Teknisten järjestelmien ominaisuudet tutkimuskohteina. Teknisten järjestelmien käsite, teknisten järjestelmien rakenteen ja kehityksen lait

Monimutkaisten teknisten järjestelmien kohdemallien mallintamiseen on kehitetty tekniikka. Tekniikka perustuu teknisten järjestelmien luokitteluun. Olemassa olevat luokitusjärjestelmät teknisten järjestelmien tyypin ja koostumuksen mukaan otetaan huomioon. Johtopäätöksenä on, että olemassa olevat luokitusjärjestelmät eivät riitä rakentamaan metodologiaa monimutkaisten teknisten järjestelmien mallintamiseen. Ehdotetaan teknisten järjestelmien luokitusta sen elementtien rakenteen mukaan, mukaan lukien kolmen tyyppiset rakenteet: puisto, verkko ja lineaarinen. Tekniikka teknisten järjestelmien objektimallin rakentamiseksi verkko- ja lineaarinen rakenne. Kohdemallien konstruointimenetelmä mahdollistaa teknisen järjestelmän toiminnan infrastruktuurin erityispiirteet, teknisten järjestelmien kompleksien yhteenliittämisen sekä teknisten järjestelmien komplekseissa käytettävien laitteiden rakenteen. .

tekninen järjestelmä

teknisten järjestelmien luokittelu

teknisen järjestelmän rakenne

1. GOST 27.001-95 Standardijärjestelmä "Insinöörityön luotettavuus".

2. Kirillov N.P. Luokan merkit ja "teknisten järjestelmien" käsitteen määritelmä // Aviakosmicheskoe instrumentostroenie. - 2009. - Nro 8.

3. OK 005-93 All-Russian tuoteluokitus.

4. PR 50.1.019-2000 Venäjän federaation teknisen, taloudellisen ja sosiaalisen tiedon yhtenäisen luokitus- ja koodausjärjestelmän sekä yhtenäisten dokumentointijärjestelmien perussäännökset.

5. Khubka V. Teknisten järjestelmien teoria. – M.: Mir, 1987. – 202 s.

Organisaatio- ja teknisten järjestelmien (OTS) hallinnan automaatiojärjestelmien suunnittelutehtävissä tärkeä paikka on tällaisten järjestelmien teknisen osan mallinnusongelma. Erilaisia ​​OTS:n teknisiä komponentteja, sen rakenteen monimutkaisuus vaatii kehittämistä yhteisiä lähestymistapoja teknisten järjestelmien mallintamiseen.

Termin tekninen järjestelmä (TS) sanamuoto riippuu tehtävästä. Peruselementti OTS-ohjausautomaatiojärjestelmät on tietoympäristö, joka sisältää tietoa teknisen järjestelmän rakenteesta. Siksi, kun mallinnetaan teknisiä järjestelmiä OTS-automaatioongelmien ratkaisemiseksi, voimme rajoittua seuraavaan määritelmään: "Tekninen järjestelmä on toisiinsa yhdistetty joukko teknisiä objekteja, jotka on suunniteltu suorittamaan tiettyjä toimintoja." Tekninen kohde on tässä mikä tahansa tuote (elementti, laite, osajärjestelmä, toiminnallinen yksikkö tai järjestelmä), jota voidaan tarkastella erikseen.

Teknisten järjestelmien luokittelu

Teknisten järjestelmien mallien kehittäminen on suositeltavaa alistaa säännöille, mikä virtaviivaistaa mallin luomisprosessia ja parantaa mallinnuksen laatua. Näistä säännöistä tärkein on teknisten järjestelmien luokituksen käyttäminen teknisen järjestelmän mallin rakentamisen perustana. Teknisten järjestelmien luokituksen olemassaolo mahdollistaa monimutkaisen teknisen järjestelmän rakenteen tyypin tunnistamisen, mikä mahdollistaa järjestelmän hajotuksen tyypillisen rakenteen mukaisesti.

Luokittelu teknisten järjestelmien koostumuksen mukaan

Tarkastellaan olemassa olevia teknisten järjestelmien luokitusjärjestelmiä. Kaikilla yrityksissä valmistetuilla teknisillä esineillä on yhtenäisen teknisen, taloudellisen ja sosiaalisen tiedon luokitus- ja koodausjärjestelmän (ESKK) mukaiset luokitusominaisuudet. Luokituksen päätarkoituksena ESKK-järjestelmässä on järjestää tietoa esineistä, mikä varmistaa näiden tietojen jakamisen eri subjektien kesken. ESKK:ssa esitetyistä teknisten järjestelmien mallintamisen ongelman luokittelijoista korkein arvo on all-venäläinen tuotteiden luokitin (OKP), joka sisältää luettelon hierarkkisesti luokiteltujen tuoteryhmien koodeista ja nimistä.

Teknisen järjestelmän rakenteen mallinnusongelman kannalta kiinnostavin on luokittelu teknisen järjestelmän monimutkaisuusasteen mukaan. Seuraavat vaikeustasot erotetaan toisistaan:

I. Rakenneelementti, koneen yksityiskohta.

II. Solmu, mekanismi.

III. Kone, instrumentti, laite.

IV. Asennus, yritys, teollisuuskompleksi.

Teknisten järjestelmien luokittelua kehitettäessä on otettava huomioon tuotteiden osiin jakamisen periaatteet, jotka on hyväksytty yhtenäisessä suunnitteludokumentaatiojärjestelmässä. GOST 2.101-68 "Tuotetyypit" määrittelee tuotteen yrityksessä valmistettuna esineenä tai tuotesarjana ja jakaa tuotteet seuraaviin tyyppeihin:

• Yksityiskohdat - tuotteet, joissa ei ole komponentteja.
• Asennusyksiköt - tuotteet, jotka koostuvat useista osista.
• Kompleksit - kaksi tai useampia tuotteita, jotka on suunniteltu suorittamaan toisiinsa liittyviä toimintatoimintoja.

Vertaamalla luokituksia monimutkaisuustason ja tuotetyyppien mukaan, voimme tehdä seuraavat johtopäätökset:

• Molemmat luokitukset valitsevat yksityiskohdan yksinkertaisimmaksi esineeksi.
• Kokoonpanoyksikön käsite vastaa sekä solmun että koneen (laitteen, laitteen) käsitettä.
• Käsitteet teollisesta kompleksista (asennus) ja kompleksista tuotetyyppinä heijastavat samaa ominaisuutta - osien yhdistämistä yhdeksi kokonaisuudeksi.

Yhdistämällä luokituksen monimutkaisuustason, tuotetyyppien ja tuotetyyppien mukaan otamme käyttöön seuraavat luokituksen elementit teknisen järjestelmän koostumuksen mukaan:

• Tekninen järjestelmä on joukko teknisiä objekteja, jotka suorittavat tietyn toiminnon, joka vastaa sen luomisen tarkoitusta.
• Laitteet - tuote, joka on tuote.
• Solmu on kokoonpanopiirustuksen mukaan koottu tuotteen osa.
• Yksityiskohta - homogeenisesta materiaalista valmistettu laite tai yksikkö, joka on valmistettu yksityiskohtaisen piirustuksen mukaan.
• Laitekompleksi - kaksi tai useampia laitteita, jotka on suunniteltu suorittamaan yhteisiä toimintoja.

Solmu ja osa ovat laitteiston elementtejä ja kompleksi on laitteiden yhdistelmä. Laitteiden yhdistäminen komplekseiksi voidaan jakaa assosiaatiotasoihin - ylemmän, keski- ja alemman tason kompleksiin.

Riisi. 1. Teknisen järjestelmän hierarkkinen rakenne

Luokittelu teknisen järjestelmän rakenteen mukaan

Tekninen järjestelmä, joka on olennainen osa organisaatio- ja teknistä järjestelmää, voidaan liittää johonkin seuraavista rakenteellisista esityksistä:

• Listaa (puisto) rakenteet homogeenisista objekteista, joiden välillä ei ole vuorovaikutusta. Jokainen esine suorittaa tehtävänsä.
• Teknisen järjestelmän verkkorakenne on joukko teknisiä objekteja, joiden välillä on vuorovaikutusta. Tämän tyyppiselle rakenteelle on tarpeen kuvata paitsi itse tekniset kohteet, myös kuvaus teknisen verkon elementeistä, joiden kautta teknisten esineiden vuorovaikutus tapahtuu;
• Lineaarisen teknisen järjestelmän rakenne.

Esimerkki kalustorakenteesta on ajoneuvokanta tai yrityksen kalusto. Esimerkki verkkorakenteesta on kaupungin lämmönjakelujärjestelmä, joka sisältää keskuslämpöaseman (CHS), joukon lämpöpisteitä (TP) ja lämpöverkkoja lämmönsiirron siirtämiseksi DH:sta TP:hen ja niistä asuinrakennuksiin.

Esimerkki lineaarisen teknisen järjestelmän rakenteesta on rata, joka muodostuu useista paikallisista ja lineaarisista teknisistä rakenteista - radan päällirakenteesta, joka koostuu kiskoista, ratapölkkyistä, kiinnikkeistä ja painolastista sekä keinotekoisista rakenteista.

Teknisen järjestelmän verkkorakenne eroaa puistorakenteesta elementtien yhteenliittämisen varmistavan verkkokomponentin olemassaololla. Tämän ansiosta voimme tarkastella puistorakennetta verkostorakenteen erikoistapauksena.

Teknisten järjestelmien rakenteen mallintaminen

Teknisen järjestelmän rakenteen mallintamisen tehtävänä on esittää teknisen järjestelmän rakenteelliset ominaisuudet, kuvaus sen yksittäisistä osajärjestelmistä ja elementeistä. Automaatioprojektin tavoitteista riippuen samaa teknistä järjestelmää edustavat eri mallit. Teknisen järjestelmän mallien välinen ero tulee olemaan teknisen järjestelmän rakenteellisten ominaisuuksien kuvauksen täydellisyydessä ja yksityiskohtaisuudessa. TS:n kuvauksen täydellisyys määräytyy sen osan teknisten esineiden kokonaisuudesta, joka otetaan huomioon TS-mallissa. TS:n kuvauksen yksityiskohta määräytyy hierarkian tason mukaan, johon asti TS:n elementit otetaan huomioon.

Teknisen järjestelmän objektimalli

Teknisen järjestelmän perusmalli on sen objektimalli. Teknisen järjestelmän TS objektimalli heijastaa sen rakennetta ja sen pitäisi vastata kysymykseen: "Mistä osista teknisen järjestelmän kukin elementti koostuu?". Kokonaisuuden osiin jakamisen periaatteen käyttö määrää teknisen järjestelmän objektimallin hierarkkisuuden.

Tarkastellaan verkon ja lineaarisen teknisen järjestelmän objektimallin rakentamisen ongelmia.

Verkkoteknisen järjestelmän objektimalli

Kohdemallin rakentaminen perustuu seuraavan teknisen dokumentaation analyysiin:

• Kaavio teknisen järjestelmän kompleksien järjestelystä ja sen selityksistä.
• Käyttödokumentaatio jokaiselle teknisessä järjestelmässä käytettävälle laitetyypille.
• Verkkokompleksin tekninen dokumentaatio.

Asettelukaavion avulla voit määrittää teknisen järjestelmän elementtien sijainnin suhteessa teknisen järjestelmän toiminnan infrastruktuurin elementteihin. Kaupungissa sijaitsevassa teknisessä järjestelmässä esineiden sijainti ilmoitetaan suhteessa kaduihin ja taloihin. Tekniselle järjestelmälle, joka sijaitsee osoitteessa teollisuusyritys, objektien sijainti ilmaistaan ​​suhteessa myymälän numeroon ja solunumeroon tässä kaupassa, jotka muodostuvat tukisarakkeista. Voidaan käyttää muita menetelmiä, joilla osoitetaan esineiden sijainti suhteessa ajoneuvon toiminnan infrastruktuurin osiin. Asettelukaavio osoittaa teknisen järjestelmän kompleksit, verkkoelementit, jotka varmistavat kompleksien vuorovaikutuksen ja infrastruktuurin elementit teknisen järjestelmän toiminnalle. Esimerkki asettelusta on kuvassa. 2. Kaavio esittää teknistä järjestelmää, joka koostuu neljästä teknisten välineiden sarjasta (CTS 1, 2, 3, 4) ja fyysisestä verkosta, joka yhdistää CTS:n yhdeksi järjestelmäksi. Gridiä (A, B, C, D; 1, 2, 3, 4) käytetään sijoittamaan teknisen järjestelmän elementit teknisen järjestelmän toimintajärjestelmään.

Teknisen järjestelmätason mallin analyysin perusteella on tarpeen tunnistaa:

• Teknisten järjestelmäkompleksien tyypit.
• Teknisten verkkojen elementtien tyypit.

Teknisten järjestelmien kompleksien tyypit määräytyvät saman sisäisen rakenteen kriteerin mukaan. Jokaiselle tekniselle järjestelmäkompleksityypille on tarpeen rakentaa oma malli, joka näyttää alemman tason tekniset järjestelmäkompleksit ja tässä kompleksissa käytetyt laitetyypit.

Riisi. 2. Kaavio teknisen järjestelmän kompleksien sijainnista

Riisi. 3. Teknisen järjestelmäkompleksin objektimalli

Koska jokaisella laitetyypillä on oma sisäinen rakenne, on tarpeen rakentaa jokaiselle laitetyypille oma malli, jossa tämä laite on jaettu yksiköihin ja osiin.

Verkkoteknisen järjestelmän mallin kehittämisen viimeinen vaihe on suunnitteluverkkomallin kehittäminen. Teknisen järjestelmän asettelun ja sen selittämisen analyysivaiheessa on tarpeen tunnistaa teknisten kohteiden tyypit, joita käytetään TS:n suunnitteluverkon rakentamiseen. Harkitse suunnitteluverkon mallia putkiverkoston esimerkillä, jonka pääelementit on esitetty kaaviossa.

Putkiverkoston erottuva piirre on, että osa sen elementeistä (putket, liitoselementit) valmistetaan kokoonpanokaavion mukaan ja osa (liittimet) tietynlaista laitteet. Useimmissa tapauksissa ei kuitenkaan ole tarpeen mallintaa raudoituksen sisäistä rakennetta.

Riisi. 4. Laitemalli

Riisi. 5. Teknisen järjestelmän verkkorakenteen objektimalli

Lineaarisen teknisen järjestelmän objektimalli

Lineaarisen teknisen järjestelmän ominaisuus on teknisten kohteiden käyttö infrastruktuurin muodostamiseksi. Tarkastellaan hajautetun teknisen järjestelmän objektimallin luomisen ongelmia rataradan esimerkissä.

Rata on monimutkainen kokonaisuus suoraviivaisista ja keskittyneistä tieoikeudella sijaitsevista teknisistä rakenteista ja tiloista. Rataradan pääelementti on kiskorata, joka muodostuu kiskoista, ratapölkkyistä, kiinnikkeistä ja muista elementeistä, jotka yhdessä muodostavat radan päällirakenteen. Radan ylempi rakenne asetetaan pohjamaalle. Rataradan risteyksessä jokien, rotkojen ja muiden esteiden kanssa radan ylärakenne asetetaan keinotekoisille rakenteille. Vaihteet ovat yksi rataradan tärkeistä laitteista, koska raiteiden koko monimutkainen rakenne perustuu niiden erotteluun (yhteyteen), joka tapahtuu vaihteessa.

Tekninen järjestelmä on joukko rautatiekiskoja, jotka edustavat yhtä kokonaisuutta - infrastruktuurin osaa rautatie organisaation ja teknisen järjestelmän kiinteänä osana. Itse asiassa rautatien infrastruktuuriosaan kuuluu rataradan lisäksi myös sähkö-, merkinanto- ja viestintälaitteet. Rata on kuitenkin rautatieinfrastruktuurin rakenteellinen osa.

Kanssa geometrinen piste näkymä radalta on solmuista ja kaarista koostuva verkko. Kaaret ovat rautatien osia kahden solmun välillä. Solmut ovat kohteita, jotka yhdistävät useita rataosuuksia.

Rautatien radan asettelu on kokoelma solmuja ja kaaria, joilla jokaisella on yksilöllinen nimi.

Riisi. 6. Lineaarisen teknisen järjestelmän objektien layout

Lineaarisen teknisen järjestelmän elementtien esittämiseksi on tarpeen esittää hierarkkinen rakenne objekteista, jotka yhdessä muodostavat tämän järjestelmän. Jos rajoitumme vain pääelementteihin, niin rautatien infrastruktuuriosan malli voidaan esittää seuraavassa kaaviossa (kuva 7).

