3.1. Определение технологии - Реинжиниринг окружающей среды - Сусуму Сато, Хиромицу Кумамото

     3.1.1. Технология и наука

     Как  описано в гл.2, наука - вид серьезного усилия или попытки, ведущей

к пониманию природы. Технология - другой вид попытки,  которая расширяет или

проецирует человеческие  функций, умственные или физические, по отношению  к

внешнему миру. Технология отличается от науки тем, что  она напрямую связана

с производством предметов первой жизненной необходимости, таких как домашняя

техника, системы или услуги, полезные людям.

     3.1.2. Расширение человеческих функций

     3.1.2.1. Формирование рук

     Когда  предки  человеческой   обезьяны   слезли  с  деревьев  и   стали

обитателями  саван, их  передние  конечности  обрели новую свободу действий.

Бипедализм (вертикальное положение) вынудили передние конечности развиться в

руки. Расширение или внешняя проекция функций человеческого  тела началось с

расширения функций рук.

     3.1.2.2 Расширение функций рук

     Руки  могут  срывать  и  раскалывать  предметы.  Для  этих  примитивных

действий  используются пальцы и ногти.  Появление  каменного меча и каменной

кирки было расширением функций пальцев и ногтей. Работа кулака заключалась в

разрушении предметов на составные части,  а  расширением функций кулака стал

каменный  топор  или каменная  кувалда.  Это примеры  внешней  проекции  или

расширения физических  возможностей рук.  Однако человеческие руки имели  не

только физические, но также сенсорные и управляющие функции. Эти усложненные

функции  подверглись  существенному  развитию; примерами служат  сегодняшние

роботы или дистанционное опознающее оборудование спутника.

     3.1.2.3. Расширение мускульной силы

     Человеческие   руки  могут   также  поднимать  вещи.  Эта  функция   не

основывается лишь  на мускульной  силе рук. Действия  по  поднятию тяжестей,

требующие   возможности    глобального    управления,   приобретались    для

вертикального положения  тела. Хотя для подъема предметов используются руки,

талия  и   ноги   также   должны  активизироваться  механизмом   глобального

управления.  Человек, который весит 60 кг, может поднимать вес больший,  чем

вес его собственного тела. Примем во внимание, что робот того же самого веса

может поднимать предметы, весящие только 5 или 6 кг. Вертикальное  положение

тела  способствовало развитию мозга и нервной  системы всего  тела человека,

позволяя человеку выполнять сложные действия по подъему.

     _Хотя мускульная сила человека была больше и  расположены  выше,  чем у

его  обезьяноподобных  предков,  она  должна  была  быть  расширена. Большой

человеческий мозг  пытался реализовать свою  физическую мощь. Человек теперь

стал разновидностью, отличной от других животных. Расширение мускульной силы

началось с использования  пяти устройств для увеличения силы:  1) рычага; 2)

шкива; 3) лебедки; 4) наклона; 5) спирали.

     Однако эти  устройства  создавали только ограниченное  увеличение силы,

потому  что  их нужно  было  приводить  в  действие  людьми. Поэтому  ручной

источник  энергии  был  позже заменен силой домашних животных  типа быков  и

лошадей,  которые, в свою  очередь, были заменены  естественными источниками

энергии  типа  водяного  колеса  и ветряной мельницы.  На этой  стадии  сила

мускулов человека была значительно увеличена.

     3.1.2.4. Машины, управляемые в ручную

     К  XVIII столетию  примитивные  инструменты подобные каменному  мечу  и

каменному молотку ранних дней развились в гораздо более сложные механические

инструменты и отдельные  машины. Эти машины,  управляемые операторами,  были

свободны  от ограничений, свойственных  человеческим рукам.  С  изобретением

отдельных машин производительность стала быстро увеличиваться.

     _Машина требовала других  источников  энергии, нежели человек, животные

или  естественные  источники.  Добыча полезных ископаемых требовала большого

количества энергии, чтобы откачивать  грунтовые воды  на поверхность  земли.

Ручные или естественные источники энергии были недостаточны для этой цели, и

люди вскоре изобрели более мощные источники энергии типа паровых двигателей.

Были  разработаны  машины  с  новыми  источниками  энергии, такими как  пар,

бензин, дизельное топливо. Это были паровые и роторные  машины,  турбинные и

ядерные двигатели.

