Продолжение проекта по инженерной онтологии совместно с Высшей инженерной школой УрФУ. Инженерия в XXI веке. Возможные подходы к инженерии. Сергей Переслегин. Новосибирск, 24 апреля 2014 г. Сессия стратегического проектирования "Современный инженерный профессионализм: специфика инженерного мышления, стандарты деятельности и компетенций" в рамках SIIS-2014. Видео к презентации: http://youtu.be/DNU-WPO8H2c

1. Инженерия XXI века

2. Инженерная деятельность, как, впрочем, и
любая другая, есть единство, с одной
стороны, субъекта, который делает, и
объекта (предмета, системы, среды…), с
которым что-то делают, а с другой
стороны, инструмента, которым делают,
и места, в котором делают.
Инженерный подход,
усматривается
субъектом (инженером)
в окружающей его
деятельной
действительности.
Субъект
Объект
Инструменты
Место (поле, контекст)

3. Инженерный подход может
рассматриваться, как
возможность, метод, способ
работы с инженерными
примитивами.
Инженерные примитивы – это заранее
определенные элементы, которые
воспринимаются инженером, как единое
целое, и могут быть мысленно помещены
в проектируемую конструкцию «одной
командой».
Техники суть совокупность
примитивов и всех
возможных операций над
ними.
Инженерные архетипы
суть основания первых
примитивов.
Инженерный подход можно определить,
как общее инженерных архетипов,
техник, как способов оперировать
примитивами, практик и доступных для
использования материалов.
Инженерный
подход
Материалы
Практики
Архетипы
Техники

4. Инженерный
подход
Материалы
Практики
Инженерныеархетипы
Техники

5. • Будем называть инженерными примитивами
заранее определенные элементы, которые
воспринимаются инженером, как единое целое, и
могут быть мысленно помещены в проектируемую
конструкцию «одной командой».
• Будем понимать под техниками совокупность
примитивов и всех возможных операций над ними.

6. • Примитив абстрактен, он относится к реальной детали
механизма, как геометрическая линия на чертеже – к ее
воплощению в материале.
• Однако примитив не сводится к одной только
абстрактной функции – он подразумевает, что может быть
сделанным.
• С инженерным примитивом можно выполнять ряд
операций. Его можно закреплять, извлекать, помещать
куда-либо, убирать откуда-то, менять размеры и форму,
сохраняя топологию и структуру – сжимать, растягивать,
поворачивать, отображать зеркально. Можно также
делать в образце отверстия, если это не повлияет на его
структуру.

7. • Примитивы можно соединять друг с другом.
Практически, речь идет о чем-то вроде рисования
на компьютере, когда картинка создается
растяжениями, вращениями и соединениями
ряда автофигур .
• Все результаты произвольных операций над
любым количеством примитивов можно
определить, как новый примитив, в этом плане
список примитивов можно расширять до
бесконечности. При этом, однако, инженер
должен удерживать мысленное представление
обо всех примитивах, как об абстрактных
целостных объектах .

8. Инженерный
подход
Эпоха Содержание Технологический
уклад
(I) Социогенез Найти орудие труда
(II) Нижний и средний
палеолит
Производство орудий труда из камня и
дерева
(III) Верхний палеолит Использование примитивов,
би- и полисистемные орудия труда
(IV) Мезолит Микролитические срезы (дробление
системы)
Первый
(V) Неолит Появление механизмов Второй
(VI) Развитая традиционная
фаза (Древность,
Средневековье)
Инструментальная и инженерная
металлургия, сложные механизмы на
мускульной силе, энергии воды и ветра
Третий
(VII) Раннеиндустриальное
общество
Машинное производство средств
производства. Использование энергии
сгорания угля, позднее нефти и газа.
Массовое производство железа и стали
Четвертый
(VIII) Развитая индустриальная
фаза
Полимеры, электрические машины и
механизмы, автоматизация и обратные
связи (саморегуляция)
Пятый
(IX) Постиндустриальное
общество
Автоматизированные системы с
компьютерным управлением
Шестой

9. Инженерное знание
Инженерное воображение
Единичное производство
Массовое производство
Научная инженерия
Искусство инженерии
Изобретатель-одиночка
Инженер на службе
Динамика
Спонтанность
Объект
Субъект
Метод
Предметные знания
Общие знания
Персональные знания ??
Стандарты
ГОСТЫ
Технические
регламенты
Технические условия
Инженерная
конституция ??
Инженерная
методология (мета-
инженерия)
Системная инженерия
Сферная
инженерия ??
Средовая
инженерия ??
Техноэволю-ционный
подход ??
Lean- Fat-Sim- Chaos-
инженерия
ТРИЗ, бионика, метод
техпакетов, ???Статика

10. • Математика (вычислительные методы)
• Физика (классическая механика, электричество,
магнетизм, термодинамика, основы физического
эксперимента, физика твердого тела, сопротивление
материалов)
• Геология (почвоведение: типы грунтов, свойства грунтов, -
геодезия)
• География (природные зоны, климат, товарные потоки)
• Программирование, системное программирование,
администрирование сетей
• Живопись, рисование, композиция, черчение
• Проектирование (архитектурное, техническое,
ландшафтное, социальное, антропологическое),
• Дизайн, конструкции
• ТРИЗ, РТВ
• Сети и генерирующие мощности, городское хозяйство,
транспорт
• Экономика (рынки, цены, экономика, менеджмент)

11. Баланс форм движения «статика-динамика-спонтанность»
играет следующие роли:
• Во-первых, это – свойства самих технических систем, как
реализующих различные формы движения;
• Во-вторых, это способность технических систем
сопротивляться действию внешних нагрузок разного типа –
постоянным, переменным циклическим,
быстропеременным, ударным;
• В-третьих, это версии и способы развития технических
систем – через традиционное, старое, через новое и через
иное;
• В-четвертых, это возможность инженера различными
способами вносить изменения в техническую систему или в
техническое задание.

12. Статика Динамика
Спонтанность
Объект Метод
Субъект
Предметные
знания
Общие
знания
Персональные
знания
Инженерная
методология
(Мета-инженерия)
Цеховой подход
(ремесленная
инженерия)
Научный подход
(промышленная
инженерия)
Системный подход
(системная
инженерия)
Эволюционный
подход
(техноэволюционная
инженерия)
Средовой подход
(средовая
инженерия)
Сферный подход
(Сферная
инженерия)
Фрагмент пиктограммы
инженерного Знания:
Дополнительные слайды к
теме: «Мета-инженерия»

13. Основные подходы:
Цеховой
Научный
Системный
Эволюционный
Средовой
Сферный

14. Цеховой
подход
Научный
подход
Системный
подход
Эволюционный
подход
Средовой
подход
Сферный
подход
Предмет
рассмотрения
Результат
познания
Форма
фиксации
результата
познания
Форма
трансляции
результата
познания
Институцио
нальное
решение
Сценарное
пространство
Тип
инженерии

15. Цеховой подход
Ключевые слова: цех, гильдия, ремесло
Предмет рассмотрения: практическая деятельность – прежде
всего, изготовление вещей.
Время: рабочее, формальное
Результат познания: деятельностные практики
Форма фиксации результатов познания: секреты мастерства,
передаваемые от мастеров к подмастерьям. Сакральные тексты

16. Форма трансляции результата познания: индивидуальная
передача от мастера к подмастерью.
Мастер незаменим. Его знания и умения от него не отчуждаемы.
Институциональное решение: цех, гильдия.
Сценарное пространство вырождено, включает инерционный и
сказочный сценарий.
Тип инженерии: ремесло, что предполагает антропотип
Кузнеца.

17. Научный подходНаучный подход
Ключевые слова: теория, дисциплина, закон, учебник
Предмет рассмотрения: исследовательская деятельность –
прежде всего, создание теорий, описывающих окружающую
Действительность.
Действительность рассматривается, как набор слабо связанных
областей познания. Способом фиксации области познания служит
научная дисциплина.
Подход основан на балансе: субъект исследования – объект
исследования, принадлежащий окружающей Действительности –
метод исследования.

18. Время: линейное, метрологическое. Допустимо представление о
нелинейном времени.
Характерные процессы: движение, линейные преобразования,
линейные колебания. Допустимы представления о синергии.
Результат познания: Законы природы и общества
Форма фиксации результатов познания: монография, учебник –
Тексты трансляции

19. Форма трансляции результата познания: школа (научная
школа), Университет, учебный институт. Массовая передача
знаний и умений, фиксированных в виде экзаменационных
требований, от профессора студентам.
Профессор не является незаменимой фигурой – знания и умения
могут быть отчуждены от него.
Институциональное решение: система образования научные
учреждения
Сценарное пространство: вырождено и исчерпывается
инерционным сценарием (безальтернативное развитие; «есть
два мнения – научное и неправильное »)
Тип инженерии: собственно инженерия. Антропотипы Ученого
и Инженера.

20. Системный подход
Ключевые слова: система, социосистема, структура, граница,
окружающая среда, изо- и гомоморфизмы, системная инженерия
Предмет рассмотрения: конструкторская деятельность – прежде
всего, создание теоретических системных моделей.
Подход центрируется на системах, их общих чертах и
свойствах, подобии поведения.
Системы понимаются, как формат существования
окружающей Действительности.

21. Система выделена из окружающей среды границей,
причем трансграничные процессы считаются
малозначимыми.
Структура системы понимается, как набор противоречий
внутри системы и между системой и окружающей
средой.
Время: нелинейное, обычно, термодинамическое.
Допустимо представление о нечетком и неоднозначном
времени.
Характерные процессы: гомеостатические и
индукционные. Развито представление о
самоорганизации – в так называемых пригожинских
процессах, где «чтобы получить Х, нужен х».

22. Результат познания: принципы организации и развития
Форма фиксации результатов познания: статьи, книги,
художественные тексты – тексты коммуникации
Форма трансляции результата познания: научный кружок
(ММК, Римский клуб, Венский клуб). Производство и передача
знаний совмещены и происходит в процессе совместной работы
лидера и его соратников.
Когнитивные способности лидера уникальны и не могут быть
отделены от него
Институциональное решение: Клубы

23. Сценарное пространство: дискретное
сценирование, допустима сложная, вероятностная
динамика. Сценарный выбор необратим
Тип инженерии: Системная инженерия, то есть lean-,
fat-, chaos-, sim- инженерия. Архетипы Системщика,
Методолога, Программиста
Lean-инженерия
Fat-инженерия
Chaos-инженерия
Sim-инженерия
Системная
инженерия

24. Эволюционный подход
Ключевые слова: прогностика, имитационное динамическое
моделирование, эволюция, мутация
Предмет рассмотрения: прогностическая деятельность – прежде
всего, создание динамических моделей.
Подход центрируется на процессах, которые рассматриваются в
логике преобразования структуры системы.
Окружающая действительность рассматривается, как совокупность
или же как последовательность процессов.

25. Время: эволюционное, ритмическое, нелинейное, но
однонаправленное и несамопересекающееся.
Характерные процессы: Творение, Развитие, Деградация,
Захоронение (Архивация). Развито представление об
эволюционном процессе, для которого характерна медленная
самоорганизация, основанная на естественном отборе.
Развито представление о термодинамической деградации
(тепловой смерти) и о катастрофическом завершении эволюции
(Апокалипсисе)

26. Результат познания: Постулаты историософии (Психоистории).
Пиктограммы развития.
Форма фиксации результатов познания: схемы, модели,
пиктограммы – Тексты предвидения.
Форма трансляции результата познания: Доклады Think
Tank`ов Заказчикам или общественности.
Институциональное решение: Think Tank`и

