Схема развития орудий производства

Что есть техника, технические системы? Топор, лук, телега - технические системы? Ветка, палка, дубина? Прежде, чем ответить на эти вопросы, изложим кратко историю появления и развития орудий производства в человеческом обществе. Если суммировать известные на сегодня сведения и представления о возникновении и эволюции техники на всем протяжении истории человечества и изложить ее в ТРИЗовской интерпретации, то получится схема, изображенная на рис. 1.

1.Первыми средствами воздействия на предметы труда были органы тела человека: добывание и разделывание пищи, рытье ям, кладка стен из камней. Сооружения - самая простая форма орудий производства с пассивной функцией, они возникли в результате естественной жизни людей (тропинки, дороги), затем возводились целесообразно (строения, курганы, пирамиды).

Рис. 1. Схема развития орудий производства

Сооружения есть и у животных: плотины и каналы у бобров, гнезда птиц, логова животных.

Затем человек "удлинил", "усилил" свои органы тела с помощью различных естественных объектов.

2.Использование первых попавшихся под руку природных предметов. При строительстве своих жилищ (шалаши, землянки, пол у землянки) человек использует ветки, шкуры, кости, камни.

3.Специально подобранные вещества и предметыдля выполнения широкого класса функций (острая кость, палка, отщеп от камня). Это важный период: происходило уяснение меры соответствия свойств природных веществ целям труда.

4.Обработанные природные материалы с выделенной (усиленной) функцией. Начался подбор материалов к конкретным процессам труда. Рубило, скребло, кожаные ремни, костяные плошки, кожаные мешки, корзины из лыка, веток, камыша. Смысл этого периода познание свойств материала и их использование для выполнения нужных функций (пункты 2, 3, 4 схемы):

Рис.

5.Простейшие орудия труда, специально изготовленные технические элементы, утварь, инвентарь. Эти орудия труда еще не были специализированными и применялись для любых целей: рычаг, ступка, каменные скребки, ножи, сверла, бойки. Способы обработки: рубка, сверление, пиление, шлифование. Главная особенность орудий труда - четко выделенная рабочая часть (зона), которая впоследствии превратится в рабочий орган (РО). Технические элементы: рычаг, каток, ось, колесо. Утварь, инвентарь: посуда, жилище, плот, долбленая лодка, лыжи, сани.

Началось ускорение специализации орудий труда - за счет выделения и усиления одной полезной функции. Это привело к обособлениюпервого элемента технических систем - рабочего органа. С этого момента можно отсчитывать время существования техники, как феномена человеческого общества.

Пункты 1-3 схемы полностью присущи и животному миру. Пункт 4 - уникальный период в истории земной жизни, он свойственен только человеку разумному: человек научился использовать и добывать огонь. Однако орудия труда находятся в зачаточном состоянии. И только период, соответствующий пункту 5 схемы, можно уверенно отнести к началу техники.

6-7.Инструменты - специализированные, а значит и более разнообразные, орудия труда, - возникли приблизительно 10 тыс. лет назад из моновещества с зонированными (четко выделенными) частями: зона рабочего органа (острие), зона трансмиссии (рукоятка). Цель появления инструментов - целенаправленное эффективное преобразование предметов труда (превращение природного материала или предмета в изделие). Кремневые ножи, резцы, сверла, проколки, шилья, костяная игла.

Первые сочлененные инструменты (каменный боек плюс костяная или деревянная оправа) держались плохо, были непрочны, разваливались. Сочлененные инструменты: резцы и ножи в оправе, стрела и копье с наконечником, серп - большой составной нож с каменными вкладными лезвиями. Первый настоящий составной инструмент - топор. Появление составных инструментов (дробление вещества на отдельные части и их стыковка иным способом) явилось важным шагом к началу структуризации объектов, появлению связей между элементами. Главная особенность этого процесса: расщепление (дробление) функции, с последующим подыскиванием и изобретением более эффективных способов выполнения этих частичных полезных функций, с получением дополнительного выигрыша в основной функции при соединении элементов в единое целое.

Например, тяжелый топор (увеличение полезной функции) невозможно было закрепить защеплением в деревянной оправе, поэтому появился третий элемент - кожаные ремни. Но ремни плохо держались, распускались. Сильное изобретение того времени - узел- способ затягивание кожаной петли.

Наиболее удачными сочетаниями элементов были такие, где их свойства взаимно дополнялись. Например, первая посуда - плетеные корзины и кувшины плохо держали воду и их нельзя было ставить на огонь. Случайно обнаружилось, что обмазанные глиной корзины намного прочнее, водонепроницаемы и огнестойки. Здесь деревянная сетка (каркас) играла роль арматуры, скрепляющей глину, а глина предохраняла дерево от разрушения. И только потом обнаружилось, что от огня глина становилась еще прочнее, даже при сгораемом внешнем каркасе, поэтому постепенно перешли на бескаркасное изготовление глиняных изделий.

8-11.Технические системы - инструменты с двигателем. Это технические объекты, состоящие минимум из трех частей: рабочий орган (РО), трансмиссия (Тр), двигатель (Дв). Четвертый элемент - орган управления (ОУ) чаще всего включает человека. Пятый элемент - источник энергии (ИЭ); им может быть человек, животное, природные силы, а также естественные и искусственные физ-, хим-, биопроцессы.

Первые ТС - мельница, лук, телега, часы, весы.