機(jī)械類專業(yè)中的工程倫理問題

張敏 李鋼 黃輝祥

【摘要】《工程倫理》近年來逐漸成為工科類專業(yè)所需掌握的非技術(shù)因素類課程，案例法是《工程倫理》課程的一種重要教學(xué)方法。但課程中適合機(jī)械類專業(yè)的案例較少，本文二級減速器為案例，就其中涉及風(fēng)險、安全、責(zé)任、價值、利益、公正與環(huán)境因素的工程倫理問題進(jìn)行分析，促進(jìn)機(jī)械類本科生學(xué)習(xí)《工程倫理》課程。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械類專業(yè);工程倫理;二級減速器

前言：工程倫理是關(guān)于工程道德的哲學(xué)，于20世紀(jì)70年產(chǎn)生，國內(nèi)在工程倫理方面的研究開始時間較早，中國知網(wǎng)上最早的文章是方福德教授于1990年3月發(fā)表的《基因工程的倫理問題》。隨后工程倫理獲得了越來越廣泛的關(guān)注，在中國知網(wǎng)上共找到1192條結(jié)果。查到最早的專著《工程倫理導(dǎo)論》是2009年北京大學(xué)出版社出版，作者是肖平，這本書也是國內(nèi)第一部機(jī)械類專業(yè)用的教材?！豆こ虃惱怼番F(xiàn)已成為少數(shù)高校機(jī)械類研究生的課程，隨著工程教育認(rèn)證、新工科專業(yè)建設(shè)的推進(jìn)，部分院校為機(jī)械類本科生開設(shè)了這門課程。我校為滿足工程教育認(rèn)證與新工科建設(shè)中對關(guān)注非技術(shù)因素、解決復(fù)雜工程問題的要求計劃開設(shè)《工程倫理》課程，而現(xiàn)有專著與教材中的案例多是面向土木水利、網(wǎng)絡(luò)信息、醫(yī)療化工與核工程等方面，機(jī)械工程方面較少，具體到某一個機(jī)械產(chǎn)品更是少見，這對機(jī)械類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《工程倫理》課程是不利的。

一、范例的選擇

機(jī)械中的二級減速器在行業(yè)中具有極其廣泛的應(yīng)用，其設(shè)計是機(jī)械類學(xué)生必須掌握的基本能力。機(jī)械類學(xué)生在大二期間即開始接觸二級減速器的設(shè)計，其設(shè)計用到了機(jī)械設(shè)計與制造中的大部分知識，尤其在《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》中，學(xué)生專門用兩個教學(xué)周完成特定一款二級減速器的設(shè)計。因此，二級減速器作為《工程倫理》案例具有典型性，更容易深入挖掘其中的工程倫理問題。

二、二級減速器中的風(fēng)險、安全與責(zé)任

特殊行業(yè)的減速器故障可能帶來嚴(yán)重安全問題，如航空航天、船舶、電力、電梯等，為了防止這些裝置中的減速器故障出現(xiàn)的安全問題，會在設(shè)計初期考慮特殊需求，安全系數(shù)選取更大，材料更好，也會增加其它安全零部件，甚至進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，發(fā)生風(fēng)險事故的可能性較低;一般行業(yè)中二級減速器在使用中帶來的風(fēng)險也較少，其風(fēng)險也往往可控，如考慮安全運(yùn)輸、起吊，就要給它設(shè)計合適的吊環(huán);輸入的超速、功率過大會導(dǎo)致其過載，這時，內(nèi)部設(shè)計的安全零部件，如鍵選擇相對軸與齒輪更軟的材料就有了意義;輸入轉(zhuǎn)矩變化過于劇烈、沖擊與振動等會導(dǎo)致二級減速器受到更大的沖擊載荷，這時二級減速器的輸入部分設(shè)計撓性聯(lián)軸器或帶傳動緩沖吸振就會降低損壞的風(fēng)險;維護(hù)方面，定期更換變速箱油，通過觀察孔位觀測內(nèi)部運(yùn)行狀況等可以使二級減速器獲得更高的安全性，這時，就要考慮放油螺栓、觀察孔位設(shè)計的合理性。如果不能很好完成以上設(shè)計、制造與維護(hù)問題，二級減速器不能正常工作，會導(dǎo)致整個機(jī)器系統(tǒng)的風(fēng)險，如輸入動力部分電機(jī)的損壞，或者下游傳動與執(zhí)行部件的損壞，這些包含在工程師設(shè)計二級減速器的責(zé)任中。

