Może się okazać, że za 10-15 lat przemysł stanie oko w oko 
z niedostatkiem inżynierów potrafiących sprostać wymogom produkcji 
zaawansowanych technicznie wyrobów.

Jerzy Rużyłło

W niedalekiej przyszłości informacja oraz dostęp do niej decydować będą o randze społeczeństw we współczesnej cywilizacji w równej lub większej mierze niż dobra materialne i kulturowe. Nie należy się więc dziwić, że tak wiele uwagi przywiązuje się na całym świecie do rozwoju technik informatycznych. Pojęcie „techniki informatyczne” ma jednak wiele znaczeń. Dla jednych to po prostu dostęp do informacji, dla innych zaś – również kontrola nad formowaniem infrastruktury informatycznej. Z racji posiadania kontroli ci drudzy znajdą się naturalnie w świecie informatycznym w uprzywilejowanej sytuacji. Odbędzie się to jednak znacznym kosztem, związanym nie tylko z koniecznością obsługi tejże infrastruktury, ale również z koniecznością posiadania zdolności projektowania i produkowania urządzeń i elementów niezbędnych do jej funkcjonowania i rozwoju. Kosztem, który jednak trzeba ponieść chcąc być aktywnym uczestnikiem procesu formowania przyszłego świata, nie zaś jedynie nadążać za tym procesem. W efekcie więc, mimo że działalność techniczna w świecie wirtualnym odgrywa coraz większą rolę, jednak tylko przygotowani do działalności w rzeczywistym świecie technik informatycznych będą mogli odgrywać role potentatów w przyszłym świecie.

W większości zaawansowanych technicznie i ekonomicznie krajów temat ten jest rozpoznany i, aktywnie kontrolowany przez mechanizmy rynkowe bądź przez interwencję odpowiednich instytucji państwowych. Warto więc może zastanowić się nad czynnikami, które odgrywają w tej strategii główną rolę.

LINIE PODZIAŁU

„Technologia”, a może ściślej „proces technologiczny”, oznacza proces, w toku którego surowy materiał przetwarzany jest w użyteczny produkt. Na przełomie XX i XXI wieku, z racji olbrzymiego stopnia skomplikowania wytwarzanych elementów i urządzeń, pojęcie to oznacza cały cykl działań. W znaczym uproszczeniu można go podzielić na etap projektowania, modelowania i symulacji, kiedy produkt powstaje w sferze wirtualnej, oraz etap, w którym produkt nabiera kształtu fizycznego, a więc jest wytwarzany. Do niedawna w tak zdefiniowanym uproszczonym układzie projekt–produkcja elementem o większym ciężarze gatunkowym był ten pierwszy. Innymi słowy, jeśli miało się technicznie uzasadnioną koncepcję produktu, projekt oraz materiały do jego wytworzenia, to zawsze znalazł się ktoś, kto dany towar mógł wyprodukować, przy czym głównym kryterium wyboru był zazwyczaj koszt produkcji, bowiem z dostępnością odpowiednio przygotowanych kadr nie było jeszcze problemu.

Z czasem jednak zależności w ramach powyższego układu ulegać zaczęły zmianom. Okazało się bowiem, że z racji lawinowego postępu komputeryzacji i związanego z nim powszechnego dostępu do komputerów o znacznej sile obliczeniowej działalność w zakresie projektowania i modelowania elementów systemów informatycznych przestała być dostępna jedynie dla wybranych. Tym bardziej że nie ma obecnie przeszkód technicznych do zdalnego korzystania z praktycznie nieograniczonych mocy obliczeniowych. Oznacza to, że szanse udziału w rozwoju informatyki w zakresie systemowym znacznie się wyrównały i nie w tej jedynie płaszczyźnie przebiegać będą w przyszłości linie podziału na aktywnych i biernych uczestników rozwoju cywilizacji technicznej. W coraz większym stopniu przebiegać one będą również w sferze technologii, a więc w dziedzinie produkcji elementów systemów informatycznych. A wyrównanie się poziomu w tej dziedzinie będzie znacznie trudniejsze, bowiem koszty, a także konieczność posiadania specjalistycznej wiedzy i wysoce wyspecjalizowanych środków produkcji dla wielu stanowić będzie barierę nie do pokonania. Istotnym elementem ograniczającym jest tu również niemożność zdalnego udziału w procesie technologicznym. Uczestniczyć w nim mogą tylko ci uprzywilejowani, którzy, poza wiedzą, mają dostęp do urządzeń i odpowiedniej infrastruktury technologicznej.

OZNAKA POSTĘPU

Rozpoznanie powyższych prawidłowości doprowadziło w kształceniu technicznym do odnowienia nacisku na dziedziny związane z szeroko rozumianą „technologią produkcji” najbardziej zaawansowanych technicznie produktów. W efekcie we wszystkich liczących się uczelniach technicznych – obserwuję to na przykładzie Stanów Zjednoczonych – zwiększa się wagę nauk z dziedziny technologii produkcji, inżynierii materiałów, nanotechnologii, badania niezawodności itp., ale już na poziomie potrzeb XXI wieku. Następuje przy tym rozbudowa niezbędnego zaplecza laboratoryjnego i to nie tylko badawczego, ale zwłaszcza dydaktycznego. W tym drugim przypadku celem jest zapewnienie warunków do fizycznego kontaktu studenta z procesami technologicznymi, własnoręcznego sterowania tymi procesami oraz zrozumienia zależności między parametrami procesu technologicznego a właściwościami produktu finalnego i związanego z tym lepszego wyczucia właściwości stosowanych materiałów.

