Классическая инженерная деятельность

Содержание

Введение………………………………………….………3

1.Инженерное дело………………………….……...4

2. Системная инженерия…………………………….23

3. Тканевая инженерия………………………............24

Заключение……………………………………………….25

Литература………………………………………………..27

Введение

Инженерное дело (инженерия) - область человеческойинтеллектуальной деятельности, дисциплина, профессия, задачей которой является применение достиженийнауки, техники, использование законов физики и природных ресурсов для решения конкретных проблем, целей и задач человечества. Инженерное дело реализуется через применение как научных знаний, так ипрактического опыта (инженерные навыки, умения) с целью создания (в первую очередь проектирования) полезных технологических и технических процессов и объектов, которые реализуют эти процессы.

Инженерное дело

В жизни современного общества инженерная деятельность играет все возрастающую

роль. Проблемы практического использования научных знаний, повышения

эффективности научных исследований и разработок выдвигают сегодня инженерную

деятельность на передний край всей экономики и современной культуры. В

настоящее время великое множество технических вузов готовит целую армию

инженеров различного профиля для самых разных областей народного хозяйства.

Развитие профессионального сознания инженеров предполагает осознание

возможностей, границ и сущности своей специальности не только в узком смысле

этого слова, но и в смысле осознания инженерной деятельности вообще, ее целей

и задач, а также изменений ее ориентаций в культуре ХХ века.

Общество с развитой рыночной экономикой требует от инженера большей

ориентации на вопросы маркетинга и сбыта, учета социально-экономических

факторов и психологии потребителя, а не только технических и конструктивных

параметров будущего изделия.

Инженерная деятельность предполагает регулярное применение научных знаний

(т.е. знаний, полученных в научной деятельности) для создания искусственных,

технических систем - сооружений, устройств, механизмов, машин и т.п. В этом

заключается ее отличие от технической деятельности, которая основывается

более на опыте, практических навыках, догадке. Поэтому не следует

отождествлять инженерную деятельность лишь с деятельностью инженеров, которые

часто вынуждены выполнять техническую, а иногда и научную деятельность (если,

например, имеющихся знаний недостаточно для создания какой-либо конкретной

технической системы). В то же время есть многочисленные примеры, когда

крупные ученые обращались к изобретательству, конструированию,

проектированию, т.е., по сути дела, осуществляли какое-то время, параллельно

с научной, инженерную деятельность. Поэтому инженерную деятельность

необходимо рассматривать независимо от того, кем она реализуется (специально

для этого подготовленными профессионалами, учеными или просто самоучками).

Современный этап развития инженерной деятельности характеризуется системным

подходом к решению сложных научно-технических задач, обращением ко всему

комплексу социальных гуманитарных, естественных и технических дисциплин. Однако

был этап, который можно назвать классическим, когда инженерная деятельность

существовала еще в "чистом" виде: сначала лишь как изобретательство,

затем в ней выделились проектно-конструкторская деятельность и

организация производства.

Обособление проектирования и проникновение его в смежные области, связанные с

решением сложных социотехнических проблем, привело к кризису традиционного

инженерного мышления и развитию новых форм инженерной и проектной культуры,

появлению новых системных и методологических ориентаций, к выходу на

гуманитарные методы познания и освоение действительности.

Классическая инженерная деятельность

Инженерные исследования

Инженерные исследования, в отличие от теоретических исследований в

технических науках, непосредственно вплетены в инженерную деятельность,

осуществляются в сравнительно короткие сроки и включают в себя предпроектное

обследование, научное обоснование разработки, анализ возможности использования

уже полученных научных данных для конкретных инженерных расчетов,

характеристику эффективности разработки, анализ необходимости проведения

недостающих научных исследований и т.д. Инженерные исследования проводятся в

сфере инженерной практики и направлены на конкретизацию имеющихся научных

знаний применительно к определенной инженерной задаче. Результаты этих

исследований находят свое применение прежде всего в сфере инженерного

проектирования. Именно такого рода инженерные исследования осуществляются

крупными специалистами в области конкретных технических наук, когда они

выступают в качестве экспертов при разработке сложных технических проектов.

В процессе функционирования и развития инженерной деятельности в ней

происходит накопление конструктивно-технических и технологических знаний,

которые представляют собой эвристические методы и приемы, разработанные в

самой инженерной практике. В процессе дальнейшего прогрессивного развития

инженерной деятельности эти знания становятся предметом обобщения в науке.

Первоначально вся инженерная деятельность была ориентирована на использование

лишь естественнонаучных знаний, и в ее осуществлении принимали деятельное

участие многие ученые-естествоиспытатели, конструируя экспериментальное

оборудование и даже технические устройства. Поэтому именно в естественных

науках формируются постепенно особые разделы, специально ориентированные на

обслуживание инженерной практики. Помимо ученых-теоретиков и ученых-

экспериментаторов, появляются специалисты в области прикладных исследований и

технических наук, задача которых - обслуживание инженерной деятельности.

В настоящее время существует множество областей технической науки,

относящихся к различным сферам инженерной деятельности. Однако области

технической науки и соответствующие им сферы инженерной деятельности не

тождественны. Например, электротехнику как сферу инженерной деятельности и

отрасль промышленности не следует путать с теоретической электротехникой,

которая представляет собой область технической науки. Последняя имеет в

настоящее время достаточно разработанный теоретический уровень (скажем,

теорию электрических цепей) и не может рассматриваться как исследование,

направленное лишь на приложение знаний естественнонаучных дисциплин. В

технических науках развиты особые теоретические принципы, построены

специфические идеальные объекты, введены новые научные законы, разработан

оригинальный математический и понятийный аппарат. Технические науки

удовлетворяют сегодня всем основным критериям выделения научной дисциплины. В

то же время следует помнить, что технические науки достаточно четко

ориентированы на решение инженерных задач и имеют вполне определенную

специфику. Конечно, в них доказываются теоремы и строятся теоретические

системы. Однако, наряду с этим, важное место занимают описания расчетов и

приборов и различные методические рекомендации. Главная цель технических наук

- выработка практико-методических рекомендаций по применению научных знаний,

полученных теоретическим путем (в сфере технической науки - технической

теории) в инженерной практике. Специфика технической науки определяется

необходимостью использования ее результатов не столько для объяснения

естественных процессов, сколько для конструирования технических систем. Эти

результаты опосредованы, как правило, инженерными исследованиями, проводимыми

в рамках того или иного вида конкретной инженерной деятельности.

С появлением и развитием технических наук изменилась и сама инженерная

деятельность. В ней постепенно выделились новые направления, тесно связанные

с научной деятельностью (но не сводимые к ней), с проработкой общей идеи,

замысла создаваемой системы, изделия, сооружения, устройства и прежде всего -

проектирование.

Проектирование

Проектирование как особый вид инженерной деятельности формируется в

начале ХХ столетия и связано первоначально с деятельностью чертежников,

необходимостью особого (точного) графического изображения замысла инженера для

его передачи исполнителям на производстве. Однако постепенно эта деятельность

связывается с научно-техническимси расчетами на чертеже основных параметров

будущей технической системы, ее предварительным 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 проработку общей

идеи системы, ее исследование с помощью теоретических средств, разработанных

в соответствующей технической науке.

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.

