Инженерное дело

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Станция «Мир» 12 июня 1998

Инженерное дело, инженерия (от фр. ingénierie, также инжиниринг от англ. engineering, исходно от лат. ingenium — изобретательность; выдумка; знания, искусный) — область человеческой интеллектуальной деятельности (инжиниринговая деятельность), дисциплина, профессия, задачей которой является применение достижений науки, техники, использование законов и природных ресурсов для решения конкретных проблем, целей и задач человечества.

Иначе инженерия — это совокупность работ (услуг) прикладного характера, включающая предпроектные технико-экономические исследования и обоснования планируемых капиталовложений, необходимую лабораторную и экспериментальную доработку технологий и прототипов, их промышленную проработку, а также последующие инжиниринговые услуги и консультации.

Американский Совет инженеров по профессиональному развитию (англ. American Engineers' Council for Professional Development (ECPD)) дал следующее определение термину «инженерия»:

« Творческое применение научных принципов для проектирования или разработки структур, машин, аппаратуры, производственных процессов, или работа по использованию их отдельно или в комбинации; конструирование или управление тем же самым с полным знанием их дизайна; предсказание их поведения под определёнными эксплуатационными режимами. »

Инженерное дело реализуется через применение как научных знаний, так и практического опыта (инженерные навыки, умения) с целью создания (в первую очередь проектирования) полезных технологических и технических процессов и объектов, которые реализуют эти процессы. Услуги по инженерии могут выполнять как НПО, так и независимые инжиниринговые компании. Такие организации предлагают комплекс коммерческих услуг (инжиниринговых услуг) по подготовке и обеспечению процесса производства и реализации продукции, по обслуживанию и эксплуатации промышленных, инфраструктурных и других объектов, который включает в себя инженерно-консультационные услуги исследовательского, проектно-конструкторского, расчётно-аналитического характера, по подготовке технико-экономических обоснований, выработке рекомендаций в области организации производства и управления.

Крупнейшей[1] компанией России в этой сфере является «Группа Е4».

История инженерного дела[править | править исходный текст]

Несмотря на то, что инженерные задачи вставали перед человечеством ещё на самых ранних этапах его развития, инженерная специальность как обособленная профессия начала формироваться лишь в Новое время. Техническая деятельность существовала всегда, но чтобы инженерному делу выделиться среди прочих, человечеству пришлось пройти долгий путь развития. Лишь разделение труда положило начало этому процессу, и только появление специального инженерного образования зафиксировало становление инженерной деятельности.

Тем не менее возможно рассматривать многие достижения прошлого как талантливо решённые инженерные задачи. Создание лука, колеса, плуга требовало умственной работы, умения обращаться с орудиями труда, использования творческих способностей.

« Производство идей, представлений, сознания первоначально непосредственно вплетено в материальную деятельность и в материальное общение людей, в язык реальной жизни.
Карл Маркс «Капитал».
»

Множество технических решений и изобретений создавали как материальную базу для последующего развития, так и формировали передаваемые из поколения в поколение навыки и умения, которые, накапливаясь, становились основой для последующего теоретического осмысления.

Особенную роль играло развитие строительства. Возведение городов, защитных сооружений, религиозных построек всегда требовало самых передовых технических методов. Скорее всего именно в строительстве впервые появляется понятие проекта, когда для осуществления замысла требовалось отделить идею от непосредственного производства, чтобы иметь возможность управлять процессом. Сложнейшие сооружения древности — Египетские пирамиды, Галикарнасский мавзолей, Александрийский маяк — требовали не только рабочей силы, но и умелой организации технического процесса.

К первым инженерам можно причислить древнеегипетского зодчего Имхотепа, древнекитайского гидростроителя Великого Юя, древнегреческого скульптора и архитектора Фидия. Они выполняли как технические, так и организационные функции, присущие инженерам. Однако вместе с тем их деятельность опиралась большей частью не на теоретические знания, а на опыт, а их инженерный талант был неразделен среди прочих талантов: каждый инженер древности, это, в первую очередь, мудрец, который совмещал в себе философа, учёного, политика, писателя.

Первой попыткой рассмотреть инженерное дело как особый род деятельности можно считать труд Витрувия «Десять книг об архитектуре» (лат. De architectura libri decem). В нём делаются первые известные попытки описать процесс деятельности инженера. Витрувий обращает внимание на такие важные для инженера методы как «размышление» и «изобретение», отмечает необходимость создания чертежа будущего сооружения. Однако большей частью Витрувий основывается в своих описаниях на практическом опыте. В античные времена теория сооружений находилась ещё в самом начале своего развития.

Важнейшим этапом в инженерном деле стало применение масштабных чертежей. Этот способ развился в XVII веке и оказал сильнейшее влияние на дальнейшую историю инженерии. Благодаря ему появилась возможность разделить инженерный труд на собственно разработку идеи и её техническое воплощение. Имея перед собой на бумаге проект какого угодно большого сооружения, инженер избавлялся от узости взгляда ремесленника, зачастую ограниченного только той деталью, над которой он трудится в данный момент.

В Эпоху Просвещения начинаются попытки подвести под назначение размеров конструкций различные теории. Возникает как наука «сопротивление материалов», закладываются теоретические основы прочности материалов.

XVII век можно считать веком, в который инженерное дело, наконец, начало формироваться в отдельную профессию. В 1601 году французский король Генрих IV назначает Максимильена де Бетюна главным начальником артиллерии и инспектором всех крепостей. В 1602 году де Бетюн создаёт специальную группу армейских офицеров и официально закрепляет за ними обязанность возведения и ремонта фортификационных сооружений.

В гражданском секторе цеховая организация труда могла обеспечить мастеру инженерного дела регулярный доход. Применение технических знаний и умений становится единственным средством дохода для многих лиц, и всё это может говорить об институционализации профессии. Однако не доставало ещё двух важнейших факторов, без которых не существуют полного признания любой профессии: отсутствовала система образования, готовящая специалистов (инженеров), и не существовало системы проверки и контроля профессиональной компетенции.

Следующим этапом развития инженерного дела можно считать появление мануфактурных производств. Множество специализированных производств: текстильное, металлургическое, металлообрабатывающее, судостроительное, производство бумаги и стекла, кожевенное и прочие — требовали разнообразных инструментов и механизмов, станков и зданий. Разделение труда на каждой мануфактуре приводило к ещё большим потребностям.

Развитие фабричной промышленности и введение патентной системы приводит к всплеску инженерного творчества. Растущим производствам требовались всё новые и новые изобретения, и стоящая техническая идея была способна принести изобретателю немалый доход. Дальнейшее развитие приводит к соединению инженерного дела с научным прогрессом, без идей которого современное инженерное дело невозможно.

Развитие инженерного дела в России[править | править исходный текст]

При царе Иване Грозном введены разряды для военных людей строительного дела:

  • высший разряд — военные архитекторы-систематики, которые разрабатывают типы укреплений, оборонительные сооружения;
  • второй разряд — строители, под руководством которых осуществляется строительство;
  • низший разряд — все остальные строители.

В 1557 году учреждается Пушкарский приказ — орган военного управления, для которого были определены и инженерные задачи: руководство постройкой оборонительных сооружений, составление инструкций воеводам, руководящим военным строительством или обороной, составление смет на строительство, проверка отчётности.

Пушкарский приказ становится первым учреждением в России, которое осуществляет контроль и регулирование инженерной деятельности. Принимаемые на службу в приказ подразделялись на категории от инженеров, что имели право самостоятельно разрабатывать проекты, до подмастерий и «чертежщиков». Впервые инженерная деятельность разбивается на специализированные занятия: как отдельные виды работ выделяются конструкторская деятельность, экономическая деятельность (составление смет), управленческую, метрологическую.

Началом новой эры в инженерном деле России можно считать правление Петра I, который сумел за время своего царствования создать целый корпус профессиональных инженеров и заложить условия для инженерного образования. Перенимая прогрессивный опыт Европы, Пётр проводит коренное переустройство технической политики. Именно при Петре появляется высшее техническое образование в России, создаётся промышленное законодательство, создаются органы, способные контролировать деятельность инженеров (Берг-коллегия, Мануфактур-коллегия), выделяется особый инженерный род войск.