27. Сценарное пространство: континуальное сценирование с
выбором Базового сценария и рассмотрением остальных
сценариев, как рисков базового.
Тип инженерии: Техноэволюционная мета-инженерия, то
есть ТРИЗ, бионика, техпакетный подход и безинерционная
инженерия. Архетип Биолога, Эволога, Прогностика,
Технолога, Трансгуманиста
Безинерционная инженерия
Анализ техпакетов
Бионика
ТРИЗ
Техноэволюци
онная мета-
инженерия

28. Средовой подход
Ключевые слова: среда, среды, граница сред, волны
Предмет рассмотрения: когнитивно-коммуникативная,
именующая деятельность – прежде всего, создание
представлений о границах сред.
Подход центрируется на средах, рассматриваемых, как
альтернативный системе формат существования
окружающей действительности.
Взаимодействующие среды не могут быть точно определены и
разграничены. Среды и их границы скорее угадываются, чем
вычисляются или измеряются.

29. Среда структурна (и в этом смысле она – система),
но структура является текучей: определена в
каждый момент времени, но постоянно меняется.
Фиксация среды – коммуникативная, через
дискурсивную терминологию и договоренности.
Время: терпит разрывы на границе сред
Характерные процессы: волновые процессы
(перенос энергии и информации).
Значимы волны на границе сред.
Среды испытывают фазовые переходы
(затвердевание, кипение).
Для сред характерны диффузия, обтекание,
поглощение, смешивание, расширение,
трансформация.

30. Результат познания: Управление средой.
Создание искусственных сред.
Форма фиксации результатов познания:
Тексты понимания (погружения).
Форма трансляции результата познания:
культура, полиси.
Институциональное решение:
Профессиональные и парапрофессиональные
сообщества. Ассоциации

31. Сценарное пространство: сценарный выбор обратим.
Непрерывное развитие – неопределенное большое
количество сценарных выборов, каждый из которых
малозначим.
Тип инженерии: Средовая инженерия, инженерное
проектирование сред, то есть, управляющие, ускоряющие,
называющие и смысловые технологии. Архетип
Стратега.
Смысловые технологии
Называющие технологии
Управляющие
технологии
Ускоряющие
технологии
Средовой
подход

32. Сферный подходСферный подход
Ключевые слова: сфера, цикл, твистер, кругооборот, перенос,
облачная оболочка, ноосфера
Предмет рассмотрения: мыслительная деятельность – прежде
всего, понимание процессов взаимодействия сред.
Подход центрируется на сферах, рассматриваемых, как формат
развития окружающей Действительности.
Сфера понимается, как сочетание ядра и облачных оболочек.
Время: сферный подход допускает сложное временение

33. Характерные процессы: вихревые процессы
(образование и разрушение твистеров), циклические
процессы, глобальные кругообороты.
Кругооборот – самовоспроизводящийся цикл,
перемешивающий различные сферы по веществу,
энергии, информации (например, круговорот воды в
природе).
Наличие кругооборотов является условием,
причиной и атрибутом особых свойств сфер
(жизни, разума и т.д.)

34. Форма трансляции результата познания: Игры,
Персоналитет, мыслительный Театр.
Свидетели
Со-участники
Лидер отсутствует, мышление коллективно и включено в
кругооборот.
Институциональное решение:
Мыслебродильни,
Соборы,
Sense Stream`ы

35. Сценарное пространство: определяется
неклассическими сценарными эффектами .
Тип инженерии: Сферная инженерия, то есть, air-,
water-, fire-, ground- инженерии.
Архетип Архитектора
Сферный
подход
Air-инженерия
Ground-инженерия
Water-инженерия
Fire-инженерия

36. Статика
Состояния
Динамика
Потоки
Слабое
взаимодействие
Сильное
взаимодействие
Ядро
сферы
Облачная
оболочка
Ядро
сферы
Облачная
оболочка
Air-инженерия
Ground-
инженерия
Ядро
сферы
Ядро
сферы
Облачная
оболочка
Облачная
оболочка
Water-
инженерия
Перетоки
Облачная
оболочка
Ядро
сферы
Ядро
сферы
Fire-
инженерия
Процессы в оболочках
Процессы в ядрах
Потоки между оболочками
Столкновение ядер