Tài liệu Nhận thức kỹ thuật để nghiên cứu và sáng tạo kĩ thuật

1 NHẬN THỨC KỸ THUẬT ĐỂ NGHIÊN CỨU VÀ SÁNG TẠO KĨ THUẬT 1. HỆ THỐNG KĨ THUẬT Một hệ thống kĩ thuật thường bao gồm ba thành tố: 1/ Đầu vào; 2/ Đầu ra; 3/ Hệ thống vật thể kĩ thuật. Có thể được mô tả trong hình sau (Hình 1): Hình 1. Cấu trúc hệ thống vật thể kĩ thuật - Đầu vào của hệ thống kĩ thuật là vật liệu, năng lượng hoặc (và) thông tin tồn tại trong không gian hoặc (và) thời gian. - Đầu ra của hệ thống kĩ thuật là vật liệu, năng lượng hoặc (và) thông tin tồn tại trong không gian hoặc (và) thời gian. - Hệ thống kĩ thuật là tập hợp các công cụ kĩ thuật (máy móc, công cụ, dụng cụ) nhằm thực hiện chức năng biến đổi, vận tải hoặc lưu trữ về vật liệu, năng lực hoặc (và) thông tin. 2 Hình 2. Ví dụ về hệ thống máy tính Ví dụ về hệ thống máy tính (Hình 2), đầu vào là năng lực (nguồn điện), thông tin dữ liệu (máy scan, fax, card mạng, modem, databased...) và thông tin mệnh lệnh (chuột, bàn phím, màn hình cảm ứng...); đầu ra là thông tin dữ liệu (máy in, màn hình, loa...); hệ thống kĩ thuật gồm CPU, RAM, main, HDD... để thực hiện chức năng chuyển đổi thông tin. Một hệ thống kĩ thuật có thể thực hiện được các chức năng biến đổi, vận tải hoặc (và) lưu trữ về vật liệu, năng lượng hoặc (và) thông tin, và định hình lên các đối tượng lao động tương ứng thực hiện nhiệm vụ thay đổi hình dạng, thay đổi cấu trúc hoặc (và) thay đổi địa điểm về vật liệu, năng lượng hoặc (và) thông tin. Từ đó hình thành nên các lĩnh vực kĩ thuật cụ thể như sau: 1/ Mô tả hệ thống kĩ thuật theo “đầu ra – chức năng”, từ đó tạo ra các phân loại kĩ thuật cụ thể (Bảng 1). Bảng 1. Ma trận đầu ra – chức năng của hệ thống kĩ thuật Chức năng Đầu ra Biến đổi (Kĩ thuật sản xuất) Vận tải (Kĩ thuật vận tải) Lưu trữ (Kĩ thuật lưu trữ) Khối lượng (Kĩ thuật vật liệu) Kĩ thuật quy trình, kĩ thuật chế tạo Kĩ thuật truyền tải, kĩ thuật giao thông, kĩ thuật xây dựng dưới mặt đất Kĩ thuật bể chứa, kĩ thuật kho, kĩ thuật xây dựng Năng lượng (Kĩ thuật năng lượng) Kĩ thuật biến đổi năng lượng Kĩ thuật truyền tải năng lượng Kĩ thuật lưu trữ năng lượng Thông tin (Kĩ thuật thông tin) Kĩ thuật xử lý thông tin, kĩ thuật đo, điều khiển, điều chỉnh Kĩ thuật truyền tin Kĩ thuật lưu trữ thông tin 2/ Mô tả hệ thống kĩ thuật theo “đối tượng lao động – thay đổi”, từ đó tạo ra các đối tượng lao động của hệ thống kĩ thuật (Bàng 2). 3 Bảng 2. Ma trận đối tượng lao động – thay đổi của hệ thống vật thể kĩ thuật Thay đổi Đối tượng lao động Thay đổi hình dạng Thay đổi cấu trúc Thay đổi địa điểm Vật liệu Biến đổi vật liệu Chuyển hóa vật liệu Vận chuyển vật liệu Năng lượng Biến đổi năng lượng Chuyển hóa năng lượng Vận chuyển năng lượng Thông tin Biến đổi thông tin Chuyển hóa thông tin Vận chuyển thông tin Qui trình Quá trình Vận hành Mô tả hoạt động của hệ thống kĩ thuật như vậy sẽ bao gồm chín hoạt động cơ bản, mỗi hoạt động được tạo ra từ sự kết hợp giữa cách thay đổi và đối tượng lao động (hay đối tượng làm việc) của hệ thống. Chúng ta gọi thay đổi hình dạng là qui trình (Procedures), thay đổi cấu trúc như là quá trình (Processes), thay đổi địa điểm như là vận hành (Operations). Mỗi một dạng đối lượng lao động của hệ thống kĩ thuật sẽ bao gồm 3 lớp hoạt động là qui trình, quá trình và vận hành. Ví dụ như máy giặt thì luôn có qui trình giặt (các giai đoạn giặt, xả, vắt, sấy...), quá trình giặt (sự chuyển hóa vật chất là bột giặt và chất bẩn) và các thiết bị vận hành giặt (động cơ, lồng giặt...). 