Jdi na obsah Jdi na menu
 


O historii techniky

 

 

 

Vývoj techniky a jeho historie je možno rozčlenit na základě několika vztahů a závislostí. Snad nejsprávnější a nejvýhodnější uspořádání historie techniky je etapizace podle toho, jakým způsobem technika usnadňuje činnost lidí (viz obrázek dále). Proto je možno rozčlenit historii techniky na tyto etapy:
1.Etapa instrumentizační
2.Etapa mechanizační
3.Etapa automatizační
​4.Etapa robotizační
Je třeba si uvědomit, že mechanizační i automatizační prvky se nezačaly objevovat až v mechanizační a automatizační etapě, ale v ojedinělých případech se s nimi můžeme setkat i v etapě předcházející. Například větrné i vodní mlýny (první mechanizační prvky) se objevily již v antice a staré Číně, tj. v etapě instrumentizační a odstředivý regulátor parního stroje (první automatizační prvek) se objevil již v etapě mechanizace. Avšak právě automatizační a mechanizační etapa je charakteristická hromadným nasazením prvků etapu určujících.
 

 

Pracovní funkce
Instrumentizace
Mechanizace
Automatizace
Robotizace
Bezprostředně výkonná
Pracovní nástroj
Instrumentizace
Instrumentizace
Instrumentizace
Převodová
Funkce
člověka
Převodový mechanismus
Mechanizační
systém
Mechanizační
systém
Pohonná
Pohonný stroj
Registrační a regulační
Funkce
člověka
Měřící a regul. zařízení
Automatizační systém
Logická
Zpracování dat informatika
Řídící a rozhodovací
Funkce
člověka
"Umělá
inteligence"
Organizační
Členění dle historie
Etapa instrumentizační
Etapa mechanizační
Etapa automatizační
Etapa 
robotizační
 
 Tabulka Vztah pracovní funkce technického objektu a historické etapy
 
 
Poznámka:
Uvedené rozdělení na etapy techniky zhruba koresponduje s dělením historie fyziky. Například v knize od Štolla: Dějiny fyziky (viz literatura) se dělí vývoj fyziky na tato období:
- Stará fyzika
tj. zhruba starověk a středověk, tj. Archimédes, Pythagoras, Tháles z Milétu apod.
- Klasická fyzika
tj. zruba období počínaje Galileem, Koperníkem, Keplerem, Newtonem
- Moderní fyzika
tj. zhruba období Einsteinovo, Planckovo atd. až dodnes.
 
 

 Instrumentizační etapa

V dobách vzniku lidstva a také v pravěku vznikaly základy techniky, které vycházely především ze zkušeností člověka při jeho hlavních činnostech, tj. při opatřování si potravy a oděvu. V této době člověka obohatily dva hlavní vynálezy, které nás doprovázejí dodnes. Jsou to – kolo a rozdělávání ohně (oheň samotný není možno pokládat za vynález, ale za vynález je možno pokládat rozdělávání ohně např. třením, opticky nebo chemicky).
Dalšími typickými vynálezy tohoto období jsou: klín, luk a šípy, tažná síla zvířat, sklo, keramika, začátky zpracování kovů, jednoduché zemědělské nářadí apod.
Hlavním zdrojem vytvoření všech těchto vynálezů je zkušenost, v terminologii této knihy by se dalo říci technická empirie. Toto období připravuje půdu pro první mohutnější nástup techniky ve starověku, a to zejména v antice.
Mezi hlavní vynálezy starověku patří písmo, které umožnilo velký rozvoj všech věd a umění. Písmo je první velký vynález informatiky.

