Pasaulį keičianti inžinerija

Jeigu daug kam inžinerija asocijuojasi su sausu mokslu – jie labai klysta. Nuo pat žmonių civilizacijos kūrybiškumo atsiradimo laikų, inžinierių darbas ir išradimai yra varomoji visos žmonijos jėga. Ir toks darbas negali būti nuobodus ar sausas. Pavyzdžiui, kaip kurti Hooverio užtvanką, erdvėlaivį ar superkompiuterį gali būti nuobodu?

Bet kuriame žodyne paieškojus žodžio „inžinerija“, galima rasti tokių apibūdinimų kaip: „… mokslas jungiantis matematiką, chemiją, fiziką ir kitas disciplinas“. Tačiau paklausus bet kurios srities inžinieriaus, kažin, ar jis savo darbą apibūdins taip formaliai.

Inžinerija yra aplink mus, mes jos apraiškas matome kiekvieną dieną. Inžinerija yra tarsi didelis paveikslas, kurio atskiras dalis tapo įvairių sričių inžinieriai, kurie yra lyg talentingi dailininkai, savo žiniomis ir inovacijomis prisidedantys prie mūsų gyvenimo kokybės gerinimo.

Inžinerijos istorija

Kada atsirado inžinerija? Pirmoji apraiška turbūt buvo tada, kuomet žmogus panorėjo gyventi patogiau ir geriau, o tai siekia pačių pirmųjų įrankių atsiradimą. Inžinerijos istorija yra ilga ir turtinga, per tūkstančius metų sąlygojama žmogaus kūrybiškumo.

Kaip vieną įspūdingiausių visų laikų inžinerijos pasiekimų istorijoje galima įvardinti Egipto piramides, ypač Didžiąją Gizos piramidę, kuri buvo pastatyta, kaip manoma, elementariais įrankiais ir mechanizmais. Stebėtina, kokio aukšto intelektinio lygio buvo to meto inžinieriai – šiuo metu, praėjus daugiau negu 4,5 tūkst. metų, pasaulyje vis dar nėra sukurta techninės įrangos, kurią naudojant būtų galima tokį objektą pastatyti.

Senovės Mesopotamijoje atsirado pirmieji miestai su šventyklomis bei rūmais, kuriuose naudojamos inžinerinės sistemos bei buvo sukurti pirmieji kanalai ir drėkinimo sistemos.

Senovės graikai pastatė Akropolį, romėnai – akvedukus, tiltus ir kelius – inžinerinius kūrinius, kuriuos savo kasdienybėje naudojame iki šiol.

Viduramžių laikotarpiu inžinerija dažniausiai buvo susijusi su karinėmis ir religinėmis statybomis – buvo statomos pilys, katedros ir kiti gynybiniai bei religiniai statiniai. Gotikinės katedros, tokios kaip Paryžiaus Dievo Motinos katedra, yra šio laikotarpio inžinerijos šedevrai.

Renesansas atnešė didžiulį technologinį ir mokslinį progresą bei tokią asmenybę kaip Leonardo da Vinci, kuris paliko begalę idėjų ir netgi brėžinių, iki šiol stebinančių savo išradingumu ir moksliniu lygiu. Dalyje jo išradimų brėžinių, sukurtų prieš daugiau nei 500 metų, buvo numatyta tokių elementų, kuriuos pagaminti įmanoma tik naudojant šiuolaikines technologijas. Renesanso laiku atsidarė pirmosios mokyklos ir universitetai, kuriuose buvo mokoma inžinerijos.

Pramoninės revoliucijos metu atsirado daug naujų technologijų ir inžinerinių sprendimų, pereita nuo manufaktūrinės prie stambiosios mašininės gamybos. Išrasti garo varikliai, tekstilės mašinos ir geležinkeliai.

20 a. atsiradus elektrai, elektronikai ir kompiuteriams, inžinerija tapo dar labiau specializuota. Atsirado naujos inžinerijos sritys, tokios kaip: mechanikos, statybos, maisto, chemijos, elektros, aviacijos ir kosmoso, kompiuterių, biomedicinos ir kt. inžinerijos. Pasirodė didieji infrastruktūros projektai, tokie kaip Hooverio užtvanka JAV, ir pažangios technologijos, tokios kaip kosmoso tyrinėjimo aparatai ir superkompiuteriai.

Inžinerija nuolat evoliucionuoja, prisitaikydama prie naujų technologinių iššūkių ir visuomenės poreikių, tačiau jos pagrindinis tikslas išlieka tas pats: spręsti problemas ir kurti inovatyvius sprendimus, kurie gerina žmonių gyvenimus. Tik dėl šios evoliucijos dabar bet kas galime įpirkti automobilį, turėti mobilųjį telefoną, bet kada nuskristi į kur norime ar pačiam su 3D spausdintuvu atsispausdinti bet kokį daiktą.

Inžinerijos sritys ir ką veikia inžinieriai?

Kiekviena inžinerijos šaka, pavyzdžiui – mechanikos, aviacijos, pramonės ar transporto – mus supa kasdien.

Mechanikos inžinieriai užtikrina, kad mašinos ir prietaisai veiktų sklandžiai, aviacijos inžinieriai dirba ne tik su komerciniais lėktuvais, kuriuos naudojame kelionėms, bet ir su kariniais naikintuvais, kurie saugo mūsų dangų, bei kosminiais erdvėlaiviais, kurie tyrinėja kosmoso platybes, pramonės inžinieriai automatizuoja technologijas, taip pat optimizuoja paslaugų sektorių, padeda ligoninėms, bankams ir transporto įmonėms dirbti efektyviau, o transporto priemonių inžinerijos sritis yra lyg tiltas, jungiantis mūsų miestus keliais ir oro uostais, ir leidžiantis mums keliauti į nepažintas vietas įvairiausiomis transporto priemonėmis.