2. HỆ THỐNG KỸ THUẬT – XÃ HỘI Một cách chung nhất có thể hiểu: Hệ thống kỹ thuật - xã hội là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả một hệ thống kĩ thuật và việc đặt nó trong mối quan hệ với tự nhiên và xã hội, trong đó xảy ra sự tương tác giữa con người và hệ thống kĩ thuật trong các công việc cụ thể. Cấu trúc của một hệ thống công nghệ thường rất phức tạp, nó liên quan đến hai dạng hệ thống cơ bản là: Hệ thống kĩ thuật – xã hội; Hệ thống kĩ thuật; Các yếu tố về điều kiện đầu vào và hệ quả đầu ra (Hình 3). 4 Hình 3. Cấu trúc hệ thống công nghệ Mô tả khái quát các thành phần của hệ thống công nghệ: - Hệ thống kĩ thuật như một sản phẩm công nghệ của văn hóa loài người, nó là tập hợp các công cụ kĩ thuật thực như máy móc, công cụ, dụng cụ mang lại giá trị sử dụng cho đời sống xã hội và các ngôn ngữ kĩ thuật để con người có thể làm việc với nó, đương nhiên nó cũng xác định luôn các vị trí lao động của con người trong hệ thống trong từng công việc cụ thể. - Hệ thống kĩ thuật – xã hội (Sociotechnical system) là tập hợp các hành động kĩ thuật của con người với hệ thống kĩ thuật trong đời sống xã hội nhằm hướng đến mục tiêu cụ thể. Đó chính là các dạng lao động kĩ thuật (thực hành công nghệ) của con người với mục đích cho ra đời hoặc sử dụng một hệ thống vật thể kĩ thuật. - Các tác động của môi trường bên ngoài sẽ tạo ra điều kiện cho sự ra đời hoặc sử dụng một hệ thống vật thể kĩ thuật, cùng với đó là những hệ quả với con người, tự nhiên và xã hội. Đó chính là việc đánh giá hậu quả của công nghệ đối với con người, tự nhiên và xã hội khi cho ra đời hoặc sử dụng công nghệ trong đời sống xã hội. Như vậy, các hệ thống kĩ thuật được ra đời không dẫn đến sự cô lập của riêng nó, mà nó luôn tồn tại trong mối quan hệ giữa tự nhiên và xã hội, và gây ra những hậu quả nhất định cho hệ sinh thái tự nhiên và cuộc sống của con người trong xã hội. Về bản chất, mỗi một sáng chế công nghệ là một sự can thiệp của con người vào tự nhiên và xã hội. Khi xem xét hệ thống kĩ thuật vào trong hệ thống kĩ thuật – xã hội thì người ta thường chỉ tập trung xem xét tác động của hệ thống kĩ thuật đến một trong ba khía cạnh 5 con người, tự nhiên và xã hội. Điều này hình thành nên các dạng công nghệ nghiên cứu chuyên biệt về khía cạnh con người, về tự nhiên, về xã hội. Ví dụ, khoa học máy tính là một công nghệ về khía cạnh con người, vì vậy nó chỉ tập trung vào những thiết kế mang lại giá trị cho người sử dụng nó. Tương tự như vậy thì công nghệ điện thoại thông minh (Smartphone) cũng thuộc dạng này. Nhưng công nghệ thủy điện thì lại chủ yếu tập trung vào khía cạnh tự nhiên, mà ở đây chủ yếu là