ما هي الخصائص الرئيسية للنظام الفني. النظام الفني
في عملية التشغيل، تقوم الأنظمة التقنية بتحويل الطاقة والمعلومات والخصائص وحالة المادة. اعتمادًا على الغرض ومبدأ التشغيل، يتم تقسيم الأنظمة إلى آلات وأجهزة وأجهزة. وفي الحالات التي يصعب فيها تحديد هوية النظام، يتم استخدام مفهوم الجهاز أو المجمع، مثل جهاز التحكم، أو المجمع الفضائي، إلخ.
تصنف الأنظمة التقنية المصممة للحصول على الطاقة الميكانيكية أو تحويلها على أنها آلات. وهي تقوم على آليات، أي. أنظمة من وصلات الأجسام الصلبة المترابطة بشكل متحرك والتي تؤدي حركات ميكانيكية معينة. وبالتالي، تشمل الآلات السيارة (مركبة ذات عجلات)، والمروحية (آلة الشفرات)، وما إلى ذلك. خارجيا سيارات مختلفةقد تحتوي على آليات مماثلة أو مشابهة. الأجزاء الوظيفية الرئيسية للآلة موضحة في الشكل. 9.
أرز. 9. الآلة وأجزائها الوظيفية الرئيسية
تصنف الأنظمة التقنية المصممة للحصول على أو تحويل أنواع أخرى من الطاقة على أنها أجهزة. تشمل الأمثلة على ذلك التلفزيون (جهاز تلفزيون يحول الإشارات الكهرومغناطيسية إلى معلومات مرئية وصوتية)، والهاتف (جهاز هاتف يقوم بالتحويل المتبادل للإشارات الصوتية والكهربائية)، والكاميرا، والصاروخ (مركبة فضائية)، والمفاعل (مفاعل نووي أو كيميائي يتغير من خلال خاصية التفاعلات و/أو حالة المادة)، وما إلى ذلك.
تصنف الأنظمة التقنية للأغراض المساعدة (المراقبة، الإدارة، القياس، التنظيم) كأجهزة. اعتمادًا على مبدأ التشغيل، يتم تقسيمها إلى ميكانيكية (جيروسكوب، وما إلى ذلك)، وكهربائية (الفولتميتر، وما إلى ذلك)، وبصرية (مجهر، وما إلى ذلك)، وما إلى ذلك، بالإضافة إلى أجهزة الحركة المدمجة (الأجهزة الإلكترونية الضوئية، إلخ.).
قد يتطلب أداء الوظائف المساعدة بواسطة الآلات إدخال الأجهزة الكهربائية والبصرية وغيرها من الأجهزة في تكوينها، بالإضافة إلى وحدات الآلة والهياكل الميكانيكية، مثل، على سبيل المثال، محرك أقراص الكمبيوتر أو الهيكل القضيبي لخط نقل الطاقة يدعم. الاختلافات في الوظائف المساعدة بين الأنظمة ذات الأغراض المتماثلة تمنحها الفردية.
كمنتجات صناعية، تنقسم الأنظمة التقنية وعناصرها، حسب طبيعة التصنيع، وفقًا لـ GOST 2.101، إلى الأنواع التالية:
معقد - اثنان أو أكثر محددان (كونهما أجزاء من واحد، النظام المشتركومضمنة في مواصفات واحدة) المنتجات التي لا يتم توصيلها لدى الشركة المصنعة عن طريق عمليات التجميع، ولكنها مخصصة لأداء وظائف مترابطة؛
· وحدة التجميع - منتج يتكون من أجزاء منفصلة، يتم تجميعه في الشركة المصنعة ويمكن اعتباره منتجًا نهائيًا مستقلاً؛
· الجزء - منتج مصنوع من مادة متجانسة بالاسم أو العلامة التجارية دون استخدام عمليات التجميع.
غالبًا ما يتم استخدام مفهوم وحدة التجميع، حيث أنها تحتل موقعًا متوسطًا بين الجزء ووحدة التجميع. إذا كانت وحدة التجميع بمثابة المنتج النهائي لنوع ما من الإنتاج، فإن وحدة التجميع هي جزء مشروط من المنتج، يتم تشكيله مؤقتًا أثناء تجميعه (على سبيل المثال، باب السيارة، إذا تم توفيره لاحقًا للتجميع النهائي للمنتج) المنتج).
يمكن أن تكون الآلات والأجهزة جزءًا من أنظمة تقنية أكثر تعقيدًا، ولكنها، من ناحية أخرى، يمكن أن تتكون أيضًا من أجزاء منفصلة مترابطة. تشكل مجموعة الأجزاء المستخدمة بشكل متكرر القاعدة الأساسية لمجال الموضوع - الهندسة الميكانيكية، وهندسة الأجهزة، وهندسة الآلات. وتتميز عناصر هذه القاعدة عادة بغرض وظيفي ضيق، حيث يستطيع أحد المتخصصين تطويرها بالكامل، أو يستخدمها في النظام المصمم في شكل منتجات نهائية (وحدات تجميع).
قد تختلف العناصر في التصميم، ولكن لها غرض مماثل. من المعتاد دمج العناصر التي لها نفس الغرض في مجموعات - المقاومات، والوصلات الملولبة، وما إلى ذلك. من بين العناصر، يتم تمييز العناصر النموذجية، أي. عامة وغالبًا ما توجد في أجهزة مختلفة (تغطيها الدورات الفنية العامة)، وخاصة، لها تطبيق محدد (تدرس في دورات خاصة، مثل الدوارات، والقضبان، والشفرات، وما إلى ذلك). عدد العناصر القياسية محدود، ولكن المجموعة الكاملة للآلات والأجهزة والأجهزة مبنية بشكل أساسي على استخدام هذه العناصر.
تحتوي قاعدة عناصر الهندسة الميكانيكية على عدد من الميزات:
· كافٍ معظمكما يتم تضمين عناصرها أيضًا في قواعد العناصر الخاصة بتصنيع المعدات والأدوات، مثل أجزاء الوصلات الملولبة، على سبيل المثال؛
· تتأثر خصائص الآلات بشكل كبير ليس فقط بأنواع العناصر وترتيبها، ولكن أيضًا بأبعادها وتكنولوجيا تصنيعها. من خلال تغيير معلمات نفس العنصر، من الممكن تغيير غرضه الوظيفي، مثل العجلة والحدافة.
3.1. تعريف عام للمركبة 3.2. وظائف
3.2.1. الغرض-الوظيفة_ 3.2.2. وظيفة الحاجة_ 3.2.3. الناقل الوظيفي 3.2.4. تعريف الوظيفة 3.2.5. التسلسل الهرمي للوظائف
3.3. بناء
3.3.1. تعريف الهيكل 3.3.2. عنصر الهيكل 3.3.3. أنواع الهياكل 3.3.4. مبادئ بناء الهيكل 3.3.5. استمارة 3.3.6. الهيكل الهرمي للأنظمة
3.4. منظمة_
3.4.1. المفهوم العام 3.4.2. روابط 3.4.3. يتحكم 3.4.4. العوامل التي تؤدي إلى تدمير المنظمة 3.4.5. أهمية التجريب في عملية تحسين المنظمة
3.5. التأثير النظامي (الجودة)
3.5.1. خصائص في النظام 3.5.2. آلية تشكيل خصائص النظام
3.1. تعريف عام للمركبة
معنى نهج النظم عند دراسة عمليات التطوير في التكنولوجيا هو اعتبار أي كائن تقني كنظام من العناصر المترابطة التي تشكل كلاً واحدًا. خط التطوير عبارة عن مزيج من عدة نقاط عقدية - أنظمة فنية تختلف بشكل حاد عن بعضها البعض (إذا تمت مقارنتها ببعضها البعض فقط)؛ يوجد بين النقاط العقدية العديد من الحلول التقنية المتوسطة - أنظمة تقنية مع تغييرات طفيفة مقارنة بالخطوة السابقة من التطوير. يبدو أن الأنظمة "تتدفق" إلى بعضها البعض، وتتطور ببطء، وتتحرك أكثر فأكثر بعيدًا عن النظام الأصلي، وتتحول أحيانًا إلى درجة لا يمكن التعرف عليها. تتراكم التغييرات الصغيرة وتصبح سببًا لتحولات نوعية كبيرة. لفهم هذه الأنماط، من الضروري تحديد ماهية النظام الفني، وما هي العناصر التي يتكون منها، وكيف تنشأ الروابط بين الأجزاء وتعمل، وما هي عواقب عمل العوامل الخارجية والداخلية، وما إلى ذلك. على الرغم من التنوع الهائل، فإن الأنظمة التقنية لديها عدد من الخصائص والميزات والميزات الهيكلية المشتركة، مما يسمح لها باعتبارها مجموعة واحدة من الأشياء.
ما هي السمات الرئيسية للأنظمة التقنية؟ وتشمل هذه ما يلي:
تتكون الأنظمة من أجزاء، العناصر، أي أن لها بنية،
يتم إنشاء الأنظمة لأغراض معينةأي أنها تؤدي وظائف مفيدة؛
عناصر (أجزاء) النظام لها اتصالات مع بعضها البعض، متصلة بطريقة معينة، منظمة في المكان والزمان؛
كل نظام ككل لديه بعض الجودة الخاصة، غير متساوٍ مع المجموع البسيط لخصائص العناصر المكونة له، وإلا فلا فائدة من إنشاء نظام (صلب، فعال، منظم).
دعونا نوضح هذا مثال بسيط. لنفترض أنك بحاجة إلى إنشاء رسم تخطيطي لمجرم. يتم إعطاء الشاهد هدفًا واضحًا: إنشاء نظام (صورة شخصية) من أجزاء فردية (عناصر)، ويهدف النظام إلى أداء وظيفة مفيدة للغاية. وبطبيعة الحال، لا ترتبط أجزاء النظام المستقبلي بشكل عشوائي، بل يجب أن يكمل بعضها البعض. لذلك، هناك عملية طويلة لاختيار العناصر بحيث يكمل كل عنصر مدرج في النظام العنصر السابق، وسيؤدي ذلك معًا إلى زيادة الوظيفة المفيدة للنظام، أي أنها ستزيد من تشابه الصورة مع الأصلي. وفجأة، في مرحلة ما، تحدث معجزة - نقلة نوعية! - تطابق الهوية مع ظهور المجرم. هنا يتم تنظيم العناصر في الفضاء بطريقة محددة بدقة (من المستحيل إعادة ترتيبها)، وهي مترابطة، وتعطي معًا جودة جديدة. حتى لو قام الشاهد بتحديد العينين والأنف وما إلى ذلك بدقة تامة بشكل منفصل. مع نماذج الصور، فإن مجموع "قطع الوجه" (كل منها صحيح!) لا يعطي شيئًا - سيكون مجموعًا بسيطًا لخصائص العناصر. فقط العناصر المرتبطة وظيفيًا بدقة هي التي توفر الجودة الأساسية للنظام (وتبرر وجوده). بنفس الطريقة، مجموعة من الحروف (على سبيل المثال، A، L، K، E)، عند دمجها بطريقة معينة فقط، تعطي جودة جديدة (على سبيل المثال، شجرة التنوب).
النظام الفني عبارة عن مجموعة من العناصر المتفاعلة المنظمة التي لها خصائص لا يمكن اختزالها في خصائص العناصر الفردية وهي مصممة لأداء وظائف مفيدة معينة.
وبالتالي، فإن النظام الفني لديه 4 ميزات رئيسية (أساسية):
وظائف،
التكامل (الهيكل) ،
منظمة،
جودة النظام.
إن غياب ميزة واحدة على الأقل لا يسمح باعتبار الكائن نظامًا تقنيًا. دعونا نشرح هذه العلامات بمزيد من التفصيل.
أنواع أوصاف الأنظمة التقنية.
كما ذكر أعلاه، من أجل الحصول على الوصف الأكثر اكتمالا لنظام تقني معقد، يجب أن يكون مصنوعا من مواقف مختلفة. ومن بين جوانب الأوصاف العديدة، يُنصح بإبراز خمسة جوانب رئيسية وأكثرها استهلاكًا، وهي:
1) الهيكلية، 2) الوظيفية، 3) السيبرانية، 4) المؤقتة و
5) التكنولوجية.
يمكن استخدام الجوانب الأخرى، مثل الجوانب الاقتصادية والجمالية والمريحة وغيرها، لإنشاء أوصاف لها غرض خاص.
وفقا للجوانب المذكورة أعلاه، سنسلط الضوء على خمسة أنواع رئيسية من الأوصاف (الشكل 1.4) وننظر في ميزاتها.
وصف البناءيجب أن يعطي فكرة عن هيكل (هيكل) النظام وشكله (تكوينه) والمواد التي تصنع منها أجزاء النظام والمواد المستخدمة كسوائل عمل (الشكل 1.5).
إن هيكل النظام المعقد، الذي يتم تناوله في الوصف الهيكلي، هو، كقاعدة عامة، هرمي في التكوين؛ في هذه الحالة، تميز الاتصالات المستخدمة لوصف الهيكل الموقع النسبي للأنظمة الفرعية، وكذلك انتمائها إلى مستوى أو آخر من التسلسل الهرمي. يمكن أن يتم انهيار النظام على المستوى بناءً على اعتبارات بناءة أو تكنولوجية. على سبيل المثال، قد تنتمي جميع وحدات المحرك إلى مستوى ما، ووحدات التجميع إلى مستوى آخر، والأجزاء إلى مستوى ثالث.
الطريقة التقليدية الرئيسية لوصف شكل (تكوين) الأنظمة التقنية هي استخدام الرسومات التخطيطية والرسومات الأوصاف اللفظية. يتطلب إنشاء أنظمة التصميم الآلية تطوير لغات وطرق خاصة للوصف الرقمي لأشكال الأسطح الهندسية المختلفة، والمواضع النسبية للعناصر الهيكلية، وما إلى ذلك، المناسبة لإدخال المعلومات إلى الكمبيوتر.
عادةً ما يتم توحيد طرق الوصف الهيكلي للأنظمة بشكل أو بآخر. يتم تنفيذ التقييس في إطار النظام الموحد لوثائق التصميم (ESKD.)
الوصف الهيكلي لا يعطي فكرة عن خصائص النظام أثناء العمل الذي يجب أن يستخدم من أجله . لهذه الأغراض فمن الضروريوصف وظيفي , والذي يتكون من أوصاف لتسلسل حالات النظام تحت تأثير الأنظمة الفائقة (أو بيئة خارجية) ووصف العمليات التي تحدد هذه الحالات .
