機械類專業中的工程倫理問題

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所需掌握的非技術因素類課程，案例法是《工程倫理》課程的一種重要教學方法。但課程中適合機械類專業的案例較少，本文二級減速器為案例，就其中涉及風險、安全、責任、價值、利益、公正與環境因素的工程倫理問題進行分析，促進機械類本科生學習《工程倫理》課程。

【關鍵詞】機械類專業;工程倫理;二級減速器

前言：工程倫理是關于工程道德的哲學，于20世紀70年產生，國內在工程倫理方面的研究開始時間較早，中國知網上最早的文章是方福德教授于1990年3月發表的《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注，在中國知網上共找到1192條結果。查到最早的專著《工程倫理導論》是2009年北京大學出版社出版，作者是肖平，這本書也是國內第一部機械類專業用的教材。《工程倫理》現已成為少數高校機械類研究生的課程，隨著工程教育認證、新工科專業建設的推進，部分院校為機械類本科生開設了這門課程。我校為滿足工程教育認證與新工科建設中對關注非技術因素、解決復雜工程問題的要求計劃開設《工程倫理》課程，而現有專著與教材中的案例多是面向土木水利、網絡信息、醫療化工與核工程等方面，機械工程方面較少，具體到某一個機械產品更是少見，這對機械類專業學生學習《工程倫理》課程是不利的。

一、范例的選擇

機械中的二級減速器在行業中具有極其廣泛的應用，其設計是機械類學生必須掌握的基本能力。機械類學生在大二期間即開始接觸二級減速器的設計，其設計用到了機械設計與制造中的大部分知識，尤其在《機械設計課程設計》中，學生專門用兩個教學周完成特定一款二級減速器的設計。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、二級減速器中的風險、安全與責任

特殊行業的減速器故障可能帶來嚴重安全問題，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的安全問題，會在設計初期考慮特殊需求，安全系數選取更大，材料更好，也會增加其它安全零部件，甚至進行實時監測，發生風險事故的可能性較低;一般行業中二級減速器在使用中帶來的風險也較少，其風險也往往可控，如考慮安全運輸、起吊，就要給它設計合適的吊環;輸入的超速、功率過大會導致其過載，這時，內部設計的安全零部件，如鍵選擇相對軸與齒輪更軟的材料就有了意義;輸入轉矩變化過于劇烈、沖擊與振動等會導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計撓性聯軸器或帶傳動緩沖吸振就會降低損壞的風險;維護方面，定期更換變速箱油，通過觀察孔位觀測內部運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、觀察孔位設計的合理性。如果不能很好完成以上設計、制造與維護問題，二級減速器不能正常工作，會導致整個機器系統的風險，如輸入動力部分電機的損壞，或者下游傳動與執行部件的損壞，這些包含在工程師設計二級減速器的責任中。

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、產品、用戶，分析也是針對這幾方面來進行。在二級減速器的設計、生產、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，都是想在規避風險，獲得安全方面獲得盡可能大的價值，這也導致其之間的矛盾，二級減速器設計方面，為了安全達到預期使用壽命，工程師設計中希望更大的安全性，在齒輪、軸與鍵的設計中采用更好的材料，軸承選擇更高載荷的型號，會導致二級減速器成本增高或則體積、重量增大;企業則希望產品在滿足使用需求的同時盡可能降低成本以使產品獲得更好的銷路，以達到更高的市場競爭力，有時企業為了品牌與口碑，也會適當犧牲經濟性，追去更高價值的產品;而用戶方面，對產品的質量與價格同時有要求，選擇方式也是更為復雜。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雜。

四、二級減速器中的環境倫理

《工程理論》中，與產品作用的對象還包括環境。二級減速器在其生產、使用與回收的周期中都會對環境產生影響。生產中，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、冷卻液會帶來環境損害;銷售與運輸過程中的包裝會產生污染;運行與維護中，噪音、潤滑油也會污染環境;最后，回收再利用環節也會產生環境影響，這時，工程師的責任就是通過恰當的設計方案、合適的加工工藝、編寫合適的維護手冊與使用方法，甚至準備好回收、拆解、再利用的方案才能達到更好的環境倫理效應。

結束語：二級減速器作為機械類專業學生熟悉的一個部件，包含了豐富的《工程倫理》內容，在《工程倫理》常討論的風險、安全、責任、價值、利益、公正與環境因素方面都有涉獵，實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械類本科生提供設計的參考，促進機械類本科生對《工程倫理》知識的學習與掌握，最終在工程設計與實踐中自覺運用《工程倫理》的知識，更好的協調工程師、企業、用戶與環境之間的關系。

參考文獻：

[1]唐麗，陶思琦.論新時代中國工程倫理教育的價值和目標[J].文化學刊，2021（04）：180-182.

[2]張利，潘立，王揚渝.基于機械工程專業的工程倫理教學模式的探討[J].教師，2021（10）：117-118.

[3]楊敏.一起門式起重機事故分析[J].起重運輸機械，2020（18）：81-85.

[4]方福德.基因工程的倫理問題[J].醫學與哲學，1990（02）：20-22.

基金項目：本文系南京工程學院機械工程學院2020年課程建設項目（備選）與江蘇省青藍工程優秀教學團隊資助的研究成果。

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

（南京工程學院機械工程學院 江蘇南京 211167）