obr.10.jpg

Obrázek Příklad využití písma
 
Lidstvo tímto získalo svoji paměť a tím je možno zachovat všechny objevy a vynálezy předchozích generací. To bylo jednou z hlavních příčin proč starověk můžeme počítat za dobu, ve které se technika začíná rozvíjet prudkým tempem,, a to především z důvodu rozvoje přírodních věd, zejména geometrie, astronomie, algebra a fyzika.
Základní vynálezy této epochy proto vycházejí z poznatků přírodních věd, např. čočka, ozubená soukolí, kladkostroje, vačky, větrné mlýny, kleště, nůžky, ale i tlaková pumpa, vodní kolo, vodovody, papír apod. Avšak určitou brzdou technického rozvoje a jeho masového nasazení byl malý ekonomický tlak, z důvodu množství levné pracovní síly otroků. Namátkou je možno uvést vynález vodního kola a dokonce i parní turbíny, které dosáhly poměrně malého rozšíření, protože zdánlivě nevyčerpatelné zdroje levné pracovní síly otroků znamenaly snadné řešení přísunu energie.
S rozpadem říše Západořímské se začíná rychlým tempem rozšiřovat křesťanství a věda v Evropě začíná stagnovat vlivem náboženských dogmat, která církev v praxi uplatňovala velmi ortodoxně. Centrum vědeckého poznání se přesouvá do Asie, zejména do Číny. V Evropě technika čerpá hlavně z řemesel, ze zkušeností a zručností takto získaných (tj. technická empirie). Zdokonaluje se hlavně technologické zpracování kovů. V této době se masově rozšiřuje kormidlo, zápřah s chomoutem, střelný prach, mechanické hodiny, vodní kolo k pohonu hamrů, mlýnů a čerpadel.
V této etapě převažuje první typ pracovního procesu, ojediněle se však vyskytuje i druhý (např. větrný a vodní mlýn, hamry apod.).
Mechanizační etapa
Obrat v rozvoji přírodních věd a tím i v rozvoji techniky začal v období renesance, tj. okolo roku 1500, po vynálezu knihtisku. Zde zhruba začíná mechanizační etapa. Tato etapa má výrazný předěl, a tou je průmyslová revoluce. Můžeme proto mluvit o dvou podetapách, a to o období do průmyslové revoluce a o období od průmyslové revoluce do etapy automatizační.
1.  Mechanizační předprůmyslová podetapa
Tato podetapa tedy začíná po vynálezu knihtisku. Knihtisk je druhý velký vynález informatiky. Toto období trvá až do dob průmyslových revolucí v jednotlivých zemích.
V souvislosti s vynálezem knihtisku je třeba uvést i vynález brýlí, který pochází ze stejného období. Vynález brýlí v kombinací s vynálezem knihtisku znamená umocnění tohoto vynálezu, kdy mohli číst i lidé starší či dalekozrací  . 

obr.11.jpg

Obrázek  Rozšíření knih – důsledek vynálezu knihtisku
 
Vynález brýlí v kombinací s rozvojem řemesel znamená jejich rychlejší rozmach, neboť právě starší středověcí řemeslní mistři měli největší zkušenosti, a brýle jim umožňují tuto zkušenost využívat a prohlubovat, i když se jim s věkem zhoršoval zrak. A ve středověku právě řemesla byla jedním z důležitých zdrojů získávání zkušeností a vědomostí o technice.
Tuto dobu tak zvané rané mechanizace snad nejskvěleji představuje Leonardo da Vinci. Byl to člověk, který zabývající se vědou, technikou i uměním. Leonardo po sobě zanechal mnoho kreseb mechanismů, např.: padák, válečkový řetěz, návrhy spřádacích strojů, vrtulníku apod. I když se neobjevila inovační zisk některých vynálezů (tj. nebyly v té době např. ekonomicky výhodné) nebo nebyla známa technologie, kterou by se vynálezy mohly realizovat, jsou reálné. Avšak nejpozoruhodnější je to, že vznikly na základě teoretických úvah vycházejících ze znalostí přírodních věd. Tento vztah se stane v uvedené etapě dominantním a dá základ pro vytvoření průmyslu.
Typickým příkladem této etapy je maximální rozšíření kola, vidíme to např. na kyvadlových hodinách – viz obrázek.
 