الطريقة الرئيسية لوصف العمليات التي تحدث في النظام هي تحللها إلى عمليات أولية، على سبيل المثال، عمليات نقل الكتلة والحرارة، وتحويل الطاقة وفقًا لـ القوانين الفيزيائية. هذا الطريقة الداخليةوصف وظيفي. تتمثل الطريقة الخارجية في تمثيل العمليات إما في شكل عائلة من الخصائص الوظيفية، أو في شكل مجموعة من القيم العددية لمعلمات النظام المقابلة لإحدى حالاته. الخصائص الوظيفية تسمى اعتماد القيم العددية لمعلمات النظام على المؤشرات التي تحدد حالته أثناء التشغيل . تعد خصائص سرعة أحمال المحرك مثالاً نموذجيًا لخصائص أدائه.
بشكل عام، حالة النظام في وقت معين ريتم تحديده من خلال المعلمات التي تميز اتصالاته الخارجية، والحالة الأولية في ر= تي0،وكذلك الفاصل الزمني د ر= ر – ر0.
عادة ما تسمى حالة المحرك أثناء تشغيله بوضع التشغيل. يمكن أن تعمل المحركات في أوضاع مختلفة:
ثابت (دائم)،
غير مستقر (عابر)، والتناوب القسري، وما إلى ذلك.
بالنسبة لأوضاع التشغيل الثابتة، يتم تحديد حالة المحرك من خلال المعلمات التي تميز حالة سوائل العمل: الهواء والوقود والزيت والماء (مع تبريد الماء) - عند المدخل والبيئة الخارجية - عند مخرج المحرك بالإضافة إلى المعلمات التي تحدد حالة مستهلك الطاقة (عادةً ما تكون هذه هي قوة العمود المرفقي وسرعة دورانه). بالنسبة للأوضاع غير الثابتة، يتم تحديد حالة المحرك بالإضافة إلى ذلك من خلال المعلمات التي تميز بداية ووقت العملية العابرة.
تعد معرفة خصائص التشغيل ضرورية لدراسة الأنظمة والتنبؤ بسلوكها حالات مختلفةوكذلك لمقارنة الأنظمة مع بعضها البعض . على وجه الخصوص، غالبا ما تستخدم المقارنة مع النظام الذي يتم أخذه كمعيار لتحديد درجة تكييف النظام قيد الدراسة.
لإجراء وصف وظيفي لنظام فرعي، من الضروري عزله عن النظام عن طريق تحديد الاتصالات الخارجية وتحديد حالته. عادة ما يكون هيكل الوصف الوظيفي لنظام المعلومات هرميًا. احتمال وجود جميع أنواع التسلسلات الهرمية الثلاثة:
على الإدارة، وسوف أقوم بتجميع وصفا تفصيليا.
يعتمد عدد مستويات التسلسل الهرمي على الأغراض التي يتم تجميع الوصف من أجلها ومقدار معرفتنا بالنظام.
في التين. 1.6 يقدم جزءًا من هيكل الوصف الوظيفي للنظام.
نظرًا لحقيقة أن خصوصيات عمل الأنظمة التقنية يتم تحديدها إلى حد كبير من خلال القوانين ووسائل التحكم فيها، فمن المستحسن تسليط الضوء على جانب منفصل من الوصف - السيبرانية , غاية والذي يتم من خلاله التعرف على الهيكل الإداري، وكذلك خصائص عمل النظام في العملية الإدارية.
يمكن أن يكون التحكم في النظام خارجيًا - من النظام الفائق، أو داخليًا - بسبب أحد الأنظمة الفرعية التي تحمل الوظيفة
التحكم، أو مجتمعة - من الأنظمة الفائقة باستخدام نظام التحكم الفرعي. الأنظمة , أيّ لديها رقابة داخلية وتسمى تلقائية.
بشكل عام، يمكن التمييز بين أربعة مستويات هرمية للإدارة (الشكل 1.8). في أدنى مستوى من التسلسل الهرمي يوجد ما يسمى بالتحكم المباشر، والذي يتم إجراؤه للحفاظ على وضع تشغيل نظام معين في حالة مستقرة. يسمح نظام التحكم المطابق للمستوى التالي من التسلسل الهرمي بتحليل حالة النظام الخاضع للتحكم عندما تتغير الإجراءات عليه، على سبيل المثال، من البيئة الخارجية، والعثور على التحكم الأمثل وفقًا لخوارزمية تحكم معينة وتنفيذها باستخدام مناسب المنظمين والمشغلات. هذا هو نظام التحكم الأمثل. على افضل مستوىيوجد نظام تحكم تكيفي، مما يسمح لك بإجراء التعديلات تلقائيًا على خوارزمية التحكم المثالية أثناء عملية التحكم.
وأخيرًا، إذا كان من الضروري التحكم في عدة أنظمة، فمن الممكن استخدام التحكم المتكامل، والذي تكمن خصوصيته في وجود وظائف اضافيهالتنسيق المتبادل لتشغيل الأنظمة المدارة.
من الواضح أن النظام الفني، الذي يوجد في هيكل نظام التحكم مستويات من التحكم التكيفي الأمثل والمعقد في بعض الأحيان، يمكن اعتباره سيبرانيًا.
تشترك طرق بناء خصائص عمل الأشياء في عملية الإدارة في الكثير من الطرق مع طرق بناء خصائص الأداء أثناء وصف وظيفيالأنظمة، لذلك لن نتناول هذا بشكل منفصل.
يمكننا أن نفترض أن أي نظام تقني، وفقًا لعلامة التباين، يكون عرضة لقوانين التطوير التي تحددها القوانين العامةتطور تقني. "إن تطور الأنظمة، المصحوب بتغييرات في خصائصها وبنيتها ونطاقها وما إلى ذلك، يجب أن ينعكس بمرور الوقت من خلال وصفها. وبمساعدة الوصف الزمني، من الممكن تتبع جميع مراحل التطوير، على سبيل المثال، من محركات الديزل من الأولى التي صنعها جي ديزل إلى المحركات الحديثة، أصبحت الحاجة إلى أوصاف مؤقتة حادة بشكل خاص في الدراسات النذير.
يمكن أيضًا ربط الوصف المؤقت للنظام بجميع مراحل إنشائه (الشكل 1.9). وفي هذه الحالة يمكن استخدامه لأغراض التخطيط وتحديد توقيت تحديث الأنظمة وتغيير النماذج الأساسية وما إلى ذلك.
من أجل تصنيع النظام، فمن الضروري ليس فقط الهيكلية، ولكن أيضا الوصف التكنولوجي . بالمعنى الدقيق للكلمة، الوصف التكنولوجي هو وصف لنظام تقني معين فقط، وهو في المقام الأول وصف لنتائج عمل نظام الإنتاج، الذي يتم من خلاله هذا النظاميتم تصنيعها. ولكن إذا أخذنا في الاعتبار أنه في معظم الحالات يتم تحديد تصميم النظام الفني وميزات عمله من خلال تكنولوجيا الإنتاج، تصبح الحاجة إلى إدراج وصف تكنولوجي في نطاق جوانب وصف الأنظمة واضحة.
يجب أن يتضمن الوصف التكنولوجي وصفًا للعمليات التكنولوجية لمعالجة المواد التي يتكون منها النظام، واختبار تقنيات الأنظمة الفرعية والنظام بأكمله، وما إلى ذلك. يجب أن يتم الوصف التكنولوجي وفقًا للنظام الموحد للتوثيق التكنولوجي (ESTD).
المحاضرة 3. مؤشرات جودة النظام.
استخدم في كلياإن وسائل الأوصاف الهيكلية والوظيفية والسيبرانية وغيرها من أنواع الأوصاف، كقاعدة عامة، ليست مناسبة لأغراض مراقبة وإدارة الأنظمة، وكذلك لمقارنة الأخيرة مع بعضها البعض. في هذا الصدد، نشأت الحاجة إلى استخدام شكل أكثر إحكاما لوصف الأنظمة في شكل مجموعة من القيم العددية للمعلمات المحددة لأي حالة (على سبيل المثال، الاسمية) أو عدة حالات للنظام.
يمكن أن يكون عدد معلمات النظام المعقد الذي يميز خصائصه كبيرًا جدًا، من حيث المبدأ لا حصر له. في الوقت نفسه، من الممكن تحديد مجموعة أصغر بكثير من أهمها، والتي تتميز بالاكتمال الكافي لقدرة النظام على توفير خصائص الأنظمة الفائقة التي يعد جزءًا منها. يُطلق على ممثلي هذه المجموعة من المعلمات اسم مؤشرات الجودة.
يمكن تقسيم المجموعة الكاملة لمؤشرات الجودة إلى:
1) المؤشرات التي تميز خصائص النظام بشكل مباشر،
2) المؤشرات التي تميز خصائص الأنظمة الأخرى المنقولة إلى هذا النظام.
ويمكن تقسيم المجموعة الأولى من المؤشرات بدورها إلى المجموعات الفرعية التالية:
1) المؤشرات التي تحدد الخصائص التقنية الرئيسية للنظام، على سبيل المثال، مثل الطاقة، واستجابة الخانق، والموثوقية، ووزن المحرك؛
2) مؤشرات مريحة، على سبيل المثال، تميز الاهتزاز والضوضاء ودخان عادم المحرك؛
3) المؤشرات التشغيلية والاقتصادية، وهي على سبيل المثال تقييم تكاليف الوقود والزيت وصيانة المحرك أثناء تشغيله؛
4) المؤشرات الجمالية، على سبيل المثال، تميز تناسب الأشكال وتناغم وسلامة تصميم المحرك.
من بين المؤشرات التي تميز خصائص الأنظمة الأخرى، يمكن أيضًا تمييز مجموعات فرعية منفصلة:
1) مؤشرات الإنتاج والتكنولوجية، التي تميز مدى تعقيد تصنيع النظام، ودرجة استخدام المواد؛
2) المؤشرات الإنتاجية والاقتصادية مثل تكلفة المحرك وسعره. مؤشرات التقييس وبعض مؤشرات التوحيد التي تميز عدد العناصر المشتركة بين الأنظمة الأخرى.
لضمان الاكتمال والموثوقية والراحة اللازمة لوصف الأنظمة، من المرغوب فيه أن تكون المعلمات المستخدمة في شكل مؤشرات الجودة سهلة التحديد للغاية، وتعطي فكرة واضحة وكافية عن الخصائص التي تهدف إلى تقييمها لديهم حساسية جيدة للتغيرات في هذه الخصائص ويكونون مستقرين أمام العوائق العشوائية في عملية التعرف عليها (القياس) . وفي هذا الصدد، فإن تحديد تسميات مؤشرات الجودة ليس مهمة بسيطة تمامًا. في كثير من الأحيان، لتحديد الحد الأدنى لعدد مؤشرات الجودة التي يستخدمونها طرق خاصةعلى سبيل المثال، طريقة تقييمات الخبراء.
لاستخدام مؤشرات الجودة بدلا من ذلك وصف كامليتعين على النظام أن يدفع خطأ يحدده عدم اكتمال المعلومات الموجودة في كل مؤشر. ومن الواضح أنه كلما قل عدد مؤشرات الجودة، كلما زاد الخطأ.
يمكن لمؤشرات الجودة أن تميز خاصية واحدة أو أكثر من خصائص النظام. في الحالة الأولى، يطلق عليهم مؤشرات الجودة الفردية، في الثانية - المعقدة. إذا تم تقييم خصائص النظام ككل من خلال مؤشر واحد، فإن هذا المؤشر يسمى مؤشر الجودة المحدد (GOST 1547-79). في بعض الأحيان، يُطلق على المؤشر المحدد لجودة النظام في الأدبيات اسم مؤشر فعاليته.
في كثير من الأحيان، يتم استخدام المؤشرات النسبية، وهي نسبة مؤشرات الجودة لنظام معين والنظام المأخوذ كمعيار. مجموعة مؤشرات الجودة النسبية تميز مستوى الجودة ( المستوى الفني) الأنظمة.
الأنظمة بأكملها.
يمكن اعتبار أي وصف لنظام تقني غير كامل إذا لم نأخذ في الاعتبار الدرجة التي تلبي بها خصائصه احتياجات الأنظمة العليا، وفي نهاية المطاف، المجتمع. يمكن اعتبار توفير الاحتياجات الإجمالية للمجتمع هو الهدف الرئيسي النهائي لإنشاء النظام، أو بكل بساطة، الهدف الرئيسي للنظام .
حاجة المجتمع التي تشكلت على مستوى الأنظمة التقنية نوع معين، يجب استيفاءها في ثلاث فئات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا:
1) الجودة،
2) الكميات،
3) تسميات هذه الأنظمة.
وبشكل خاص يجب تلبية حاجة المجتمع لمحركات الاحتراق الداخلي من خلال نوعية كل محرك ونطاق المحركات وعدد المحركات من كل نوع.
إذا كنا لا نعرف إلى أي مدى يتم تلبية هذه الحاجة، فإن جميع جوانب الوصف التي تمت مناقشتها أعلاه لن تكون ذات أهمية كبيرة، لأننا لن نتمكن من قول الشيء الأكثر أهمية حول النظام: ما إذا كان جيدًا أو سيئاً، سواء كان استخدامه مناسباً أم لا.
تنقسم حاجة المجتمع إلى الأنظمة التقنية إلى احتياجات الأسواق المحلية والأجنبية، وحاجة السوق المحلية إلى احتياجات قطاعات الاقتصاد الوطني، وحاجة كل صناعة إلى احتياجات المستهلكين الأفراد، وما إلى ذلك. وفي هذا الصدد، يمكن تقسيم الهدف الرئيسي (النهائي) للنظام إلى مكونات، تسمى الأهداف الفرعية، وتلك إلى أهداف فرعية أصغر، وما إلى ذلك. والنتيجة هي هيكل هرمي للأهداف، والذي يسمى أحيانًا بشجرة الأهداف (الشكل 1.10).
يتم تقسيم هدف النظام إلى أهداف فرعية من أجل ربط هذا الهدف منطقيا بوسائل تحقيقه من خلال مكوناته. عادة ما يتم بناء شجرة الأهداف من الأعلى إلى الأسفل - من الهدف الرئيسي إلى الأهداف الفرعية، ومن الواضح أن تحديد الأهداف يجب أن يتم من الأعلى إلى الأسفل. أولاً يتم تحقيق أهداف المستوى الأدنى، ثم بمساعدتهم (وهي كما كانت وسيلة لتحقيق) أهداف المستوى الأعلى الأقرب، وما إلى ذلك، حتى يتحقق الهدف الرئيسي.
نظرًا لأن جودة النظام هي مجموع خصائصه التي تحدد مدى تحقيق أهداف إنشائه أو تطبيقه، فإن مؤشرات الجودة تؤدي وظيفتين:
أولاً، يسمحون لنا بالوصف أنظمة بأكملها,
ثانياً، استخدام التعابير العددية لتقييم درجة الرضا عن هذه الأهداف.
يمكن صياغة إبداعات النظام بأكمله بطرق مختلفة:
1) الحصول على أفضل الخصائص (المثلى) (الجودة)؛
2) الحصول على أفضل العقارات في ظل وجود قيود، على سبيل المثال، على الموارد البشرية والمادية والمالية والوقت؛
3) اكتساب الخصائص المحددة.
ليكن الهدف الرئيسي عند تصميم النظام هو الحصول على العقار F ، يتم قياسها باستخدام مؤشر الجودة F . ثم، من أجل الحصول على أفضل جودة، من الضروري إنشاء مثل هذا التصميم للنظام أو توفير مثل هذه الظروف لتشغيله والتي بموجبها المؤشر F سوف تأخذ القيمة المثلى.
بالنظر إلى أن تحسين الأنظمة مشكلة مهمة وخطيرة للغاية، فمن المستحسن أن نتناول بعض مفاهيم التحسين التي ستكون مفيدة لنا في العرض التقديمي اللاحق.
المفاهيم الأساسية للتحسين.
كلمة "المعيار" أصل يونانييمكن ترجمتها على أنها "مقياس للتقييم". إذا تم حل مشكلة التحسين باستخدام أي معيار، فإننا نتعامل مع المعيار الأمثل (التحسين). المعيار الذي تمت مناقشته أعلاه Fهو المعيار الأمثل.
عند حل بعض مشكلات التحسين باستخدام النماذج الرياضية، ليس من الممكن دائمًا مقارنة الخيارات وفقًا للمعيار الأمثل المحدد. في بعض الأحيان لا يمكن تحديدها بشكل صريح ومن الضروري العثور على معلمات أخرى تميز التغييرات بالصدفة؛ وفي بعض الأحيان يتم التقييم حسب الوظيفة التي تتضمن هذا المعيار.
في نظرية بحوث العمليات، تسمى الوظيفة التي يتم من خلالها تقييم درجة الحل الأمثل على نموذج رياضي وظيفة المعيار أو الهدف. لا تتوافق الوظيفة الموضوعية مع المعيار الأمثل عند استخدام أساليب دالة الجزاء، عند حل المشكلات متعددة المعايير، وما إلى ذلك.
هناك فرق آخر بين المعيار الأمثل والوظيفة الموضوعية. قد لا يكون للمعيار الأمثل صيغة رياضية، ولكنه يتكون من مفاهيم مقدمة على مستوى المحتوى اللفظي. الوظيفة الهدف لها دائمًا صيغة رياضية.
قد تكون موجودة حالات مختلفةالحلول الأمثل.
1. قد تحتوي الوظيفة الموضوعية على حد أقصى واحد أو أكثر. يُطلق على أكبر (أصغر) الحدود القصوى الحد الأقصى العالمي (الحد الأدنى). اعتمادًا على عدد الحدود القصوى، تسمى الوظائف الموضوعية أحادية أو متعددة الحدود (أحيانًا أحادية أو متعددة الحدود).
2. يتم تحقيق القيمة المثلى للوظيفة الهدف داخل أو على حدود المنطقة الممكنة. يُطلق على الحد الأقصى المحلي الذي يقع على حافة المنطقة المسموح بها اسم الحد الأقصى أو الحد الأدنى المشروط (الشكل 1.13).
يتم اختيار المعايير المثلى وتشكيل مجالات الحلول الممكنة على أساس تحليل أهداف النظام. دعونا نعطي مثالا. فليكن من الضروري إنشاء محرك لمحرك المولد (الهدف الأول)، مما يوفر أقصى قدر من الطاقة (الهدف الثاني) بأبعاد قصوى محددة (الهدف الثالث). ومن ثم يمكن اعتبار المعيار الأمثل هو قيمة القدرة الفعالة في الوضع الاسمي (عند سرعة المحرك، وحتى سرعة دوار المولد)، وسيتم تحديد نطاق الحلول المسموح بها من خلال القيود المفروضة على سرعة المحرك وأبعاده التصميمية.
نظرًا لوجود العديد من الأهداف عند تحسين النظام، يمكن استخدام العديد من المعايير لتقييم الأمثل. يُطلق على ممثلي هذه المجموعة اسم المعايير الخاصة أو المحلية.
إذا تم تحسين النظام وفقًا لمعيار واحد يميز خصائصه الرئيسية (من وجهة نظر النظام الفائق)، فإن هذا المعيار يسمىعالمي .
إذا كانت عملية تحسين النظام الفني تتضمن معايير تقيم خصائص الأنظمة الفرعية التي تنتمي إلى مستويات مختلفة من التسلسل الهرمي، فمن المستحسن استدعاء هذه المعاييرمحلي أو معايير خاصة لمستوى التسلسل الهرمي الإجمالي.
النظام الأمثل.
من أجل التعرف على النظام الأفضل من بين مجموعة الأنظمة المتوفرة، لا بد من تحديد المعيار الأمثل ومقارنة قيمه التي تم الحصول عليها لكل نظام من الأنظمة في المجموعة . مع تساوي جميع الأشياء الأخرى، سيكون النظام الأمثل هو النظام الذي تكون فيه قيمة المحك قيمة متطرفة . هل سيكون هذا النظام هو الأفضل من جميع النواحي؟ لا، لأن معيارًا واحدًا لا يمكنه وصف النظام بشكل كامل. من أجل تحسين النظام وفقًا للخصائص التي لا يغطيها المعيار المحدد، من الضروري تقديم معايير مثالية أخرى، أي الانتقال إلى مشكلة التحسين متعددة المعايير، وحل هذه الأخيرة بشكل موضوعي لا لبس فيه، كقاعدة عامة ، مستحيل.
عندما يكون هناك العديد من المعايير المثلى، فإنه عادة ما يكون من المستحيل العثور على حل يحقق الحد الأقصى لجميع هذه المعايير في نفس الوقت. دعونا نشرح ذلك باستخدام المثال المبسط التالي لتحسين المحرك وفقًا لـ
اثنين من المعايير الأمثل.
دع المعيار الأول هو قوة المحرك الفعالة في الوضع المقدر ني،ثانيا - وقت المحرك بين الأعطال ت. سوف نفعلضع في اعتبارك خيارات المحرك التي تختلف فقط في سرعة دوران العمود المرفقي في الوضع الاسمي. دع طبيعة التغييرات في هذه المعايير تكون هي نفسها كما في الشكل. 1.14، حيث يتم الإشارة إلى النقاط القصوى بالنجمة. من الشكل يتبين أن الحد الأقصى للوقت بين حالات الفشل تي*يتم تحقيقه عند سرعة العمود المرفقي ص1،والحد الأقصى من القوة ني- في ص2.الخيار الأفضل للنظام (أي المحرك) الذي يتم فيه التشغيل المتزامن ت= تي*و ني = ن * ه،في مشكلتنا، من الواضح أنه لا يمكن أن يكون كذلك.
ومن المثال أعلاه يتبين أن أي قرار يتم بالاختيار الخيار الأفضلعندما يكون عدد المعايير المثلى أكثر من واحد، كقاعدة عامة، سيكون حلا وسطا. ما هو مخفي في التعريف أعلاه للأمثل وراء عبارة "العديد من الأنظمة الممكنة".
إذا، عند البحث عن الحل الأمثل لمشكلة ذات معيار واحد، تتغير معلمة المتغير في النطاق أ جنيه استرليني × جنيه استرليني ب، ثم يمكنك فرز جميع قيمها بطريقة أو بأخرى وبالتالي العثور على الحد الأقصى للمعيار الأمثل. عندما نفكر في خيارات للأفكار البناءة ونرغب في تصميم نظام تقني هو الأمثل وفقا للفكرة البناءة التي تقوم عليها، فحتى من الناحية النظرية لا تتاح لنا الفرصة للخوض في جميع الحلول، لأن عدد المؤشرات التي تميز النظام الفكرة البناءة غير مؤكدة، وقد تكون لا نهاية لها. من هنا يتضح أنه بالمعنى الدقيق للكلمة من المستحيل إنشاء نظام مثالي، وبالتالي نظام محرك احتراق داخلي مثالي.
وفي الوقت نفسه، لتمييز المحركات وأنظمتها عن غيرها التي تم إنشاؤها بالطرق التقليدية، سوف نطلق على المحرك (النظام) الأمثل الذي تم تنفيذ إجراء التحسين عليه باستخدام معيار واحد أو عدة معايير مدرجة في عدد مؤشرات الجودة.
النسبية الأمثل.
فيما يتعلق بما سبق، فإن مفهوم الحل الأمثل ليس فئة مطلقة، فهو صالح فقط في ظل الشروط المحددة عند تحديد مشكلة التحسين. بادئ ذي بدء، يعتمد اختيار الخيار الأمثل بشكل كبير على ما هو مقبول كمعيار وقيود مثالية.
يجب أن يكون واضحًا أنه عند تحسين المحرك بنظام معين من القيود، إذا تم أخذ المعيار الأمثل كقوة فعالة، فسنحصل على مجموعة واحدة من معلمات التصميم المثالية، إذا تم تحسين المحرك من خلال استهلاك وقود محدد، مجموعة أخرى، وأخيرًا، إذا تم تحسين المحرك من خلال خصائص الجر، - ثالثًا.
دعونا نعطي مثالا. لنفترض أنه عند إعداد مشكلة تحسين محرك ديزل بقدرة معينة، فإن القيمة الحدية المخصصة للمورد تجديد كبير ص = 5000 ساعة من المحتمل أنه نتيجة لعملية تحسين المحرك سيكون لدينا تصميم محرك عالي السرعة. إذا، مع تساوي الأمور الأخرى، قمنا بتعيين قيمة المورد المحدد ص = 100000 ساعة، فسنحصل على محرك مثالي منخفض السرعة أو سنجد أن المشكلة المطروحة ليس لها حل (إذا كان هناك قيود على أبعاد المحرك ووزنه).
في المسائل متعددة المعايير، لا تزال نتائج اختيار الحل الأمثل إلى حد كبيرتعتمد على صياغة المشكلة، لأنه من الضروري بالإضافة إلى ذلك تحديد قاعدة لاختيار الحلول المثلى - مبدأ الأمثل.
ويترتب على ما سبق أن أي تحسين هو أمر نسبي، وعند استخدام مصطلح "النظام الأمثل"، من الضروري تحديد الظروف التي يتم فيها ضمان الأمثل.
تصنيف النموذج.
النمذجةهي وسيلة قوية للمعرفة العلمية والتقنية، حيث لا يتم دراسة الكائن نفسه، ولكن بعض النظام الوسيط (طبيعي أو اصطناعي) قادر على توفير معلومات حول الكائن الذي يمكن التعرف عليه في الجانب الضروري للباحث بناءً على المهام التي تواجهه .
لقد أصبحت النمذجة جزءا لا يتجزأ من التكنولوجيا لدرجة أننا في كثير من الأحيان لا نلاحظ أننا نتعامل مع النماذج. حاليًا، أي كائن تقني، قبل أن يتجسد في المعدن، يمر بمراحل، إذا جاز التعبير، من وجود النموذج في شكل:
الرسومات، والحسابات، والنماذج، والمنشآت التجريبية، وما إلى ذلك.
وفي الواقع، لم يتم تصميم الكائن نفسه، ولكن نماذجه، التي يتم تنفيذها بعد ذلك، بعد التحولات المناسبة، في شكل كائن.
سوف نفهم من خلال نموذج النظام الفني أوصفه، الذي تم تجميعه بأي لغة، أو أي نظام تقني آخر في،قادرة على استبدال النظام أفي جانب أو آخر أثناء تصميمها أو بحثها أو إدارتها.
يمكن نمذجة أي نظام بعدد لا حصر له من الطرق. هذه المجموعة محددة ومحدودة
أولاً أهداف النظام
ثانياً: أغراض النمذجة
ثالثا، الوسائل التقنية لبناء النماذج، وأخيرا، القدرات الإبداعيةالمبدعين الذين يقعون.
يعد استخدام النماذج مناسبًا لعدة أسباب:
1) التعامل مع النموذج أسهل؛
2) في أغلب الأحيان يمكننا أن نعرف المزيد عن النموذج مقارنة بالأصل؛
3) يتيح لك النموذج الحصول على فكرة عن المواقف القصوى التي قد يجد النظام نفسه فيها، دون أي خطر على المعدات أو حياة الإنسان؛
4) النموذج عادة ما يكون أرخص بكثير من النموذج الأصلي، واستخدامه يوفر الوقت.
اليوم يمكننا أن نقول بالتأكيد أن النهج المنهجي مستحيل دون الاستخدام الواسع النطاق للنمذجة. النماذج ضرورية بشكل أساسي لأداء مثل هذه الأعمال مثل دراسة قوانين عمل الأنظمة، مع مراعاة علاقاتها مع البيئة الخارجية؛
التنبؤ بسلوك الأنظمة أو خصائصها في مواقف معينة والتنبؤ بالمواقف المثيرة للاهتمام؛
اختيار وتحسين المعلمات وخصائص تشغيل الأنظمة؛
إدارة تصميم وإنتاج وتشغيل الأنظمة.
يمكن تقسيم مشاكل البحث التي يمكن حلها باستخدام النمذجة إلى أربع مجموعات:
مشاكل التحليل المباشرة، التي يتم فيها تحديد رد فعل النظام ببنية وخصائص معينة على الإجراء الذي يحدث عليه؛
مشاكل التحليل العكسي، والتي يتم فيها تحديد الاضطرابات التي تسببت في هذا التفاعل، بناءً على تفاعل معروف لنظام له بنية وخصائص معروفة؛
مشاكل التوليف، التي تتطلب العثور على هيكل النظام ومعلماته التي توفر الخصائص المحددة؛
المشكلات الاستقرائية التي تعتبر حلولها ضرورية لاختبار الفرضيات وتوضيح أوصاف النظام وتحديدها خصائص معينةأنظمة.
