Основы научных исследований: Учебное пособие, страница 4

инженер-эксплуатационник решает вопросы наиболее эффек­тивного использования, обслуживания и обеспечения надежной и бесперебойной работы находящейся в его ведении техники (локомотивов, вагонов, самолетов, станков, вычислительных машин, буровых установок, двигателей, компрессоров и т. п.);

инженер-ремонтник организует работу по восстановлению и модернизации машин и оборудования, возвращению в народ­ное хозяйство изношенной или поврежденной техники, обеспе­чивая возможность ее эффективной работы в течение установ­ленных сроков службы;

инженер-исследователь решает задачи, связанные с опре­делением тех или иных физических или химических характерис­тик материалов и изделий непосредственно на разных этапах производственного процесса (в цехе, заводской лаборатории, НИИ), изучает работу машин в эксплуатации, находя пути их усовершенствования, повышения надежности, производитель­ности и т. п.;

инженер-преподаватель готовит кадры, передает сформиро­вавшиеся научные, технические и практические знания своей отрасли следующим поколениям рабочих (в технических учи­лищах), техников (в техникумах), инженеров (в вузах и инсти­тутах повышения квалификации). Он решает задачи повыше­ния эффективности процесса обучения: отбора, сортировки, уп­лотнения и комплектования накопленных знаний в учебные дисциплины; разрабатывает методики изложения этих дисцип­лин в связи и на основе смежных курсов, создает учебно-ме­тодическую литературу и технические средства обучения.

Приведенный перечень, конечно, не исчерпывает всех воз­можных функций инженера на производстве, но он показывает, что конкретное содержание работы инженера даже одной и той же специальности может быть весьма разнообразным. Тем бо­лее, что в реальных условиях инженерные функции далеко не всегда так четко разделяются и один и тот же специалист дол­жен решать и смежные инженерные задачи.

Однако существо работы инженера везде одно и то же: решение инженерных задач в разработке новой техники, в ее производстве и эксплуатации.

3. Проектирование как основное содержание работы инженеров

Инженерные задачи и их особенности. Решение любой ин­женерной задачи связано с переходом ее объекта из одного состояния в другое, как правило, из менее организованного — в более организованное, из неупорядоченного — в упорядочен­ное состояние (или положение), в самом общем смысле этих понятий. Это первая особенность инженерных задач.

Далее. Возьмем, например, поиски путей повышения эффек­тивности преобразования энергии (тепловой или электриче­ской) двигателями локомотивов в полезную механическую ра­боту движения поезда, которые являются одним из предметов деятельности всех инженеров отрасли локомотивостроения. Но в зависимости от характера работы каждый из них решает свои задачи, находит свои пути решения поставленной пробле­мы.

Проектировщик находит, например, возможности по­вышения тяговых свойств тепловоза в совершенствовании уп­ругих свойств подвески тягового электродвигателя и выбирает наивыгоднейшие значения их параметров.

Конструктор разрабатывает и рассчитывает схемы и конструктивные варианты новой подвески (при заданных значениях ее эксплуатационных параметров) и выбирает из них наиболее целесообразный.

Технолог ищет рациональный способ изготовления но­вых деталей подвешивания, например новой пружины.

Организатор производства (мастер, началь­ник участка, цеха) продумывает лучшие способы организации производственного процесса с учетом объема выпуска, наличия производственных мощностей и ресурсов.

Исследователь,   испытывая в экспериментальном цехе первые образцы новых пружин, проверяет их эксплуатаци­онные характеристики и ищет пути устранения тех или иных несоответствий расчетным значениям.

Из перечисленного видна вторая особенность инженерных задач — их решения всегда неоднозначны. Каждую из них можно решать разными путями. Если задача имеет лишь од­но возможное решение, оно очевидно и нет выбора, то можно сказать, что в этом случае нет задачи для инженера.

Обычно же в любой инженерной задаче возможно множе­ство различных решений, далеко не все из них очевидны, не все из них, может быть, надо принимать во внимание, но они существуют. Выбор решения зависит от лица, решающего за­дачу, т. е. от инженера. Но для правильного выбора решения нужен какой-то критерий (или критерии) отбора, по которому одни варианты решений оцениваются выше, чем другие. На­личие критерия позволяет оптимизировать решение задачи, то есть найти или отобрать наиболее выгодное по данному кри­терию решение.

Необходимость выбора   и оптимизации — третья   особен­ность инженерной задачи.

Четвертая особенность инженерной задачи — неизбежное наличие некоторой неопределенности в исходных условиях, ведь создается что-то новое. Все необходимые условия бывают лишь в учебных задачах. В работе инженера по решению сво­их задач неизвестных параметров, например, всегда бывает больше, чем число уравнений, которые он может использовать. Значит, решение приходится искать, задаваясь значениями не­которых величин, неизвестных заранее, на основе опыта реше­ния аналогичных задач и т. п., а затем постепенно уточнять полученные приближения.

Наконец, необходимо отметить еще две обычные особен­ности инженерных задач:

решение задачи должно соответствовать некоторым заранее заданным (или подразумевающимся) условиям целесообразно­сти, которые основываются на ранее накопленном опыте или соображениях экономики (например, тип материала, источник энергии, срок службы и т. п.);

на способ решения задачи также обычно накладываются не­которые ограничения, связанные с разумными сроками получе­ния решения (инженерное дело — часть производственного процесса и решения инженерных задач нужны производству не вообще, а в нужное время), ресурсами, которые может ис­пользовать инженер для решения задачи, и, наконец, его соб­ственными знаниями, опытом и т. п.

Инженерное проектирование. Объединив рассмотренные выше особенности, мы можем дать следующее, наиболее общее, определение инженерной задачи: