Науково-технічна революція ХХ століття, причини та наслідки

Першою і ведучою передумовою революції науки і техніки ХХ ст. став соціально-економічний прогрес суспільства і розвиток базису цього прогресу – матеріального виробництва.

Формування технічних наук в ХІХ ст., створення розвиненої специфічної організації науково-технічної діяльності в першій половині ХХ ст. забезпечили високу ефективність технологічного використання науки і на цій основі величезне зростання промислового виробництва і всіх інших пов’язаних з ним галузей. Але до середини ХХ ст. в процесі екстенсивного і в цілому еволюційного розвитку матеріального виробництва виникли якісно нові науково-технічні проблеми, які не вирішувалися традиційними засобами і методами. В першій половині ХХ ст. складалося враження, що ідеальною моделлю організації високоефективного виробництва є механізоване масове виробництво однорідних виробів з високим рівнем стандартизації і незмінною номенклатурою, яке не вимагало переналадки технологічного обладнання і систематичного впровадження нового оснащення.

В машинобудуванні і машинізованому виробництві така організація забезпечується поточною технологією, яка дозволяє використовувати системи машин і конвеєр з характерними для них вузькою спеціалізацією окремих прийомів і операцій і високим рівнем продуктивності кооперованої праці. Здавалося, що від машин і конвеєра до створення повністю автоматизованих виробничих дільниць цехів і заводів – лише один крок. Але дійсний шлях, як виявилося, потребував рішення цілого ряду технічних, технологічних і організаційних проблем.

По-перше, поточна технологія не змогла бути впроваджена у всіх без винятку галузях, на всіх рівнях виробництва і для всіх виробів. І не змогла витіснити повністю одиничне і дрібносерійне виробництво. Швидке зростання потреб в новій техніці вели до прискорення строків морального старіння продукції і випуск незмінних моделей і зразків технічних засобів став економічно недоцільним.

По-друге, автоматизоване обладнання було орієнтоване на реалізацію “жорстких”, стабільних технологічних процесів і не було розраховане на швидку переналадку. Технічний рівень засобів автоматизованого контролю технологічних процесів і характеристик продукції що випускається не дозволяв одержувати, передавати і обробляти той великий обсяг інформації, який потрібен для функціонування автоматичного виробництва. Наприклад, зношування різця або вібрація одного верстата виводили з ладу всю систему і вимагали втручання наладчиків. Це фактично знищувало переваги автоматизації.

По-третє, засоби автоматизації, що існували, (в основному механічні та електромеханічні) були дорогими, не забезпечували необхідної швидкодії технічних систем, мали низьку надійність і були трудомісткими в експлуатації.

В цих умовах комплексна автоматизація виробничих процесів була утрудненою.

В середині ХХ ст. виникли серйозні технічні проблеми на шляху розробки ряду електротехнічних і електронних систем – радіолокаційних, навігаційних, зв’язку, акустики та ін. Тут вперше були створені великі технічні системи, що складалися з десятків та сотень елементів, які виконували різні функції і працювали в різних режимах і екстремальних умовах експлуатації. І проблеми працездатності, технічної ефективності, ремонтопридатності поклали початок теорії надійності та іншим дисциплінам, які розробляють шляхи контролю і прогнозування якості складних технічних виробів.

Таким чином, на перший план стала задача створення нових високоефективних засобів і способів автоматизації виробничих процесів, а також одержання, передачі, обробки і представлення інформації, що обумовило необхідність виходу науково-технічного знання і діяльності на новий рівень.

Другою галуззю, в якій назріли безпосередні умови НТР, була власне наука як форма духовного виробництва і сфера діяльності, що забезпечувала її технологічне використання. В галузі науково-технічної діяльності першої половини ХХ ст. можна виділити дві групи задач, які назріли і рішення яких могло забезпечити реалізацію технологічної функції науки.

По-перше, це задачі, пов’язані з безпосереднім впровадженням в техніку добутого науково-технічного знання, які потім функціонують у вигляді теорій, наукових основ інженерних методів, принципів роботи технічних засобів та ін. Прикладом реалізації зв’язку такого типу є виникнення термодинаміки, як теоретичної основи теплотехніки.

По-друге, це задачі розробки фундаментальних проблем – природно-наукових, математичних і т. п., орієнтованих на потреби науково-технічної (предметно-технічної) діяльності і тим самим на забезпечення рішення задач першої групи. Прикладом “чистого” пізнання природних явищ, не пов’язаних з технічною проблемою було відкриття електромагнітних явищ, які лише в процесі вивчення почало використовуватися для вирішення технічних задач – при створенні електромашин, телефону, освітлення і т. п.