يمكن تقسيم جميع النماذج إلى مجردة ومادية. خلاصة سوف نسمي النماذج التي هي الأوصاف, والنماذج المنفذة على شكل أنظمة تقنية أو إلكترونية أو مجمعة،- مادة .
النماذج المجردة هي نظم المعلومات؛ لا يمكن أن توجد بدون وسائط تخزين المواد. تشمل النماذج المجردة: النماذج اللفظية (على سبيل المثال، أوصاف تصميم المحرك وتعليمات التشغيل)، والنماذج الرسومية (الرسم)، وأخيرًا، النماذج الرياضية، والتي تستخدم في المقام الأول لغات الرموز الرياضية لأغراض الوصف.
ومن ناحية أخرى، هناك نماذج مجردة للأنظمة ونماذج مجردة للعمليات على الأنظمة. سوف نسمي هذا الأخير نماذج التشغيلفهي تعمل على أداء العمليات المختلفة التي يتم إجراؤها على النماذج المجردة والمادية.
يمكن اعتبار العملية على النموذج هي النموذج نفسه, إذا تم تقديم نموذج التشغيل كنموذج لعمل نظام فائق معقد، والذي يتضمن النظام الذي يتم تنفيذ العملية عليه والنظام الذي يقوم بتنفيذ العملية- شخص أو جهاز كمبيوتر أو نظام إنسان آلي.
تنقسم النماذج المادية إلى مادية وتناظرية.
النماذج الفيزيائيةلها نفس الطبيعة الفيزيائية للعمليات مثل النظام الذي يتم تصميمه . في النماذج التناظرية يتم استبدال العمليات الحقيقية التي تحدث في النظام المحاكي بعمليات ذات طبيعة فيزيائية مختلفة، والتي لها أنماط مشتركة مع العمليات الحقيقية .
الكائن التقني هو جهاز أو طريقة أو مادة موجودة بالفعل أنشأها الإنسان ومصممة لتلبية احتياجات معينة.
تتكون جميع الأشياء التقنية من عناصر تشكل أجزاء لا تتجزأ من الكل. إذا كان عمل عنصر واحد من كائن تقني يؤثر على عمل عنصر آخر، فإن هذه الكائنات التقنية (على عكس الوحدات) تسمى عادةً الأنظمة التقنية (TS).
النظام التقني عبارة عن مجموعة من العناصر المترابطة لكائن تقني، مجتمعة لأداء وظيفة محددة، مع امتلاك خصائص لا يمكن اختزالها إلى مجموع خصائص العناصر الفردية.
أنواع الأنظمة التقنية.
العناصر التي تشكل النظام الفني ليست سوى أجزاء غير قابلة للتجزئة نسبيًا من الكل. على سبيل المثال، تشتمل آلة النجارة على العديد من الأجزاء المعقدة: الإطار، والحركة الرئيسية، وآليات التغذية، والأساس، والضبط، والضبط، والتحكم والقيادة. في الوقت نفسه، في نظام "ورشة النجارة" الذي يحتوي على عدد كبير من الآلات المختلفة، يمكن اعتبار آلة منفصلة عنصرًا، أي كلًا لا يتجزأ. في هذا الصدد، فيما يتعلق بنظام "الآلة"، يسمى "ورشة النجارة". النظام الفائق، والأجزاء المذكورة أعلاه من الجهاز هي الأنظمة الفرعية.بالنسبة لأي نظام، يمكن التمييز بين النظام الفرعي والنظام الفائق. بالنسبة لنظام "آلية الحركة الرئيسية للآلة"، فإن أجزاء مبيت المحمل والعمود وأداة القطع ستكون أنظمة فرعية، وستكون الآلة نظامًا فائقًا. تؤدي بعض الأنظمة وظائف معاكسة فيما يتعلق بنظام معين. يطلق عليهم الأنظمة المضادة. على سبيل المثال، السفينة السطحية والغواصة والمحرك والفرامل هي كائنات تعمل بشكل عكسي.
المثالية للأنظمة التقنية.
تتطور الأنظمة التقنية وفقًا لقانون التطور التدريجي. وهذا يعني أنه في نظام كل جيل، يتم تحسين معايير التطوير حتى تقترب من الحد الأقصى العالمي. يسعى كل نظام تقني إلى تحقيق المثل الأعلى عندما تكون معلماته من الوزن والحجم والمساحة وما إلى ذلك. تقترب من التطرف. النظام الفني المثالي هو الذي لا يبدو أنه موجود، ويتم تنفيذ وظائفه بالكامل من تلقاء نفسه. يعد قانون المثالية ذا قيمة لأنه يقترح الاتجاه الذي يجب أن يتطور فيه النظام الفني الفعال. من المقبول عمومًا أن النظام يكون مثاليًا إذا كان يحتوي على واحد أو أكثر من العناصر الخصائص التالية:
1. أبعاد النظام تقترب أو تتطابق مع أبعاد الجسم الذي تتم معالجته أو نقله، وتكون كتلة النظام أقل بكثير من كتلة الجسم. على سبيل المثال، في العصور القديمة، تم تخزين المواد السائبة ونقلها في أوعية طينية، والآن في أكياس.
2. يجب أن تقترب كتلة وأبعاد النظام الفني أو عناصره الوظيفية الرئيسية من الصفر، وفي الحالة القصوى تكون مساوية للصفر، عندما لا يكون هناك جهاز، ولكن يتم تنفيذ الوظيفة المطلوبة. على سبيل المثال، يتم تقسيم الخشب إلى أجزاء باستخدام المنشار. ولكن الآن ظهرت أنظمة الليزر لهذه الأغراض. يبدو أنه لا توجد أداة قطع، ولكن يتم تنفيذ وظائفها.
3. يميل وقت معالجة الكائن إلى الصفر أو يساويه (يتم الحصول على النتيجة فورًا أو على الفور). الطريقة الرئيسية لتحقيق هذه الخاصية هي تكثيف العمليات وتقليل عدد العمليات ودمجها في المكان والزمان.
4. كفاءة النظام المثالي تميل إلى الوحدة، واستهلاك الطاقة يميل إلى الصفر.
5. تؤدي جميع أجزاء النظام المثالي عملاً مفيدًا دون توقف إلى أقصى حد لقدراتها التصميمية.
6. يعمل النظام لأجل غير مسمى منذ وقت طويلدون توقف أو إصلاحات.
7. يعمل النظام دون تدخل بشري.
8. لا يوجد نظام مثالي تأثير ضارعلى الناس والبيئة
وصف الأنظمة التقنية
معايير التطوير الأشياء التقنية
مفهوم الأشياء التقنية والأنظمة والتقنيات التقنية
غالبًا ما يتجلى النشاط الإبداعي البشري في تطوير أنشطة جديدة وأكثر تقدمًا في التصميم وأكثر كفاءة في التشغيل. الأشياء التقنية(إلى و التقنياتتصنيعها.
وفي الأدبيات الرسمية المتعلقة بالبراءات، تلقى مصطلحا "الشيء التقني" و"التكنولوجيا" اسمي "جهاز" و"طريقة"، على التوالي.