Sunku arba beveik neįmanoma įvardinti visus sektorius, kuriuose dirba inžinieriai – nuo infrastruktūros kūrimo ir technologijų plėtros iki gamybos ir tyrimų. Projektuoja, planuoja, optimizuoja bei tobulina. Jie naudoja matematiką, fiziką, chemiją ir kitus mokslus, kad galėtų efektyviai ir saugiai kurti sprendimus. Ir visa tai daro, kad mes gyventume geriau, būtume apsupti patogių daiktų ir technologijų.

Kokią inžinerijos ateitį mato dirbtinis intelektas?

Kaip vienas inovatyvių ir vis plačiau naudojamų įrankių yra dirbtinis intelektas (DI), kurį kasdien naudoja vis daugiau žmonių. DI integruojamas ir į inžinerinius sprendimus, pramonę, aptarnavimo sferą, kūrybą ir t.t. Tad paklausėme dirbtinio intelekto, kaip jis įsivaizduoja inžinerijos ateitį. Ir štai keli atsakymai. 

„Ateityje inžinerija gali susidurti su įvairiais iššūkiais ir galimybėmis, kurias skatins technologiniai, socialiniai ir aplinkos pokyčiai. Tai reiškia, kad inžinieriai turės prisitaikyti prie besikeičiančių sąlygų ir ieškoti naujų sprendimų, kad galėtų toliau vystyti įvairias sritis. Štai keletas svarbiausių tendencijų ir sričių, kuriose inžinerija galėtų reikšmingai vystytis. 

Dirbtinis intelektas (DI) ir mašininis mokymasis (MM) taps vis svarbesni įvairiose inžinerijos srityse. Pavyzdžiui, automatizacija ir projektavimo optimizavimas gali būti pagerinti naudojant DI, kas leis greičiau ir efektyviau kurti bei testuoti inžinerinius sprendimus.

Atsinaujinančios energijos šaltinių plėtra ir tvarios energijos sprendimai tampa dar svarbesni dėl klimato kaitos problemų. Tai apima naujus efektyvius saulės ir vėjo energijos sprendimus, taip pat pažangesnes energijos saugojimo technologijas.

Biotechnologijos ir biomedicinos inžinerija toliau vystysis, integruodamos naujas technologijas. Tai gali apimti genų redagavimą ir pažangesnius medicininius prietaisus bei implantus.

Aplinkos inžinerija ir tvarumas tampa vis svarbesni dėl didėjančio susirūpinimo dėl aplinkos problemų. Tai reiškia, kad bus ieškomi nauji efektyvesni atliekų tvarkymo būdai ir švarios technologijos.

Medžiagų mokslo pažanga leis kurti naujas technologijas ir produktus, tokius kaip nanotechnologijos ir lengvos bei stiprios medžiagos.

Kosmoso tyrinėjimai ir aeronautika taps vis svarbesni, ypač dėl naujų erdvėlaivių kūrimo ir galimų kolonizacijos projektų.

Inžinerija ateityje taps dar labiau tarpdalykinė, reikalaujanti bendradarbiavimo tarp įvairių sričių specialistų, kad būtų kuriamos kompleksinės ir tvarios technologijos, kurios atitiktų visuomenės poreikius ir aplinkos iššūkius.“

Ar mums reikia ir reikės inžinierių?

Inžinerijos specialistų poreikis nuolat auga, nes technologijų pažanga ir visuomenės poreikiai kelia vis didesnius iššūkius ir reikalauja naujų inovatyvių sprendimų. Įvairiose inžinerijos srityse reikalingi aukštos kvalifikacijos specialistai, turintys tiek techninių žinių, tiek ir kūrybiškumo gebėjimų, kad galėtų įgyvendinti naujoves ir spręsti sudėtingas problemas.

Pirmiausia, įmonės ir organizacijos tikisi inžinierių, kurie būtų gebantys kurti ir tobulinti technologijas bei gamybines sistemas. Tai apima mechanikos, mechatronikos, gamybos, aviacijos ir kitų inžinerijos disciplinų specialistus. Šie specialistai turi gebėti kurti inovatyvius produktus, optimizuoti gamybos procesus, projektuoti infrastruktūrą ir sistemų integraciją, bei užtikrinti tinkamą jų veikimą.

Be to, didėjantis dėmesys tvarumui, ekologijai ir aplinkosaugai didina poreikį inžinierių, kurie turi spręsti įvairias aplinkosaugos problemas, tokiu būdu prisidėdami prie švarios ir tvarios ateities kūrimo. Tai apima inžinierius, bespecializuojančius atsinaujinančios energijos technologijose, atliekų tvarkyme, tvarioje gamyboje, vandens bei oro taršos kontrolėje bei aplinkos valdyme.

Taigi, inžinerijos specialistų poreikis yra labai įvairus ir priklauso nuo įvairių veiksnių, įskaitant technologijų pažangą, ekonomikos vystymąsi, demografinius pokyčius ir visuomenės poreikius.

Apibendrinant, galima teigti, kad vis daugiau technologinių sprendimų bus integruojama į įvairias pramonės ir gyvenimo sritis ir kažkas šiuos sprendimus kurs. Kas? Atsakymą jau žinote.

KTU Mechanikos inžinerijos ir dizaino fakulteto (KTU MIDF) studijų prodekanas doc. dr. Darius Eidukynas

KTU informacija