составной частью инженерной

деятельности. Иногда оценку техники называют также социально-гуманитарной

(социально-экономической, социально-экологической и т. п.) экспертизой

технических проектов. Оценка техники, или оценка последствий техники является

междисциплинарной задачей и требует подготовки специалистов широкого профиля,

обладающих не только научно-техническими, но и социально-гуманитарными

знаниями. Однако это не означает, что ответственность отдельного рядового

инженера при этом уменьшается – напротив, коллективная деятельность должна

сочетаться с индивидуальной ответственностью.