Riisi. 7. Rautatiekohteiden malli

Kiskot, ratapölkyt, kiinnikkeet ovat tuotteita (osia), jotka kootaan erikoistuneissa yrityksissä teknisiksi komplekseiksi, jotka asetetaan sitten radalle. Tällaisia ​​komplekseja voivat olla: kisko- ja ratapölkyritilä, jossa kaksi kiskoa ja tarvittava määrä ratapölkkyjä on yhdistetty kiinnittimien avulla; kiskopiiska - useita kiskoja hitsattu yhteen. Vaihteiden elementit valmistetaan myös yrityksissä osina ja kootaan yhdeksi tekniseksi esineeksi asennuspaikalla. Keinotekoiset rakenteet ovat monimutkaisia ​​teknisiä rakenteita, jotka rakennetaan erityisprojektien mukaan. Keinotekoinen rakennemalli kehitetään samojen sääntöjen mukaan kuin laitemalli.

Johtopäätös

Teknisillä järjestelmillä on usein monimutkainen rakenne, mikä edellyttää rakenteellinen lähestymistapa heidän mallinnukseensa. Teknisten järjestelmien mallintamisen tulee perustua teknisten järjestelmien tyypitykseen ja sekä teknisen järjestelmän kokonaisuuden että sen yksittäisten elementtien rakenteellisten ominaisuuksien analysointiin. Teknisen järjestelmämallin keskeinen elementti on laitteisto tuotteena, joka yrityksessä valmistetaan.

Arvostelijat:

Panov A.Yu., teknisten tieteiden tohtori, teoreettisen ja sovelletun mekaniikan osaston johtaja, Nizhny Novgorod State Technical University. R.E. Alekseev, Nižni Novgorod;

Fedosenko Yu.S., teknisten tieteiden tohtori, professori, tietotekniikan, ohjausjärjestelmien ja tietoliikenteen osaston johtaja, Volzhskaya valtion akatemia vesiliikenne”, Nižni Novgorod.

Toimitus vastaanotti teoksen 28.7.2014.

Bibliografinen linkki

"...... Profeetta Lustrogin kirjan viimeiset sanat kuuluvat: "Anna kaikki tosiuskovat rikkoa munia siitä lopusta, joka on mukavampaa."
Jonathan Swift "Gulliverin matkat"

Johdanto
Kekseliäisen ongelmanratkaisun teoria (TRIZ), jonka on kehittänyt lahjakas insinööri, keksijä ja loistava keksijä G.S. Altshuller on laajalti tunnettu ja epäilemättä tehokkain työkalu teknisten ongelmien ratkaisemiseen tällä hetkellä. Julkaistu suuri määrä venäjän- ja englanninkielisiä materiaaleja, joissa teorian ydin paljastuu varsin täydellisesti siihen tutustumista varten. Paras venäjänkielinen lähde on Minskin OTSM-TRIZ-keskuksen verkkosivusto (http://www.trizminsk.org), paras englanninkielinen lähde on amerikkalainen TRIZ-Journal (http://www.triz-journal). .com). Kun olet opiskellut TRIZiä kirjoista ja artikkeleista, voit helposti opettaa muita - materiaali on niin rikasta ja kiehtovaa, että kiinnostus oppitunteja kohtaan varmistetaan.
TRIZin syvemmälle ymmärtämiseksi on kuitenkin välttämätöntä ymmärtää huolellisesti esitetty materiaali, ensinnäkin TRIZin käsitteet ja termit. Loppujen lopuksi paljon TRIZ:ssä esitetään materiaalina lisäpohdintaa varten, ei tietokokonaisuudena yksinkertaista muistamista varten.
Kun työskentelin SAMSUNGissa TRIZ-konsulttina, jouduin miettimään ja vakavasti uudelleen kaiken, mitä tiesin TRIZistä aiemmin. Ratkaistaessa teknisiä ongelmia, kiertäessä kilpailevien yritysten patentteja ja laadittaessa ennustetta teknisten järjestelmien kehitykselle oli erittäin tärkeää ymmärtää jokaisen TRIZ-termin syvällinen sisältö, jotta sen työkaluja voitaisiin soveltaa mahdollisimman tehokkaasti.
Yksi TRIZin peruskonsepteista ja yksi tärkeimmistä linkeistä kaikissa sen työkaluissa poikkeuksetta on käsite "tekninen järjestelmä". Tämä termi on otettu käyttöön klassisessa TRIZissä ilman määritelmää johdannaisena käsitteestä "järjestelmä". Mutta lähemmin tarkasteltuna käy selväksi, että tämä käsite - "tekninen järjestelmä" - vaatii lisäspesifikaatiota. Tällaisen lausunnon puolesta puhuu esimerkiksi semanttinen puoli. Käsite "Tekninen järjestelmä" on käännetty venäjästä englanniksi kahdella tavalla: "Technical System" ja "Engineering System". Mitä tahansa Internetin hakukonetta käytettäessä on helppo nähdä, että nämä käsitteet vastaavat käytännössä TRIZissä toimivien asiantuntijoiden ymmärrystä. Tai ota esimerkiksi Victor Feyn sanasto (http://www.triz-journal.com/archives/2001/03/a/index.htm), joka ei yksinkertaisesti selitä kumpaakaan käsitettä.
Tässä artikkelissa yritin kuvata ymmärrystäni termistä "tekninen järjestelmä", joka kehittyi vähitellen myöhemmin tietty tehtävä Minun piti tietää minimaalisen tehokkaan teknisen järjestelmän koko koostumus.

Yritys analysoida "teknisen järjestelmän" käsitettä
Mietitään ensin, mikä järjestelmä yleensä on.
Järjestelmälle on monia erilaisia ​​määritelmiä. Räjähtävimmän, abstrakteimman, siis ehdottoman tyhjentävän, mutta tuskin käytännön tarkoituksiin sopivan määritelmän antoi W. Gaines: "Järjestelmä on se, mitä määrittelemme järjestelmäksi" . Käytännössä käytetään useimmiten A. Bogdanovin järjestelmän määritelmää: "Järjestelmä on joukko toisiinsa liittyviä elementtejä, joilla on yhteinen (järjestelmän) ominaisuus, jota ei ole pelkistetty näiden elementtien ominaisuuksiin" .

Mikä on "tekninen järjestelmä"?
Valitettavasti G. Altshuller ei määrittele "teknisen järjestelmän" käsitettä suoraan. Asiayhteydestä käy selvästi ilmi, että tämä on jonkinlainen tekniikkaan, teknisiin esineisiin liittyvä järjestelmä. Teknisen järjestelmän (TS) epäsuora määritelmä voi olla hänen laatimansa kolme lakia tai pikemminkin kolme ehtoa, jotka sen olemassaololle on täytettävä:
1. Järjestelmän osien täydellisyyden laki.
2. Järjestelmän "energianjohtavuuden" laki.
3. Järjestelmän osien rytmin koordinaatiolaki.

Järjestelmäosien täydellisyyslain mukaan jokaisessa ajoneuvossa on vähintään neljä osaa: moottori, voimansiirto, työrunko ja ohjausjärjestelmä.

Eli on olemassa jonkinlainen järjestelmä, kone, joka koostuu teknisistä objekteista, osajärjestelmistä, jotka voivat suorittaa vaaditun toiminnon. Se sisältää työrungon, vaihteiston ja moottorin. kaikki, ohjata toimintaa tämän koneen osa on sijoitettu "Ohjausjärjestelmään" tai epämääräiseen "Kyberneettiseen osaan".
Tärkeää tässä on ymmärtää, että ajoneuvo on luotu suorittamaan jokin tehtävä. Luultavasti on ymmärrettävä, että minimaalisesti tehokas ajoneuvo voi suorittaa tämän toiminnon milloin tahansa ilman ylimääräistä alihenkilöstöä. Teknisen järjestelmän määritelmän lähestymistapoja on esitetty kirjassa "Search for new ideas", jossa on annettu määritelmä "Kehittyvästä teknisestä järjestelmästä". V. Korolev käsittelee tätä asiaa mielenkiintoisissa tutkimuksissaan. N. Matvienkon materiaaleissa on tähän omistettu kriittisiä huomautuksia. "Teknisen järjestelmän" käsitteen määritelmä suhteessa TRIZ:iin on annettu Y. Salamatovin kirjassa:

"Tekninen järjestelmä on joukko järjestyksessä vuorovaikutuksessa olevia elementtejä, joilla on ominaisuuksia, joita ei voida pelkistää yksittäisten elementtien ominaisuuksiin ja joka on suunniteltu suorittamaan tiettyjä hyödyllisiä toimintoja" .

Itse asiassa ihmisellä on jonkinlainen tarve, jonka tyydyttämiseksi on suoritettava tietty tehtävä. Joten on välttämätöntä järjestää jotenkin tätä tehtävää suorittava järjestelmä - Tekninen järjestelmä - ja tyydyttää tarve.
Mikä yllä olevassa teknisen järjestelmän määritelmässä on hämmentävää? Sana "tarkoitettu" ei ole aivan selvä. Todennäköisesti loppujen lopuksi tässä ei ole tärkeämpää jonkun toiveet, vaan objektiivinen mahdollisuus suorittaa vaadittu toiminto.
Mikä on esimerkiksi metallisylinterin tarkoitus, jossa on muuttuvan halkaisijan omaava aksiaalinen reikä ja toisessa päässä kierre?
Tällaiseen kysymykseen on lähes mahdotonta vastata. Keskustelu muuttuu välittömästi kysymyksen tasolle "missä tätä voisi soveltaa?".

Mutta onko mahdollista tällä määritelmällä sanoa: toistaiseksi tämä ei ole tekninen järjestelmä, mutta tästä lähtien se on jo tekninen järjestelmä? Se on kirjoitettu näin: ".... TS ilmestyy heti, kun tekninen kohde saavuttaa kyvyn suorittaa päähyödyllinen toiminto ilman henkilöä." Ja sitten sanotaan, että yksi TS:n kehityksen suuntauksista on henkilön poistaminen sen kokoonpanosta. Tämä tarkoittaa, että jossain vaiheessa TS:n kehitystä ihminen on osa sitä. Tai ei? Epäselvä.....

Todennäköisesti emme ymmärrä mitään, jos emme löydä vastausta seuraava kysymys: kuuluuko henkilö tekniseen järjestelmään vai ei?

Haastateltuani tuttujani Trizovista sain varsin laajan valikoiman vastauksia: kiinteästä "ei", jota tuetaan viittauksilla valokuviin, arkiseen "kyllä, luultavasti".
Omaperäisin vastauksista: kun auto liikkuu tasaisesti ja suorassa linjassa, ihminen ei ole osa tätä teknistä järjestelmää, mutta heti kun auto alkaa kääntyä, ihmisestä tulee välittömästi tarpeellinen ja hyödyllinen osa sitä.

Mitä meillä on kirjallisuudessa? Salamatov antaa esimerkin, josta seuraa, että kuokkamies ei ole ajoneuvo. Lisäksi kuokka itsessään ei ole tekninen järjestelmä. Ja jousi on TS.
Mutta mitä eroa on kuokan ja jousen välillä? Jousessa on energiaakku - jousinauha ja joustava sauva, myös hyvässä kuokassa keinuttaessa kahva taipuu ja lisää iskuvoimaa alas liikuttaessa. Se taipuu hieman, mutta periaate on meille tärkeä. He työskentelevät jousella kahdessa liikkeessä: ensin viritettynä, sitten vapautettuna, myös kuokalla. Miksi sitten tällainen epäoikeudenmukaisuus?

Yritetään selvittää se.

Onko terävä puutikku Tech System? Ei näytä siltä. Ja automaattinen kynä? Luultavasti tämä on ajoneuvo, ja melko monimutkainen. No, entä tulostin? Ehdottomasti TS.
Entä lyijykynä? Kuka tietää... Se näyttää tältä: ei tämä eikä tuo. Ehkä kutsua sitä "yksinkertaiseksi tekniseksi järjestelmäksi"? Lyijy vai hopea kirjoitustikku? Kysymys .... Eihän se ole jo puupala, loppujen lopuksi - jalometalli, mutta silti kaukana kahvasta.

Moderni kapillaarikynä, kynä, terävä tikku ja tulostimen kärki – mitä yhteistä niillä on? Jotain hyödyllistä toimintoa, jonka he periaatteessa voisivat suorittaa: "jättää jäljen pintaan".
"Lanky Timoshka juoksee kapeaa polkua pitkin. Hänen jalanjäljensä ovat sinun töitäsi." Muistaa? Tämä on kynä. Ja myös keppi, lyijy- tai hopeakynä, kynä, huopakynä, tulostin, painokone. Mikä setti! Ja linja on looginen...

Totta, tässä herää taas kysymys.
Jos kaikki nämä objektit voivat suorittaa saman toiminnon, ne ovat kaikki teknisiä järjestelmiä. Ja älä jaa niitä monimutkaisiin ja alkeellisiin. Jos objektit suorittavat samoja toimintoja, niillä ei ole vain sama tarkoitus, vaan myös hierarkiatason on oltava sama.
Tai päinvastoin – kaikki ei ole TS:ää. No, mikä tekninen järjestelmä on terävä tikku? Missä hänen moottorinsa tai vaihteistonsa on? Mutta sitten käy ilmi, että tulostin ei myöskään ole ajoneuvo.

Ollaan virallisia.
Minkä tahansa teknisen järjestelmän on suoritettava jokin hyödyllinen toiminto. Voiko terävä tikku tehdä tehtävänsä? Ei. Ja tulostin?
Tehdään yksinkertainen kokeilu. Laitetaan kynä pöydälle. Tai yksinkertaistettuna paperilla. Odotetaan vain, kunnes se alkaa suorittaa tärkeintä hyödyllistä tehtäväänsä. Ei suorita. Ja se ei toimi ennen kuin henkilö, operaattori, ottaa sen käteensä, kiinnittää sen paperiarkille ja "... säkeet virtaavat vapaasti."
Ja tulostin? Aloittaako tulostuksen, kunnes käyttäjä antaa komennon tietokoneelle, joka puolestaan ​​välittää komennon tulostimelle? Toisin sanoen toimintoa ei tapahdu ilman painikkeen painamista, äänikomentoa tai tulevaisuudessa henkistä käskyä.

Näin saadaan seuraava. Kynä, kuokka, tulostin, polkupyörä - ei ajoneuvo. Tarkemmin sanottuna ei kokonaisia ​​ajoneuvoja. Nämä ovat yksinkertaisesti "teknisten objektien järjestelmiä". Ilman henkilöä, operaattoria he eivät voi työskennellä; eivät voi suorittaa tehtäväänsä. Tietysti periaatteessa voivat, mutta todellisuudessa... Samalla tavalla neljä pyörää, kori ja konepelti ei voi kuljettaa mitään minnekään... Jopa täysin varusteltu upouusi auto, polttoainetäytettynä, avaimet sisällä sytytys, ei ole tekninen järjestelmä, vaan yksinkertaisesti "teknisten kohteiden järjestelmä". Täällä kuljettaja, yleisellä kielellä kuljettaja, istuu paikalleen, ottaa ohjauspyörän ja autosta tulee välittömästi tekninen järjestelmä. Ja kaikista muista teknisistä kohteista ja järjestelmistä tulee kokonaisia ​​ajoneuvoja ja ne toimivat vain ja yksinomaan yhdessä henkilön, kuljettajan kanssa.
Käyttäjä voi istua "teknisten kohteiden järjestelmän" sisällä. Voi seistä lähellä, kaukana tai lähempänä. Hän voi yleensä ohjelmoida teknisen järjestelmän toiminnan, käynnistää sen ja lähteä. Mutta joka tapauksessa kuljettajan on osallistuttava ajoneuvon hallintaan.
Ja älä vastusta avaruusalus kuokka. Sekä ensimmäinen että toinen ovat suurempi tai pienempi osa jostain TS:stä, jota päähyödyllisen toiminnon normaalia suorittamista varten on täydennettävä yhdellä tai useammalla operaattorilla.
Muistakaamme G.S. Altshullerin muotoilema järjestelmän osien täydellisyyden laki. TS esiintyy, kun sen kaikki neljä osaa ovat läsnä (kuva 1), ja jokaisen on oltava mahdollisimman vähän käyttökelpoinen. Jos ainakin yksi osa puuttuu, se ei ole tekninen järjestelmä. Ajoneuvoa ei myöskään ole, jos yksi neljästä osasta on käyttökelvoton. Osoittautuu, että teknisen järjestelmän pitäisi olla täysin valmis päähyödyllisen tehtävänsä välittömään suorittamiseen ilman lisähenkilöstöä. Kuin laiva, joka on valmis purjehtimaan. Kaikki on tankattu, lastattu ja koko miehistö paikallaan.
Ja ilman henkilöä ohjausjärjestelmä ei ole "minimikäyttöinen", vaan periaatteessa käyttökelvoton, koska siinä on liian vähän henkilökuntaa. Järjestelmän osien täydellisyyden laki ei täyty. Ja energian läpikulun laki ei täyty. Ohjausjärjestelmään kuuluu signaali ja - stop. Energialla ei ole käänteistä virtausta.
Entä ne "tekniset järjestelmät", jotka suorittavat menestyksekkäästi hyödyllisen tehtävänsä, mutta eivät sisällä lainkaan teknisiä esineitä? Esimerkiksi sähköasentaja vaihtamassa hehkulamppua...

