Sa proseso ng operasyon, ang mga teknikal na sistema ay nagbabago ng enerhiya at impormasyon, ang mga katangian at estado ng bagay. Depende sa layunin at prinsipyo ng pagpapatakbo, ang mga sistema ay nahahati sa mga makina, kagamitan at mga aparato. Sa mga kaso kung saan mahirap matukoy ang pagkakakilanlan ng system, ginagamit ang konsepto ng isang device o complex, tulad ng control device, space complex, atbp.

Ang mga teknikal na sistema na idinisenyo upang makakuha o mag-convert ng mekanikal na enerhiya ay inuri bilang mga makina. Ang mga ito ay batay sa mga mekanismo, i.e. mga sistema ng movably interconnected contacting solid body-links na gumaganap ng ilang mga mekanikal na paggalaw. Kaya, ang mga makina ay kinabibilangan ng kotse (may gulong na sasakyan), helicopter (blade machine), atbp. Panlabas iba't ibang sasakyan maaaring maglaman ng magkatulad o magkatulad na mekanismo. Ang mga pangunahing functional na bahagi ng makina ay ipinapakita sa Fig. 9.

kanin. 9. Ang makina at ang mga pangunahing bahagi nito

Ang mga teknikal na sistema na idinisenyo upang makakuha o mag-convert ng iba pang mga uri ng enerhiya ay inuri bilang mga aparato. Kabilang sa mga halimbawa nito ang isang telebisyon (isang aparato sa telebisyon na nagko-convert ng mga electromagnetic signal sa visual at audio na impormasyon), isang telepono (isang aparato sa telepono na nagsasagawa ng magkaparehong conversion ng tunog at mga de-koryenteng signal), isang camera, isang rocket (spacecraft), isang reactor (isang nuklear o kemikal na reaktor na nagbabago sa pamamagitan ng mga reaksyon na katangian at/o estado ng isang sangkap), atbp.

Ang mga teknikal na sistema para sa mga layuning pantulong (pagsubaybay, pamamahala, pagsukat, regulasyon) ay inuri bilang mga aparato. Depende sa prinsipyo ng pagpapatakbo, nahahati sila sa mekanikal (gyroscope, atbp.), De-koryenteng (voltmeter, atbp.), Optical (microscope, atbp.), atbp., Pati na rin ang pinagsamang mga aparatong aksyon ( optical-electronic na aparato, atbp.).

Ang pagganap ng mga pantulong na pag-andar ng mga makina ay maaaring mangailangan ng pagpapakilala ng mga de-koryente, optical at iba pang mga aparato sa kanilang komposisyon, pati na rin ang mga yunit ng makina at mekanikal na istruktura, tulad ng, halimbawa, isang computer disk drive o ang istraktura ng baras ng isang linya ng paghahatid ng kuryente suporta. Ang mga pagkakaiba sa mga pantulong na function sa pagitan ng mga system na may magkaparehong layunin ay nagbibigay sa kanila ng sariling katangian.

Bilang mga produktong pang-industriya, mga teknikal na sistema at ang kanilang mga elemento, depende sa likas na katangian ng paggawa, ayon sa GOST 2.101 ay nahahati sa mga sumusunod na uri:

kumplikado - dalawa o higit pang tinukoy (bilang mga bahagi ng isa, karaniwang sistema at kasama sa isang solong detalye) mga produkto na hindi konektado sa tagagawa sa pamamagitan ng mga operasyon ng pagpupulong, ngunit nilayon upang magsagawa ng mga magkakaugnay na function;

· yunit ng pagpupulong - isang produkto na binubuo ng magkakahiwalay na mga bahagi, ay binuo sa tagagawa at maaaring ituring bilang isang independiyenteng huling produkto;

· bahagi - isang produkto na ginawa mula sa isang materyal na homogenous sa pamamagitan ng pangalan o tatak nang hindi gumagamit ng mga operasyon sa pagpupulong.

Ang konsepto ng isang yunit ng pagpupulong ay kadalasang ginagamit, na sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng isang bahagi at isang yunit ng pagpupulong. Kung ang isang yunit ng pagpupulong ay nagsisilbing panghuling produkto ng ilang uri ng produksyon, kung gayon ang yunit ng pagpupulong ay isang kondisyon na bahagi ng produkto, na pansamantalang nabuo sa panahon ng pagpupulong nito (halimbawa, isang pinto ng kotse, kung ito ay ibinibigay sa huling pagpupulong ng ang produkto).

