Деятельность конструктора

Содержание
Введение
1. Изобретательство
2. Конструирование
3. Инженерные исследования
4. Проектирование
5. Испытание
Заключение
Литература

Деятельность конструктора

Изобретательство
На основе научных знаний и технических достиже­ний в изобретательской деятельности создаются новые принципы действия, способы реализации этих принци­пов или конструкции инженерных объектов или же от­дельных их компонентов. Сложности в изготовлении, конструировании и техническом обслуживании существующих технических систем, а также необходимость в принципиально новых инженерных объектах (все или некоторые компоненты которых отличны от существую­щих) стимулируют производство особого продукта — изобретений, закрепляемых в виде патентов, авторских свидетельств и т. д. Они имеют, как правило, широкую сферу применения, выходящую за пределы единичного акта инженерной деятельности, и используются в ка­честве исходного материала при конструировании и из­готовлении многих инженерных объектов.
Изобретательство для многих инженеров-практиков было основной и даже единственной выполняемой ими инженерной деятельностью. Одним из таких инженеров был, например, талантливый русский изобретатель Па­вел Михайлович Голубицкий, посвятивший свою жизнь усовершенствованию телефонной аппаратуры. Он рабо­тал участковым судьей Тарусского уезда, одновременно проводя за свой счет опыты в собственной мастерской.
Изобретательство — это «комбинирование уже из­вестных, ранее найденных морфологических элементов. Они, как правило, «отшлифованы» предшествующей практикой, их функциональные характеристики весьма устойчивы. Нужно только найти такую комбинацию элементов, такую их взаимосвязь, которая представляла бы собой устройство с заданной функцией. Это — путь изобретательский, он опирается на эмпирический уро­вень знания». Но так было только на первых этапах становления инженерной деятельности. В усло­виях развитой науки всякое изобретение основывается на тщательных научных и инженерных исследованиях и сопровождается ими.
Например, известный русский изобретатель электри­ческой дуговой сварки металлов Николай Гаврилович Славянов в 1891 г. запатентовал свое изобретение толь­ко после тщательной разработки (в течение нескольких лет) предлагаемого им способа, что позволило внести новые улучшения в процесс сварки. Работая на Перм­ских заводах, он провел специальное исследование, касающееся применения электрической дуги в машино­строении, непрерывно продолжая его совершенствовать (в том числе и все вспомогательные операции).
Особенно четко необходимость научных исследова­ний, сопровождающих всякое серьезное инженерное изобретение, видна сейчас, когда они часто являются плодом работы целого коллектива инженеров-исследо­вателей или даже исследовательской лаборатории.
Конструирование
Инженерная деятельность, по словам В. Л. Кирпичева,— это «главным образом умственная деятельность», направленная на создание, изобретение нового. «Если кто предлагает только рутинно копировать старину, тому не нужно кончать высшего учебного заведения: его деятельность будет работа ремесленника, а не инже­нера». Однако недостаточно только сфор­мулировать новую идею, принцип инженерного объекта, необходимо «сделать новую машину способной к долго­срочной службе, при этом встречаются бесчисленные затруднения, о которых первоначально и не думали, между тем главная задача инженера и заключается в преодолении этих затруднений...».
За изобретателями следуют «армии конструкторов, меняющих детали, подробности расположения и вы­рабатывающих многочисленные типы машин». Например, после изобретений А. С. Попо­ва, когда стала формироваться новая отрасль промыш­ленности, инженерная деятельность была направлена главным образом на создание и совершенствование различных конструкторских схем радиотехнических уст­ройств. Система Маркони не содержала в себе фактически ничего нового: для передатчика он исполь­зовал усовершенствованный Риги вибратор Герца, при­емник, по существу, был разработан Лоджем, общую компоновку схемы предложил Попов.
Конструирование представляет собой разработку конструкции инженерного объекта, которая затем материализуется в процессе изготовления на производст­ве. Конструкция инженерного объекта состоит из опре­деленным образом связанных стандартных элементов, выпускаемых промышленностью или изобретаемых за­ново. Конструкция является общей для класса изделий производства.
Конструирование, как правило, начинается с того момента, когда кончается изобретательство, т. е. когда изобретение уже состоялось и инженер-изобретатель продемонстрировал опытный образец машины или механизма. Он свою задачу решил, но заказчик остался неудовлетворенным: ему нужен не столько данный единичный, опытный экземпляр, сколько его вариа­ции — подобные ему экземпляры с другими парамет­рами и характеристиками. Таким образом, для целей массового производства и варьирования технических характеристик необходимы дополнительные инженер­ные расчеты и учет ряда новых требований (простота и экономичность изготовления, удобство использования, соблюдение определенных габаритов и возможность применения стандартных или уже имеющихся кон­структивных элементов).
