Tekniske systemers egenskaber som forskningsobjekter. Begrebet tekniske systemer, lovene for strukturen og udviklingen af ​​tekniske systemer

En teknik til modellering af objektmodeller af komplekse tekniske systemer er blevet udviklet. Teknikken er baseret på klassificering af tekniske systemer. Eksisterende klassifikationssystemer efter type og sammensætning af tekniske systemer tages i betragtning. Det konkluderes, at de eksisterende klassifikationssystemer ikke er nok til at bygge en metode til modellering af komplekse tekniske systemer. Der foreslås en klassificering af tekniske systemer i henhold til strukturen af ​​dets elementer, herunder tre typer strukturer: park, netværk og lineær. En teknik til at konstruere en objektmodel af tekniske systemer med et netværk og lineær struktur overvejes. Metoden til at konstruere objektmodeller gør det muligt at tage højde for funktionerne i infrastrukturen for et teknisk systems funktion, sammenkoblingen af ​​komplekser af tekniske systemer såvel som strukturen af ​​det udstyr, der bruges i komplekser af tekniske systemer .

teknisk system

klassificering af tekniske systemer

teknisk systemstruktur

1. GOST 27.001-95 System af standarder "Plidelighed i teknik".

2. Kirillov N.P. Tegn på en klasse og definitionen af ​​begrebet "tekniske systemer" // Aviakosmicheskoe instrumentostroenie. - 2009. - Nr. 8.

3. OK 005-93 All-russisk produktklassificering.

4. PR 50.1.019-2000 Grundlæggende bestemmelser i det forenede klassifikations- og kodningssystem for teknisk, økonomisk og social information og forenede dokumentationssystemer i Den Russiske Føderation.

5. Khubka V. Teori om tekniske systemer. – M.: Mir, 1987. – 202 s.

I opgaverne med at designe automationssystemer til styring af organisatoriske og tekniske systemer (OTS) er en vigtig plads optaget af problemet med modellering af den tekniske del af sådanne systemer. De mange forskellige typer af den tekniske komponent af OTS, kompleksiteten af ​​dens struktur kræver udvikling af fælles tilgange til modellering af tekniske systemer.

Formuleringen af ​​begrebet teknisk system (TS) afhænger af opgaven. Det grundlæggende element i OTS kontrolautomatiseringssystemer er informationsmiljøet, som indeholder information om strukturen af ​​det tekniske system. Derfor, når vi modellerer tekniske systemer til løsning af OTS-automatiseringsproblemer, kan vi begrænse os til følgende definition: "Et teknisk system er et sammenkoblet sæt tekniske objekter designet til at udføre visse funktioner." Her er et teknisk objekt ethvert produkt (element, enhed, delsystem, funktionel enhed eller system), der kan betragtes separat.

Klassificering af tekniske systemer

Det er tilrådeligt at underordne udviklingen af ​​modeller af tekniske systemer til et sæt regler, som vil strømline processen med at skabe en model og forbedre kvaliteten af ​​modelleringen. Den vigtigste af disse regler er brugen af ​​klassificeringen af ​​tekniske systemer som grundlag for at konstruere en model af et teknisk system. Tilstedeværelsen af ​​en klassificering af tekniske systemer gør det muligt at identificere typen af ​​struktur af et komplekst teknisk system, hvilket gør det muligt at nedbryde systemet i overensstemmelse med den typiske struktur.

Klassificering i forhold til sammensætningen af ​​tekniske systemer

Lad os overveje de eksisterende klassifikationssystemer for tekniske systemer. Alle tekniske genstande, der produceres på virksomheder, har klassifikationsfunktioner i overensstemmelse med det fælles system til klassificering og kodning af teknisk, økonomisk og social information (ESKK). Hovedformålet med klassificering i ESKK-systemet er at organisere information om objekter, hvilket sikrer deling af disse oplysninger mellem forskellige subjekter. Af klassifikatorerne præsenteret i ESKK, for problemet med modellering af tekniske systemer, er den All-Russian Product Classifier (OKP) af største betydning, som indeholder en liste over koder og navne på hierarkisk klassificerede produktgrupper.

For problemet med at modellere strukturen af ​​et teknisk system er det mest interessante klassificeringen efter kompleksitetsniveauet af det tekniske system. Der skelnes mellem følgende sværhedsgrader:

I. Strukturelement, maskindetalje.

II. Knude, mekanisme.

III. Maskine, instrument, enhed.

IV. Installation, virksomhed, industrikompleks.

Ved udvikling af klassificeringen af ​​tekniske systemer er det nødvendigt at tage hensyn til principperne for opdeling af produkter i dele, som er accepteret i Unified System for Design Documentation. GOST 2.101-68 "Produkttyper" definerer et produkt som en vare eller et sæt varer fremstillet i en virksomhed og opdeler produkter i følgende typer:

• Detaljer - produkter, der ikke har komponenter.
• Samlingsenheder - produkter bestående af flere dele.
• Komplekser - to eller flere produkter designet til at udføre indbyrdes relaterede operationelle funktioner.

Ved at sammenligne klassifikationerne efter kompleksitetsniveau og efter produkttyper kan vi drage følgende konklusioner:

• Begge klassifikationer fremhæver en detalje som det enkleste objekt.
• Konceptet for en samleenhed svarer til både begrebet en node og begrebet en maskine (enhed, apparat).
• Begreberne et industrielt kompleks (installation) og et kompleks som en type produkt afspejler den samme egenskab - kombinationen af ​​dele til en enkelt helhed.

Ved at kombinere klassificeringen i henhold til kompleksitetsniveauet, produkttyper og produkttyper introducerer vi følgende elementer i klassificeringen i henhold til sammensætningen af ​​det tekniske system:

• Et teknisk system er et sæt af tekniske objekter, der udfører en bestemt funktion svarende til formålet med dets oprettelse.
• Udstyr - et produkt, der er et produkt.
• En node er en del af et produkt, der er samlet efter en montagetegning.
• Detalje - et stykke udstyr eller en enhed lavet af et homogent materiale, fremstillet i henhold til en detaljeret tegning.
• Udstyrskompleks - to eller flere udstyr designet til at udføre fælles funktioner.

En node og en del er elementer af udstyr, og et kompleks er en kombination af udstyr. Kombinationen af ​​udstyr i komplekser kan opdeles i associationsniveauer - et kompleks af de øvre, mellemste og nedre niveauer.

Ris. 1. Hierarkisk opbygning af det tekniske system

Klassificering i form af strukturen af ​​det tekniske system

Det tekniske system som en integreret del af det organisatoriske og tekniske system kan henføres til en af ​​følgende strukturelle repræsentationer:

• Liste (park) struktur af homogene objekter, mellem hvilke der ikke er nogen interaktion. Hvert objekt udfører sin funktion.
• Et teknisk systems netværksstruktur er et sæt tekniske objekter, mellem hvilke der er interaktion. For denne type struktur er det nødvendigt at beskrive ikke kun de tekniske objekter selv, men også en beskrivelse af elementerne i det tekniske netværk, hvorigennem interaktionen mellem tekniske objekter finder sted;
• Strukturen af ​​et lineært teknisk system.

Et eksempel på en flådestruktur er en køretøjsflåde eller en virksomhedsudstyrsflåde. Et eksempel på en netværksstruktur er et byvarmeforsyningssystem, herunder en centralvarmestation (CHS), et sæt varmepunkter (TP) og varmenetværk til overførsel af varmebærer fra DH til TP og fra dem til beboelsesejendomme.

Et eksempel på opbygningen af ​​et lineært teknisk system er et jernbanespor, som er dannet af en række lokale og lineære tekniske strukturer - sporets overbygning, bestående af skinner, sveller, befæstelser og ballast samt kunstige strukturer.

Et teknisk systems netværksstruktur adskiller sig fra parkstrukturen ved tilstedeværelsen af ​​en netværkskomponent, der sikrer sammenkobling af elementer. Dette giver os mulighed for at betragte parkstrukturen som et særligt tilfælde af netværksstrukturen.

Modellering af strukturen af ​​tekniske systemer

Opgaven med at modellere strukturen af ​​et teknisk system er at vise et teknisk systems strukturelle egenskaber, en beskrivelse af dets individuelle delsystemer og elementer. Afhængigt af målene for automatiseringsprojektet vil det samme tekniske system være repræsenteret af forskellige modeller. Forskellen mellem modellerne af det tekniske system vil være i fuldstændigheden og detaljeringen af ​​beskrivelsen af ​​det tekniske systems strukturelle egenskaber. Fuldstændigheden af ​​beskrivelsen af ​​TS bestemmes af den del af komplekset af tekniske objekter, der vil blive taget i betragtning i TS-modellen. Detaljerne i beskrivelsen af ​​TS bestemmes af niveauet af hierarkiet, op til hvilket elementerne i TS vil blive taget i betragtning.

Objektmodel af et teknisk system

Grundmodellen for et teknisk system er dets objektmodel. Objektmodellen for det tekniske system TS afspejler dets struktur og skal besvare spørgsmålet: "Hvilke dele består hvert element af det tekniske system af?". Brugen af ​​princippet om at opdele helheden i dele bestemmer den hierarkiske karakter af objektmodellen for det tekniske system.

Lad os overveje problemerne med at konstruere en objektmodel for et netværk og lineært teknisk system.

Objektmodel af et netværksteknisk system

Konstruktionen af ​​objektmodellen er baseret på analysen af ​​følgende tekniske dokumentation:

• Ordning for arrangement af komplekser af det tekniske system og forklaringer til det.
• Driftsdokumentation for hver type udstyr, der anvendes i det tekniske system.
• Teknisk dokumentation for netværkskomplekset.

Layoutskemaet giver dig mulighed for at bestemme placeringen af ​​elementerne i det tekniske system i forhold til elementerne i infrastrukturen for det tekniske systems funktion. For et teknisk system placeret inden for byen er genstandenes placering angivet i forhold til gader og huse. For et teknisk system placeret i en industrivirksomhed er objekternes position angivet i forhold til butiksnummeret og cellenummeret i denne butik, som er dannet af understøttende søjler. Andre metoder til at angive objekters position i forhold til elementerne i infrastrukturen for køretøjets funktion kan anvendes. Layoutdiagrammet angiver komplekserne af det tekniske system, netværkselementer, der sikrer samspillet mellem komplekserne og elementer i infrastrukturen for det tekniske systems funktion. Et eksempel på layoutet er givet i fig. 2. Diagrammet viser et teknisk system bestående af 4 sæt tekniske midler (CTS 1, 2, 3, 4) og et fysisk netværk, der forener CTS i et enkelt system. Gitter (A, B, C, D; 1, 2, 3, 4) bruges til at placere elementerne i det tekniske system i systemet for funktion af det tekniske system.

Baseret på analysen af ​​den tekniske systemniveaumodel er det nødvendigt at identificere:

• Typer af tekniske systemkomplekser.
• Typer af elementer i ingeniørnetværk.

Typer af komplekser af tekniske systemer bestemmes af kriteriet for den samme interne struktur. For hver type teknisk systemkompleks er det nødvendigt at bygge sin egen model, som viser de tekniske systemkomplekser på lavere niveau og de typer udstyr, der bruges i dette kompleks.

Ris. 2. Ordning for placeringen af ​​komplekserne af det tekniske system

Ris. 3. Objektmodel af det tekniske systemkompleks

Da hver type udstyr har sin egen interne struktur, er det nødvendigt at bygge sin egen model for hver type udstyr, hvor dette udstyr er opdelt i enheder og dele.

Den sidste fase i udviklingen af ​​en model af et netværksteknisk system er udviklingen af ​​en model af tekniske netværk. På analysestadiet af layoutet af det tekniske system og dets forklaring er det nødvendigt at identificere de typer tekniske objekter, der bruges til at bygge TS'ens tekniske netværk. Overvej en model af et ingeniørnetværk ved at bruge eksemplet på et rørledningsnetværk, hvis hovedelementer er vist i diagrammet.

Et karakteristisk træk ved rørledningsnettet er, at nogle af dets elementer (rør, forbindelseselementer) er fremstillet i henhold til monteringsskemaet, og en del (fittings) er en bestemt type udstyr. I de fleste tilfælde er det dog ikke nødvendigt at modellere armeringens indre struktur.

Ris. 4. Udstyrsobjektmodel

Ris. 5. Objektmodel af det tekniske systems netværksstruktur

Objektmodel af et lineært teknisk system

Et træk ved det lineære tekniske system er brugen af ​​tekniske objekter til at danne infrastrukturen. Lad os overveje problemerne med at skabe en objektmodel af et distribueret teknisk system på eksemplet med et jernbanespor.

Jernbanesporet er et komplekst kompleks af lineære og koncentrerede tekniske strukturer og faciliteter, der er placeret i den rigtige vej. Hovedelementet i jernbanesporet er skinnesporet, som er dannet af skinner, sveller, fastgørelseselementer og andre elementer, der tilsammen udgør sporets overbygning. Banens øverste struktur lægges på underlaget. I krydset mellem jernbanesporet med floder, kløfter og andre forhindringer lægges sporets øverste struktur på kunstige strukturer. Sporskifter er blandt jernbanesporets vigtige enheder, da hele jernbanesporenes komplekse struktur er baseret på deres adskillelse (forbindelse), som opstår i sporskiftet.

Det tekniske system er et sæt jernbanespor, der repræsenterer en enkelt helhed - den infrastrukturelle del af jernbanen som en integreret del af det organisatoriske og tekniske system. Faktisk omfatter infrastrukturdelen af ​​jernbanen udover jernbanesporet også el-, signal- og kommunikationsudstyr. Jernbanesporet er dog det strukturelle element i jernbaneinfrastrukturen.

Fra et geometrisk synspunkt er et jernbanespor et netværk bestående af knudepunkter og buer. Buer er sektioner af et jernbanespor mellem to knudepunkter. Noder er objekter, der forbinder flere sektioner af et jernbanespor.