     _инструменты и  источники  энергии связаны  механизмами передачи, и эти

три элемента сформировали машину. Рождение машины  было неизбежно с тех пор,

как люди  начали делать  инструменты и когда  они  начали расширять  функции

своего  тела.  Инструменты  были  орудиями  труда, которые  не были  прямыми

потребностями  жизни;  создание  инструмента  было  первой  стадией  внешней

проекции функций человеческого тела. Это сопровождалось  последовательностью

дальнейших расширений функций, в конечном счете ведя к машине, которая могла

выполнять различные операции под управлением компьютера.

     _Появление   машин   породило  производственную   систему,   называемую

обрабатывающей промышленностью. Эта промышленность использовала механические

цеха, полностью отличные от предыдущих способов производства. Тогда началась

современная  индустриальная  эпоха. Однако  в те времена расширение  функций

мозга  и  нервной системы  человека  еще не рассматривались.  Машины все еще

управлялись вручную; человеческие глаза  читали показатели на  измерительных

приборах,   и  человеческие  руки  управляли  машинами  согласно  суждениям,

сделанным человеческим разумом.  Примитивный  локальный механизм  управления

существовал  тогда  как расширение  нервной  системы  человека.  Он  включал

регулятор  Уатта или центробежный регулятор для паровых двигателей и  другие

механизмы управления  для  замысловатых  устройств, сделанных ремесленником.

Однако  появление  этих механизмов  было делом  случайным;  немного людей  в

машиностроении  сознательно и  явно  признавали  жизненную  важность  систем

управления.

     3.1.2.5. Автоматические машины

     После Второй  мировой войны  были разработаны  автоматические машины  с

усовершенствованными  свойствами  управления.  Это  произошло  параллельно с

развитием  компьютеров.  Автоматические машины больше  не  требовали ручного

вмешательства.  Люди-операторы просто  контролировали  машину или  устраняли

неисправности.  Окончательной  формой   автоматической  машины  стал  робот,

который является наивысшей проекцией функций человека.

     3.1.3. Развитие методов труда

     3.1.3.1. Технология и методы труда

     Производительная  технология  может  рассматриваться  как  некий  метод

самовыражения людей. Она развивалась в следующей последовательности:

     1) примитивные инструменты;

     2)  сложные  и/или  усложненные  механические  инструменты  с  большими

возможностями;

     3) источники энергии  типа  электрических двигателей, заменяющие ручную

силу;

     4) примитивные устройства управления типа регулятор Уатта;

     5) компьютернзированные устройства управления;

     6) полностью автоматические машины.

     _Развитие технологии может рассматриваться как развитие орудий труда, и

эта точка  зрения называется  теорией орудий труда. Карл Маркс  согласился с

этим подходом,  когда сказал: "С  точки зрения экономики исторические  эпохи

различаются не тем, какие вещи  производятся,  а тем, как вещи производятся,

какими орудиями труда".

     3.1.3.2. Ремесленники и ручное производство

     Во  времена ремесленного производственного периода  каждый рабочий имел

собственные инструменты для  производства. Каждый человек был тесно связан с

инструментами в некотором  отношении как улитка с раковиной и демонстрировал

мастерство  в  своем  специфическом  ремесле  с  талантом  профессионального

мастера.

     _До индустриальной революции произошли следующие изменения:

     1) разделение труда;

     2) появление узкоспециализированных машин для аграгатно-поточных задач.

     _Например,  инструменты   были  обособлены  и  специализированы,  чтобы

приспособить  их  к  особой  работе,  специфичной  для  рабочего.  Этот  тип

производства был все еще основан на ручной рабочей силе, но это был прообраз

принципов специализации, обнаруживаемых сегодня  в производстве на сборочном

конвейере. Например, на фабрике иголок процесс производства был  разделен на

отдельные этапы, согласно последовательности производства:

     1) растягивание провода;

     2) выправление провода

     3) разрезание провода на части подходящей длины

     4) заострение частей.

     _Каждый этап все еще выполнялся вручную.

