Конструирование машин и механизмов длительное время носило характер индивидуального мастерства, основанного на интуиции и сообразительности отдельных умельцев, конструкторов и изобретателей. Процесс конструирования при этом осуществлялся в ходе изготовления машин с уточнением кинематики, формы и размеров деталей «по месту» на основе многократного экспериментального опробования.
В дальнейшем возникла необходимость выработать основные принципы, положения и правила, которыми необходимо руководствоваться при конструировании машин.
Научную основу конструирование машин получило только во второй половине XIX в. в связи с возрастающими потребностями промышленности, усложнением машин и развитием технической базы машиностроения, что, в свою очередь, потребовало совершенствования и изменения методов конструирования.
Такие изменения происходили в направлении развития теории механизмов и машин, теоретических основ конструирования деталей машин и других теоретических наук, а также по линии совершенствования организации конструкторских работ.
В конце XIX и начале XX вв. наряду с расширением и укреплением технической базы машиностроения стали создаваться специализированные конструкторские бюро, появился ряд работ по расчету и конструированию машин, что способствовало появлению разнообразных оригинальных конструкций машин, порой одного и того же назначения, так как в тот период конструкторы руководствовались лишь требованиями момента.
По мере накопления опыта все острее стало ощущаться отсутствие общей методологии, которая соединила бы теорию и практику конструирования машин, с одной стороны, и общие тенденции развития машиностроения, общетехнические и социальные проблемы — с другой. В связи с этим большое значение имела книга профессора А. И. Сидорова «Основные принципы конструирования и проектирования машин», написанная в начале XX в.; в отдельных аспектах она представляет интерес и в настоящее время.
Научно-техническая революция вызвала большой спрос на литературу, освещающую современные основы конструирования.
Тем более, что характерное для нашего времени перекрещивание научно-технических направлений, взаимное проникновение методов различных наук, возникновение новых научных дисциплин на стыке старых, давно развившихся и оформившихся, привели к глубоким принципиальным изменениям основ конструирования и характера деятельности конструктора, его роли в создании новых машин.
Современные конструкции машин теперь не являются результатом труда только конструкторов. В сложном процессе создания их в наши дни участвуют наряду с конструкторами специалисты других областей: системотехники, инженерной психологии, научно-технического прогнозирования, эргономики, технической эстетики, теории сетевого планирования и многих других. Все это в ряде случаев столь сильно влияет на ход работы, что привычные представления о методах конструирования существенно меняются.
Значительный интерес для конструкторов представляет новая отрасль знаний, изучающая законы творческого мышления, — эвристика, которая возникла на стыке философской теории познания, с одной стороны, и логики, психологии, кибернетики — с другой. Эта новая отрасль знаний, направленная на интенсификацию творческого мышления, находит все большее признание во многих областях творческой деятельности конструкторов.
Достижения научно-технической революции, использование различных технических средств усиливают интеллектуальные возможности человека и может создаться впечатление, что человек уже находится на пределе своих интеллектуальных возможностей, поэтому научные исследования и практические работы по вскрытию и реализации внутренних интеллектуальных возможностей приобретают исключительно важное значение.
В статье «Научно-техническая революция и труд» («Наука и жизнь» 1976, № 8) д-р филос. наук Е. С. Жариков приводит следующие суждения по этому вопросу.
«Расширение наших возможностей с помощью ЭВМ не снимает, а обостряет проблему изучения и реализации резервов человеческого интеллекта. Бесспорно, без «думающих» машин браться за многие современные научные и технические проблемы, требующие гигантских расчетов, попросту бессмысленно. Но именно развитие и использование в практике кибернетических устройств предопределили возникновение острой потребности разобраться в возможностях человеческого интеллекта. Зависимость между ростом «интеллектуальных способностей» машины и возрастанием требований к мышлению человека, работающего в человеко-машинных системах, уже обнаружена, описана, и даже сделаны прогнозы, как именно увеличится нагрузка на мозг человека в связи с прогрессом «думающих машин» через 10, 20 и 30 лет. Принципиальную же сторону проблемы предельно четко сформулировал основоположник кибернетики Н. Винер. «Если мы требуем ума, — говорил он, — от машины, то от самих себя мы должны потребовать еще большего ума».