三、二級減速器中的價值、利益與公正

《工程倫理》中需要討論的對象包括工程師、企業(yè)、產(chǎn)品、用戶，分析也是針對這幾方面來進(jìn)行。在二級減速器的設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、使用過程牽涉到這幾方的價值、利益與公正問題，這三方都有各自的訴求，都是想在規(guī)避風(fēng)險，獲得安全方面獲得盡可能大的價值，這也導(dǎo)致其之間的矛盾，二級減速器設(shè)計方面，為了安全達(dá)到預(yù)期使用壽命，工程師設(shè)計中希望更大的安全性，在齒輪、軸與鍵的設(shè)計中采用更好的材料，軸承選擇更高載荷的型號，會導(dǎo)致二級減速器成本增高或則體積、重量增大;企業(yè)則希望產(chǎn)品在滿足使用需求的同時盡可能降低成本以使產(chǎn)品獲得更好的銷路，以達(dá)到更高的市場競爭力，有時企業(yè)為了品牌與口碑，也會適當(dāng)犧牲經(jīng)濟(jì)性，追去更高價值的產(chǎn)品;而用戶方面，對產(chǎn)品的質(zhì)量與價格同時有要求，選擇方式也是更為復(fù)雜。三方的交互作用使其在價值、利益與公正方面的問題極其復(fù)雜。

四、二級減速器中的環(huán)境倫理

《工程理論》中，與產(chǎn)品作用的對象還包括環(huán)境。二級減速器在其生產(chǎn)、使用與回收的周期中都會對環(huán)境產(chǎn)生影響。生產(chǎn)中，如為特殊需求選用的部分合金鋼包含有害元素;加工碎屑會帶來污染;殼體防銹漆、潤滑油、冷卻液會帶來環(huán)境損害;銷售與運(yùn)輸過程中的包裝會產(chǎn)生污染;運(yùn)行與維護(hù)中，噪音、潤滑油也會污染環(huán)境;最后，回收再利用環(huán)節(jié)也會產(chǎn)生環(huán)境影響，這時，工程師的責(zé)任就是通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計方案、合適的加工工藝、編寫合適的維護(hù)手冊與使用方法，甚至準(zhǔn)備好回收、拆解、再利用的方案才能達(dá)到更好的環(huán)境倫理效應(yīng)。

結(jié)束語：二級減速器作為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生熟悉的一個部件，包含了豐富的《工程倫理》內(nèi)容，在《工程倫理》常討論的風(fēng)險、安全、責(zé)任、價值、利益、公正與環(huán)境因素方面都有涉獵，實(shí)際上這些因素還有一些交互作用，做到平衡各個因素是很困難的。但《工程倫理》知識可以通過二級減速器的案例更好的為機(jī)械類本科生提供設(shè)計的參考，促進(jìn)機(jī)械類本科生對《工程倫理》知識的學(xué)習(xí)與掌握，最終在工程設(shè)計與實(shí)踐中自覺運(yùn)用《工程倫理》的知識，更好的協(xié)調(diào)工程師、企業(yè)、用戶與環(huán)境之間的關(guān)系。

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基金項(xiàng)目：本文系南京工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院2020年課程建設(shè)項(xiàng)目（備選）與江蘇省青藍(lán)工程優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊資助的研究成果。

作者簡介：張敏（1983-），男，河南商丘人，南京工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，講師，博士，主要研究方向：特種加工技術(shù)，電火花加工技術(shù)，電弧加工技術(shù)。

（南京工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 江蘇南京 211167）