كلمة "شيء"يشير إلى شيء يتفاعل معه الشخص (الموضوع) في أنشطته المعرفية أو الموضوعية العملية (الكمبيوتر، مطحنة القهوة، المنشار، السيارة، إلخ).
كلمة "تقنية" تعني ذلك نحن نتحدث عنليس عن أي كائنات تقليدية أو مجردة، وهي " الأشياء التقنية».
تستخدم الكائنات التقنية من أجل: 1) التأثير على أشياء العمل (المعادن والخشب والنفط وما إلى ذلك) أثناء الإنشاء الأصول المادية; 2) استقبال ونقل وتحويل الطاقة؛ 3) البحث في قوانين تطور الطبيعة والمجتمع؛ 4) جمع وتخزين ومعالجة ونقل المعلومات؛ 5) إدارة العمليات التكنولوجية; 6) إنشاء مواد ذات خصائص محددة سلفا؛ 7) الحركة والاتصالات. 8) الخدمات الاستهلاكية والثقافية؛ 9) ضمان القدرة الدفاعية للبلاد، وما إلى ذلك.
الكائن الفني هو مفهوم واسع. هذا سفينة فضائيةومكواة وكمبيوتر وحذاء وبرج تلفزيون ومجرفة حديقة. يخرج الصيانة الأولية، يتكون من عنصر مادي واحد فقط (هيكلي). على سبيل المثال، الدمبل الحديد الزهر، ملعقة كبيرة، غسالة معدنية.
جنبا إلى جنب مع مفهوم "الكائن الفني"، يتم استخدام مصطلح "النظام الفني" على نطاق واسع.
النظام الفني (TS) –هذا مجموعة معينةعناصر مترابطة بشكل منظم، ومصممة لتلبية احتياجات معينة، لأداء وظائف مفيدة معينة.
يتكون أي نظام تقني من عدد من العناصر الهيكلية (الروابط، الكتل، الوحدات، التجميعات)، تسمى الأنظمة الفرعية، والتي يمكن أن يكون عددها مساويا لـ N. وفي الوقت نفسه، تحتوي معظم الأنظمة التقنية أيضًا على أنظمة فائقة - كائنات فنية ذات مستوى أعلى المستوى الهيكلي، الذي تم تضمينه كعناصر وظيفية. يمكن أن يشتمل النظام الفائق على نظامين تقنيين إلى نظام M (الشكل 2.1).
تؤدي الكائنات (الأنظمة) التقنية وظائف (عمليات) معينة لتحويل المادة (الكائنات الحية وغير الحية) أو إشارات الطاقة أو المعلومات. تحت تكنولوجياتعني طريقة أو طريقة أو برنامج لتحويل إشارات المادة أو الطاقة أو المعلومات من حالة أولية معينة إلى حالة نهائية معينة باستخدام الأنظمة التقنية المناسبة.
أي TO في تفاعل معين مع البيئة. يمكن أن يحدث تفاعل TO مع البيئة المعيشية وغير الحية المحيطة من خلال قنوات اتصال مختلفة، والتي يمكن تقسيمها بشكل مفيد إلى مجموعتين(الشكل 2.2.).
المجموعة الأولىيشمل تدفقات المادة والطاقة وإشارات المعلومات المرسلة من بيئةمن، المجموعة الثانية –التدفقات المنقولة من منشأة الصيانة إلى البيئة.
أ - تأثيرات المدخلات المحددة وظيفيًا (أو التحكم فيها)، وتدفق المدخلات إلى العمليات المادية التي يتم تنفيذها؛
ج - تأثيرات المدخلات القسرية (أو المزعجة): درجة الحرارة، الرطوبة، الغبار، وما إلى ذلك؛
S t - تأثيرات المخرجات المحددة وظيفيًا (أو المنظمة أو الخاضعة للرقابة)، وتدفقات مخرجات العمليات المادية المنفذة في الكائن؛
ج- تأثيرات الإخراج القسري (المزعج) على شكل مجالات كهرومغناطيسية، وتلوث المياه، والغلاف الجوي، وما إلى ذلك.
تعد معايير تطوير الصيانة من أهم معايير (مؤشرات) الجودة ولذلك يتم استخدامها عند تقييم جودة الصيانة.
إن دور معايير التطوير مهم بشكل خاص في تطوير منتجات جديدة، عندما يسعى المصممون والمخترعون في سعيهم إلى تجاوز مستوى أفضل الإنجازات العالمية، أو عندما ترغب الشركات في شراء المنتجات النهائية من هذا المستوى. ولحل مثل هذه المشاكل، تلعب معايير التطوير دور البوصلة، التي تشير إلى اتجاه التطوير التدريجي للمنتجات والتقنيات.
لا تحتوي أي معدات تقنية على معايير تطوير واحدة، بل لديها عدة معايير، لذلك عند تطوير المعدات التقنية لكل جيل جديد، فإنها تسعى جاهدة لتحسين بعض المعايير قدر الإمكان دون تفاقم معايير أخرى.
عادةً ما يتم تقسيم المجموعة الكاملة لمعايير التطوير الفني إلى أربع فئات (الشكل 3.3):
· وظيفي،توصيف مؤشرات تنفيذ وظيفة الكائن؛
· التكنولوجيةمما يعكس إمكانية وتعقيد التصنيع إلى؛
· اقتصاديتحديد الجدوى الاقتصادية لتنفيذ الوظيفة باستخدام TO المدروسة؛
· الأنثروبولوجيةتتعلق بتقييم تأثير العوامل السلبية والإيجابية على الشخص من المعدات التي أنشأها.
لا يمكن لمعيار واحد أن يصف بشكل كامل فعالية المعدات التقنية المطورة أو فعالية عملية إنشائها. وبناء على ذلك، عند البدء في إنشاء معدات تقنية جديدة، يشكل المطورون مجموعة من المعايير (مؤشرات الجودة) لكل من الكائن الفني وعملية إنشائه. يُطلق على إجراء اختيار المعايير والاعتراف بدرجة الأهمية استراتيجية الاختيار.
وفي الوقت نفسه، يتم تنظيم مجموعة المعايير من قبل GOST. مؤشرات الجودةمقسمة إلى 10 مجموعات:
1. التعيينات؛
2. الموثوقية.
3. الاستخدام الاقتصادي للمواد والطاقة؛
4. المؤشرات المريحة والجمالية.
5. مؤشرات التصنيع.
6. مؤشرات التقييس.
7. مؤشرات التوحيد.
8. مؤشرات السلامة.
9. براءات الاختراع والمؤشرات القانونية؛
10. المؤشرات الاقتصادية.
يمكن تمثيل كل كائن تقني (نظام) بأوصاف لها تبعية هرمية.
الحاجة (وظيفة ).
تحت يحتاجيشير إلى رغبة الشخص في الحصول على نتيجة معينة في عملية تحويل أو نقل أو تخزين المادة والطاقة والمعلومات. يجب أن يحتوي وصف احتياجات P على معلومات:
د - عن عمل يؤدي إلى إشباع حاجة من المصلحة؛
ز - حول موضوع أو موضوع المعالجة التكنولوجية الذي يتم توجيه الإجراء د إليه؛
ن - حول وجود شروط أو قيود يتم بموجبها تنفيذ هذا الإجراء.