Наблюдениями выявлено, что некоторые особенности человеческого мышления, вполне допустимые и полезные при одних условиях, превращаются при других условиях в свою противоположность. Научно-техническая революция обнаружила эту тенденцию внутренних помех человеческого мышления. Проанализируем для примера некоторые из них.
Глухота специализации. В чем ее суть? Нередко отличный специалист, многократно участвующий с успехом в узких научно-технических разработках, оказывается беспомощным перед проблемами, которые носят комплексный многоотраслевой характер. Утрачивается панорамное видение оъекта своей науки и объекта науки в целом. (Утратил, если, разумеется, имел такое представление, а может быть, это неумение системно смотреть на мир он вынес из вуза?). Это далеко не безобидное явление. Замечено, что с ростом в науках числа комплексных проблем увеличивается процент случаев отказа от их решения или задержек в сроках решения именно из-за узости профессионального сознания специалистов.
Другой пример. Более 80% из всех впоследствии использованных нововведений специалисты отрицают в момент их появления как «противоречащие установленным законам» и потому «нереальные». В чем причина? Специалистов, занятых в различных сферах умственной работы, можно разбить на две группы.
Первая группа. Ее составляют люди, которые с годами утрачивают способность творчески подходить к новым проблемам. А. Кларку принадлежит объяснение одной из причин этой зависимости: шестерни воображения (без которого не обходится никакая творческая работа. — Е. Ж.) с увеличением эрудиции начинают вязнуть в избытке знаний. А может быть, здесь и другое объяснение — просто действие силы инерции, привычки, закрепленные годами приемы‘и методы работы?
Вторая группа — люди, которые умеют управлять своими знаниями: они могут решать проблемы уже апробированными методами и подходить к проблеме с принципиально новых позиций…
…Двум группам конструкторов предлагалось разработать принципиально новые схемы станков определенного назначения. Одна группа — специалисты в той именно области, для которой надо было проектировать станки. Другая — специалисты такого же ранга, но ранее не работавшие со станками данного профиля. Вторая группа дала около 70% оригинальных схем для конструирования станков. И лишь 30% выпало на долю первой группы. А что, если их поменять местами? Те, кто дал в первом случае 30% оригинальных предложений, теперь, когда они пришли в чужую область и, следовательно, стали дилетантами в ней, предложили 70% оригинальных схем станков. Вторая же группа, которой теперь поручили создавать новые схемы станков в их собственной области (они уже здесь эрудиты), дала всего 30%. (Заметим, что и первая и вторая группы — это были высококвалифицированные специалисты.). Можно ли это объяснить избытком эрудиции или тут действует сила инерции, привычки? А может, перестали сказываться привычные приемы и представления.
Довольно часто подобную ситуацию в науке называют кризисом идей. Но это скорее не столько кризис идей, сколько кризис людей, которых не обучили способам управления собственными знаниями в соответствии с требованиями разных проблемных ситуаций».
Эвристика утверждает, что творческую деятельность человеческого мозга нельзя отождествлять с общим понятием мышления, так как умственная деятельность человека чаще всего приспосабливается к интеллектуальным операциям, основанным на вырабатываемых в процессе обучения стандартных методах мышления и доводящимся в ряде случаев до автоматизма. Эвристические (творческие) процессы, несмотря на то, что они также являются продуктом мозговой деятельности человека, имеют специфические отличия, обеспечивающие построение новых стратегий для открытия ранее неизвестных конкретных закономерностей при решении поставленных задач.
Поэтому человек творческого склада ума должен обладать хорошо развитой интуицией и способностью к анализу, позволяющей осознанно, методически достигать цели на основе анализа ситуации и синтеза полезных идей.
Исходя из этого эвристика предлагает ряд практических методов и приемов, позволяющих конструкторам стимулировать свое творчество, организовать мыслительный процесс и таким образом ускорить решение проблем, требующих творческих решений.
Очевидно, что существующая в настоящее время разобщенность сведений, необходимых для успешной организации работы конструкторов, по большому числу монографий, сборников статей и обзоров отнюдь не способствует быстрому и системному овладению этими знаниями.
Автор выражает надежду, что настоящая книга, освещающая некоторые этапы развития, современную методологию конструирования машин и содержащая некоторые практические рекомендации, поможет инженерам и техникам-конструкторам в создании новых, еще более совершенных машин.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Конструирование машин и механизмов"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы