机械类专业中的工程伦理问题

张敏 李钢 黄辉祥

【摘要】《工程伦理》近年来逐渐成为工科类专业所需掌握的非技术因素类课程，案例法是《工程伦理》课程的一种重要教学方法。但课程中适合机械类专业的案例较少，本文二级减速器为案例，就其中涉及风险、安全、责任、价值、利益、公正与环境因素的工程伦理问题进行分析，促进机械类本科生学习《工程伦理》课程。

【关键词】机械类专业;工程伦理;二级减速器

前言：工程伦理是关于工程道德的哲学，于20世纪70年产生，国内在工程伦理方面的研究开始时间较早，中国知网上最早的文章是方福德教授于1990年3月发表的《基因工程的伦理问题》。随后工程伦理获得了越来越广泛的关注，在中国知网上共找到1192条结果。查到最早的专著《工程伦理导论》是2009年北京大学出版社出版，作者是肖平，这本书也是国内第一部机械类专业用的教材。《工程伦理》现已成为少数高校机械类研究生的课程，随着工程教育认证、新工科专业建设的推进，部分院校为机械类本科生开设了这门课程。我校为满足工程教育认证与新工科建设中对关注非技术因素、解决复杂工程问题的要求计划开设《工程伦理》课程，而现有专著与教材中的案例多是面向土木水利、网络信息、医疗化工与核工程等方面，机械工程方面较少，具体到某一个机械产品更是少见，这对机械类专业学生学习《工程伦理》课程是不利的。

一、范例的选择

机械中的二级减速器在行业中具有极其广泛的应用，其设计是机械类学生必须掌握的基本能力。机械类学生在大二期间即开始接触二级减速器的设计，其设计用到了机械设计与制造中的大部分知识，尤其在《机械设计课程设计》中，学生专门用两个教学周完成特定一款二级减速器的设计。因此，二级减速器作为《工程伦理》案例具有典型性，更容易深入挖掘其中的工程伦理问题。

二、二级减速器中的风险、安全与责任

特殊行业的减速器故障可能带来严重安全问题，如航空航天、船舶、电力、电梯等，为了防止这些装置中的减速器故障出现的安全问题，会在设计初期考虑特殊需求，安全系数选取更大，材料更好，也会增加其它安全零部件，甚至进行实时监测，发生风险事故的可能性较低;一般行业中二级减速器在使用中带来的风险也较少，其风险也往往可控，如考虑安全运输、起吊，就要给它设计合适的吊环;输入的超速、功率过大会导致其过载，这时，内部设计的安全零部件，如键选择相对轴与齿轮更软的材料就有了意义;输入转矩变化过于剧烈、冲击与振动等会导致二级减速器受到更大的冲击载荷，这时二级减速器的输入部分设计挠性联轴器或带传动缓冲吸振就会降低损坏的风险;维护方面，定期更换变速箱油，通过观察孔位观测内部运行状况等可以使二级减速器获得更高的安全性，这时，就要考虑放油螺栓、观察孔位设计的合理性。如果不能很好完成以上设计、制造与维护问题，二级减速器不能正常工作，会导致整个机器系统的风险，如输入动力部分电机的损坏，或者下游传动与执行部件的损坏，这些包含在工程师设计二级减速器的责任中。

三、二级减速器中的价值、利益与公正

《工程伦理》中需要讨论的对象包括工程师、企业、产品、用户，分析也是针对这几方面来进行。在二级减速器的设计、生产、销售、使用过程牵涉到这几方的价值、利益与公正问题，这三方都有各自的诉求，都是想在规避风险，获得安全方面获得尽可能大的价值，这也导致其之间的矛盾，二级减速器设计方面，为了安全达到预期使用寿命，工程师设计中希望更大的安全性，在齿轮、轴与键的设计中采用更好的材料，轴承选择更高载荷的型号，会导致二级减速器成本增高或则体积、重量增大;企业则希望产品在满足使用需求的同时尽可能降低成本以使产品获得更好的销路，以达到更高的市场竞争力，有时企业为了品牌与口碑，也会适当牺牲经济性，追去更高价值的产品;而用户方面，对产品的质量与价格同时有要求，选择方式也是更为复杂。三方的交互作用使其在价值、利益与公正方面的问题极其复杂。

四、二级减速器中的环境伦理

《工程理论》中，与产品作用的对象还包括环境。二级减速器在其生产、使用与回收的周期中都会对环境产生影响。生产中，如为特殊需求选用的部分合金钢包含有害元素;加工碎屑会带来污染;壳体防锈漆、润滑油、冷却液会带来环境损害;销售与运输过程中的包装会产生污染;运行与维护中，噪音、润滑油也会污染环境;最后，回收再利用环节也会产生环境影响，这时，工程师的责任就是通过恰当的设计方案、合适的加工工艺、编写合适的维护手册与使用方法，甚至准备好回收、拆解、再利用的方案才能达到更好的环境伦理效应。

结束语：二级减速器作为机械类专业学生熟悉的一个部件，包含了丰富的《工程伦理》内容，在《工程伦理》常讨论的风险、安全、责任、价值、利益、公正与环境因素方面都有涉猎，实际上这些因素还有一些交互作用，做到平衡各个因素是很困难的。但《工程伦理》知识可以通过二级减速器的案例更好的为机械类本科生提供设计的参考，促进机械类本科生对《工程伦理》知识的学习与掌握，最終在工程设计与实践中自觉运用《工程伦理》的知识，更好的协调工程师、企业、用户与环境之间的关系。

参考文献：

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[4]方福德.基因工程的伦理问题[J].医学与哲学，1990（02）：20-22.

基金项目：本文系南京工程学院机械工程学院2020年课程建设项目（备选）与江苏省青蓝工程优秀教学团队资助的研究成果。

作者简介：张敏（1983-），男，河南商丘人，南京工程学院机械工程学院，讲师，博士，主要研究方向：特种加工技术，电火花加工技术，电弧加工技术。

（南京工程学院机械工程学院 江苏南京 211167）