В першому випадку між природознавчими науками і сферою їх технологічного використання є безпосередній зв’язок, в другому – він формується лише з часом, коли виникають певні умови.

Для рішення цих актуальних проблем розвитку потрібно було суттєво змінити і самі технічні науки, і їх зовнішні зв’язки, реорганізувати на новій основі всю систему “наука-виробництво”. Так в середині ХХ ст. розвиток матеріального виробництва, і науки як форми духовного виробництва, щільно підвели технічні науки до НТР. Протиріччя, які виникли між наростаючими економічними потребами суспільства і існуючим технологічним способом виробництва вимагали свого вирішення.

НТР представляє як складний процес, який охоплює всі сторони життя суспільства, і в основі якого лежать корінні якісні і кількісні зміни в виробничих силах суспільства, обумовлені злиттям розвитку науки, техніки і технології виробництва в єдине русло і які охоплюють засоби праці, предмет праці і саму працю в їх системній єдності. Масштаби змін, що відбулися в даній області з середини ХХ ст. до нашого часу настільки значні, що можна лише намагатися перерахувати деякі типові проявлення НТР.

В галузі добування сировини і виробництва матеріалів – це переоснащення гірничодобувної галузі і перетворення її в високомеханізовану, технічна реконструкція металургії, бурхливий розвиток хімії пластичних мас.

В галузі промислового виробництва і технології обробки матеріалів – корінне технічне переобладнання: в металообробці використання прогресивних способів формоутворення поверхні (плазменні, лазерні, електрохімічні та ін.), використання верстатів з ЧПУ, верстатів типу “оброблювальний центр”, впровадження повністю механізованих і автоматизованих дільниць і ліній.

З 70-х років в виробництво починають впроваджуватися промислові роботи – автоматичні маніпулятори. Розвивається використання автоматичних систем проектування, технологічної підготовки виробництва і управління процесами обробки матеріалів з використанням електронно-обчислювальних машин (ЕОМ).

Різко перетворюється і розширюється технологія та елементна база електронної техніки: в 60-ті роки перехід від електровакуумних приладів до транзисторів, освоєння мікропроцесорів, розвиток мікроелектроніки.

Формується космотехніка – комплексна спеціалізована галузь науково-технічної і промислової діяльності, направлена на освоєння космічного простору і використання його для потреб суспільства.

В хімічній промисловості розвивається масове виробництво полімерів, лікарських речовин та інших продуктів органічного синтезу.

В галузі енергетики зростає питома вага атомних електростанцій.

Принципово змінилася технічна база авіації з переходом до реактивних літаків, на залізниці – перехід від паровозів до тепловозів і електровозів, суттєво зросла роль автотранспорту, повністю змінилася матеріальна база морського транспорту.

В галузі засобів зв’язку, збору, збереження, обробки і передачі інформації техніка обновилася повністю. Основою прогресу тут є розвиток електронно-обчислювальної техніки, можливості якої невпинно зростають.

В будівництві впроваджуються нові методи та матеріали.

Науково-технічний прогрес в другій половині ХХ ст. визначає і зміни характеру товарів народного використання, побутової техніки, яка за складністю стає подібною промисловому обладнанню.

В сільському господарстві широко використовуються інтенсивні методи, які вимагають використання складної техніки.

Всі найновіші досягнення знаходять використання в військовій справі для створення найсучаснішої техніки.

Зростаюча складність та різноманітність технічних проблем привели до корінної перебудови системи спрямованості науково-технічної діяльності.

Безпосереднім фактором перетворень науково-технічних знань стало поглиблення їх спеціалізації.

6.3. Сучасна система організації науково-технічної діяльності

В сучасних умовах сформувалася принципово нова система науково-технічних знань і діяльності з їх виробництва – технічні науки. Їх структура орієнтована на задачі предметно-практичної діяльності. Структура відображує об’єктивну діалектичну єдність трьох аспектів науки: системи знань, сфери їх виробництва і області технологічного використання. Діяльність з реалізації технологічної функції науки для будь якого технічного об’єкта включає основні етапи:

– науково-технічне дослідження, коли здійснюється теоретичне обґрунтування і знайдені принципові рішення відпрацьовуються на дослідних зразках;

– проектування (або конструювання), коли здійснюється ідеальне формування нових технічних засобів і результати фіксуються у вигляді креслень та проектної документації;

– виготовлення, яке включає також етап технологічної підготовки виробництва, тобто розробку документації, за якою науково-технічне знання матеріалізується і виготовляється технічний об’єкт;

– експлуатація (або використання), коли технічний об’єкт використовується за призначенням протягом усього терміну служби.