Ang mga makina, apparatus at device ay maaaring maging bahagi ng mas kumplikadong mga teknikal na sistema, ngunit, sa kabilang banda, maaari rin silang binubuo ng magkakahiwalay na magkakaugnay na bahagi. Ang isang hanay ng mga madalas na ginagamit na bahagi ay bumubuo ng elemental na base ng isang paksa - mechanical engineering, apparatus engineering, instrument engineering. Ang mga elemento ng naturang base ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng isang makitid na layunin ng pag-andar; ang isang espesyalista ay maaaring bumuo ng mga ito nang buo, o ginagamit niya ang mga ito sa dinisenyo na sistema sa anyo ng mga natapos na produkto (mga yunit ng pagpupulong).

Maaaring magkaiba ang mga elemento sa disenyo, ngunit may katulad na layunin. Nakaugalian na pagsamahin ang mga elemento na may parehong layunin sa mga grupo - mga resistor, sinulid na koneksyon, atbp. Kabilang sa mga elemento, ang mga tipikal ay nakikilala, i.e. pangkalahatan at madalas na matatagpuan sa iba't ibang mga aparato (saklaw sa mga pangkalahatang teknikal na kurso), at espesyal, pagkakaroon ng isang tiyak na aplikasyon (pinag-aralan sa mga espesyal na kurso, tulad ng mga rotor, riles, blades, atbp.). Ang bilang ng mga karaniwang elemento ay limitado, ngunit ang buong iba't ibang mga makina, kagamitan at mga aparato ay binuo pangunahin sa paggamit ng mga elementong ito.

Ang base ng elemento ng mechanical engineering ay may ilang mga tampok:

· tama na karamihan ng ang mga elemento nito ay kasama rin sa mga base ng elemento ng kagamitan at paggawa ng instrumento, tulad ng, halimbawa, mga bahagi ng mga sinulid na koneksyon;

· Ang mga katangian ng mga makina ay makabuluhang naiimpluwensyahan hindi lamang ng mga uri at pag-aayos ng mga elemento, kundi pati na rin ng kanilang mga sukat at teknolohiya ng pagmamanupaktura. Sa pamamagitan ng pagbabago ng mga parameter ng parehong elemento, posible na baguhin ang functional na layunin nito, tulad ng isang gulong at isang flywheel.

3.1. Pangkalahatang kahulugan ng sasakyan 3.2. Pag-andar

3.2.1. Purpose-function_ 3.2.2. Need-function_ 3.2.3. Tagadala ng function 3.2.4. Kahulugan ng Function 3.2.5. Hierarchy ng mga function

3.3. Istruktura

3.3.1. Kahulugan ng istraktura 3.3.2. Elemento ng istruktura 3.3.3. Mga uri ng istruktura 3.3.4. Mga prinsipyo ng pagtatayo ng istraktura 3.3.5. Form 3.3.6. Hierarchical na istraktura ng mga system

3.4. Organisasyon_

3.4.1. Pangkalahatang konsepto 3.4.2. Mga koneksyon 3.4.3. Kontrolin 3.4.4. Mga salik na sumisira sa isang organisasyon 3.4.5. Ang kahalagahan ng eksperimento sa proseso ng pagpapabuti ng isang organisasyon

3.5. Systemic effect (kalidad)

3.5.1. Mga katangian sa system 3.5.2. Mekanismo ng pagbuo ng mga katangian ng system

3.1. Pangkalahatang kahulugan ng sasakyan

Ang kahulugan ng diskarte sa mga sistema kapag pinag-aaralan ang mga proseso ng pag-unlad sa teknolohiya ay isaalang-alang ang anumang teknikal na bagay bilang isang sistema ng magkakaugnay na mga elemento na bumubuo ng isang solong kabuuan. Ang linya ng pag-unlad ay isang kumbinasyon ng ilang mga nodal point - mga teknikal na sistema na naiiba nang husto sa bawat isa (kung sila ay inihambing lamang sa bawat isa); Sa pagitan ng mga nodal point mayroong maraming intermediate na teknikal na solusyon - mga teknikal na sistema na may mga menor de edad na pagbabago kumpara sa nakaraang hakbang ng pag-unlad. Ang mga sistema ay tila "dumaloy" sa isa't isa, dahan-dahang umuusbong, lumilipat nang palayo sa orihinal na sistema, kung minsan ay nagbabago nang hindi na makilala. Naiipon ang maliliit na pagbabago at nagiging sanhi ng malalaking pagbabagong husay. Upang maunawaan ang mga pattern na ito, kinakailangan upang matukoy kung ano ang isang teknikal na sistema, kung anong mga elemento ang binubuo nito, kung paano lumitaw at gumagana ang mga koneksyon sa pagitan ng mga bahagi, ano ang mga kahihinatnan ng pagkilos ng panlabas at panloob na mga kadahilanan, atbp. Sa kabila ng napakalaking pagkakaiba-iba, ang mga teknikal na sistema ay may isang bilang ng mga karaniwang katangian, mga tampok at mga tampok na istruktura, na nagpapahintulot sa kanila na ituring na isang solong grupo ng mga bagay.

Ano ang mga pangunahing tampok ng mga teknikal na sistema? Kabilang dito ang mga sumusunod:

Ang mga sistema ay binubuo ng mga bahagi, mga elemento, ibig sabihin, mayroon silang istraktura,

Ang mga sistema ay nilikha para sa ilang mga layunin, iyon ay, nagsasagawa sila ng mga kapaki-pakinabang na pag-andar;

ang mga elemento (bahagi) ng system ay may mga koneksyon sa isa't isa, konektado sa isang tiyak na paraan, nakaayos sa espasyo at oras;

bawat sistema sa kabuuan ay may ilang espesyal na kalidad, hindi pantay sa simpleng kabuuan ng mga katangian ng mga elementong bumubuo nito, kung hindi man ay walang punto sa paglikha ng isang sistema (solid, gumagana, organisado).

Linawin natin ito simpleng halimbawa. Sabihin nating kailangan mong gumawa ng sketch ng isang kriminal. Ang saksi ay binibigyan ng isang malinaw na layunin: upang lumikha ng isang sistema (larawan ng larawan) mula sa mga indibidwal na bahagi (mga elemento), ang sistema ay inilaan upang magsagawa ng isang napaka-kapaki-pakinabang na function. Naturally, ang mga bahagi ng hinaharap na sistema ay hindi konektado nang basta-basta, dapat silang umakma sa bawat isa. Samakatuwid, mayroong isang mahabang proseso ng pagpili ng mga elemento sa paraang ang bawat elemento na kasama sa system ay umaakma sa nauna, at sama-sama nilang madaragdagan ang kapaki-pakinabang na pag-andar ng system, iyon ay, madaragdagan nila ang pagkakapareho ng larawan sa ang orihinal. At biglang, sa ilang mga punto, isang himala ang nangyari - isang husay na paglukso! - coincidence ng identikit sa hitsura ng kriminal. Narito ang mga elemento ay nakaayos sa espasyo sa isang mahigpit na tinukoy na paraan (imposibleng muling ayusin ang mga ito), ay magkakaugnay, at magkasamang nagbibigay ng isang bagong kalidad. Kahit na ang saksi ay ganap na tumpak na kinilala nang hiwalay ang mga mata, ilong, atbp. na may mga modelo ng larawan, kung gayon ang kabuuan ng "mga piraso ng mukha" (bawat isa ay tama!) ay hindi nagbibigay ng anuman - ito ay magiging isang simpleng kabuuan ng mga katangian ng mga elemento. Tanging ang mga functional na tiyak na konektadong elemento ang nagbibigay ng pangunahing kalidad ng system (at bigyang-katwiran ang pagkakaroon nito). Sa parehong paraan, ang isang hanay ng mga titik (halimbawa, A, L, K, E), kapag pinagsama lamang sa isang tiyak na paraan, ay nagbibigay ng isang bagong kalidad (halimbawa, FIR-tree).

Ang TECHNICAL SYSTEM ay isang set ng maayos na interaksyon na mga elemento na may mga katangian na hindi mababawasan sa mga katangian ng mga indibidwal na elemento at idinisenyo upang magsagawa ng ilang mga kapaki-pakinabang na function.

Kaya, ang teknikal na sistema ay may 4 na pangunahing (pangunahing) tampok:

pag-andar,

integridad (istruktura),

organisasyon,

kalidad ng sistema.

Ang kawalan ng hindi bababa sa isang tampok ay hindi nagpapahintulot sa bagay na ituring na isang teknikal na sistema. Ipaliwanag natin ang mga palatandaang ito nang mas detalyado.

Mga uri ng paglalarawan ng mga teknikal na sistema.

Tulad ng nakasaad sa itaas, upang makuha ang pinaka kumpletong paglalarawan ng isang kumplikadong teknikal na sistema, dapat itong gawin mula sa iba't ibang posisyon. Sa maraming aspeto ng mga paglalarawan, ipinapayong i-highlight ang limang pangunahin at pinaka-natupok, lalo na:

1) istruktura, 2) functional, 3) cybernetic, 4) pansamantala at

5) teknolohikal.

Ang iba pang mga aspeto, tulad ng pang-ekonomiya, aesthetic, ergonomic at iba pa, ay maaaring gamitin upang lumikha ng mga paglalarawan na may espesyal na layunin.

Alinsunod sa mga nabanggit na aspeto, i-highlight namin ang limang pangunahing uri ng mga paglalarawan (Larawan 1.4) at isaalang-alang ang kanilang mga tampok.