     3.1.3.3. Машинное производство

     Появление машинного производства породило следующие изменения:

     1) этапы ручного производства были заменены машинными операциями;

     2)  ручные  перемещения  промежуточных изделий  были заменены машинными

перемещениями изделий или перемещением автоматического инструменты;

     3) машинное оборудование стало основным элементом производства;

     4) рабочие стали подчиняться различным частям машинного оборудования.

     _Рассмотрим,  например,  механическое производство  сварочных  прутков.

Процесс был разделен на последовательность элементарных действий:

     1) получение материальных катушек;

     2) удаление ржавчины с катушек;

     3) выправление катушек;

     4) разрезание катушек, чтобы делать прутки подходящего размера;

     5) окраска прутков;

     6) просушка прутков;

     ?) осмотр сварочных прутков;

     8) упаковка прутков в деревянные коробки;

     9) заколачивание коробок гвоздями.

     _Последовательность действий была похожа на ручное производство. Однако

каждое элементарное действие было заменено  узкоспециализированной  машиной:

выправляющим устройством, резаком, красящим  устройством и сушилкой.  Каждый

рабочий был прикреплен к определенной машине, контролировал состояние машины

и выполнял только вторичные действия. Машины была  средством производства, и

операторы машины  не несли  ответственности  за непосредственное  управление

инструментами (сверлами, резцами и т.д.), которые входили в прямой контакт с

изделиями. Действия рабочих потеряли мастерство. Машина играла основную роль

в  производстве,  а  рабочие  были  вторичным  придатком  машины.  В  ручном

производстве узкоспециализированные  рабочие  были  связаны последовательно.

Теперь узкоспециализированные машины соединялись последовательно.

     3.1.3.4. Автоматическое производство

     Различные   автоматические   машины   были  внедрены   на  фабрики  для

автоматизации. Сложность орудий труда возросла, в то время как рабочие стали

более  удаленными от  изделий. Каждая  узкоспециализированная  машина  стала

независимой и требовала  от рабочих  меньшего вмешательства.  В то же  самое

время эти узкоспециализированные машины  были ближе  связаны между собой,  в

конечном счете формируя многоцелевую машину. Действия по перемещению изделий

были  полностью автоматизированы и  возложены на  "автоматическую линию".  В

предыдущем машинном производстве все еще требовалась некоторая квалификация,

чтобы  координировать   две  или   более  узкоспециализированные  машины   и

обеспечивать  равномерный  поток  продукции. Такая  квалификация  больше  не

требовалась на автоматизированной  фабрике. Контроль допусков,  обслуживание

машин разные ручные действия - лишь немногие из рабочих мест, оставшихся для

рабочих. Операции ручного контроля все еще требовались, так как было слишком

дорого их автоматизировать.  Рабочая сила  как физическая  составляющая была

под  угрозой полного исчезновения  в производственном процессе. Орудия труда

исполняли   свою   решающую  роль  в   развитии   производственных  отраслей

промышленности.   Известный   японский  философ   однажды  дал  определение:

"Технология - это только система методов труда".

     3.1.4. Технология как прикладная наука

     3.1.4.1. Управление и технология усовершенствования

     Применительно  к  инновациям  и  управлению  прикладная научная  теория

определяет  технологию  как "сознательное  применение  объективных законов к

областям участия  человека  в производстве".  Причина  появления  этой точки

зрения в том,  что теория орудий труда, тяготеющая к техническим средствам и

машиностроительным      аспектам     производства,     не      рассматривает

усовершенствования для проектирования изделия или  рабочих процедур. Другими

словами, теория орудий труда пренебрегает  управлением и усовершенствованием

технологий для изделий, производства и рабочей силы.

     _Технология  оказывается  значительное  влияние  на  производительность

путем:

     1) изменения конфигурации  ГПС  (гибкой  производственной системы),  то

есть группировки различных частей автоматических машин, транспортных средств

и роботов для выполнения определенной производственной задачи;

     2) планирования последовательности производственных действий.

     _Эти  возникающие  сейчас  технологии  не  охватываются  теорией орудий

труда, которая  имеет  дело  исключительно  с аспектами  технических средств

технологии.   Точно  так   же   усовершенствование  изделий  (проектирование

добавленной  стоимости  и  т.д.)  не  рассматривается  этой теорий,  которая

устанавливает  только, как  произвести изделие,  улучшенные  таким  образом.