Näyttää siltä, ​​että on olemassa sellainen erityinen hierarkian taso, jossa esineiden, elementtien kokonaisuus muuttuu varsinaiseksi tekniseksi järjestelmäksi. Tämä on auto kuljettajalla, videokamera operaattorilla, kynä kirjoittajalla, automatisoitu tuotantokompleksi, jossa operaattorit käynnistävät ja ylläpitävät sitä jne. Eli tämä on taso, jolla järjestelmä muodostuu: joukko luonnollisia ja teknisiä esineitä, ihmisen toimija ja hänen toimiaan, jotka suorittavat jotain toimintoa, joka on suoraan hyödyllinen henkilölle.

On mielenkiintoista nähdä, kuinka biologisten objektien ja järjestelmien hierarkia rakennetaan. Molekyylit, solut, elementit, organismien osat - tämä on alajärjestelmien taso. "Alijärjestelmä" on erillinen osa organismista, kuten norsun luuranko, hyttysen pisto tai tiaisen höyhen. Tällaisten alijärjestelmien summa, jopa niiden täydellinen joukko, niistä kokonaan koottu organismi, ei voi suorittaa hyödyllisiä toimintoja millään tavalla. Tähän "sarjaan" on lisättävä jotain muuta, hengitettävä "Jumalan kipinä", jotta saadaan elävä, toimiva organismi.

Elävät organismit, yksilöt, voidaan yhdistää superjärjestelmäksi. "Superjärjestelmä" on enemmän tai vähemmän järjestetty eläinten tai kasvien kokoelma, esimerkiksi mehiläisyhdyskunta. Mutta niin jyrkkää laadullista harppausta täällä ei enää tapahdu.

Analogisesti biologisten järjestelmien kanssa "teknisen järjestelmän" käsite voidaan tulkita erityiseksi hierarkian tasoksi, jolla järjestelmä saa mahdollisuuden toimia itsenäisesti, ts. elävän organismin taso.

Toisin sanoen "tekninen järjestelmä" tekniikassa vastaa elävän organismin tasoa luonnossa. Patenttihakemuksessa tätä kutsutaan "koneeksi toiminnassa". Eli "teknisten objektien järjestelmä" plus ihmisoperaattori. Esimerkiksi kaasutin ei ole ajoneuvo, vaan yksinkertaisesti järjestelmä, joukko teknisiä esineitä. Mutta henkilö (operaattori), joka koputtaa mutteria kaasuttimella, on ajoneuvo, jolla on hyödyllinen tehtävä: kuoria pähkinöitä kuoresta. Mies, jolla on kuokka, on siis ajoneuvo, mutta traktori auralla ei ole. Paradoksi....

"Ihminen" - mitä se on suhteessa tekniseen järjestelmään? Mikä tässä on vaikea ymmärtää?
Ehkä hämmennys johtuu itse kysymyksen sanamuodosta. On psykologisesti vaikeaa asettaa ihminen ja kenkäjarru samalle tasolle.
Epäilemättä ihminen osana teknosfääriä liittyy suorimmin mihin tahansa TS:ään ja voi olla suhteessa siihen seuraavissa roolitilanteissa:

Superjärjestelmässä:
1. Käyttäjä.
2. Kehittäjä.
3. Järjestelmän teknisten kohteiden valmistaja.
4. Henkilö, joka huolehtii järjestelmän teknisten esineiden kunnossapidosta, korjauksesta ja hävittämisestä.
Järjestelmässä:
1. Käyttäjä, ohjausjärjestelmän pääelementti.
2. Energialähde.
3. Moottori.
4. Vaihteisto.
5. Työrunko.
6. Käsitelty objekti.
Ympäristössä:
1. Elementti ympäristöön.

Käyttäjä on epäilemättä päähenkilö. Hän maksaa ajoneuvon luomisesta, hänen tahtonsa mukaan kehittäjät ja valmistajat ryhtyvät töihin. Se maksaa operaattorin työn, huollon, korjauksen ja järjestelmän teknisten esineiden hävittämisen.
Toinen henkilöryhmä varmistaa TS:n toiminnan työn aikana, kokee sen vaikutuksen itse.
Kolmas ryhmä epäsuorasti auttaa tai estää tätä prosessia tai yksinkertaisesti tarkkailee sitä ja vaikuttaa siihen. sivuvaikutukset työssä syntynyt.

Ihminen voi suorittaa useita rooleja samanaikaisesti. Esimerkiksi oman autonsa kuljettaja tai inhalaattoria käyttävä henkilö. Tai pyöräilijä. Se on osa lähes kaikkia polkupyöräjärjestelmiä, paitsi työrunkoa (istuinta) ja voimansiirtoa (pyörät ja polkupyörän runko).

Silti käy ilmi, että ihminen on pakollinen osa Teknistä järjestelmää.
Vaikuttaa siltä, ​​mitä eroa sillä on. Loppujen lopuksi, heti kun on kyse todellisten teknisten ongelmien ratkaisusta, ihminen ylittää nopeasti ongelman hakasulkeet ja joutuu työskentelemään alajärjestelmien tasolla. Kyllä, mutta vain niissä paikoissa, joissa koordinointi ja energian kulku suoritetaan sellaisten osajärjestelmien välillä, jotka eivät ole millään tavalla yhteydessä operaattoriin. Ja heti kun pääsemme lähemmäs ohjausjärjestelmää, ihmisen ja teknisten esineiden välinen vuorovaikutusongelma nousee täyteen korkeuteen.
Otetaan esimerkiksi auto. Auto sai nykyisen ulkomuotonsa 70-luvun lopulla, kun turvatyynyt ja luotettava automaattivaihteisto keksittiin. Suurin osa sen jälkeen tehdyistä parannuksista on suunnattu vain parantamaan hallintaa, turvallisuutta, huollon ja korjauksen helppoutta - eli henkilön, ajoneuvon pääosan, vuorovaikutusta sen muiden osien kanssa.
1940- ja 1950-luvun kuorma-autossa oli halkaisijaltaan 80 cm ohjauspyörä, jonka kuljettajan on oltava erittäin vahva ajaakseen sellaista autoa. Ja ilmailussa ... 30-luvun jättiläinen lentokone "Maxim Gorky". Manööverin suorittamiseksi ensimmäinen ja toinen lentäjä oli vedettävä ruorista yhdessä. Joskus he pyysivät apua navigaattorilta ja muulta miehistöltä. Nyt käyttäjä voi ohjata vahvistimien avulla paljon enemmän kuormitettuja mekanismeja. Vaikuttaa siltä, ​​että ongelma on ratkaistu. Mutta ei, ihmiset taas unohdetaan usein... Tosiasia on, että vahvistimet eivät aina anna käyttäjän täysin tuntea ohjatun mekanismin käyttäytymistä. Joskus tämä johtaa onnettomuuksiin.

Esimerkiksi auton tai "monotonisemman" veturin liikkeen turvallisuuden ongelma ajossa. Tässä on erittäin tärkeää, että kuljettaja on aina iloisessa ja tehokkaassa tilassa. Tämä ongelma ratkeaa myös superjärjestelmässä - ratissa nukahtamisen syyt eliminoidaan, lääketieteellinen valvonta suoritetaan ja kuljettaja-operaattorin vastuu kasvaa. Mutta yhä useammin tämä ratkaistaan ​​suoraan teknisessä järjestelmässä. Aivan ohjaamossa. Jos kuljettaja ei sammuta merkkivaloa ajoissa, moottori pysähtyy ja juna pysähtyy. Tai autossa: et mene ennen kuin kiinnität kiinni. Eli se on normaalia Palaute sama kuin kaikkien muiden TS:n elementtien välillä.

Ehkä yksi syy siihen, miksi tämä teknisten järjestelmien parantamisen suunta alkoi kehittyä aktiivisesti vasta vuonna viime vuodet, on väärinkäsitys henkilön paikasta heidän rakenteessaan. Tai pikemminkin, ei se väärinkäsitys, mutta .... Yleensä kehittäjä joutuu vaikeaan psykologinen tilanne. Ihminen - jonkun uuden kehittäjä - tuntee oikeutetusti olevansa luoja. Hän ei voi täysin tuntea, että sama henkilö voi olla myös kuljettaja, moottori tai työkappale - mekanismin, koneen, teknisen järjestelmän osa. On myös hyvä, jos se on laajalti käytetty ajoneuvo, joka on läheisessä vuorovaikutuksessa henkilön kanssa, esimerkiksi auto. Täällä henkilö voi olla samanaikaisesti kehittäjä, operaattori ja käyttäjä.
Aivan kuten tietokoneen kanssa. työskentelemään enemmistön kanssa tietokoneohjelmat vaikeaa vielä nyt, kun kehittäjät ymmärsivät yksinkertainen totuus että ohjelman parissa työskentelee ihmisoperaattori, jolle tulos on tärkeä, ei ohjelman laite. Nyt on ilmaantunut sellaiset käsitteet kuin "ystävällinen käyttöliittymä". Ja ennen ... Miksi mennä pitkälle, muista Lexicon.
Ja muut ajoneuvot, seisovat ensi silmäyksellä kaukana ihmisestä... Heidän nimensä on legioona. Tässä ei usein tule mieleen, että ihminen on osa Teknistä järjestelmää. Mutta kehitettäessä mitä tahansa niistä, on tarpeen analysoida ainesosien vuorovaikutusta ottaen huomioon ihmiskehon ja mielen kyvyt. Joskus tätä ei tehdä.
Lisäksi monia tällä hetkellä tunnetuista luonnontekijöistä, jotka vaikuttavat ihmisen hyvinvointiin, hänen liikkeidensä selkeyteen ja reaktionopeuteen, ei usein oteta huomioon. Entä äskettäin löydetyt psykologiset tekijät, kuten "Cassandra-ilmiö"?
Ja Tshernobyl nousee kuin kauhea sieni, lentokoneet putoavat ja laivat törmäävät.

Ja mitä muuta tarvitaan operaattorin lisäksi, jotta Tekninen järjestelmä saadaan käyttökuntoon?

Tästä lisää tämän artikkelin toisessa osassa.

Kirjallisuus:
1. Gaines, B.R. "Yleinen järjestelmätutkimus: Quo vadis?" General System Yearboor, 24, 1979.
2. Bogdanov A. A. Yleinen organisaatiotiede. Tektologia. Kirja. 1. - M., 1989. - S. 48.
3. Altshuller G.S. Luovuus tarkana tieteenä. http://www.trizminsk.org/r/4117.htm#05.
4. A. F. Kamenev, Technical Systems. Kehitysmalleja. Leningrad, "Insinöörityö", 1985.
5. G. Altshuller, B. Zlotin, A. Zusman. V. Filatov. Etsi uusia ideoita: oivalluksesta teknologiaan. Chişinău, Kartya Moldavenyaska, 1989. s. 365.
6. V. Korolev. Käsitteestä "järjestelmä". TRIZ Encyclopedia. http://triz.port5.com/data/w24.html.
7. V. Korolev. "Järjestelmän" käsitteestä (2). TRIZ Encyclopedia. http://triz.port5.com/data/w108.html.
8. Matvienko N. N. TRIZ-termit (ongelmakokoelma). Vladivostok. 1991.
9. Salamatov Yu. P. Tekniikan kehityksen lakijärjestelmä (Teknisten järjestelmien kehitysteorian perusteet). INNOVATIIVISEN SUUNNITTELUN INSTITUUTTI. Krasnojarsk, 1996 http://www.trizminsk.org/e/21101000.htm.
10. Sviridov V. A. Inhimillinen tekijä. http://www.rusavia.spb.ru/digest/sv/sv.html .
11. Ivanov G. I. Luovuuden kaavat tai kuinka oppia keksimään. Moskova. "Koulutus". 1994
12 Cooper Fenimore Preeria.

Teknisten järjestelmien kuvaus

Teknisten esineiden kehittämisen kriteerit

Teknisten kohteiden, teknisten järjestelmien ja teknologioiden käsite

Ihmisen luova kekseliäistoiminta ilmenee useimmiten uuden, edistyneemmän suunnittelun ja toiminnallisesti tehokkaimman tuotteen kehittämisessä. teknisiä esineitä(TO) ja teknologioita niiden valmistus.

Virallisessa patenttikirjallisuudessa termit "tekninen kohde" ja "teknologia" ovat saaneet vastaavasti nimet "laite" ja "menetelmä".

Sana "esine" ilmaisee sen, minkä kanssa henkilö (kohde) on vuorovaikutuksessa kognitiivisessa tai subjekti-käytännöllisessä toiminnassaan (tietokone, kahvimylly, saha, auto jne.).

Sana "tekninen" tarkoittaa me puhumme ei mistään tavanomaisista tai abstrakteista objekteista, nimittäin " teknisiä esineitä».

Teknisiä esineitä käytetään: 1) vaikutus työkohteisiin (metalli, puu, öljy jne.) luotaessa aineellista omaisuutta; 2) energian vastaanottaminen, siirtäminen ja muuntaminen; 3) luonnon ja yhteiskunnan kehityksen lakien tutkimukset; 4) tietojen kerääminen, tallennus, käsittely ja siirto; 5) hallinta teknisiä prosesseja; 6) materiaalien luominen ennalta määrätyillä ominaisuuksilla; 7) liikkuminen ja viestintä; 8) kotitalous- ja kulttuuripalvelut; 9) maan puolustuskyvyn varmistaminen jne.

Tekninen kohde on laaja käsite. Tämä on avaruusalus ja silitysrauta, tietokone ja kenkä, tv-torni ja puutarhalapio. Olemassa perushuolto, joka koostuu vain yhdestä materiaalista (rakenteesta). Esimerkiksi valurautainen käsipaino, ruokalusikallinen, metallialuslevy.

Käsitteen "tekninen kohde" ohella termiä "tekninen järjestelmä" käytetään laajalti.

Tekninen järjestelmä (TS) - se tietty väestö järjestyksessä toisiinsa yhdistetyt elementit, jotka on suunniteltu täyttämään tiettyjä tarpeita, suorittamaan tiettyjä hyödyllisiä toimintoja.

Mikä tahansa tekninen järjestelmä koostuu useista rakenteellisista elementeistä (linkit, lohkot, kokoonpanot, kokoonpanot), joita kutsutaan alijärjestelmiksi ja joiden lukumäärä voi olla yhtä suuri kuin N. Samaan aikaan useimmissa teknisissä järjestelmissä on myös superjärjestelmiä - korkeamman tason teknisiä objekteja. rakenteellisella tasolla, johon ne sisältyivät toiminnallisina elementteinä. Superjärjestelmä voi sisältää kahdesta M:ään teknistä järjestelmää (kuva 2.1.).

Tekniset objektit (järjestelmät) suorittavat tiettyjä toimintoja (operaatioita) aineen (elävien ja elollisten luonteeltaan esineiden), energian tai informaatiosignaalien muuntamiseksi. Alla teknologiaa tarkoittaa menetelmää, menetelmää tai ohjelmaa aine-, energia- tai informaatiosignaalien muuttamiseksi tietystä alkutilasta tiettyyn lopputilaan asianmukaisten teknisten järjestelmien avulla.

Mikä tahansa TO on tietyssä vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa. TO:n vuorovaikutus ympäröivän asuin- ja ei-eloympäristön kanssa voi tapahtua eri kommunikaatiokanavien kautta, jotka on suositeltavaa jakaa kaksi ryhmää(Kuva 2.2.).

Ensimmäinen ryhmä sisältää aine-, energia- ja informaatiosignaalit, jotka välitetään ympäristöstä TO:lle, toinen ryhmä - virrat siirtyvät TO:sta ympäristöön.