На основе опытного, единичного образца, в котором инженер-изобретатель установил принципиальную связь между природными процессами и их техническим вопло­щением, между назначением инженерного объекта и его конструкцией для класса подобных объектов, конст­руктор рассчитывает конкретные конструктивно-техни­ческие характеристики, учитывающие специфические условия его изготовления на данном производстве. Этот момент хорошо понимал русский инженер П. К. Энгель-мейер, когда называл специалистом того, кто владеет «рутиной» данной отрасли. Рутина не значит машиналь­ного повторения. В зависимости от требований случая специалист приспосабливается и видоизменяет свои приемы. Но его видоизменения не выходят за пределы конструктивных вариантов, поскольку они представ­ляют применение известных приемов. Поэтому мы ожи­даем от специалиста такого видоизменения, когда по­лучается лишь новая конструкция, а не новое изобре­тение. Прогресс в технике, по его мнению, выражается в том, что нововведение усваивается и переходит из раз­ряда изобретений в разряд конструкций. По метко­му выражению В. Л. Кирпичева, «конструктор — это творец новых типов машин», имеющих общее устройст­во, но различающихся конструктивными особенностями (характером отдельных деталей и их расположением, материалом и т. д.).
Конструкторская деятельность становится необхо­димой именно с развитием серийного и массового произ­водства технических изделий и заключается в создании, испытании и отработке опытных образцов различных вариантов будущего инженерного объекта, выборе из них наиболее оптимального, с точки зрения заказчика, и в разработке технической документации, руководст­ва к изготовлению его на производстве. Например, ультразвуковые дефектоскопы, изобретенные С. Я. Со­коловым, первоначально выпускались прямо в лабора­тории. «Приборы изготовлялись по эскизам. Однако Сергей Яковлевич пригласил специалиста-конструкто­ра, который должен был подготовить полный комплект чертежей на дефектоскоп. С. Я. Соколов планировал передать производство ультразвуковых дефектоскопов на один из заводов, для чего нужна была техническая документация». (Чертеж, по словам Г. Монжа,— «язык инженера», но он еще и язык общения с исполнителями: техниками, мастерами, рабочими.)
За конструктором остается расчет конструктивно-технических и технологических параметров инженер­ного объекта. В дальнейшем разработка технологии изготовления переходит к ин­женерам-технологам.
Инженерные исследования
Сама логика развития инженерной деятельности привела к необходимости вычленения в ней собствен­ных инженерных исследований. В то же время необхо­димость систематизации технических знаний, накоплен­ных в инженерной практике, и естественнонаучных зна­ний, применяемых в ней, приводит к появлению особых технических наук. Именно с развитием технических наук, обслуживающих различные отрасли инженерной деятельности, в последней вычленяются также инженер­ное исследование и проектирование, а сама она стано­вится более сложной и дифференцированной.
В сфере инженерной деятельности четко могут быть выделены инженерные исследования, в которых на осно­ве предшествующего опыта инженерной работы, акку­мулированного в конструктивно-технических и техноло­гических знаниях, формируются особые практико-методические знания (представленные в форме научно-технических отчетов и записок). Эти знания находят применение в разнообразной инженерной практике: изобретательской деятельности, проектировании, кон­струировании, организации изготовления в сфере про­мышленного производства и даже становятся необходи­мыми в процессе эксплуатации инженерных объектов в сфере их функционирования. Появляются и особые инженеры, осуществляющие такого рода исследования в сфере инженерной деятельности, инженеры-иссле­дователи, основная задача которых осуществление тесной и регулярной связи между техническими наука­ми и инженерной практикой, а также привязка и конст­руктивная доработка полученных в них научно-техни­ческих знаний к практическим инженерным задачам.
Инженерные исследования иногда осуществляются инженерами-проектировщиками, изобретателями, конструкторами и т. д., для которых научное исследование — побочная дея­тельность. Чаще формируются специальные подразде­ления, целиком состоящие из инженеров-исследова­телей.
На примере учрежденной в 1918 г. Нижегородской радиолаборатории видно, что теоретические исследова­ния и задачи обучения совмещались в первые годы раз­вития радиотехники с инженерным проектированием и даже производством. Новые открытия почти сразу же воплощались в изобретениях и затем быстро попадали в производство.
Проектирование
С развитием технических наук и инженерных иссле­дований связано и выделение особого вида инженерной деятельности — проектирования.
В отличие от изобретательской деятельности проек­тирование связано с конструктивной разработкой обще­го расположения (схемы) машины и формы ее деталей, а затем с проведением расчетов и вычислений.