Инженерное образование[править | править исходный текст]

Выдающиеся русские инженеры: В. Г. Шухов и А. В. Бари
Первая в мире гиперболоидная башня В. Г. Шухова на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде.
Чертёж железобетонной конструкции швейцарского инженера Робера Майяра.

Первоначально обучение инженерному делу происходило непосредственно в процессе труда от мастера к ученику. Данная форма обучения существовала и во времена Античности, и в Средневековье: в цеховой системе, по большому счёту, сохранялся тот же принцип. Ученик поступал на обучение на производство, во главе которого стоял мастер, выполнял первоначально самые простые операции, в дальнейшем он мог стать подмастерьем, после чего, набравшись опыта, мог открыть собственную мастерскую. По мере накопления теоретических знаний становилось возможным проводить обучение в отрыве от производства. Но до изобретения книгопечатания накопление и систематизации знаний происходила очень медленно. «Десять книг об архитектуре» являются уникальным примером попытки такой систематизации инженерных знаний. Но единичные попытки не могли вывести образование на новый уровень.

После изобретения печатного станка становится возможным собирать, анализировать и распространять инженерные знания. Выходят в свет такие труды как «О горном деле и металлургии» (англ. De re metallica) (1530—1556) Георгия Агриколы, «О фортификации» (Delle fortificazioni) (1570) Галассо Альгизи (итал. Galasso Alghisi), «О фортификации городов» (Della fortificatione delle città) (1664) Джироламо Маджи (англ. Girolamo Maggi) и Джакомо Фусто Кастриотто. Также появляются труды выдающихся учёных: Галилея, Декарта, Торричелли.

В 1653 году в Пруссии открывается первая кадетская школа, готовящая инженеров. Также с целью обучения военных инженеров в XVII веке в Дании создаётся первое особое училище. В 1690 году во Франции основывается артиллерийская школа.

Первым инженерно-техническим учебным заведением России начавшим давать систематическое образование становится основанная в 1701 году Петром I Школа математических и навигационных наук. Образование военных инженеров началось ещё во времена правления Василия Шуйского. На русский язык был переведён «Устав дел ратных», где среди прочего рассказывалось и о правилах обороны крепостей, строительстве оборонительных сооружений. Обучение вели приглашённые иностранные специалисты. Но именно Петру I принадлежит выдающаяся роль в развитии инженерного дела в России. В 1712 году в Москве открывается первая инженерная школа, а в 1719 году вторая инженерная школа в Петербурге. В 1715 году создается Морская академия, в 1725 году открывается Петербургская академия наук с университетом и гимназией.

В 1716 году во Франции учреждается Корпус инженеров путей сообщения. В 1747 году Жан Родольф Перроне основывает в Париже «Школу мостов и дорог». В первое время обучение в ней проходило как в обычной ремесленной школе, однако уже в 1775 году она преобразуется в «Национальную школу мостов дорог» и подготавливает выпускников высшего инженерного образования. В 1794 году открывается публичная трудовая школа.

В 1742 году открывается Дрезденское инженерное училище, в 1744 году — Австрийская инженерная академия, в 1750 — Аппликационная школа в Мьезере, 1788 — Инженерная школа в Потсдаме.

Первым учебником по инженерному делу можно считать выпущенный в 1729 году учебник для военных инженеров «Наука инженерного дела».

В 1809 году в Санкт-Петербурге Александр I основывает Корпус инженеров путей сообщения. При нём учреждается Институт (Институт Корпуса инженеров путей сообщения). Одно из первых высших технических учебных заведений России стало впоследствии альма-матерью многих талантливых русских инженеров и профессоров.

В течение XIX века продолжалось создание различных специализаций и направлений высшего инженерного образования происходившее в процессе перехода наиболее передовых инженерно-технических учебных заведений Российской империи к системе высшего образования, что привело к качественному развитию, так как каждое учебное заведение создавало не существовавшую до этого свою собственную программу нового направления или специализации высшего инженерного образования, заимствуя передовой опыт других, сотрудничая и обмениваясь инновациями. Одним из выдающихся организаторов этого процесса был Дмитрий Иванович Менделеев.