tác động của nó đến hệ sinh thái tự nhiên. Hệ thống lao động kĩ thuật là yếu tố hạt nhân của hệ thống kĩ thuật – xã hội, nó phản ánh hệ thống những hành động kĩ thuật có mục đích của con người diễn ra trong sự tổ chức lao động. Lao động kĩ thuật bao gồm các hành động kĩ thuật của người lao động để tiến hành các nhiệm vụ lao động cụ thể. Một hệ thống lao động kĩ thuật bao gồm các yếu tố đầu vào (nhiệm vụ lao động), đầu ra (kết quả lao động) và các hành động kĩ thuật diễn ra trong sự tương tác giữa người lao động (kĩ sư, kĩ thuật viên, công nhân kĩ thuật...), hệ thống vật thể kĩ thuật và đối tượng lao động (Hình dưới đây). 3. KHOA HỌC LAO ĐỘNG Khoa học lao động dựa trên cách tiếp cận toàn diện về hệ thống kĩ thuật – xã hội, trong đó cân nhắc các yếu tố về thể chất, nhận thức, xã hội, tổ chức, môi trường và các yếu tố khác có liên quan nhằm đánh giá sự phù hợp giữa người lao động và công nghệ. Khoa học lao động đặc biệt được ứng dụng vào lĩnh vực kinh tế nhằm tổ chức, thiết kế các quá trình lao động để đem lại năng suất và hiệu quả của người lao động. 6 Khoa học lao động tập trung vào ba lĩnh vực chính là: 1/ Thể chất lao động; 2/ Nhận thức lao động; 3/ Tổ chức lao động. 1/ Thể chất lao động (Physical ergonomics): Quan tâm đến giải phẫu người (cơ thể học, nhân trắc học, đặc điểm sinh lí và cơ sinh học. Nó liên quan đến các chủ đề gồm tư thế làm việc, xử lí vật liệu, sự vận động lặp lại, bố trí nơi làm việc, an toàn và sức khỏe. Ví dụ như tư thế làm việc với máy tính (Hình 3.8). Hình 3.8. Khoa học lao động với máy tính 2/ Nhận thức lao động (Cognitive ergonomics): Quan tâm đến quá trình trí tuệ và thần kinh, chẳng hạn như cảm nhận, trí nhớ, suy luận và phản ứng vận động, vì chúng ảnh hưởng đến sự tương tác giữa con người và các yếu tố khác của hệ thống. Nó liên quan đến các chủ đề gồm khối lượng công việc trí tuệ, ra quyết định, hiệu suất lao động, tương tác giữa con người – máy tính, độ tin cậy con người, sự căng thẳng (stress) làm việc và đào tạo công việc. 3/ Tổ chức lao động (Organizational ergonomics): Quan tâm đến việc tối ưu hóa các hệ thống kĩ thuật – xã hội, bao gồm cả cấu trúc tổ chức của nó, chính sách, qui trình. Các chủ đề có liên quan gồm thông tin liên lạc (truyền thông), quản lí tài nguyên của tổ/ nhóm, thiết kế công việc, thiết kế thời gian làm việc, làm việc theo nhóm, làm việc hợp tác, quản lí cộng đồng, khuôn mẫu làm việc mới, làm việc từ xa và quản lí chất lượng. Trong thực tế, nhiều người chịu đau khổ vì điều kiện tại nơi làm việc không phù hợp với nhu cầu, khả năng và giới hạn của họ, nó ảnh hưởng đến sự an toàn của họ cũng 7 như xã hội. Công nghệ cao có thể mang đến nhiều lợi ích cho cuộc sống của chúng ta nhưng niềm đam mê với công nghệ và những tham vọng kinh doanh có thể khiến con người bỏ qua những rủi ro cho người lao động. Do đó, khoa học lao động ngày càng trở lên quan trọng trong hệ thống kĩ thuật – xã hội. Nó phải chỉ ra và loại bỏ đi tất cả những rủi ro cho người lao động (Hình 3.9). Hình 3.9. Quan hệ giữa tải và tác động đối với người lao động