Майстерність інженера

Майстерність або кваліфікація інженера включає наступні якості:

- здатність до винахідництва, творчий підхід до справи;

- метод, яким користується інженер;

- особисті здібності.

Кожен раз, як інженер стикається з технічною задачею, що не має очевидного логічного вирішення і знаходить для неї несподіване, оригінальне рішення, він винаходить.

Винаходом називається нове, що має суттєві відмінності, технічне рішення, яке дає позитивний ефект.

 

Емоційний момент

 

 

Народження ідеї, осяяння

 

 

Наукові передбачення

Вміння «думати руками»

Рис. 4. Схема народження винаходу

У процесі винахідництва інженеру доводиться перемагати пізнавально-психологічні бар’єри і технічні протиріччя між швидкістю і вантажопідйомністю транспортного засобу, між потужністю і економічністю двигуна, між надійністю і вартістю технічного об’єкта тощо.

Коли техніка створена, то протиріччя вирішені. Якщо ж технічні протиріччя не вирішені, техніка виявляється непрацездатною. Слід відмітити, що у природи немає технічних протиріч. Здатність до винахідництва властива практично кожному інженеру.

Емоційний момент винахідництва включає такі елементи: впертість, цілеспрямованість у пошуку ідеї, отримання максимального числа можливих рішень.

Існує 4 способи емоційного настрою при пошуку ідеї.

1-й спосіб – насилля над собою, тобто встановлення жорсткого терміну знаходження рішення. Цей спосіб вимагає колосального розумового напруження: кожен раз, коли хід думки, наштовхуючись на перепону, відхиляється від основного напряму, треба зусиллям волі вертати думку в головне русло. Для цього необхідна виключна влада над собою.

Цей спосіб застосував Едісон, коли працював над винаходом лампи розжарювання. Він зачинявся у маленькій лабораторії і тижнями не виходив з неї. Спати на столі з книгами під головою він лягав, коли стомиться вдень, вночі, все одно. Він стверджував: «Недостатня тривалість сну нікому не шкодить».

2-й спосіб називається «висиджуванням». Інженер вносить різні помітки, поправки, що виникають як в процесі власне роздумів, так і обговорень з іншими. Процес «висиджування» рішення може тягнутись тижнями, місяцями, поки, нарешті, не з’явиться ідея, що вирішує задачу.

3-ий спосіб – спосіб емоційного настрою – «мозковий штурм».

Цей спосіб запропонований в 50-х р. р. американським психологом А.Осборном. Він помітив, що одні люди схильні більше до генерації ідей, другі до їх критичного аналізу. На підставі цього Осборн запропонував наступні правила «мозкового штурму».

У «мозковому штурмі» беруть участь дві групи людей по 6-10 в кожній. Перша група тільки висуває різноманітні ідеї – це група «генераторів» ідей. У ній бажана присутність людей, схильних до абстрактного мислення, з бурхливою фантазією. Генерування ідей ведуть вільно, проголошуючи нові ідеї, у тому числі явно помилкові і жартівливі. Регламент – 2-3 хвилини. Ідеї проголошуються без доказів. Усі ідеї записуються у протокол, або фіксуються магнітофоном. При цьому заборонена будь-яка критика, не тільки словесна, але й невербальна – у вигляді усмішок, міміки, жестів. В ході «штурму» між учасниками мають бути встановлені вільні і доброзичливі відносини. Треба, щоб ідея, висунута одним із учасників «штурму», підхоплювалась і розвивалась іншими. «Мозковий штурм» триває 20-40 хвилин. Після закінчення «штурму» до роботи приступає друга група – експерти-критики. При експертизі уважно аналізуються всі ідеї, навіть ті, які здаються явно помилковими і не серйозними.

Процесом вирішення задач управляє керівник «штурму». Він не повинен наказувати, критикувати, а тільки задавати різні питання, що дещо підказують і коректують задачу.

Ефективність методу може бути проілюстрована на прикладі американської фірми «Дженерал Електрик», яка протягом 30 хвилин отримала 175 ідей з оптимального з’єднання двох електропроводів.

Розглянемо витяг з протоколу «мозкового штурму».

Керівник: наша задача швидко, продуктивно і якісно розколювати горіхи. Які будуть пропозиції?

А.: зазвичай горіхи в домашніх умовах розколюють зубами, руками, дверима, молотком, кліщами.

Керівник: ці способи дуже зручні вдома, де горіхів кілька десятків.

Але як бути, коли горіхів багато?

Б.: треба горіхи розсортувати на фракції по розміру, а потім кожну фракцію окремо давити кліщами преса.

В.: можна на горіхи наклеїти якусь речовину, порошок, перетворивши горіхи в шари одного діаметра і давити їх на пресі, не розділяючи на фракції. (тут застосований прийом «аналогій» – розвиток попередньої ідеї).

Г ׃ порошок, що наклеюється, може бути феромагнітним, тоді після роздавлювання можна буде магнітним полем видалити шкарлупу.

Керівник ׃ Чудово! Мозковий штурм задачі йде дуже добре. Давайте подумаємо, які сили треба прикласти до горіхів, щоб вони розколювались.

А׃ треба докласти зосередженої зціплюючої сили. Її можна отримати, якщо чимось ударити по горіху, або навпаки, горіхом об щось (тут застосований метод «інверсії» /зробити навпаки/).

Б׃ можна стріляти горіхами в стіну із пневматичного кулемета, наприклад, з дитячої пневматичної іграшки, що стріляє пінопластовими кульками.

Г׃ можна розколювати електрогідравлічним ударом, помістивши у ємність із рідиною.

Д׃ треба горіхи розколювати не ззовні, а із середини. Просвердлити дірочку і подати туди повітря під великим тиском…. І так далі.