Główną barierą w implementacji tej strategii jest koszt laboratoriów, w których cena jednego urządzenia, na tyle nowoczesnego, aby było w stanie odzwierciedlać współczesne metody technologiczne, nierzadko jest wyższa od ceny dziesiątek przyzwoitej klasy pecetów. W efekcie więc wyposażanie laboratoriów, w których studenci mają dostęp do całej gamy komputerów i możliwość prowadzenia zaawansowanych eksperymentów w przestrzeni wirtualnej, jest obecnie dużo łatwiejsze niż wyposażenie laboratoriów, gdzie mogą być prowadzone zaawansowane eksperymenty fizyczne. Ta twarda rzeczywistość nie może jednak przesłaniać faktu, iż dla zapewnienia odpowiedniego balansu w wykształceniu kadr technicznych nie można zapominać o roli tego drugiego elementu. I to bez względu na aktualne potrzeby danego kraju odnośnie do profilu wykształcenia technicznego. Mówimy tu bowiem o kształceniu kadry technicznej mogącej sprostać szeroko rozumianym wymaganiom XXI wieku, a nie o kształceniu inżynierów pod kątem zabezpieczenia bieżących potrzeb rynku pracy.

Bardzo istotny jest fakt, iż udział studenta w laboratorium technologii mikroelektronicznej wcale nie oznacza jego kształcenia dla potrzeb przemysłu mikroelektronicznego. Uczestniczy on w nim dlatego, by być lepiej wykształconym inżynierem, bowiem technologia mikroelektroniczna zawiera w sobie większość elementów współczesnych technik produkcyjnych, a tym samym stanowi doskonały poligon, na którym studenci zdobywać mogą doświadczenia niemożliwe do zdobycia gdzie indziej.

Podobna argumentacja dotyczy zresztą szeregu innych dziedzin, w których laboratoria rzeczywiste zastępowane są wirtualnymi. Jakiś czas temu wypełnianie pecetami pomieszczeń, gdzie kiedyś mieściły się laboratoria fizyczne, mogło być uważane za oznakę postępu w kształceniu technicznym, teraz jednak jest nią zachowanie odpowiedniej równowagi między tymi dziedzinami.

PRZYWRÓCIĆ RÓWNOWAGĘ

Nic nie wskazuje na to, aby poruszane tu zagadnienia nie były w Polsce dostrzegane i doceniane. Mówi się, że młodzi polscy inżynierowie rozumieją wprawdzie podstawy swoich dziedzin, sprawnie posługują się narzędziami informatycznymi, ale jednocześnie niektórzy z nich, nie mając wystarczającego doświadczenia z narzędziami produkcji oraz z materiałami, często mają trudności z produkcyjnym aspektem przedsięwzięcia. Nie jest to zjawisko pożądane i trzeba dołożyć starań, aby ten trend, nawet jeśli pojawia się tylko w szczątkowej postaci, odwrócić. W większości uczelni technicznych w Polsce podejmowane są działania w tym zakresie. Takie tendencje obserwuję w mojej macierzystej Politechnice Warszawskiej. Istnieje jednak obawa, że same uczelnie, w ramach środków oddanych do ich dyspozycji, nie będą w stanie sprostać potrzebom. Istotne więc jest, aby problem zauważyły centra finansujące uczelnie techniczne i naukę w ogóle. Niewykluczone, że jeszcze ważniejsze, zwłaszcza w obliczu ograniczonych środków państwowych, jest stworzenie mechanizmów finansowych, np. poprzez stosowanie znacznych ulg podatkowych dla funduszy czy aparatury przekazywanych na cele dydaktyczne, zachęcających przemysł do inwestowania w infrastrukturę laboratoryjną w wyższych uczelniach technicznych. Może okazać się bowiem, że za 10-15 lat przemysł stanie oko w oko z niedostatkiem inżynierów potrafiących sprostać wymogom produkcji zaawansowanych technicznie wyrobów. Jest prawie pewne, że w takiej sytuacji rozpocznie się import odpowiednio przygotowanej siły roboczej z zagranicy. Z tym tylko, że odbywać się to będzie kosztem, na który przemysł może być nieprzygotowany. Niezależnie od tego sądzę, że powinniśmy być zawsze zainteresowani zachęcaniem firm zagranicznych do lokalizowania w Polsce zakładów produkujących najbardziej wyrafinowanie urządzenia technicznie. Przy braku inżynierów znających się na technologii szanse na realizację tego typu przedsięwzięć będą jednak znikome.

Warunki do tego, aby przywrócić równowagę w rozwoju omawianych dziedzin są w Polsce bardzo dobre. Tak się bowiem składa, że tradycja i baza intelektualna w dziedzinach inżynierii materiałowej, w tym technologii materiałów elektronicznych i fotonicznych, fizyki i chemii ciała stałego, technik próżniowych, technik laserowych i szeregu innych dziedzin, na których opiera się technologia infrastruktury informatycznej, są bardzo silne. Jednak można je bardzo łatwo zaprzepaścić i to w ciągu jednej, dwóch generacji. Dlatego tak istotne jest promowanie laboratoriów, nie tylko wirtualnych, w kształceniu technicznym.

Dr hab. Jerzy Rużyłło, absolwent Politechniki Warszawskiej, jest profesorem elektroniki i inżynierii materiałowej w Stanowym Uniwersytecie Pensylwanii oraz członkiem honorowym Electrochemical Society.

Uwagi.