Інжене́рія (від — здібність, винахідливість; син.) — це практика використання природничих наук, математики та процесу інженерного проектування для вирішення технічних і технологічних задач, підвищення ефективності та продуктивності і вдосконалення систем. Сучасна інженерія включає в себе багато підгалузей, які включають проєктування та вдосконалення інфраструктури, машин, транспортних засобів, електроніки, матеріалів та енергетичних систем. Вона є галуззю людської інтелектуальної діяльності із застосування досягнень науки до розв'язання конкретних техніко-технологічних проблем людства. Інженерна діяльність має на меті розв'язання проблем різного масштабу та характеру.
Сучасна інженерна діяльність являє собою зрілу форму трудової діяльності, безпосередньо спрямованої на розв'язання технічних завдань і створення техніки та технологій. Інженерія об'єднує всіх інженерів, незалежно від того, в якій сфері суспільного життя використовується їхня праця.
У вузькому сенсі інженерія — це використання матерії, енергії та абстрактних об'єктів для створення конструкцій, машин та обладнання, призначених для виконання конкретних функцій або розв'язання конкретної проблеми.
Людей, що постійно та на високому рівні практикують інженерію, називають інженерами.
Інженер використовує уяву і досвід, здатність аналізувати і оцінювати, застосовує свої знання для проєктування, будівництва, експлуатації та вдосконалення машин і процесів (наприклад, технології виробничих процесів, охорони навколишнього середовища, біотехнології).
Історія терміна
Етимологія терміна Історія поняття «інженерія» сягає давнини, коли людство зробило такі винаходи, як колесо, важіль та шків. У цьому контексті «інженер» означає особу, яка здійснює практичні та корисні винаходи.
За всіма наявними даними термін походить від . Цей термін є похідним в свою чергу, від старого французького терміна engigneor, що означає конструктор військових машинЕтимологічний словник української мови: В 7 т. / АН УРСР. Ін-т мовознавства ім. О. О. Потебні; Редкол. О. С. Мельничук (головний ред.) та ін. — К.: Наук. думка, 1985. Т. 2: Д — Копці / Укл.: Н. С. Родзевич та ін. — 1985. — 572 с. — С. 304.
Англійські слова engineering та engineer, хоча і подібні за звучанням, мають інше походження. Більше того, вони не походять, як можна було б припустити, від слова engine (машина), а від — вроджені здібності, талант, геній.
Практика вживання терміна Певний час термін був маловживаним (деякі словники якщо і подають його, то з приміткою «застарілий»), але останнім часом активно відновлюється, особливо в таких сполученнях, як «генна інженерія» (), «програмна інженерія» (), «інженерія знань» () тощо.
Етапи розвитку класичної інженерії
Попри те, що сучасне машинобудування було створено у XIX столітті, його витоки сягають давнини, коли було сконструйовано низку машин для цивільного та військового вжитку. Одним із найвідоміших є антикітерський механізм, машина з безпрецедентним рівнем складності, створення якої датується приблизно 70-ми роками до н. е.
Перший (праінженерний) етап був етапом становлення інженерної діяльності у Стародавньому світі, пов'язаним головним чином з будівництвом та архітектурою. Він ознаменував собою різкий стрибок у розвитку громадських форм технічної діяльності, перший вузловий момент її історії.
Найдавніше відоме ім'я інженера — Імхотеп, один з чиновників фараона Джосера і який був проєктантом і будівничим ступінчастої піраміди у Саккарі в роки близько 2630—2611 до н. е. Вважають також, що він був першим, хто використав колони в архітектурі. Найвидатнішими інженерами цієї епохи були вихідці знаменитої Александрійської школи: Герон Александрійський, Ктесібій, Архімед, а також римський архітектор Марк Вітрувій Полліон, котрий написав працю «Десять книг про архітектуру».
Прикладами досягнень стародавньої інженерії є споруди, такі як Акрополь і Парфенон в Греції, Колізей в Стародавньому Римі, Висячі сади Семіраміди та піраміди Єгипту.
Другий (передінженерний) етап інженерії розпочався в епоху Відродження і розвивався в умовах феодальних відносин і зародження машинного виробництва. Основною сферою інженерної діяльності продовжує залишатися будівництво, а також створення військової техніки (метальних, стінобитних та інших машин). І тому в «Енциклопедії» Дідро та Д'Аламбера інженера визначено як будівельника військових укріплень і машин. Найвидатнішим інженером епохи Відродження був Леонардо да Вінчі, художник, архітектор, механік, експериментатор і винахідник, геніальність якого була підтверджена ґрунтовними технічними знаннями.
Третій етап становлення інженерії мав місце в епоху промислового перевороту і поширення робочих машин на основі парового двигуна. Перший паровий двигун побудував у 1698 році інженер-механік Томас Севері. Винаходи Томаса Севері та Джеймса Ватта призвели до створення у Великій Британії сучасного машинобудування. Розробка спеціалізованих машин та інструментів у ході промислового перевороту дозволила запровадити масове виробництво, що призвело до швидкого розвитку цієї галузі.
Четвертий етап представляв розвиток інженерії на основі системи машин і технічних наук в умовах розвитку промисловості у XIX ст. У середині XIX ст. розвиток науки, викликаний потребами матеріально-технічного виробництва, призвів до виникнення соціальних інститутів технічних наук і науково обґрунтованої технічної діяльності, яка з цього часу стала вважатися інженерною. З цих пір технічне підготовлення виробництва стає переважно інженерним та, перш за все, конструкторським та технологічним, а інженер — це вже переважно машинобудівник.
У цей час з'явилася також така галузь інженерії як хімічна технологія у зв'язку із виникненням потреби у нових матеріалах та нових технологічних процесах, необхідних для виробництва в промислових масштабах. Попит був настільки сильним, що виникла нова галузь промисловості, яка займається та серійним виробництвом хімічних сполук. Роль хімічної технології полягає в розробці та експлуатації заводів, що виробляють хімікати.
Інженерія електрична бере свій початок в експериментах XIX століття, які провели Алессандро Вольта, Майкл Фарадей, Георг Ом, Андре-Марі Ампер та інші. Основним результатом проведених експериментів був винахід електричного двигуна.
Роботи Джеймса Максвелла і Генріха Герца в кінці XIX століття поклала початок електроніки. Наступні винаходи вакуумної лампи і транзистора призвели до розвитку електроніки і електротехніки.
П'ятий етап — формування сучасної інженерії в епоху бурхливого розвитку інформаційних технологій. У другій половині XX ст. відбувається якісний стрибок у розвитку соціальної функції науки як безпосередньої продуктивної сили. Носіями цієї функції стають інженери, діяльність яких і є основним каналом перетворення досягнень науки у технічні системи та технології. Інженерію не слід ототожнювати з наукою, навіть технічною. Якщо науковець переслідує пізнавальні цілі, то перед інженером завжди стоїть конкретне практичне завдання — створити технічний чи технологічний об'єкт, причому протягом обмеженого проміжку часу і з мінімальними затратами. Інженерія має сенс лише тоді, коли її результати мають практичне втілення. Інженерія у сучасних умовах — це технічне застосування науки, спрямоване виробництво техніки і задоволення технічних потреб суспільства.
Основні риси інженерії Перше, на що звертають увагу при описі інженерії, це те, що вона спрямована на діяльність у сфері матеріального виробництва або діяльність, яка спрямована на розв'язання завдань матеріального виробництва. Звідси — технічна спрямованість інженерії. Мета інженерної діяльності полягає у створенні техніки, технології та ефективного їх використання в системі суспільного виробництва. Поза цим інженер позбавлений предмета своєї діяльності.
Наступна характерна особливість інженерії полягає в тому, що вона спрямована на розв'язання суперечностей між об'єктом (природою) і суб'єктом (суспільством), на процес перетворення природного в соціальне, природного в штучне. Для інженерії техніка виступає як «природно-штучна» система, яка розв'язує технічні протиріччя природного та штучного у сфері її діяльності. Звідси — двоїста орієнтація інженерії: на науку, що займається вивченням природи, і на виробництво, що містить певний практичний досвід.
Більшу частину інтелектуального потенціалу інженера складають наукові знання, в межах яких узагальнюються дані досвіду. Звісно, зовсім не обов'язково володіти розвиненою науковою теорією для конструювання та виготовлення простих технічних засобів. Добротні годинники на зубчастих шестернях створили без теорії машин і механізмів, яка з'явилася значно пізніше. Але складну сучасну техніку без застосування наукових знань створити неможливо. Так, без використання досягнень фізики напівпровідників неможливо створити електронний годинник, а без знання електроніки, інформатики та ще цілого комплексу наук неможливо створити обчислювальну машину. Ці обставини визначають місце інженерії та сам характер цієї діяльності. Сфера існування інженерії займає проміжне положення між теорією і практикою, праця інженера є розумовою працею у сфері матеріального виробництва.
У процесі застосування відкритих природничими науками законів для проєктування, конструювання, виготовлення та вдосконалення техніки і технології ці закони потрібно не тільки привести до зручного вигляду для їх застосування, але й втілити їх у новій техніці і технології. Цей процес є найскладнішим, найвідповідальнішим і найцікавішим в інженерії. Саме він надає цій діяльності творчий характер. Творчість — одна з найважливіших рис інженерної діяльності.
Структурними елементами інженерної творчості є: відображення та осмислення технічної потреби як проблеми технічного прогресу; виношування нової технічної ідеї; розробка ідеальної моделі технічного пристрою; конструювання — перехід від ідеальної моделі до створення нового технічного пристрою на основі математичних і технічних розрахунків, створення нового промислового зразка.
Творчий характер діяльності інженера проявляється насамперед у тому, що він свідомо формує мету своєї діяльності на основі осмислення технічних потреб виробництва і суспільства в цілому. Творчість виникає завдяки здатності людської свідомості до уяви і є ідеальним аналогом подальшої матеріальної діяльності суб'єкта. Інженерна творчість реалізує вихід за межі існуючого стану техніки і технології і результатом її є поява винаходу. Винахід — це акт свідомості, який залишає позаду себе стару дійсність і творить нову. У своїй суті винахід протилежний природі як штучне до натурального. Традиційно вважалася безсумнівною і чіткою відмінність між відкриттям і винаходом.
Однак строгу межу між винаходом і відкриттям провести важко через те, що і перше, і друге є результатом розумової діяльності. І тому буває важко встановити чи зроблено у якомусь конкретному випадку винахід або відкриття. Часто те і інше мають одні і ті ж психологічні механізми і можуть відбуватися при проведенні одного дослідження, або одне з них створює передумови для іншого. При цьому в одних випадках відкриття створює об'єктивну базу для технічних винаходів. Так відкриття властивостей електрики призвело до винаходу електродвигуна. В інших, навпаки, у винайденому об'єкті згодом відкривають щось нове, що до того було невідомим. Е. Торрічеллі спочатку винайшов барометр, а вже пізніше відкрив атмосферний тиск.