Системная инженерия

Системная инженерия, или системотехника — это научно-методологическая дисциплина, которая изучает вопросы проектирования, создания и эксплуатации структурно сложных, крупномасштабных, человеко-машинных и социотехнических систем (см. Система), а также предлагает принципы, методы и средства их разработки. При разработке и конструировании подобных систем, как правило возникают проблемы, относящиеся не только к свойствам их составных частей (элементов, подсистем и связей), но и к закономерностям функционирования системного объекта в целом и обеспечения его жизненного цикла (общесистемные проблемы), а также широкий круг специфических задач, таких как определение общей структуры системы, организация взаимодействия между подсистемами и элементами, учёт влияния внешней среды, выбор оптимальных режимов функционирования, оптимальное управление системой, связанные технологические процессы и так далее. По мере развития и усложнения инженерно-технических и человеко-машинных систем всё более значительное место в этой области отводится общесистемным вопросам, которые и составляют основное содержание научной (главным образом, математической) системной инженерии. Ответственность за систему как целое и связанная c этим междисциплинарность подхода к другим инженериям отличают системную инженерию от всех других инженерных дисциплин.

Теоретическую и методологическую основу системной инженерии составляют системный подход (см. Системный подход) и общая теория систем(см. Общая теория систем), а также методы исследований с привлечением математической логики, математической статистики, системного анализа, теории алгоритмов, теории игр, теории ситуаций, теории информации, комбинаторики и ряда других. В системной инженерии тесно переплетены элементы науки и практики. Хотя её основой считают общесистемные теории, системная инженерия, однако, заимствует у них лишь самые общие исходные представления и предпосылки. Её методологический статус весьма необычен: с одной стороны, системная инженерия располагает методами и процедурами, почерпнутыми из современной науки и созданными специально для неё, что ставит её в ряд с другими прикладными направлениями современной методологии, с другой — в развитии системной инженерии отсутствует тенденция к оформлению его в строгую и законченную теорию. Это связано, прежде всего, с тем, что чрезвычайно высокая сложность и разнообразие крупномасштабных систем существенно затрудняет использование точных формализных методов при их создании. Поэтому основные концепции, методы и технологии современнойсистемной инженерии формировались, главным образом, в рамках практики успешных разработок. В настоящее время системная инженерия представляет собой междисциплинарный комплекс исследований, подходов и методологий к построению и эксплуатации сложных систем любого масштаба и назначения в различных областях человеческой деятельности

Тканевая инженерия

Тканевая инженерия (ТИ), как дисциплина, начала свою историю в первой половине XX века. Фундаментом для её основания послужили теоретические и практические разработки по созданию "искусственных" органов и тканей и работы по трансплантации клеток и биологически активных компонентов на носителях для восстановления повреждений в различных тканях организма (Langer R., Vacanti J.P., 1993).

В настоящее время, тканевая инженерия является одной из наиболее молодых отраслей в медицине, базирующейся на принципах молекулярной биологии и генной инженерии. Используемый в ней междисциплинарный подход направлен в первую очередь на создание новых биокомпозиционных материалов для восстановления утраченных функций отдельных тканей или органов в целом (Spector M., 1999). Основные принципы данного подхода заключаются в разработке и применении при имплантации в поврежденный орган или ткань носителей из биодеградирующих материалов, которые используются в сочетании либо с донорскими клетками и/или с биоактивными веществами. Например, при лечении раневого процесса - это могут быть коллагеновые покрытия с аллофибробластами, а в сосудистой хирургии - искусственные сосуды с антикоагулянтами (Vacanti С.А. et.al., 1993). Кроме того, одним из серьезных требований к такого рода материалам-носителям является и то, что они должны обеспечивать надежную поддерживающую, то есть опорную и/или структурообразовательную функцию в поврежденной области ткани или органа.

Следовательно, одной из основных задач тканевой инженерии в области лечения костных патологий является создание искусственных биокомпозитов, состоящих из алло- и/или ксеноматериалов в сочетании с биоактивными молекулами (костные морфогенетические белки, факторы роста и т.д.) и способных индуцировать остеогенез. При этом такие биоматериалы должны обладать рядом необходимых свойств кости (Yannas I.V. et.al., 1984; Reddi A.H.et.al., 1987; Reddi A.H., 1998).

- Во-первых, они должны выполнять и поддерживать (scaffold) объем дефекта.

- Во-вторых, обладать остеоидуктивностью, то есть активно побуждать остеобласты и, возможно, другие мезенхимальные клетки к формированию кости.