А t – toiminnallisesti ehdoitetut (tai ohjaus) syöttötoimenpiteet, syöttövirtaukset toteutettavissa oleviin fyysisiin toimintoihin;

Ja pakotetut (tai häiritsevät) syöttövaikutukset: lämpötila, kosteus, pöly jne.;

C t - toiminnallisesti määrätyt (tai säädellyt, kontrolloidut) lähtövaikutukset, objektissa toteutettujen fyysisten toimintojen lähtövirrat;

C - pakotetut (häiritsevät) ulostulotoiminnot sähkömagneettisten kenttien, veden saastumisen, ilmakehän jne. muodossa.

TO-kehityskriteerit ovat tärkeimmät laatukriteerit (indikaattorit) ja siksi niitä käytetään TO:n laadun arvioinnissa.

Kehityskriteerien rooli on erityisen suuri uusien tuotteiden kehittämisessä, kun suunnittelijat ja keksijät pyrkivät etsinnöissään ylittämään maailman parhaiden saavutusten tason tai kun yritykset haluavat ostaa tämän tason valmiita tuotteita. Tällaisten ongelmien ratkaisemiseksi kehityskriteereillä on kompassin rooli, mikä osoittaa tuotteiden ja tekniikoiden asteittaisen kehityksen suunnan.

Jokaisella TO:lla ei ole yhtä, vaan useita kehityskriteerejä, joten jokaisen uuden sukupolven TO:ta kehitettäessä he pyrkivät parantamaan joitain kriteereitä mahdollisimman paljon eivätkä samalla heikennä muita.

Koko kriteerisarja TO:n kehittämiselle jaetaan yleensä neljään luokkaan (kuva 3.3.):

· toimiva, objektin toiminnan toteuttamisen tunnusmerkit;

· teknologinen, mikä heijastaa TO:n valmistuksen mahdollisuutta ja monimutkaisuutta;

· taloudellinen, jotka määrittävät toiminnon toteuttamisen taloudellisen toteutettavuuden tarkasteltavan TO:n avulla;

· antropologinen liittyy hänen luoman TO:n negatiivisten ja positiivisten tekijöiden vaikutuksen arvioimiseen ihmiseen.

Yksittäinen kriteeri ei voi täysin luonnehtia kehitettävän TO:n tehokkuutta tai sen luomisprosessin tehokkuutta. Tämän perusteella kehittäjät muodostavat uuden TO:n luomisen aloittaessaan kriteerit (laatuindikaattorit) sekä tekniselle objektille että sen luomisprosessille. Kutsutaan menettelyä kriteerien valitsemiseksi ja tärkeysasteen tunnistamiseksi valintastrategia.

Samanaikaisesti GOST säätelee kriteerit. Laatuindikaattorit jaettu 10 ryhmään:

1. määränpää;

2. luotettavuus;

3. materiaalien ja energian taloudellinen käyttö;

4. ergonomiset ja esteettiset indikaattorit;

5. valmistettavuuden indikaattorit;

6. standardoinnin indikaattorit;

7. yhdistymisen indikaattorit;

8. turvallisuustaso;

9. patentti- ja oikeudelliset indikaattorit;

10. taloudelliset indikaattorit.

Jokainen tekninen kohde (järjestelmä) voidaan esittää kuvauksilla, joilla on hierarkkinen alisteisuus.

Tarve (toiminto ).

Alla tarve ymmärretään henkilön haluksi saada tietty tulos aineen, energian, tiedon muuntamis-, kuljetus- tai varastointiprosessissa. R-tarpeiden kuvausten tulee sisältää seuraavat tiedot:

D - toiminnasta, joka johtaa kiinnostuksen tarpeen tyydyttämiseen;

G - teknisen käsittelyn kohteesta tai aiheesta, johon toiminta D on suunnattu;

N - sellaisten ehtojen tai rajoitusten olemassaolosta, joilla tämä toimenpide toteutetaan.

1. käyttöönotettavissa. Ajan myötä, kun GPF kasvaa, elementtien määrä kasvaa.
2. koaguloituva. Ajan myötä, kun GPF:n arvo kasvaa tai pysyy vakiona, elementtien määrä vähenee.
3. vähentää. Jossain vaiheessa elementtien lukumäärän väheneminen alkaa GPF:n samanaikaisella laskulla.
4. alentavaa. GPF pienenee, kun yhteydet, teho ja tehokkuus vähenevät.

1. Tekniikka kehittyy tiettyjen lakien mukaan.
2. Keksinnöllisten ongelmien ratkaisemiseksi on välttämätöntä tunnistaa ja ratkaista ristiriitoja.
3. Keksinnölliset ongelmat voidaan luokitella ja ratkaista sopivalla menetelmällä.

1. Kaiken monimutkaisten ja suuntautuneiden luovien ja kekseliäisten ongelmien ratkaiseminen ilman vaihtoehtojen luetteloa.
2. Teknisten järjestelmien (TS) kehityksen ennakointi ja lupaavien ratkaisujen (mukaan lukien perusteellisesti uusia) saaminen.
3. Luovan persoonallisuuden ominaisuuksien kehittäminen.

1. Tieteellisten ja tutkimusongelmien ratkaiseminen.
2. Ongelmien, vaikeuksien ja tehtävien tunnistaminen teknisten järjestelmien parissa työskentelyssä ja niiden kehittämisessä.
3. Avioliiton syiden ja hätätilanteiden tunnistaminen.
4. Tehokkain luonnonvarojen ja teknologian käyttö monien ongelmien ratkaisemiseksi.
5. Päätösten objektiivinen arviointi.
6. Tiedon systematisointi millä tahansa toimialalla, mikä mahdollistaa tämän tiedon paljon tehokkaamman käytön ja tiettyjen tieteiden kehittämisen täysin uudelle pohjalle.
7. Kehitys luova mielikuvitus ja ajattelua.
8. Luovien tiimien kehittäminen.

Tekninen järjestelmä on kokonaisuus, jossa on äärellinen määrä toisiinsa liittyviä aineellisia esineitä, jolla on johdonmukaisesti vuorovaikutuksessa olevat sensoriset ja toimeenpanotoiminnalliset osat, malli niiden ennalta määrätystä käyttäytymisestä tasapainostabiilien tilojen avaruudessa ja kyky ainakin yhdessä niistä (kohdetila) ollessaan suorittaa itsenäisesti kuluttajan toimintoja. sen suunnittelu normaaleissa olosuhteissa

Systemaattisen lähestymistavan tarkoitus tekniikan kehitysprosessien tutkimuksessa on tarkastella mitä tahansa teknistä kohdetta toisiinsa liittyvien elementtien järjestelmänä, jotka muodostavat yhden kokonaisuuden. Kehityslinja on joukko useita solmupisteitä - teknisiä järjestelmiä, jotka eroavat jyrkästi toisistaan ​​(jos niitä verrataan vain keskenään); solmupisteiden välissä on joukko välikappaleita teknisiä ratkaisuja- tekniset järjestelmät pienillä muutoksilla edelliseen kehitysvaiheeseen verrattuna. Järjestelmät näyttävät "virtaavan" toisiinsa, kehittyen hitaasti, siirtyen yhä kauemmaksi alkuperäisestä järjestelmästä, toisinaan muuttuen tuntemattomaksi. Pieniä muutoksia kerääntyä ja tulla suurten laadullisten muutosten syyksi. Näiden mallien tuntemiseksi on tarpeen määrittää, mikä tekninen järjestelmä on, mistä elementeistä se koostuu, miten osien väliset yhteydet syntyvät ja toimivat, mitä seurauksia on ulkoisten ja sisäiset tekijät, jne. Valtavasta monimuotoisuudesta huolimatta teknisillä järjestelmillä on useita yhteisiä ominaisuuksia, ominaisuuksia ja rakenteellisia piirteitä, minkä ansiosta voimme pitää niitä yhtenä esineryhmänä.

Mitkä ovat teknisten järjestelmien pääominaisuudet? Näitä ovat seuraavat:

järjestelmät koostuvat osista, elementeistä, eli niillä on rakenne,

järjestelmät luodaan johonkin tarkoitukseen, eli ne suorittavat hyödyllisiä toimintoja;

järjestelmän elementeillä (osilla) on yhteyksiä toisiinsa, ne ovat tietyllä tavalla yhteydessä tilassa ja ajassa järjestyneinä;

jokaisella järjestelmällä kokonaisuutena on jokin erityinen laatu, joka ei ole yhtä suuri kuin sen muodostavien elementtien ominaisuuksien yksinkertainen summa, muuten ei ole järkeä luoda järjestelmää (integroitu, toimiva, järjestetty).