obr.12.jpg

Obrázek  Kyvadlové hodiny, tj. spousta koleček
 

obr.13.jpg

Obrázek  Další příklad klasického využití kola
2. Mechanizační průmyslová podetapa
Přírodní věda tady dává teoretický základ pro prudký rozvoj techniky. Z této doby pocházejí i jiná slavná jména: Leibnitz, Newton, Galilei atd. 
Průmyslová revoluce začala vynálezem parního stroje a jeho použitím při čerpání vody ze zatopených dolů a později při pohonu textilních strojů. Parní stroj byl vynálezem průmyslové revoluce v druhé polovině 18. století a dal vzniknout novým pracovním strojům, převodovým mechanismům a umožnil zvýšení výrobních kapacit. A právě pára a parní stroje jsou charakteristickou vlastností této části průmyslové revoluce. Dále musíme zdůraznit, že parní stroj v sobě obsahuje první automatizační prvek, a to je odstředivý regulátor. Průmyslová revoluce se projevila nejprve v Anglii, odkud se rozšířila do západní a střední Evropy. Její nástup znamenal likvidaci posledních feudálních výrobních vztahů.
Průmyslová revoluce ve své poslední fázi, která začíná v druhé polovině 19. století je charakterizována nástupem elektřiny a spalovacích motorů s vnitřním spalováním. Pára jako zdroj energie je nahrazena elektřinou. Elektrické motory podstatně omezují převodové mechanismy a dávají předpoklady pro vyšší úroveň výrobních procesů.
 

obr.14.jpg

Obrázek Těžní věž – první využití parního stroje bylo právě v hornictví

Automatizační etapa

Toto období probíhalo přibližně od roku 1900 až do dnešních dnů. V této etapě proběhl další zvrat v rozvoji přírodních věd, který vytvořil teoretický základ pro prudký rozvoj techniky. Z této doby jsou známy významné objevy teoretické a jaderné fyziky, organické chemie, kybernetiky apod. Mezi nejvýznamnější vědce tohoto období patří: Einstein, Bohr, Heisenberg, Wiener atd.
V této době vzniká nová kvalita vztahů mezi rozvojem vědy a techniky. Technická empirie jako zdroj vývoje technického objektu se odsouvá do pozadí a technika se tak stává uplatněním přírodní vědy v praxi. Rozvoj vědy není nadále jen následkem stavu a potřeb techniky, ale ve svém předstihu je základem a zdrojem techniky. Nejtypičtějším vynálezem automatizační etapy je počítač a jeho propojení do sítě. Je to třetí velký vynález informatiky.
 
 
 

obr.15.jpg

Obrázek  Počítač a jeho zapojení do sítě
 
Další typické vynálezy období automatizace jsou atomová energetika, plasty, kosmonautika, biotechnologie atd. 
Pro tuto etapu je typický třetí typ výrobního procesu podle obr. nahoře.
 
Robotizační etapa
Na obrázku je možno vidět i robotizační etapu, kdy stroj přebírá za člověka i funkci logickou a organizační. Robotizační etapa by mohla být spojena s vynálezem umělé inteligence, která bude jistě obsahovat řídící a místně rozhodovací činnost. Rozhodovací činnost větších celků a organizační činnost ve větších celcích (jinak řečeno managerská činnost) bude asi ještě i v této etapě zůstávat na lidech.
Stále ještě není přesně určeno, co to "umělá inteligence" je, jaký má rozsah. Zřejmě si ještě dlouho nebude uvědomovat sama sebe, nebude mít tedy existenciální chování. A existenciální chování znamená především existence emocí, které jsou vázané na rozmnožování a konec vlastní existence. Dále ještě neexistuje a poměrně dlouho nebude existovat to, aby robot uvědoměle navrhoval a vyráběl jiné roboty, tj. robotizace zdokonalování a reprodukce robotů, neboť toto je už spojeno s etickými problémy, např. by bylo nutné dodržovat tři základní zákony robotiky vyslovené I. Asimovem v románu "Já, robot". I tyto problémy bude nutné řešit.
Další typické vynálezy nastupujícího období robotizace jsou  totální telekomunikace, sociální sítě, zavádění robotů atd. Tyto technické objekty jsou v současné době označovány jako „Průmysl 04“.