Et jernbanesporlayout er en samling af noder og buer, hver med et unikt navn.

Ris. 6. Layout af objekter i et lineært teknisk system

For at repræsentere elementerne i et lineært teknisk system er det nødvendigt at præsentere en hierarkisk struktur af objekter, der tilsammen danner dette system. Hvis vi kun er begrænset til hovedelementerne, så kan modellen af ​​infrastrukturdelen af ​​jernbanen præsenteres i det følgende diagram (fig. 7).

Ris. 7. Model af jernbaneanlæg

Skinner, sveller, fastgørelseselementer er produkter (dele), der samles hos specialiserede virksomheder til teknologiske komplekser, som derefter lægges på jernbanesporet. Sådanne komplekser kan være: et skinne- og svellergitter, hvor to skinner og det nødvendige antal sveller er forbundet ved hjælp af fastgørelseselementer; skinnepisk - flere skinner svejset sammen. Elementer af sporskifter fremstilles også på virksomheder som dele og samles til et enkelt teknisk objekt på installationsstedet. Kunstige strukturer er komplekse tekniske strukturer, der er bygget i henhold til specielle projekter. Modellen med kunstig struktur er udviklet efter samme regler som udstyrsmodellen.

Konklusion

Tekniske systemer har ofte en kompleks struktur, som kræver en strukturel tilgang til deres modellering. Modellering af tekniske systemer bør baseres på typificering af tekniske systemer og på analyse af de strukturelle egenskaber af både det tekniske system som helhed og dets individuelle elementer. Det centrale element i den tekniske systemmodel er udstyret som produkt, der produceres på virksomheden.

Anmeldere:

Panov A.Yu., doktor i tekniske videnskaber, leder af afdelingen for teoretisk og anvendt mekanik, Nizhny Novgorod State Technical University. R.E. Alekseev, Nizhny Novgorod;

Fedosenko Yu.S., doktor i tekniske videnskaber, professor, leder af afdelingen for informatik, kontrolsystemer og telekommunikation, Volga State Academy of Water Transport, Nizhny Novgorod.

Værket blev modtaget af redaktionen den 28. juli 2014.

Bibliografisk link

"...... De sidste ord i profeten Lustrogs bog lyder: "Lad alle sande troende bryde æg fra den ende, der er mere bekvem."
Jonathan Swift "Gullivers rejser"

Introduktion
Theory of Inventive Problem Solving (TRIZ), udviklet af en talentfuld ingeniør, opfinder og genial opfinder G.S. Altshuller, er bredt kendt og er uden tvivl det mest effektive værktøj til at løse tekniske problemer på nuværende tidspunkt. Et stort antal materialer er blevet udgivet på russisk og engelsk, hvor essensen af ​​teorien afsløres ganske fuldt ud for et indledende bekendtskab med den. Den bedste russisksprogede ressource er webstedet for Minsk OTSM-TRIZ Center (http://www.trizminsk.org), den bedste engelsksprogede ressource er det amerikanske TRIZ-Journal (http://www.triz-journal) .com). Efter at have studeret TRIZ fra bøger og artikler, kan man nemt undervise andre - materialet er så rigt og fascinerende, at interessen for lektionerne vil være sikret.
Men for en dybere forståelse af TRIZ er det nødvendigt at omhyggeligt forstå det præsenterede materiale, først og fremmest koncepterne og vilkårene for TRIZ. Meget i TRIZ er trods alt præsenteret som materiale til videre refleksion, og ikke som et sæt informationer til enkel udenadshukommelse.
Under mit arbejde for SAMSUNG som TRIZ-konsulent måtte jeg gentænke og seriøst gentænke alt, hvad jeg vidste om TRIZ før. Ved løsning af tekniske problemer, omgåelse af patenter fra konkurrerende virksomheder og udvikling af en prognose for udvikling af tekniske systemer, var det meget vigtigt at forstå det dybe indhold af hvert TRIZ-udtryk for at anvende dets værktøjer med maksimal effektivitet.
Et af de grundlæggende begreber i TRIZ og et af de vigtigste led i alle dets værktøjer uden undtagelse er konceptet "Technical System". Dette udtryk er introduceret i klassisk TRIZ uden definition, som en afledning af begrebet "System". Men ved nærmere undersøgelse bliver det klart, at dette koncept - "Technical System" - kræver yderligere specifikation. Til fordel for et sådant udsagn taler for eksempel det semantiske aspekt. Begrebet "Technical System" er oversat fra russisk til engelsk på to måder: "Technical System" og "Engineering System". Ved at bruge enhver søgemaskine på internettet er det let at se, at disse begreber praktisk talt svarer til forståelsen af ​​specialister, der er aktive i TRIZ. Eller tag for eksempel Victor Feys ordliste (http://www.triz-journal.com/archives/2001/03/a/index.htm), som simpelthen ikke forklarer nogen af ​​begreberne.
I denne artikel forsøgte jeg at beskrive min forståelse af begrebet "Teknisk System", som gradvist udviklede sig, efter at jeg havde brug for at kende den fulde sammensætning af det mindst effektive tekniske system for at løse et specifikt problem.

Et forsøg på at analysere begrebet "teknisk system"
Lad os først overveje, hvad et system generelt er.
Der er mange forskellige definitioner af et system. Den mest flotte, abstrakte, derfor absolut udtømmende, men næppe egnede til praktiske formål, definition blev givet af W. Gaines: "Et system er det, vi definerer som et system" . I praksis bruges definitionen af ​​A. Bogdanovs system oftest: "Et system er et sæt af indbyrdes forbundne elementer, der har en fælles (system) egenskab, der ikke er reduceret til egenskaberne for disse elementer" .

Hvad er et "teknisk system"?
Desværre er begrebet "Teknisk System" ikke direkte defineret af G. Altshuller. Det fremgår tydeligt af konteksten, at dette er en slags system relateret til teknologi, tekniske objekter. En indirekte definition af det tekniske system (TS) kan være de tre love formuleret af ham, eller rettere, de tre betingelser, der skal være opfyldt for dets eksistens:
1. Loven om fuldstændigheden af ​​dele af systemet.
2. Loven om "energetisk ledningsevne" af systemet.
3. Loven om koordinering af rytmen af ​​delene af systemet.

I henhold til loven om fuldstændighed af systemdele omfatter hvert køretøj mindst fire dele: motor, transmission, arbejdshus og styresystem.

