Bezwzglčdnie logicznĈ w czynie jest tylko maszyna (Aleksander ģwičtochowski, 1849-1938)100
MaszynĈ jest kaİdy obiekt materialny zaadaptowany lub przetworzony przez czãowieka, sãuİĈcy zaspokajaniu jego potrzeb w drodze przeksztaã-cania energii lub informacji. Pierwsze maszyny budowano z nieprzetwo-rzonych obiektów naturalnych (kamieni, gaãčzi), kolejne z materiaãów poddanych obróbce (oszczep, ãuk).
ĭródãosãowem maszyny jest grecka mœkhanœ, który to wyraz Grecy mo-gli utworzyþ od hinduskiego mankana101, gdzie man oznacza pracč, a kana – prosty drewniany obracajĈcy sič waãek – czčĤþ mãynka modlitewnego.
W narzeczu doryckim mœkhanœ oznacza coĤ, co ma zdolnoĤþ, moİliwoĤþ.
Od sãowa greckiego utworzono ãacięskie machina, które przeniknčão do jčzyków europejskich (LIEBFELD 1964). Termin maszyna poczĈtkowo nie pokrywaã sič ĤciĤle z dzisiejszym znaczeniem. WITRUWIUSZ (27-13 p.n.e.) w traktacie De architectura do budowy maszyn zaliczaã m.in. wznoszenie tymczasowych trybun. W staroİytnoĤci mechanika i budowa maszyn ra-zem z budownictwem wchodziãy w skãad architektury (ãac. architectura), która byãa pojčciem ogólnym mieszczĈcym w sobie caãĈ antycznĈ i Ĥre-dniowiecznĈ technikč. Termin maszyna w dzisiejszym, wčİszym znacze-niu pojawiã sič dopiero w XVI i XVII wieku102.
UĤciĤlenie pojčcia maszyna jest konieczne do sprecyzowaniu tematyki podjčtej w ksiĈİce. NajstarszĈ znanĈ deÞ nicjč maszyny przytoczono we wstčpie do niniejszej ksiĈİki (deÞ nicja wedãug WITRUWIUSZA 27-13 p.n.e.).
Jednak to sãownik technologiczny Johana i Jacobssona (1781-1784) dostar-cza, najprawdopodobniej najstarszej, funkcjonalnej ogólnej deÞ nicji: ma-szyna jest narzčdziem, które czãowiek moİe uİyþ na swojĈ korzyĤþ po to, aby: bĈdĮ to poruszyþ wičkszy cičİar w krótszym czasie wzglčdnie mniejszĈ siãĈ, bĈdĮ teİ w okreĤlonym czasie osiĈgnĈþ przy uİyciu tej samej siãy wičcej niİ to zazwyczaj
100 GRZENIEWSKI (1984).
101 W literaturze spotyka sič: mřkhanř zamiast mœkhanœ (np. THE AMERICANHERITAGE DICTIONARY 2006) oraz maghana zamiast mankana (np. HOAD 1986).
102 Np. DI GIORGIO MARTINI (1484 ±2), AGRICOLA (1555-1557), RAMELLI (1588), ZEISING
(1607-1614), STRADA (1617-1618), ZONCA (1656).
jest moİliwe103. Podobnie brzmiĈcĈ deÞ nicjč moİna odnaleĮþ w Sãowniku jčzyka polskiego Samuela Lindego wydanego w latach 1807-1814: maszynĈ jest wszelkie narzčdzie sãuİĈce do pomnoİenia skutków siãy iakielkolwiek (LINDE 1807-1814). Karol Henryk Marks (1818-1883) w 1867 roku zdeÞ niowaã ma-szynč nastčpujĈco: maszyna jest mechanizmem, który wprawiony w ruch moİe za pomocĈ swoich narzčdzi wykonaþ te same operacje które by wykonaã robotnik za pomocĈ podobnych narzčdzi (MARKS 1951). W jego deÞ nicji zawarty jest sens budowy maszyn – zastčpowanie pracy czãowieka pracĈ mechani-zmów104. Mankamentem wszystkich trzech przytoczonych wyİej deÞ nicji jest bãčdne koão logiczne (maszyna zdeÞ niowana jest przez narzčdzie lub przez mechanizm).
OkreĤlenie maszyny sformuãowane przez Franza Reuleaux’go (1829--1905) w 1875 roku jest pierwszĈ deÞ nicjĈ maszyny we wspóãczesnym znaczeniu tego pojčcia: maszyna jest to kombinacja ciaã sztywnych tak zesta-wionych, İe przy ich pomocy moİna zmusiþ mechaniczne siãy przyrody do wy-konywania pracy realizowanej przez ĤciĤle okreĤlone ruchy [poszczególnych czčĤci maszyny]105 (REULEAUX 1875, s. 38). Krótka i trafna deÞ nicja maszyny znajduje sič w poradniku lotniczym z przeãomu lat dwudziestych i trzy-dziestych XX wieku: Machinami nazywamy przyrzĈdy, które pozwalajĈ zasto-sowaþ pracč w sposób najwygodniejszy (BOREJSZA i IN. 1930, s. 20). WyjaĤnienie terminu maszyna toİsame z deÞ nicjĈ Reuleaux’go zamieszczono w Sãow-niku jčzyka polskiego – maszynĈ nazywamy urzĈdzenie zawierajĈce mechanizm lub zespóã wspóãdziaãajĈcych mechanizmów, sãuİĈce do przetwarzania energii albo do wykonywania okreĤlonej pracy (SâOWNIKJČZYKAPOLSKIEGO PWN 1995).
Bardzo ciekawie precyzujĈ terminy zwiĈzane z maszynami prawnicy.
Sčdziowie Trybunaãu Rzeszy w swoim orzeczeniu z 17 marca 1879 roku, deÞ niujĈc termin kolej, napisali: Przedsičbiorstwo majĈce na celu powtarzajĈcĈ sič lokomocjč osób i rzeczy na niezbyt maãych przestrzeniach po metalowym pod-ãoİu, które przez swojĈ konsystencjč, konstrukcjč i gãadkoĤþ umoİliwia transport
103 Wedãug Johanna i Jacobssona 1781-1784 (za FELDHAUSEM 1958, s. 11-12).
104 RozwijajĈc myĤli przedstawicieli ekonomii klasycznej (m.in. Adama Smitha i Davida Ricardo), Marks staã na stanowisku, İe Įródãem wartoĤci jest tylko i wy-ãĈcznie praca czãowieka. Tylko taka praca tworzy produkty i wartoĤþ. Wszelkie ma-szyny sĈ jedynie wytworem sãuİĈcym bogaceniu sič kapitalisty kosztem uboİenia robotnika. Podobnie jak angielscy luddyĤci z poczĈtku XIX wieku, byã przeciwnikiem mechanizacji produkcji.
105 Tãumaczenie M.S. Oryginalny tekst brzmi: Eine Maschine ist eine Verbindung wiederstandsfahriger Körper, welche so eingerichtet ist, dass mittelst ihrer mechanische Na-turkräfte genöthigt werden können, unter bestimmten Bewegungen zu wirken.
wičkszych cičİarów wzglčdnie osiĈgničcie doĤþ znacznej szybkoĤci transportu i przez tč swoistĈ cechč w poãĈczeniu z siãami natury sãuİĈcymi poza tym do wywoãania ruchu (para, elektrycznoĤþ, siãa mičĤni zwierzčcych i ludzkich, a przy odpowiednim pochyleniu toru równieİ wãasny cičİar pojemników transporto-wych i ich ãadunku) zdolne jest przy poruszaniu sič wywoãaþ doĤþ gwaãtowne (w pewnych okolicznoĤciach tylko czčĤciowo uİyteczne albo nawet niszczĈce İy-cie ludzkie lub szkodzĈce ludzkiemu İyciu) dziaãanie (FELDHAUS 1958, s. 12).
Niewiele mniej zagmatwane sĈ, zamieszczone w polskim ustawodaw-stwie, prawnicze deÞ nicje maszyny, zgodne z prawem wspólnotowym UE (z tzw. dyrektywami maszynowymi): obowiĈzujĈca do niedawna Dyrek-tywa nr 98/37/WE106 oraz aktualna – nr 2006/42/WE107. W obydwu pod-kreĤlono, İe maszyna musi zawieraþ ruchome elementy zasilane energiĈ oraz jest przeznaczona do celowego zastosowania.
We wspóãczesnym szerokim okreĤleniu maszyna mieĤci sič wiele funk-cjonujĈcych w jčzyku pojčþ (mechanizm, narzčdzie, elektronarzčdzie, przyrzĈd, agregat, aparat, automat, instrument, robot, obrabiarka); inne sič z maszynĈ zazčbiajĈ znaczeniowo, np. urzĈdzenie, instalacja, osprzčt,
106 Fragment Dyrektywy 98/37/WE deÞ niujĈcy maszynč brzmi: Ilekroþ w rozporzĈ-dzeniu jest mowa o [...] maszynie – naleİy przez to rozumieþ: (a) zespóã sprzčİonych czčĤci lub elementów skãadowych, z których przynajmniej jeden jest ruchomy, wraz z odpowiednimi elementami uruchamiajĈcymi, obwodami sterowania, zasilania, poãĈczonych wspólnie w celu okreĤlonego zastosowania, w szczególnoĤci do przetwarzania, obróbki, przemieszczania lub pakowania materiaãów, (b) zespóã maszyn, które w celu osiĈgničcia wspólnego efektu koęco-wego zostaãy zestawione i sĈ sterowane w taki sposób, aby dziaãaãy jako zintegrowana caãoĤþ, (c) wymienne wyposaİenie modyÞ kujĈce funkcje maszyny, które jest wprowadzane do obrotu z przeznaczeniem do zamontowania przez operatora do maszyny lub szeregu róİnych maszyn albo do ciĈgnika, o ile wyposaİenie to nie stanowi czčĤci zamiennej lub narzčdzia (ROZPORZć
-DZENIE MINISTRA GOSPODARKI... 2003).
107 DeÞ nicja maszyny w Dyrektywie 2006/42/WE: maszyna to: (1) zespóã wyposa-İony lub przeznaczony do wyposaİenia w mechanizm napčdowy inny niİ bezpoĤrednio wy-korzystujĈcy siãč mičĤni ludzkich lub zwierzčcych, skãadajĈcy sič ze sprzčİonych czčĤci lub elementów, z których przynajmniej jedna wykonuje ruch, poãĈczonych w caãoĤþ majĈcĈ kon-kretne zastosowanie, (2) zespóã okreĤlony w tiret pierwsze, jedynie z pominičciem elementów przeznaczonych do jego podãĈczenia w miejscu pracy lub do podãĈczenia do Įródeã energii i napčdu, (3) zespóã okreĤlony w tiret pierwsze i drugie, gotowy do zainstalowania i zdolny do funkcjonowania w danym stanie jedynie w przypadku, gdy jest zamontowany na Ĥrodkach transportu lub zainstalowany w jakimĤ budynku lub na konstrukcji, (4) zespoãy maszyn okre-Ĥlone w tiret pierwsze, drugie i trzecie lub maszyny nieukoęczone okreokre-Ĥlone w lit. g), które w celu osiĈgničcia okreĤlonego efektu koęcowego zostaãy zestawione i sĈ sterowane w taki sposób, İe dziaãajĈ jako zintegrowana caãoĤþ, (5) zespóã sprzčİonych czčĤci lub elementów, z których przynajmniej jedna wykonuje ruch, poãĈczonych w caãoĤþ, przeznaczony do pod-noszenia ãadunków, a którego jedynym Įródãem mocy jest bezpoĤrednie wykorzystanie siãy ludzkich mičĤni (DYREKTYWA 2006/42/WE 2006).
sprzčt, oprzyrzĈdowanie, aparatura. Maszyny w literaturze technicznej sĈ podzielone na cztery klasy108:
maszyny napčdowe (przetworniki i silniki) zamieniajĈce róİne posta-cie energii na pracč mechanicznĈ (silnik spalinowy, kabestan),
maszyny transportowe (np. statki, pojazdy, dĮwignice, samoloty),
maszyny produkcyjne zmieniajĈce ksztaãt materiaãów lub przedmio-tów (np. obrabiarki, kruszarki, spawarki),
maszyny energetyczne zmieniajĈce wartoĤci parametrów stanu mate-rii (np. pompy, sprčİarki, piece, instrumenty muzyczne)109.
Budowa maszyn jest dziedzinĈ szybko rozwijajĈcĈ sič, nawet ogólna klasyÞ kacja nie moİe byþ Ĥcisãa – pewne maszyny mogĈ peãniþ funkcje
„poĤrednie” – mogĈ byþ np. jednoczeĤnie maszynĈ transportowĈ i ma-szynĈ roboczĈ (vide mãyn Solskiego na rys. 3-13, s. 141).
PodsumowujĈc, moİna stwierdziþ, İe maszyna to ukãad material-ny (system) poãĈczomaterial-nych w logicznĈ caãoĤþ elementów, zorganizowamaterial-ny w celu przemiany informacji i/lub przemiany energii, osadzony w oto-czeniu. Elementy maszyny sĈ zespolone zwiĈzkami (relacjami sprzčİeę i przeksztaãceę) dwojakiego rodzaju: zwiĈzkami zewnčtrznymi mičdzy zewnčtrznymi wielkoĤciami wejĤciowymi i wyjĤciowymi oraz zwiĈzka-mi wewnčtrznyzwiĈzka-mi samych elementów systemu (relacjazwiĈzka-mi przeksztaãceę i sprzčİeę wewnčtrznych) i otoczone granicĈ systemu. Maszyna posiada strukturč, funkcjč, parametry oraz otoczenie; moİe znajdowaþ sič w róİ-nych stanach; jest zbiorem skoęczonej liczby elementów tworzĈcych pod-zbiory (ukãady) o zidentyÞ kowanych wãasnoĤciach i wãaĤciwoĤciach, które pozwalajĈ wyodrčbniþ sič z innych zbiorów ze wzglčdu na peãnio-nĈ funkcjč (np. ukãad chãodzenia, sterowania, napčdu, smarowania) lub ze wzglčdu na budowč (np. podwozie, wysičgnik, naczepa, rama) (BRA
-NOWSKI 2007).
W narzeczu starodoryckim110 okreĤlenie mechené (ǍLjǘLjǎƿ) (z które-go utworzono sãowo mœkhanœ) oznaczaão Ĥrodek pomocniczy. Zktóre-godnie ze znaczeniem swojego Įródãosãowu maszyny uãatwiajĈ (lub umoİliwiajĈ) zaspokajanie ludzkich potrzeb, wzmacniajĈc i/lub zastčpujĈc narzĈdy
108 W niektórych opracowaniach maszyny napčdowe i maszyny energetyczne traktowane sĈ ãĈcznie (np. LEKSYKONNAUKOWO-TECHNICZNY... 1989).
109 Oprócz wymienionych czterech grup moİna jeszcze wyróİniþ dwie inne: ma-szyny elektroniczne (cyfrowe) przeksztaãcajĈce informacjč oraz mama-szyny biologiczne . Maszyny transportowe, maszyny produkcyjne i maszyny energetyczne bywajĈ okreĤlane ãĈcznie, jako tzw. maszyny robocze .
110 Dorowie – szczep starogrecki zamieszkaãy gãównie na Póãwyspie Peloponeskim.
czãowieka. Realizacja tego celu odbywa sič trzema sposobami: (1) przez przeksztaãcanie materiaãów (zmiana struktury, stanu i ksztaãtu; ãĈcze-nie i dzieleãĈcze-nie przedmiotów), (2) przez przemieszczaãĈcze-nie (osób, przed-miotów i materiaãów), (3) przez przeksztaãcanie i selekcjč informacji (i podawanie ich w dogodnej dla czãowieka formie).
W Ĥwietle przytoczonych deÞ nicji maszyna, zdaniem autora, to kaİdy nieoİywiony obiekt materialny przeksztaãcony lub zaadaptowany przez czãowieka do Ĥwiadomego przeksztaãcania energii i/lub informacji.
Termin maszyna moİe byþ rozumiane wĈsko, w znaczeniu „maszyna robocza lub silnik” (np. obrabiarka, mãynek do kawy lub wiatrak), lub bardzo szeroko – jako „kaİde urzĈdzenie sãuİĈce do celowego prze-ksztaãcania energii i/lub informacji”. Maszyna w niniejszej ksiĈİce jest traktowana w takim wãaĤnie szerokim kontekĤcie. MaszynĈ jest waİĈcy 647 000 t zbiornikowiec turbinowy Knock Nevis oraz mikromaszyny stoso-wane w medycynie, o wadze uãamka grama (np. sprčİysty stent zapew-niajĈcy droİnoĤþ tčtnicy)111.Maszynami moİna nawet nazwaþ doĤþ proste narzčdzia, jak mãotek, wkrčtak czy topór. SãuİĈ one przeksztaãcaniu ener-gii i zaliczajĈ sič do grupy maszyn, które do swojego dziaãania potrzebujĈ aktywnego udziaãu czãowieka – wymagajĈ manipulacji. Do zbioru ma-szyn moİna zaliczyþ równieİ pewne rodzaje mebli wyposaİonych w me-chanizmy przeksztaãcajĈce energič (fotele bujane, ãóİka z napčdami itp.), instrumenty muzyczne (przeksztaãcajĈce energič mechanicznĈ w energič fal dĮwičkowych) oraz sprzčt sportowy (kije hokejowe, wiosãa itp.).
111 Najmniejszymi maszynami na Ĥwiecie sĈ bčdĈce w stadium koncepcyjnym tzw. maszyny molekularne o rozmiarach rzčdu 10-5 m (vide np. KAY i IN. 2007; online:
www.esm.psu.edu/huang/wiki/chem.pdf).