Selitetään tämä yksinkertaisella esimerkillä. Oletetaan, että sinun on määritettävä rikollinen. Todistajalle asetetaan selkeä tavoite: koota järjestelmä (valokuva) erillisistä osista (elementeistä), järjestelmän on tarkoitus suorittaa erittäin hyödyllinen tehtävä. Luonnollisesti tulevan järjestelmän osat eivät liity satunnaisesti, vaan niiden on täydennettävä toisiaan. Siksi elementtien valintaprosessi on pitkä niin, että jokainen järjestelmään sisältyvä elementti täydentää edellistä ja yhdessä ne lisäisivät järjestelmän hyödyllistä toimintaa, eli lisäisivät muotokuvan samankaltaisuutta. alkuperäinen. Ja yhtäkkiä jossain vaiheessa tapahtuu ihme - laadullinen harppaus! - identiteetin yhteensopivuus rikollisen ulkonäön kanssa. Tässä elementit järjestetään avaruudessa tiukasti määritellyllä tavalla (niitä on mahdotonta järjestää uudelleen), yhdistettyinä, yhdessä antavat uuden laadun. Vaikka todistaja tunnistaa täysin tarkasti erikseen silmät, nenän jne. valokuvamalleilla tämä "kasvojen kappaleiden" summa (joista jokainen on oikein!) Ei anna mitään - se on yksinkertainen summa elementtien ominaisuuksista. Vain toiminnallisesti tarkasti yhdistetyt elementit antavat järjestelmän päälaadun (ja oikeuttavat sen olemassaolon). Samalla tavalla kirjainjoukko (esim. A, L, K, E), kun se yhdistetään vain tietyllä tavalla, antaa uuden laadun (esim. ELKA).

TEKNINEN JÄRJESTELMÄ on joukko järjestyksessä vuorovaikutuksessa olevia elementtejä, joilla on ominaisuuksia, joita ei ole rajoitettu yksittäisten elementtien ominaisuuksiin ja joka on suunniteltu suorittamaan tiettyjä hyödyllisiä toimintoja.

Siten teknisellä järjestelmällä on 4 pää (perus)ominaisuutta:

toiminnallisuus,

eheys (rakenne),

organisaatio,

järjestelmän laatu.

Ainakin yhden ominaisuuden puuttuminen ei salli meidän pitää kohdetta teknisenä järjestelmänä.

Toimiminen on muutosta järjestelmän ominaisuuksissa, ominaisuuksissa ja ominaisuuksissa tilassa ja ajassa.

Toiminto on ajoneuvon kyky ilmaista ominaisuutensa (laatu, hyödyllisyys) tietyissä olosuhteissa ja muuttaa työkohde (tuote) vaadittuun muotoon tai kokoon.

Elementtien ja ominaisuuksien kokonaisuus (eheys) on järjestelmän olennainen ominaisuus. Elementtien yhdistäminen yhdeksi kokonaisuudeksi on tarpeen hyödyllisen funktion saamiseksi (muodostukseen, synteesiin), ts. asetetun tavoitteen saavuttamiseksi.

Jos järjestelmän funktion (tavoitteen) määrittely riippuu jossain määrin henkilöstä, niin rakenne on järjestelmän objektiivisin piirre, se riippuu vain TS:ssä käytettyjen elementtien tyypistä ja materiaalikoostumuksesta, kuten sekä päälle yleisiä lakeja maailma, sanelee tietyt kytkentätavat, yhteystyypit ja elementtien toimintatavat rakenteessa. Tässä mielessä rakenne on tapa yhdistää elementtejä toisiinsa järjestelmässä. Rakenteen laatiminen on järjestelmän ohjelmointia, ajoneuvon käyttäytymisen säätämistä hyödyllisen toiminnon aikaansaamiseksi. Tarvittava toiminto ja sen toteuttamisen fyysinen periaate määrittelevät rakenteen yksiselitteisesti.

Rakenne on joukko elementtejä ja niiden välisiä linkkejä, jotka määräytyvät vaaditun hyödyllisen funktion fyysisen periaatteen mukaan.

Järjestelmän "kaava":

Rakenteen organisoinnin hierarkkinen periaate on mahdollinen vain monitasoisissa järjestelmissä (tämä on suuri nykyaikaisten teknisten järjestelmien luokka) ja se koostuu tasojen välisten vuorovaikutusten järjestämisestä korkeimmasta alimpaan. Jokainen taso toimii johtajana suhteessa kaikkiin taustalla oleviin ja valvottuna, alisteisena suhteessa yläpuolella olevaan tasoon. Jokainen taso on myös erikoistunut suorittamaan tiettyä toimintoa (GPF-taso). Täysin jäykkiä hierarkioita ei ole olemassa, joillakin alempien tasojen järjestelmillä on vähemmän tai enemmän autonomiaa suhteessa korkeampiin tasoihin. Tason sisällä elementtien suhteet ovat samanarvoisia toistensa kanssa, täydentävät toisiaan, niillä on itseorganisoitumisen piirteitä (ne määritetään rakenteen muodostuksen aikana).

"Ihanteellisella järjestelmällä tarkoitetaan sellaista järjestelmää, jossa hyödyllisen vaikutuksen saamisen kustannukset ovat nolla. Samalla kustannukset ymmärretään eniten. leveä ympyrä käsitteet - energia, materiaalit, varattu tila ... Ihanteellisen teknisen järjestelmän käsitteen esitti G.S. Altshuller. Ihanteellisen järjestelmän imago antaa kehittäjälle mahdollisuuden keskittyä vain odotettuihin hyödyllisiin vaikutuksiin, on parempi ymmärtää, mitä kuluttaja tarvitsee. Arvioidaan, kuinka tehokasta tällaisen lähestymistavan käyttö tavoitteen määrittelyssä voi olla käytännössä.

Taksonin "tekniset järjestelmät" objektien toiminnallinen koostumus ja ominaisuudet. tekninen järjestelmä kekseliäs luova suunnittelu

Jokaisessa TS:ssä on toiminnallinen osa - ohjausobjekti (OC). CO:n tehtävät TS:ssä ovat ohjaustoimintojen (CM) havaitsemisessa ja niiden tilan muuttamisessa niiden mukaisesti. TS:n CO ei suorita päätöksentekotoimintoja, eli se ei muodosta eikä valitse vaihtoehtoja käyttäytymiselleen, vaan vain reagoi ulkoisiin (valvonta- ja häiritseviin) vaikutuksiin muuttaen tilojaan sen ennalta määräämällä tavalla. design.

Ohjausobjektissa voidaan aina erottaa kaksi toiminnallista osaa - sensorinen ja toimeenpaneva.

Anturiosa muodostuu sarjasta teknisiä laitteita, joiden jokaisen tilojen muutoksen suora syy on sitä vastaavat ja tähän tarkoitetut ohjaustoimenpiteet. Esimerkkejä kosketuslaitteista: kytkimet, kytkimet, ikkunaluukut, pellit, anturit ja muut toiminnallisesti vastaavat laitteet teknisten järjestelmien ohjaamiseen.

Toimeenpanoosan muodostaa joukko aineellisia esineitä, joiden kaikkia tai erillisiä tilojen yhdistelmiä pidetään teknisen järjestelmän kohdetiloina, joissa se pystyy itsenäisesti suorittamaan suunnittelunsa edellyttämät kuluttajatoiminnot. Välitön syy TS:n toimeenpanoosan (OS in the TS) tilojen muutokseen on sen sensorisen osan tilojen muutos.

Taksonin "tekniset järjestelmät" kohteiden luokitusominaisuudet:

edustavat vuorovaikutuksessa olevien aineellisten objektien rajallisen joukon kokonaisuutta

niillä on suunnittelunsa edellyttämät säännöllisen käytön ehdot

niillä on malleja kontrolloidusta ennalta määrätystä kausaalisesta käyttäytymisestä saavutettavissa olevien stabiilien tasapainotilojen avaruudessa

niillä on kohdetilat, jotka vastaavat TS:n ohjausobjektin toimeenpanoosan tiloja

heillä on kohdetiloissa kyky suorittaa itsenäisesti kuluttajatoimintoja