- И, в-третьих, иметь хорошие показатели биоинтеграции и биосовместимости, то есть быть деградируемыми и не вызывать у рецепиента воспалительных и иммунных реакций. Последнее качество обычно достигается в биоматериале только за счет снижения его антигенных характеристик.

Заключение

Инженер обязан прислушиваться не только к голосу ученых и техническихспециалистов и голосу собственной совести, но и к общественному мнению,особенно если результаты его работы могут повлиять на здоровье и образ жизнилюдей, затронуть памятники культуры, нарушить равновесие природной среды ит.д. Когда влияние инженерной деятельности становится глобальным, ее решенияперестают быть узко профессиональным делом, становятся предметом всеобщегообсуждения, а иногда и осуждения. И хотя научно-техническая разработкаостается делом специалистов, принятие решения по такого рода проектам -прерогатива общества. Никакие ссылки на экономическую, техническую и дажегосударственную целесообразность не могут оправдать социального, морального,психологического, экологического ущерба, который может быть следствиемреализации некоторых проектов. Их открытое обсуждение, разъяснение достоинстви недостатков, конструктивная и объективная критика в широкой печати,социальная экспертиза, выдвижение альтернативных проектов и планов становятсяважнейшим атрибутом современной жизни, неизбежным условием и следствием еедемократизации.Изначальная цель инженерной деятельности - служить человеку, удовлетворениюего потребностей и нужд. Однако современная техника часто употребляется вовред человеку и даже человечеству в целом. Это относится не только киспользованию техники для целенаправленного уничтожения людей, но также кповседневной эксплуатации инженерно-технических устройств. Если инженер ипроектировщик не предусмотрели того, что, наряду с точными экономическими ичеткими техническими требованиями эксплуатации, должны быть соблюдены также итребования безопасного, бесшумного, удобного, экологичного примененияинженерных устройств, то из средства служения людям техника может статьвраждебной человеку и даже подвергнуть опасности само его существование наЗемле. Эта особенность современной ситуации выдвигает на первый план проблемуэтики и социальной ответственности инженера и проектировщика перед обществоми отдельными людьми.

Литература

1)Батоврин, В.К. Системная инженерия [Электронный ресурс]/В.Батоврин//.-Режим доступа: http://gtmarket.ru/concepts/7110.-Дата доступа: 03.12.2017.

2)Ваканти ,Д. Успехи тканевой инженерии:[пионеры в области создания живых тканей рассказывают о важнейших достижениях нового направления биотехнологии] /Д.Ваканти//В мире науки . - 2009. - №7. - С. 48-55.

3)Колешко,В.М. Инженерия знаний при разработке интеллектуальных машин, технологий и систем / В. Колешко., - Минск: БИТА, 1998. - 10 с.

4)Нанотехнологии: кто и когда их придумал // [Электронный ресурс]//Технологии и Наука.-Режим доступа: http://ogend.ru/it/nanotexnologii-kto-i-kogda-ix-pridumal.html .-Дата доступа: 03.12.2017.

5)Программная инженерия: технологии Пентагона на службе российских программистов / Бобровский С.И. [и др.] - Санкт-Петербург: 2003. - 221 с.

6)Прозоровский, В.Е. От новой науки к новой инженерии:[нанотехнологии, разработка внутрисосудистого микроробота] /В.Прозоровский// В мире науки . - 2011. - №12. - С. 28-31.

7)Тканевая инженерия [Электронный ресурс]//СтомПорт.-Режим доступа:https://stomport.ru/articles/tkanevaya-inzheneriya.-Дата доступа: 03.12.2017.

8)Шопырин, Д.Г. История развития методологий проектирования (программной инженерии)[Электронный ресурс]/Д.Шопыгин//Управление проектами разработки ПО.-Режим доступа :https://habrahabr.ru/post/171513/.-Дата доступа: 03.12.2017.

Чернушевич В.И.(11303117)