Лекция 4. Законы развития техники. Хронология важных изобретений человечества.
Содержание:
4.1. Законы развития техники
4.2. Хронология важных изобретений человечества
4.3 Даты и события
4.4 Вопросы для самопроверки
4.5 Перечень использованной литературы
4.1. Законы развития техники.
В нашем случае «понятие закон – есть одна из ступеней познания человеком... взаимозависимости мирового процесса». В этом смысле «закон» не принимается человеком или обществом (как, например, юридические законы, которые различны при различных общественных формациях), а существует объективно, вне субъективности человека, развиваясь, человечество лишь познает эти законы и закономерности и использует их в своих интересах (законы физики, химии, математики, развития биологических видов).
Развитие науки лежит в основе технического прогресса, в основе развития цивилизации. В наше время бурного развития техники и технологий человечество накопило определенный опыт анализа изменений или совершенствования отдельных технических систем (ТС) и при этом подметило общие тенденции в развитии различных ТС, что может свидетельствовать о наличии закономерностей развития техники. Если таковые объективно существуют, то их следует познать и использовать в инженерном творчестве.
Выявление закономерностей развития технических систем и сознательное использование их при поиске конструктивных наилучших решений – это есть высший уровень инженерного (конструкторского) творчества. Примером поиска таких закономерностей являются научно-исследовательские работы, диссертации, опытно-конструкторские исследования.
Наиболее распространенные законы развития техники:
Закон прогрессивной эволюции техники.
Этот закон заключается в том, что переход технических систем от поколения к поколению вызван устранением выявленного главного дефекта, связанного, как правило, с улучшением критерия развития ТС. В мире техники он созвучен с законами естественного отбора в биологии и аналогичен ему по действию.
2. Закон соответствия между функцией и структурой ТС.
Главная суть закона заключается в том, что в правильно спроектированной технической системе каждый элемент (подсистема) выполняет вполне определенную функцию, необходимую для обеспечения нормальной работы ТС. Если лишить ТС какого-либо элемента, то техническая система либо перестает действовать, либо ухудшается качество работы.
Закон стадийного развития техники.
Этот закон рассматривает развитие технических систем по определенным временным стадиям, а именно, по этапной передаче техническим системам функций осуществляемых человеком в том или ином технологическом процессе. Он отражает революционные изменения в процессе развития ТС. Он насчитывает четыре стадии развития. Переход к очередной стадии развития ТС происходит при полном исчерпании возможности человека в улучшении показателей ТС.
4.2. Хронология важных изобретений человечества
Дата |
Изобретения |
400 тыс. лет до н.э. |
клин (нож, топор, копье, игла…) и рычаг |
100 тыс. лет до н.э. |
лук (метательное устройство, далее праща, катапульта) |
700 лет до н.э. |
использование вращательного движения (колесо, гончарный круг, мельничный жернов) |
500-300 лет до н.э. |
использование природной энергии вместо «живой» (человек, скот), а именно, ветер (парус) |
100 лет до н.э. |
первые автоматы (ловушки для зверей, самострелы Архимеда) |
XVIII век н.э. |
создание двигателей – революция в технике (XVIII в. – паровые, XIX в. – ДВС, XX в. – атомные) |
XX век н.э. |
Появление компьютеров и логических машин, постановка проблемы «искусственного интеллекта» |
Таблица развития технических изделий.
Исторический отрезок |
Количество изделий |
Количество деталей в одном изделии |
100 тысяч лет до н.э. |
5 |
1 |
10 тысяч лет до н.э. |
50 |
10 |
1 тысяча лет назад |
1.000 |
100 |
Настоящее время |
50.000 |
10.000 |
Увеличение трудоемкости.
Трудоемкость создания техники также возрастает взрывными темпами.
Таблица роста трудоемкости в России с 1950 года:
Год |
Трудоемкость |
Кадры ИТР |
1950 |
1 |
1 |
1960 |
10 |
3 |
1970 |
100 |
9 |
1980 |
1000 |
20 |
1990 |
10000 |
20 |
Увеличение трудоемкости требует увеличения численности работников пропорционально трудоемкости. Это означает , что на каждого работника приходится все более возрастающий объем работ. Речь идет о повышении числа работников или о повышении производительности труда. Количественный рост ИТР в настоящее время невозможен по ряду причин: низкое финансирование, упадок отрасли. Обслуживание возрастающих темпов технологического прогресса главным образом идет за счет повышения производственных и творческих способностей инженеров.
Природные творческие способности в этом мало помогают. Развитие творческого потенциала даже средне одаренных людей возможно искусственным путем: интенсивные тренировки, ТРИЗ, изучение инженерного творчества.