Під час мозкового штурму було отримано за 20 хвилин 40 ідей. Серед них був вибраний наступний варіант׃ Горіхи поміщають в камеру, подають туди повітря під великим тиском, потім тиск в камері різко зменшується до атмосферного – горіх розірве внутрішній тиск повітря, так як він не може різко впасти. На цей спосіб видане авторське свідоцтво на винахід.

4-ий спосіб емоційного настрою – систематичний.

Він полягає в тому, що складається таблиця, або список всіх можливих рішень, які потім почергово обмірковуються. Якщо якась можливість видається перспективною, то її починають розробляти.

Цей метод також широко використовував Едісон. Один з його біографів писав׃ «Якби Едісону знадобилось знайти голку в стіжку сіна, він не став би витрачати час, щоб визначити ймовірне місце її знаходження, а відразу ж з гарячковою запопадливістю бджоли почав би оглядати соломинку за соломинкою, поки не знайшов би предмет своїх пошуків». Так, щоб отримати патент на лампу з вугільною ниткою розжарювання, Едісон за два роки перепробував 6000 матеріалів, що містили вуглець, від звичайної швейної нитки, покритої вугіллям, до продуктів харчування і смол. Кращим виявився бамбук.

Отже, ми розглянули з Вами все, що відноситься до емоційного моменту.

Другим елементом народження винаходу являється уміння «думати руками», яке передбачає знайомство інженера з реальним світом на основі особистого досвіду.

Таке уміння виробляється у інженера тільки тоді, коли він почне власноруч конструювати експериментальну установку або її модель і з їх допомогою буде уважно досліджувати явища, що мають місце.

Треба мати на увазі, що інженер – це завжди практикуючий інженер. Інженер-теоретик по суті уже не інженер, а науковець в області технічних наук.

Третім елементом народження винаходу являється наукове передбачення, яке повністю базується на фактичних знаннях інженера і на глибокому вивченні науково-технічної інформації з конкретного питання.

Основним елементом наукового передбачення являється інтуїція.

Під інтуїцією розуміють раптове прозріння істини без проміжних висновків.

Іван Павлов розповів про один епізод із своєї наукової творчості – яким чином народилась у нього одна часткова наукова теорія. Він запам’ятав при цьому лише два моменти׃ перший – початковий стан питання, другий – кінцевий, підсумковий результат. А що проходило між цими двома моментами за його зізнанням – він повністю забув. Ось це він і назвав інтуїцією.

У даному науковому передбаченні присутній трамплін-підказка.

У минулому столітті перед інженерами виникла нова задача – перекинути міст через надто глибоку і широку прірву. До того мости будували тільки з проміжними опорами.

Відомий французький інженер Бранд довго шукав рішення.

Одного разу, змучений марними пошуками рішення, він вийшов у двір подихати свіжим повітрям. Була осінь, в повітрі пливли тонкі осінні павутинки. Одна з них попала на дві гілочки і міцно зв’язала їх між собою. В цей момент спрацювала підказка׃ якщо павук здатен перекинути міст-павутину між гілками, то за допомогою стальних ниток-канатів можна перекинути міст через прірву.

Отже, ми повністю розглянули першу основну якість інженера – здатність до винахідництва.

Другою основною якістю майстерності являються методи, якими інженер керується у своїй роботі. Ці методи поділяються на теоретичні і емпіричні.

Коротко перерахуємо теоретичні методи׃ індукція, дедукція, аналіз, синтез, абстрагування, конкретизація, аналогія.

Емпіричні методи розділяються на спостереження і експеримент.

Спостереження – це цілеспрямоване пасивне сприйняття об’єкта без втручання в його поведінку. Спостереження дає нам інформацію у вигляді діаграм, схем, таблиць, кіно - і фотодокументів тощо.

Експеримент – це науково поставлений дослід в точно врахованих умовах, що дозволяють слідкувати за ходом явища і відтворювати його при відтворенні цих умов.

Інженер повинен так ставити експерименти, щоб отримати максимум надійної інформації при мінімуму часу і затрат. При цьому не забувайте жартівливу теорему Патріка׃ якщо експеримент вдався відразу, значить апаратура несправна; а також принцип послідовності: все необхідне для вчорашнього експерименту слід замовляти не пізніше завтрашнього дня.

До методів роботи інженера також відноситься критичний підхід до інженерних задач, що розглядаються. Його називають ще «уїдливим підходом», коли піддається сумнівам практично нове твердження, з яким доводиться стикатися.

Звернемось знову до Едісона. Існує такий анекдот. Молода людина приходить найматись на роботу:

- А над чим Ви думаєте працювати? – питає Едісон.

- Я хотів би отримати кислоту, що роз’їдає всі відомі матеріали.

- Така кислота мені не потрібна. – каже Едісон.

- Чому?

- А в чому я її буду зберігати?

Тут ми бачимо зразок в’їдливого підходу.

Третьою якістю інженера являються його особисті здібності, тобто природні якості. В структуру здібностей входять уважність, оперативність, відповідальність, працелюбність, наполегливість, спостережливість, певні якості мислення, пам’яті тощо.

Наприклад, технічні здібності включають хорошу технічну пам’ять і мислення, просторову уяву, математичні здібності – це вміння узагальнити матеріал, формалізувати міркування, міняти напрямок думок тощо.

До особистих здібностей відноситься і така цікава властивість як здатність до доробок. Це не просто наполегливість, зібраність і вольовий настрій на завершення початого, а сама здатність до доробки деталей, до тяжкого, копіткого доведення початкового задуму. «Дрібниці створюють довершеність, а довершеність – не дрібниця» – писав Мікеланджело.