Det vil sige, at der er en form for system, en maskine, bestående af tekniske objekter, delsystemer, som kan udføre den nødvendige funktion. Det inkluderer en fungerende krop, transmission og motor. Alt, hvad der styrer driften af ​​denne maskine, er placeret i "Control System" eller obskure "Cybernetic Part".
Vigtigt her er forståelsen af, at køretøjet er skabt til at udføre en eller anden funktion. Sandsynligvis skal det forstås, at et minimalt effektivt køretøj kan udføre denne funktion til enhver tid uden yderligere underbemanding. Tilgange til definitionen af ​​det tekniske system er præsenteret i bogen "Søg efter nye ideer", hvor definitionen af ​​"Udviklende tekniske system" er givet. V. Korolev berører dette spørgsmål i sine interessante undersøgelser. Nogle kritiske bemærkninger er viet til dette i N. Matvienkos materialer. Definitionen af ​​begrebet "teknisk system" i forhold til TRIZ er givet i bogen af ​​Y. Salamatov:

"Teknisk system er et sæt af ordnet interagerende elementer, der har egenskaber, der ikke er reduceret til egenskaberne af individuelle elementer og er designet til at udføre visse nyttige funktioner" .

Faktisk har en person en form for behov, for hvis tilfredsstillelse det er nødvendigt at udføre en bestemt funktion. Så det er nødvendigt på en eller anden måde at organisere systemet, der udfører denne funktion - det tekniske system - og tilfredsstille behovet.
Hvad er forvirrende i ovenstående definition af det tekniske system? Ordet "påtænkt" er ikke helt klart. Sandsynligvis er det trods alt ikke nogens ønsker, der er vigtigere her, men den objektive mulighed for at udføre den nødvendige funktion.
Hvad er for eksempel formålet med en metalcylinder med et aksialt hul med variabel diameter og et gevind i den ene ende?
Det er næsten umuligt at besvare et sådant spørgsmål. Diskussionen bliver straks til planen af ​​spørgsmålet "hvor kunne dette anvendes?".

Men er det muligt med denne definition at sige: for øjeblikket er dette ikke et teknisk system, men fra nu af er det allerede et teknisk system? Det er skrevet sådan: ".... TS dukker op, så snart et teknisk objekt opnår evnen til at udføre den vigtigste nyttige funktion uden en person." Og så siges det, at en af ​​tendenserne i udviklingen af ​​TS er fjernelsen af ​​en person fra dens sammensætning. Det betyder, at en person på et tidspunkt i udviklingen af ​​TS er en del af den. Eller ikke? Uklar.....

Sandsynligvis vil vi ikke forstå noget, hvis vi ikke finder svar på følgende spørgsmål: er en person en del af det tekniske system eller ej?

Efter at have interviewet mine bekendte fra Trizov modtog jeg en temmelig bred vifte af svar: fra et fast "nej", understøttet af referencer til armaturer, til et frygtsomt "ja, sandsynligvis".
Det mest originale af svarene: når bilen bevæger sig jævnt og i en lige linje, er personen ikke en del af dette tekniske system, men så snart bilen begynder at dreje, bliver personen straks en nødvendig og nyttig del af den.

Hvad har vi i litteraturen? Salamatov giver et eksempel, hvoraf det følger, at en mand med en hakke ikke er et køretøj. Desuden er hakken i sig selv ikke et teknisk system. Og buen er TC.
Men hvad er forskellen mellem en hakke og en bue? Buen har en energiakkumulator - en buestreng og en fleksibel stang, også i en god hakke, når man svinger, bøjes håndtaget og øger slagkraften, når man bevæger sig ned. Det bøjer lidt, men princippet er vigtigt for os. De arbejder med en bue i to bevægelser: først spændt, så frigivet, med en hakke - også. Hvorfor så sådan uretfærdighed?

Lad os prøve at finde ud af det.

Er den spidse træpind et Tech System? Det ligner det ikke. Og den automatiske pen? Sandsynligvis er dette et køretøj, og ret komplekst. Nå, hvad med printeren? Helt klart TS.
Hvad med en blyant? Hvem ved .... Det ser sådan ud: hverken det eller det. Måske kalde det et "simpelt teknisk system"? Bly eller sølv skrivepind? Spørgsmål .... Det er ikke engang en træspån, trods alt - et ædelmetal, men det er stadig langt fra håndtaget.

En moderne kapillarpen, en blyant, en spids pind og en printerspids – hvad har de til fælles? Nogle nyttige funktioner, som de i princippet kunne udføre: "efterlade et mærke på overfladen."
“Lanky Timoshka løber ad en smal sti. Hans fodspor er dine værker." Husk? Dette er en blyant. Og også en pind, en bly- eller sølvpen, en pen, en tusch, en printer, en trykpresse. Hvilket sæt! Og linjen er logisk...

Sandt nok, her opstår spørgsmålet igen.
Hvis alle disse objekter kan udføre den samme funktion, er de alle tekniske systemer. Og opdel dem ikke i komplekse og primitive. Hvis objekterne udfører de samme funktioner, så har de ikke kun det samme formål, men hierarkiniveauet skal også være det samme.
Eller omvendt - det hele er ingen TS. Nå, hvilket teknisk system er en spids pind? Hvor er hendes motor eller transmission? Men så viser det sig, at printeren heller ikke er et køretøj.

Lad os blive formelle.
Ethvert teknisk system skal udføre en nyttig funktion. Kan en spids pind gøre sit arbejde? Ingen. Og printeren?
Lad os lave et simpelt eksperiment. Lad os lægge pennen på bordet. Eller forenklet på papir. Lad os bare vente, indtil det begynder at udføre sin vigtigste nyttige funktion. Optræder ikke. Og det vil ikke fungere, før en person, en operatør, tager det i hånden, sætter det på et ark papir, og "... versene vil flyde frit."
Og printeren? Vil den begynde at udskrive, indtil brugeren afgiver en kommando til computeren, som igen sender kommandoen videre til printeren? Det vil sige, at uden at trykke på en knap, en stemmekommando eller i fremtiden en mental kommando, vil handlingen ikke finde sted.

Således opnås følgende. En kuglepen, en hakke, en printer, en cykel - ikke et køretøj. Mere præcist, ikke komplette køretøjer. Disse er simpelthen "systemer af tekniske objekter". Uden en person, en operatør, kan de ikke arbejde; ikke kan udføre deres funktion. Selvfølgelig kan de i princippet det, men i virkeligheden... På samme måde kan fire hjul, et karrosseri og en motorhjelm ikke transportere noget overalt... Selv en fuldt udstyret splinterny bil, fyldt med gas, med nøgler i tænding, er ikke et teknisk system, men blot "et system af tekniske objekter". Her vil operatøren, i almindelig sprogbrug, chaufføren, sætte sig på sin plads, tage rattet op, og straks bliver bilen til et teknisk system. Og alle andre tekniske objekter og systemer bliver komplette køretøjer og fungerer kun og udelukkende sammen med en person, en operatør.
Operatøren kan sidde inde i "systemet af tekniske objekter". Kan stå i nærheden af ​​den, væk eller tættere på. Han kan generelt programmere handlingen af ​​det tekniske system, tænde det og gå. Men under alle omstændigheder skal operatøren deltage i styringen af ​​køretøjet.
Og modsæt ikke rumskibet til hakken. Både den første og den anden er en større eller mindre del af nogle TS, som til normal udførelse af den vigtigste nyttige funktion skal suppleres med en eller flere operatorer.
Lad os huske på loven om fuldstændigheden af ​​dele af systemet, formuleret af G.S. Altshuller. TS opstår, når alle dens fire dele er til stede (fig. 1), og hver af dem skal være minimalt operative. Hvis mindst én del mangler, så er det ikke et teknisk system. Der er heller ikke noget køretøj, hvis en af ​​de fire dele er ubrugelig. Det viser sig, at det tekniske system er noget, der skal være helt klar til øjeblikkelig udførelse af sin vigtigste nyttige funktion uden yderligere bemanding. Som et skib klar til at sejle. Alt tankes, læsses, og hele besætningen er på plads.
Og uden en person er kontrolsystemet ikke noget, der er "minimalt operativt", men i princippet ubrugeligt, da det er underbemandet. Loven om fuldstændighed af dele af systemet er ikke opfyldt. Og loven om energiens gennemgang er ikke opfyldt. Der er et signal til styresystemet, og - stop. Der er ingen omvendt strøm af energi.
Og hvad med de "tekniske systemer", der med succes udfører deres nyttige funktion, men som slet ikke indeholder tekniske objekter? For eksempel en elektriker, der skifter en pære....

Det ser ud til, at der er et sådant særligt niveau af hierarki, hvor helheden af ​​objekter, elementer bliver til det faktiske tekniske system. Dette er niveauet for en bil med en chauffør, et videokamera med en operatør, en pen med en skribent, et automatiseret produktionskompleks med operatører, der lancerer og vedligeholder det, osv. Det vil sige, dette er det niveau, hvor et system dannes: et sæt naturlige og tekniske objekter, en menneskelig operatør og hans handlinger, der udfører en funktion, der er direkte nyttig for en person.

Det er interessant at se, hvordan hierarkiet af biologiske objekter og systemer er opbygget. Molekyler, celler, elementer, dele af organismer - dette er niveauet af undersystemer. Et "undersystem" er en særskilt del af en organisme, såsom skelettet af en elefant, stikket af en myg eller fjeren af ​​en mejse. Summen af ​​sådanne undersystemer, selv deres komplette sæt, en organisme, der er fuldstændig samlet fra dem, kan ikke udføre nyttige funktioner på nogen måde. Det er nødvendigt at tilføje noget andet til dette "sæt", at inhalere "Guds gnist" for at få en levende, fungerende organisme.

Levende organismer, individer, kan kombineres til et supersystem. Et "supersystem" er en mere eller mindre organiseret samling af dyr eller planter, for eksempel en bikoloni. Men et så skarpt kvalitativt spring sker ikke længere her.

I analogi med biologiske systemer kan begrebet "Teknisk System" tolkes som et særligt hierarkiniveau, hvor systemet får mulighed for at agere selvstændigt, dvs. levende organisme niveau.

Med andre ord svarer det "tekniske system" i teknologi til niveauet for en levende organisme i naturen. I patentansøgningen kaldes dette "maskine i drift". Det vil sige et "system af tekniske objekter" plus en menneskelig operatør. For eksempel er en karburator ikke et køretøj, men blot et system, et sæt tekniske objekter. Men en person (operatør), der banker en møtrik med en karburator, er et køretøj med en nyttig funktion: at skrælle nødder fra skallen. Så en mand med en hakke er et køretøj, men en traktor med en plov er det ikke. Paradoks....

"Mand" - hvad er det i forhold til det Tekniske System? Hvad er svært at forstå her?
Måske skyldes forvirringen selve formuleringen af ​​spørgsmålet. Det er psykisk svært at sætte en person og en skobremse på samme niveau.
Uden tvivl er en person, som en del af teknosfæren, mest direkte relateret til enhver TS og kan være i relation til den i følgende rollesituationer:

I supersystemet:
1. Bruger.
2. Udvikler.
3. Producenten af ​​systemets tekniske objekter.
4. En person, der sørger for vedligeholdelse, reparation og bortskaffelse af tekniske genstande i systemet.
I systemet:
1. Operatøren, hovedelementet i kontrolsystemet.
2. Energikilde.
3. Motor.
4. Transmission.
5. Arbejdskrop.
6. Bearbejdet objekt.
I miljøet:
1. Et element af miljøet.

Brugeren er uden tvivl hovedpersonen. Det er ham, der betaler for skabelsen af ​​køretøjet, det er efter hans vilje, at udviklerne og producenterne går i gang. Det betaler for operatørens arbejde, vedligeholdelse, reparation og bortskaffelse af systemets tekniske genstande.
Den anden gruppe af personer sikrer, at TS'en fungerer under arbejdet, oplever dens effekt på sig selv.
Den tredje gruppe hjælper eller hindrer indirekte denne proces, eller blot observerer den og udsættes for de bivirkninger, der opstår under arbejdet.

En person kan udføre flere roller på samme tid. For eksempel en fører af sin egen bil eller en person, der bruger en inhalator. Eller en cyklist. Det er en del af næsten alle cykelsystemer, bortset fra arbejdskroppen (sædet) og transmissionen (hjul og cykelstel).

Alligevel viser det sig, at en person er en obligatorisk del af det tekniske system.
Det ser ud til, hvad er forskellen. Når alt kommer til alt, så snart det kommer til punktet, til løsningen af ​​reelle tekniske problemer, så går en person hurtigt ud over problemets parentes og skal arbejde på niveau med delsystemer. Ja, men kun de steder, hvor koordinering og passage af energi udføres mellem delsystemer, der på ingen måde er forbundet med operatøren. Og så snart vi kommer tættere på kontrolsystemet, stiger problemet med interaktion mellem en person og tekniske genstande til sin fulde højde.
Tag for eksempel en bil. Bilen fik sit nuværende udseende i slutningen af ​​70'erne, da airbags og en pålidelig automatisk gearkasse blev opfundet. De fleste af forbedringerne siden da har kun været rettet mod at forbedre kontrol, sikkerhed, nem vedligeholdelse og reparation - det vil sige i samspillet mellem en person, hoveddelen af ​​køretøjet, med dets andre dele.
En lastbil fra 1940'erne og 1950'erne havde et rat med en diameter på 80 cm. Chaufføren skal være meget stærk for at køre sådan en bil. Og i luftfart ... Et kæmpe fly fra 30'erne "Maxim Gorky". For at udføre manøvren skulle den første og anden pilot trækkes sammen ved roret. Nogle gange tilkaldte de hjælp fra navigatøren og resten af ​​besætningen. Nu kan operatøren ved hjælp af forstærkere styre meget mere belastede mekanismer. Det ser ud til, at problemet er løst. Men nej, igen bliver folk ofte glemt... Faktum er, at forstærkere ikke altid tillader operatøren fuldt ud at mærke den kontrollerede mekanismes opførsel. Nogle gange fører dette til ulykker.

For eksempel problemet med sikkerheden ved bevægelsen af ​​en bil eller et mere "monotont" lokomotiv under kørsel. Det er meget vigtigt her, at operatøren altid er i en munter og effektiv tilstand. Dette problem er også løst i supersystemet - årsagerne til at falde i søvn ved rattet elimineres, medicinsk kontrol udføres, og førerens ansvar øges. Men oftere og oftere løses dette direkte i det Tekniske System. Lige i cockpittet. Hvis lokomotivføreren ikke slukker signallyset i tide, stopper motoren, og toget standser. Eller i en bil: du går ikke, før du har spændt fast. Det vil sige, at der er en normal feedback på samme måde som mellem alle andre elementer i TS'en.

Måske en af ​​grundene til, at denne retning for at forbedre tekniske systemer begyndte at udvikle sig aktivt først i de senere år, er en misforståelse af menneskets plads i deres struktur. Eller rettere, ikke den misforståelse, men .... Generelt befinder udvikleren sig i en vanskelig psykologisk situation. En person - en udvikler af noget nyt - føler sig med rette som en skaber. Han kan ikke helt mærke, at den samme person også kan være en operatør, en motor eller et arbejdslegeme - en del af en mekanisme, en maskine, et teknisk system. Det er også godt, hvis det er et meget brugt køretøj, der interagerer tæt med en person, for eksempel en bil. Her kan en person være en udvikler, en operatør og en bruger på samme tid.
Ligesom med en computer. Det er svært at arbejde med de fleste computerprogrammer selv nu, hvor udviklerne har forstået den simple sandhed, at en menneskelig operatør vil arbejde med programmet, som bekymrer sig om resultatet, og ikke om programmets struktur. Det er nu, at begreber som "venlig grænseflade" er dukket op. Og før ... Hvorfor gå langt, husk leksikonet.
Og andre køretøjer, stående, ved første øjekast, langt fra en person .... Deres navn er legion. Her opstår ofte tanken ikke, at en person er en del af det tekniske system. Men når man udvikler nogen af ​​dem, er det nødvendigt at analysere samspillet mellem de konstituerende elementer under hensyntagen til den menneskelige krops og sinds evner. Nogle gange bliver dette ikke gjort.
Desuden tages der ofte ikke højde for mange af de i øjeblikket kendte naturlige faktorer, der påvirker en persons velbefindende, klarheden af ​​hans bevægelser og reaktionshastigheden. Hvad med nyopdagede psykologiske faktorer, såsom "Cassandra-effekten"?
Og Tjernobyl rejser sig som en frygtelig svamp, passagerfly falder og skibe kolliderer.

Og hvad skal der ellers til, udover operatøren, for at gøre det tekniske system klar til drift?

Mere om dette i anden del af denne artikel.

Litteratur:
1. Gaines, B.R. "Generel systemforskning: Quo vadis?" General System Yearboor, 24, 1979.
2. Bogdanov A. A. Generel organisationsvidenskab. Tektologi. Bestil. 1. - M., 1989. - S. 48.
3. Altshuller G.S. Kreativitet som eksakt videnskab. http://www.trizminsk.org/r/4117.htm#05.
4. A. F. Kamenev, tekniske systemer. Udviklingsmønstre. Leningrad, "Engineering", 1985.
5. G. Altshuller, B. Zlotin, A. Zusman. V. Filatov. Søg efter nye ideer: fra indsigt til teknologi. Chisinau, Kartya Moldavenyaska, 1989. s. 365.
6. V. Korolev. Om begrebet "system". TRIZ Encyclopedia. http://triz.port5.com/data/w24.html.
7. V. Korolev. Om begrebet "system" (2). TRIZ Encyclopedia. http://triz.port5.com/data/w108.html.
8. Matvienko N. N. TRIZ vilkår (problemsamling). Vladivostok. 1991.
9. Salamatov Yu. P. Systemet af love til udvikling af teknologi (Fundamentals af teorien om udvikling af tekniske systemer). INSTITUTTET FOR INNOVATIVT DESIGN. Krasnoyarsk, 1996 http://www.trizminsk.org/e/21101000.htm.
10. Sviridov V. A. Menneskelig faktor. http://www.rusavia.spb.ru/digest/sv/sv.html .
11. Ivanov G. I. Formler for kreativitet eller hvordan man lærer at opfinde. Moskva. "Uddannelse". 1994
12 Cooper Fenimore Prærie.

Beskrivelse af tekniske systemer

Kriterier for udvikling af tekniske objekter

Begrebet tekniske objekter, tekniske systemer og teknologier

En persons kreative opfindsomme aktivitet manifesteres oftest i udviklingen af ​​nyt, mere avanceret design og mest effektivt i drift. tekniske genstande(TO) og teknologier deres fremstilling.

I den officielle patentlitteratur har udtrykkene "teknisk objekt" og "teknologi" fået henholdsvis navnene "anordning" og "metode".

Ord "et objekt" betegner, hvad en person (fag) interagerer med i sin kognitive eller fag-praktiske aktivitet (computer, kaffekværn, sav, bil osv.).

Ordet "teknisk" betyder, at vi ikke taler om nogen betingede eller abstrakte objekter, nemlig " tekniske genstande».

Tekniske objekter bruges til: 1) indvirkning på arbejdsgenstande (metal, træ, olie osv.), når du skaber rigdom; 2) modtagelse, transmission og konvertering af energi; 3) undersøgelser af lovene for udvikling af natur og samfund; 4) indsamling, lagring, behandling og transmission af information; 5) proces kontrol; 6) skabelse af materialer med forudbestemte egenskaber; 7) bevægelse og kommunikation; 8) husholdnings- og kulturelle tjenesteydelser; 9) sikring af landets forsvarsevne mv.

Teknisk objekt er et vidt begreb. Dette er et rumskib og et strygejern, en computer og en sko, et tv-tårn og en haveskovl. Eksisterer elementær vedligeholdelse, bestående af kun ét materiale (konstruktivt) element. For eksempel en støbejernshåndvægt, en spiseske, en metalskive.

Sammen med begrebet "teknisk objekt" er udtrykket "teknisk system" meget brugt.

Teknisk system (TS) - det er et bestemt sæt af elementer, der er ordnet indbyrdes, beregnet til at tilfredsstille bestemte behov, til at udføre visse nyttige funktioner.

Ethvert teknisk system består af en række strukturelle elementer (links, blokke, samlinger, samlinger), kaldet delsystemer, hvis antal kan være lig med N. Samtidig har de fleste tekniske systemer også supersystemer - tekniske objekter af en højere strukturelt niveau, hvori de indgår som funktionelle elementer. Supersystemet kan omfatte fra to til M tekniske systemer (Fig. 2.1.).

Tekniske objekter (systemer) udfører visse funktioner (operationer) til transformation af stof (objekter af levende og livløs natur), energi eller informationssignaler. Under teknologi betyder en metode, metode eller program til at konvertere stof, energi eller informationssignaler fra en given begyndelsestilstand til en given sluttilstand ved hjælp af passende tekniske systemer.

Enhver TO er i en vis interaktion med omgivelserne. TO's interaktion med det omgivende levende og ikke-levende miljø kan ske gennem forskellige kommunikationskanaler, som det er tilrådeligt at opdele i to grupper(Fig. 2.2.).

Første gruppe omfatter strømme af stof, energi og informationssignaler transmitteret fra miljøet til TO, anden gruppe - strømme overført fra TO til miljøet.

А t – funktionelt betingede (eller kontrol) inputhandlinger, input strømmer ind i realiserbare fysiske operationer;

Og - tvungne (eller forstyrrende) inputpåvirkninger: temperatur, fugtighed, støv osv.;

C t - funktionelt bestemte (eller regulerede, kontrollerede) outputpåvirkninger, outputstrømme af fysiske operationer implementeret i objektet;

C in - forcerede (forstyrrende) udgangshandlinger i form af elektromagnetiske felter, vandforurening, atmosfære mv.

TO-udviklingskriterier er de vigtigste kvalitetskriterier (indikatorer) og bruges derfor til at vurdere kvaliteten af ​​TO.

Rollen af ​​udviklingskriterier er især stor i udviklingen af ​​nye produkter, når designere og opfindere i deres søgninger stræber efter at overgå niveauet for de bedste verdenspræstationer, eller når virksomheder ønsker at købe færdige produkter på dette niveau. For at løse sådanne problemer spiller udviklingskriterier rollen som et kompas, der angiver retningen for den progressive udvikling af produkter og teknologier.

Enhver TO har ikke ét, men flere udviklingskriterier, derfor stræber de, når de udvikler TO af hver ny generation, at forbedre nogle kriterier så meget som muligt og samtidig ikke forværre andre.

Hele sættet af kriterier for udvikling af TO er normalt opdelt i fire klasser (fig. 3.3.):

· funktionelle, karakterisering af indikatorer for implementeringen af ​​objektets funktion;

· teknologisk, der afspejler muligheden for og kompleksiteten ved at fremstille TO;

· økonomisk, som bestemmer den økonomiske gennemførlighed af at implementere funktionen ved hjælp af den overvejede TO;

· antropologisk forbundet med at vurdere indvirkningen på en person af negative og positive faktorer fra den TO skabt af ham.

Et enkelt kriterium kan ikke fuldt ud karakterisere hverken effektiviteten af ​​det TO, der udvikles, eller effektiviteten af ​​processen med dets oprettelse. Baseret på dette, når udviklerne begynder at oprette en ny TO, danner udviklerne et sæt kriterier (kvalitetsindikatorer) for både det tekniske objekt og processen med dets oprettelse. Proceduren for at udvælge kriterier og anerkende graden af ​​vigtighed kaldes udvælgelsesstrategi.

Samtidig er kriterierne reguleret af GOST. Kvalitetsindikatorer inddelt i 10 grupper:

1. destination;

2. pålidelighed;

3. økonomisk brug af materialer og energi;

4. Ergonomiske og æstetiske indikatorer;

5. indikatorer for fremstillingsevne;

6. indikatorer for standardisering;

7. indikatorer for forening;

8. sikkerhedsydelse;

9. patent- og juridiske indikatorer;

10. økonomiske indikatorer.

Hvert teknisk objekt (system) kan repræsenteres af beskrivelser, der har en hierarkisk underordning.

Brug for (funktion ).

Under brug for forstås som en persons ønske om at opnå et bestemt resultat i processen med transformation, transport eller opbevaring af stof, energi, information. Beskrivelser af R-behov bør indeholde følgende oplysninger:

D - om den handling, der fører til tilfredsstillelse af interessebehovet;

G - om objektet eller emnet for teknologisk bearbejdning, som handlingen D er rettet mod;

N - om tilstedeværelsen af ​​betingelser eller begrænsninger, hvorunder denne handling implementeres.

1. kan implementeres. Over tid, når GPF stiger, stiger antallet af elementer.
2. koagulerende. Over tid, med en stigning eller en konstant værdi af GPF, falder antallet af elementer.
3. reducerende. På et tidspunkt begynder et fald i antallet af elementer med et samtidig fald i GPF.
4. nedværdigende. GPF falder med et fald i forbindelser, strøm, effektivitet.

1. Teknologi udvikler sig i henhold til visse love.
2. For at løse opfindsomme problemer er det nødvendigt at identificere og løse modsætninger.
3. Opfindsomme problemer kan klassificeres og løses ved en passende metode.

1. Løsning af kreative og opfindsomme problemer af enhver kompleksitet og orientering uden opremsning af muligheder.
2. Forecasting af udviklingen af ​​tekniske systemer (TS) og opnåelse af lovende løsninger (inklusive fundamentalt nye).
3. Udvikling af egenskaberne af en kreativ personlighed.

1. Løsning af videnskabelige og forskningsmæssige problemer.
2. Identifikation af problemer, vanskeligheder og opgaver ved arbejde med tekniske systemer og under deres udvikling.
3. Identifikation af årsagerne til ægteskab og nødsituationer.
4. Den mest effektive udnyttelse af naturressourcer og teknologi til at løse mange problemer.
5. Objektiv vurdering af beslutninger.
6. Systematisering af viden inden for ethvert aktivitetsområde, hvilket gør det muligt at bruge denne viden meget mere effektivt og udvikle specifikke videnskaber på et fundamentalt nyt grundlag.
7. Udvikling af kreativ fantasi og tænkning.
8. Udvikling af kreative teams.

Et teknisk system er et integreret sæt af et begrænset antal indbyrdes forbundne materielle objekter, der har sekventielt interagerende sensoriske og udøvende funktionelle dele, en model af deres forudbestemte adfærd i rummet af stabile ligevægtstilstande og evnen, når de er i mindst én af dem ( måltilstanden), til selvstændigt at udføre under normale forhold forbrugerfunktioner, som dets design giver

Betydningen af ​​en systematisk tilgang i studiet af udviklingsprocesser i teknologi er at betragte ethvert teknisk objekt som et system af indbyrdes forbundne elementer, der danner en enkelt helhed. Udviklingslinjen er et sæt af flere knudepunkter - tekniske systemer, der adskiller sig skarpt fra hinanden (hvis de kun sammenlignes indbyrdes); mellem knudepunkterne er der mange mellemliggende tekniske løsninger - tekniske systemer med mindre ændringer i forhold til det tidligere udviklingstrin. Systemer ser ud til at "flyde" ind i hinanden, udvikler sig langsomt, bevæger sig længere og længere væk fra det originale system, nogle gange transformerer de til ukendelighed. Små ændringer akkumuleres og bliver årsag til store kvalitative transformationer. For at forstå disse regelmæssigheder er det nødvendigt at bestemme, hvad et teknisk system er, hvilke elementer det består af, hvordan forbindelser mellem dele opstår og fungerer, hvad er konsekvenserne af virkningen af ​​eksterne og interne faktorer osv. På trods af den enorme mangfoldighed har tekniske systemer en række fælles egenskaber, funktioner og strukturelle egenskaber, som giver os mulighed for at betragte dem som en enkelt gruppe af objekter.

Hvad er hovedtræk ved tekniske systemer? Disse omfatter følgende:

systemer består af dele, elementer, det vil sige, de har en struktur,

systemer er skabt til et eller andet formål, det vil sige, de udfører nyttige funktioner;

elementer (dele) af systemet har forbindelser med hinanden, er forbundet på en bestemt måde, organiseret i rum og tid;

hvert system som helhed har en speciel kvalitet, ulig den simple sum af egenskaberne af dets bestanddele, ellers er der ingen mening i at skabe et system (integral, fungerende, organiseret).

Lad os forklare dette med et simpelt eksempel. Lad os sige, at du skal lave et identikit af en kriminel. Et klart mål er sat for vidnet: at komponere et system (fotoportræt) af separate dele (elementer), er systemet beregnet til at udføre en meget nyttig funktion. Naturligvis er delene af det fremtidige system ikke forbundet tilfældigt, de skal supplere hinanden. Derfor er der en lang proces med at udvælge elementer på en sådan måde, at hvert element, der er inkluderet i systemet, komplementerer det foregående, og sammen ville de øge systemets nyttige funktion, det vil sige, ville øge portrættets lighed med portrættet. original. Og pludselig sker der på et tidspunkt et mirakel – et kvalitativt spring! - sammenfald af identikit med forbryderens udseende. Her er elementerne organiseret i rummet på en strengt defineret måde (det er umuligt at omarrangere dem), indbyrdes forbundet, giver sammen en ny kvalitet. Også selvom vidnet helt nøjagtigt identificerer øjnene, næsen osv. med fotomodeller, så giver denne sum af "stykker af ansigtet" (som hver især er korrekte!) ikke noget - det vil være en simpel sum af elementernes egenskaber. Kun funktionelt præcist forbundne elementer giver systemets hovedkvalitet (og retfærdiggør dets eksistens). På samme måde giver et sæt bogstaver (for eksempel A, L, K, E), når de kun kombineres på en bestemt måde, en ny kvalitet (for eksempel ELKA).

ET TEKNISK SYSTEM er et sæt af ordnet interagerende elementer, der har egenskaber, der ikke er reduceret til egenskaberne af individuelle elementer og er designet til at udføre visse nyttige funktioner.

Således har det tekniske system 4 hovedtræk (grundlæggende):

funktionalitet,

integritet (struktur),

organisation,

systemkvalitet.

Fraværet af mindst én funktion tillader os ikke at betragte objektet som et teknisk system.

Funktion er en ændring i systemets egenskaber, karakteristika og kvaliteter i rum og tid.

En funktion er et køretøjs evne til at manifestere sin egenskab (kvalitet, nytte) under visse betingelser og omdanne et arbejdsobjekt (produkt) til den nødvendige form eller størrelse.

Helheden (integriteten) af elementer og egenskaber er en integreret del af systemet. Kombinationen af ​​elementer til en enkelt helhed er nødvendig for at opnå (dannelse, syntese) en nyttig funktion, dvs. at nå det fastsatte mål.

Hvis definitionen af ​​systemets funktion (mål) til en vis grad afhænger af personen, så er strukturen det mest objektive træk ved systemet, det afhænger kun af typen og materialesammensætningen af ​​de elementer, der anvendes i TS, som samt om de generelle love i verden, der dikterer visse metoder til forbindelse, typer forbindelser og måder at fungere på for elementer i strukturen. I denne forstand er en struktur en måde at forbinde elementer i et system på. At tegne en struktur er programmering af systemet, indstilling af køretøjets adfærd for at opnå en nyttig funktion som resultat. Den nødvendige funktion og det valgte fysiske princip for dens implementering definerer entydigt strukturen.

Struktur er et sæt af elementer og forbindelser mellem dem, som bestemmes af det fysiske princip for den nødvendige nyttige funktion.

"Formel" for systemet:

Det hierarkiske princip om strukturorganisering er kun muligt i flerniveausystemer (dette er en stor klasse af moderne tekniske systemer) og består i at ordne interaktioner mellem niveauer i rækkefølge fra det højeste til det laveste. Hvert niveau fungerer som en leder i forhold til alle de underliggende og som et kontrolleret, underordnet i forhold til det overliggende. Hvert niveau er også specialiseret i at udføre en specifik funktion (GPF-niveau). Absolut stive hierarkier eksisterer ikke, nogle af systemerne på de lavere niveauer har mindre eller mere autonomi i forhold til de højere niveauer. Inden for niveauet er elementernes forhold lig med hinanden, gensidigt komplementerer hinanden, de har egenskaberne ved selvorganisering (de er fastlagt under dannelsen af ​​strukturen).

"Det ideelle system forstås som et sådant system, hvor omkostningerne ved at opnå en gavnlig effekt er lig med nul. Samtidig forstås omkostningerne som det bredeste udvalg af begreber - energi, materialer, plads optaget ... Konceptet med et ideelt teknisk system blev fremsat af GS Altshuller. Image Et ideelt system tillader udvikleren kun at fokusere på den forventede gavnlige effekt, for bedre at forstå, hvad forbrugeren har brug for. Lad os vurdere, hvor effektiv denne tilgang til målsætning kan være i øve sig

Funktionel sammensætning og egenskaber af objekter i taxonet "tekniske systemer". teknisk system opfindsom kreativ konstruktion

I hver TS er der en funktionel del - et kontrolobjekt (OC). Funktionerne af CO i TS er i opfattelsen af ​​kontrolhandlinger (CM) og i at ændre deres tilstand i overensstemmelse med dem. CO'en i TS'en udfører ikke beslutningstagningsfunktioner, det vil sige, at den ikke danner og vælger ikke alternativer til sin adfærd, men reagerer kun på eksterne (kontrollerende og forstyrrende) påvirkninger og ændrer dens tilstande på en måde, der er forudbestemt af dens design.

I kontrolobjektet kan der altid skelnes mellem to funktionelle dele - sensoriske og udøvende.

Sensordelen er dannet af et sæt tekniske enheder, den direkte årsag til ændringen i hver af disses tilstande er de kontrolhandlinger, der svarer til den og beregnet til dette. Eksempler på berøringsanordninger: kontakter, kontakter, spjældventiler, spjæld, sensorer og andre funktionelt lignende anordninger til styring af tekniske anlæg.

Den udøvende del er dannet af et sæt materielle objekter, hvis alle eller separate kombinationer af tilstandene betragtes som måltilstande for det tekniske system, hvor det er i stand til selvstændigt at udføre de forbrugerfunktioner, der er forudsat af dets design. Den umiddelbare årsag til ændringen i tilstandene i den udøvende del af TS (OS i TS) er ændringen i tilstandene i dens sensoriske del.

Klassifikationstræk for objekter i taxonet "tekniske systemer":

repræsentere et integreret sæt af et endeligt sæt af interagerende materielle objekter

have de betingelser for regelmæssig drift, der er fastsat i deres design

har modeller for kontrolleret forudbestemt kausal adfærd i rummet af opnåelige ligevægtsstabile tilstande

have måltilstande svarende til tilstandene for den eksekutive del af kontrolobjektet i TS

have evnen til, at være i måltilstande, selvstændigt at udføre forbrugerfunktioner