В останні роки визначилася тенденція до формування ще одного розділу – науково-технічного знання про випробовування технічних засобів. Ця галузь виявилася настільки складною, що вимагає особливого наукового забезпечення і спеціалізації.

Становлення системи науково-технічних знань про способи і засоби експлуатації техніки завершило формування основних розділів науково-технічного знання, спеціалізованих за фазами виробничої діяльності.

Сьогодні в структурі науково-технічного знання залежно від теорітизації його змісту позначилися чотири рівня:

Перший, верхній – загальнотехнічні теорії або галузі науково-технічних знань, орієнтовані на певні, досить широкі класи задач, що розглядаються безвідносно до конкретної галузі техніки. Наприклад, теоретична механіка, теоретична кібернетика, теоретична електротехніка. Вони мають у своєму складі фундаментальне теоретичне ядро.

Другий рівень – також теоретичні знання, але орієнтовані не на загальнотехнічні проблеми, а на певні класи технічних засобів і приватні науково-технічні задачі. Технічні теорії цього рівня прив’язані до типових задач і конкретним типам технічних засобів. Наприклад, теорія газових турбін, теорія електричних машин.

На третьому рівні знаходяться інженерно-методичні знання, які відіграють величезну роль в сучасній технічній практиці. Це прикладні знання, які забезпечують створення і розвиток розрахункових, проектних, експериментально-випробувальних та інших методик, які служать керуючими посібниками при практичному виконанні конкретних технічних робіт.

Четвертий рівень охоплює нормативно-технічні знання, зафіксовані в державних, галузевих стандартах, в узаконених нормах, розрахункових та інших методиках, в технічних довідниках та ін. Знання цього рівня узагальнюють досвід технічної діяльності, але разом з тим базуються на даних науки, розвиваються і трансформуються разом з нею.

Процеси розвитку науки і виробництва взаємопов’язані. Технічні науки стали головною зв’язуючою ланкою між системою науки в цілому і суспільною практикою – виробництвом і економікою.

Ключову роль в системі наука–виробництво відіграють наукові організації (науково-дослідні інститути, КБ, проектно-конструкторські науково-технічні організації), які спеціалізуються на вирішенні специфічних для певної галузі проблем. Вони диференціюються за фазами виробництва (науково-дослідні, проектно-конструкторські, технологічні спеціалізовані) і організуються за галузевим принципом. Безпосередньо на підприємствах створюються науково-технічні підрозділи, які зосереджують свою увагу на специфічних для даного виробництва задачах. Функції загального наукового і методичного керівництва науково-технічною діяльністю галузі закріплюються за головними науково-дослідними інститутами.

Особливі умови, в яких ми існуємо, характерні тим, що вперше в історії людства технічний прогрес стикається з обмеженнями глобального масштабу.

По-перше, людство підійшло до проблеми вичерпання ряду невідновлюваних природних ресурсів, головним чином мінеральних, придатних для масового видобування, виробництва енергії, промислової переробки в матеріали і технічні засоби.

По-друге, вплив промисловості та інших видів технічної діяльності на біосферу набули загрожуючих розмірів і поставили під загрозу існування людства.

По-третє, виникла проблема обмеження трудових, фінансових та інших ресурсів, що виділяються суспільством на технічний прогрес..

В-четвертих, розвиток військово-технічних засобів створює реальну загрозу існуванню життя на землі.

Всі ці фактори, які виникали в різний час і з різною силою, в умовах НТР зливаються воєдино і в сукупності суттєво змінюють весь соціально-економічний контекст розвитку технічних наук в другій половині ХХ ст.

Перехід від переважно екстенсивного типу розвитку технічних наук до інтенсивного суттєво змінив соціально-економічні умови їх функціонування, і пред’являє принципово нові вимоги до системи організації та управління науково-технічною діяльністю.

В світлі нових вимог набувають особливого значення ті галузі досліджень, які забезпечують зниження матеріаломісткості і енергомісткості техніки, підвищення надійності та довговічності, покращення фізико-хімічних і технічних характеристик штучних матеріальних засобів діяльності. Переорієнтація технічних наук на підвищення ефективності науково-технічної діяльності суспільства повинна розглядатися під кутом зору соціально-екологічних критеріїв.

Тобто, по суті виникає задача зміни всієї сфери науково-технічної діяльності і продуцюємих нею знань відповідно з особливостями сучасного етапу науково-технічного прогресу і його соціально-економічних умов.