Усовершенствование самого изделия - это тоже технологический процесс.

     3.1.4.2. Научные законы против субъективных законов

     Термин "научный закон" по определению теории прикладной  науки  неясен.

Целенаправленное поведение людей требует некоторого  знания о природе, чтобы

выработать  необходимый план  действий.  Производственные  действия  требуют

сознательного применения такого знания. Некоторое знание находится в частной

области, в  то  время как  другое  знание находится  в общественной области.

Знание из общественной области можно  преподавать, сохранять и рекомендовать

всему  населению.  Некоторые  знания  объективны,  а некоторые  субъективны.

Технология  не зависит  от науки,  но  теория  прикладной  науки расценивает

технологию как подчиненную науке область.

     _Субъективное знание, включая эвристику, является временным, потому что

оно могло  бы  в  конечном  счете стать  объективным,  если бы природа  была

собранием  объективных   законов.  В   субъективном  знании   некоторые   из

объективных   законов   отражены   неявно.  Термин  "объективные  законы"  в

"сознательных  применениях  объективных  законов"  должен  быть  изменен  на

"научные и  эмпирические законы", которые  включают  ноу-хау,  полученные из

опыта.

     _Гл.2  этой  книги  описывала  процесс  установления  объективных  (или

научных) законов:

     1) объективные законы рождаются в результате  противоречия между людьми

и реальным миром;

     2) объективные законы выражают временный уровень человеческого познания

мира;

     3)  каждое познание  описывается  как  закон в терминах  искусственного

языка типа математики, используя научные концепции;

     4) объективные законы принимаются в течение  некоторого периода времени

в зависимости от культуры.

     _Все  еще существуют большие  области материального  мира,  которые  не

могут  быть  поняты в соответствии  с объективными  законами. Точка зрения о

том, что мир  - априорный набор объективных законов, - не  более  чем  догма

современного рационализма.

     _Наука косвенно имеет дело  с природой через абстракцию, в то время как

технология  непосредственно  имеет  дело  с  природой или  артефактом  через

наименьшее  количество  абстракций.  Технология  - необязательно  прикладная

наука.  Исторически  говоря, технология существовала перед появлением науки.

Все еще существуют разнообразные технологи, не основанные на научном знании.

В сталелитейной промышленности  механизм реакции в  доменной  печи  не  было

объяснен или смоделирован  с научной точки  зрения и все еще не подтвержден.

При нагревании при  некоторой температуре  в  течение  примерно восьми часов

смесь руды и  кокса дает расплавленный чугун для чушек, содержащий маленький

процент углерода. Однако это  знание  было  получено опытным  (эмпирическим)

путем. Компьютерный  алгоритм управления процессом  реакции основан  главным

образом на эмпирической модели реакции.

     _Определение  технологии   как  "сознательного  применения  объективных

законов"  происходит от догмы, которая слишком  много доверяет просвещенному

рационализму.   В   этом,   возможно,   кроется   причина   неудачи   систем

искусственного  интеллекта  в достижении  реальной  возможности  логического

вывода за пределами очень ограниченной области.

     3.1.5. Новое определение технологии

     Теория орудий  труда  рассматривает только аспекты  технических средств

технологий  и  пренебрегает  программным  обеспечением,  усовершенствованием

проектирования и  аспектами  управления.  Эту  теорию  можно  критиковать за

односторонний  взгляд,  потому  что  производство должно  быть  основано  на

комбинациях технических средств и средств управления.

     _прикладная  научная  теория  пренебрегает  эмпирическими  аспектами  и

основан на  догме, что природа - это  группа объективных законов. Это другой

односторонний взгляд. Общественное знание определяется  как смесь научного и

эмпирического знаний.

     _Более  общее определение технологии следующее: технология - это  форма

усилий человека, которая:

     1)  использует  историческое   общественное  знание   (объективное  или

субъективное, научное или эмпирическое) и орудия труда;

     2)  взаимодействует с  материальным  миром, чтобы  произвести  полезные

товары и услуги для людей.

     _следует   отметить,   что   технологические   цели    расширяются    с

технологическим развитием. Общественное знание:

     1) возросло;

     2) было проверено через эксперименты и реальные применения;

     3) было подвергнуто модификации;

     4) было кристаллизовано в знание для технологии.