В Англии специалистов-инженеров готовили следующие учреждения: Институт гражданских инженеров (Англия) (англ. Institution of Civil Engineers) (основан в 1818 году), Институт инженеров-механиков (англ. Institution of Mechanical Engineers) (1847 год), Институт морских архитекторов (англ. Royal Institution of Naval Architects) (1860 год), Институт инженеров-электриков (англ. Institution of Electrical Engineers) (1871 год).

Инженерное дело как профессия[править | править исходный текст]

Создание турбины требует объединения усилий инженеров из многих отраслей

Люди, которые постоянно и профессионально занимаются инженерией, называются инженерами. Инженеры применяют свои научные знания для нахождения подходящего решения проблемы или для создания усовершенствований.

Решающая и уникальная задача инженеров состоит в идентифицировании, понимании и интерпретации ограничений проекта для осуществления успешного результата. Как правило, недостаточно создать успешный продукт; он должен отвечать дальнейшим требованиям.

В целом, жизненный цикл инженерного сооружения можно разделить на несколько этапов:

  • потребность
  • исследование
  • проектирование
  • строительство
  • эксплуатация
  • ликвидация.

Процесс инженерной деятельности начинается с формирования потребности в искусственном механизме или процессе. Изучив эту потребность, инженер должен сформировать замысел решения, которому необходимо придать определённую форму — проект. Проект нужен, чтобы замысел инженера (группы инженеров), существующий как идея, стал понятен другим людям. Проект в дальнейшем воплощается в реальность с помощью строительных материалов.

При решении стоящей перед ним задачи инженер может использовать уже наработанные решения. В частности, широкое распространение с самых ранних времён получило типовое проектирование. Однако для нетривиальных задач стандартных решений недостаточно. В таких случаях можно говорить об инженерном деле как об «инженерном искусстве», когда применяя специализированные знания инженер должен создать объект, придумать способ, каких ещё ранее не существовало. Профессиональное мышление инженера представляет сложный психический процесс, который, как и любое искусство, трудно поддаётся формализации. В общем приближении можно выделить следующие этапы при решении инженерной задачи:

  • понимание технических требований, содержащихся в начальной задаче;
  • создание замысла решения;
  • подтверждение или опровержение замысла.

Данные этапы не обязательно проходят последовательно, скорее, процесс формирования ответа на поставленную задачу проходит циклически, и не всегда с ясным осознанием. Иногда догадка может явиться как интуитивное озарение. Основанная на накопленном опыте, она в дальнейшем может быть объяснена и проанализирована, однако в первый момент нет возможности сказать как и почему она родилась. Догадки возможны при интуитивном подтипе мышления, который можно считать основным источником порождения идей. Он тесно связан и с другими подтипами: синтетическим и аналитическим, творческим и рутинным, логическим.

Общественные объединения инженерного сообщества[править | править исходный текст]

Общественные организации инженерного сообщества представлены в Российской Федерации несколькими крупными сообществами. К ведущим организациям относятся:


Эйфелева башня
(Густав Эйфель, Морис Кеклен (англ. Maurice Koechlin), Эмиль Нужье (англ. Émile Nouguier) и др.)
Инженеры Идея Проект Строительство Готовое сооружение
Gustave Eiffel.jpg
Maurice koechlin.jpgEmile Nouguier2.jpg
Maurice koechlin pylone.jpg Tour Eiffel Montage de la partie inférieure, et pylones.JPG
Emplacement de la tour Eiffel à l'Exposition universelle de 1889.JPG
Construction tour eiffel2.JPG
Construction tour eiffel4.JPG
Construction tour eiffel8.JPG Tour Eiffel18..jpg

CAE-системы[править | править исходный текст]

CAE (Computer-Aided Engineering) — компьютерный инжиниринг на основе применения CAE-систем.

Коды в системах классификации знаний[править | править исходный текст]

Виды[править | править исходный текст]

Интересные факты[править | править исходный текст]

  • В марте 2011 года вице-президент США Джо Байден, говоря о сотрудничестве американских и российских компаний, сказал, что глава компании Боинг сообщил ему, что интерес Боинга в России связан не с её внутренним рынком самолётов, а с тем, что в России — лучшие инженеры[2].

Примечания[править | править исходный текст]

См. также[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]