Paglalarawan ng konstruksiyon dapat magbigay ng ideya ng istraktura (istraktura) ng system, ang hugis nito (configuration), mga materyales kung saan ginawa ang mga bahagi ng system, mga sangkap na ginagamit bilang mga gumaganang likido (Larawan 1.5).

Ang istraktura ng isang kumplikadong sistema, na isinasaalang-alang sa paglalarawan ng istruktura, ay, bilang isang panuntunan, hierarchical sa komposisyon; sa kasong ito, ang mga koneksyon na ginamit upang ilarawan ang istraktura ay nagpapakilala sa kamag-anak na posisyon ng mga subsystem, pati na rin ang kanilang pag-aari sa isa o ibang antas ng hierarchy. Ang pagkasira ng sistema sa antas ay maaaring gawin batay sa nakabubuo o teknolohikal na mga pagsasaalang-alang. Halimbawa, ang lahat ng mga yunit ng makina ay maaaring kabilang sa isang antas, mga yunit ng pagpupulong sa isa pa, at mga bahagi sa isang pangatlo.

Ang pangunahing tradisyonal na paraan ng paglalarawan ng anyo (pagsasaayos) ng mga teknikal na sistema ay ang paggamit ng mga sketch, mga guhit, pandiwang paglalarawan. Ang paglikha ng mga awtomatikong sistema ng disenyo ay nangangailangan ng pagbuo ng mga espesyal na wika at pamamaraan para sa digital na paglalarawan ng mga hugis ng iba't ibang mga geometric na ibabaw, ang mga kamag-anak na posisyon ng mga elemento ng istruktura, atbp., na angkop para sa pagpasok ng impormasyon sa isang computer.

Ang mga pamamaraan para sa paglalarawan ng istruktura ng mga sistema ay karaniwang na-standardize sa isang anyo o iba pa. Isinasagawa ang standardisasyon sa loob ng balangkas ng Pinag-isang System of Design Documentation (ESKD.)

Ang paglalarawan ng istruktura ay hindi nagbibigay ng ideya ng mga katangian ng system sa panahon ng trabaho kung saan dapat itong gamitin. . Para sa mga layuning ito ito ay kinakailanganfunctional na paglalarawan , na binubuo ng mga paglalarawan ng pagkakasunud-sunod ng mga estado ng system sa ilalim ng impluwensya ng mga supersystem (o panlabas na kapaligiran) at mga paglalarawan ng mga prosesong tumutukoy sa mga estadong ito .

Ang pangunahing paraan upang ilarawan ang mga proseso na nagaganap sa isang sistema ay ang kanilang pagkabulok sa mga elementarya, halimbawa, ang mga proseso ng mass at heat transfer, conversion ng enerhiya alinsunod sa pisikal na batas. Ito panloob na pamamaraan functional na paglalarawan. Ang isang panlabas na pamamaraan ay kumakatawan sa mga proseso alinman sa anyo ng isang pamilya ng mga gumaganang katangian, o sa anyo ng isang hanay ng mga numerical na halaga ng mga parameter ng system na naaayon sa isa sa mga estado nito. Mga functional na katangian ay tinatawag na mga dependences ng mga numerical na halaga ng mga parameter ng system sa mga tagapagpahiwatig na tumutukoy sa estado nito sa panahon ng operasyon . Ang mga katangian ng bilis ng mga load ng engine ay isang tipikal na halimbawa ng mga katangian ng paggana nito.

Sa pangkalahatan, ang estado ng system sa isang naibigay na punto sa oras t ay tinutukoy ng mga parameter na nagpapakilala sa mga panlabas na koneksyon nito, ang paunang estado sa t= t0, pati na rin ang pagitan ng oras D t= t – t0.

Ang estado ng engine sa panahon ng operasyon nito ay karaniwang tinatawag na operating mode. Ang mga makina ay maaaring gumana sa iba't ibang mga mode:

nakatigil (permanenteng),

hindi matatag (lumilipas), sapilitang pag-ikot, atbp.

Para sa mga nakatigil na operating mode, ang estado ng makina ay tinutukoy ng mga parameter na nagpapakilala sa estado ng mga gumaganang likido: hangin, gasolina, langis at tubig (na may paglamig ng tubig) - sa pumapasok at panlabas na kapaligiran - sa labasan ng makina , pati na rin ang mga parameter na tumutukoy sa estado ng consumer ng enerhiya (karaniwang Ito ang kapangyarihan at bilis ng pag-ikot ng crankshaft). Para sa mga non-stationary mode, ang estado ng engine ay karagdagang tinutukoy ng mga parameter na nagpapakilala sa simula at oras ng lumilipas na proseso.

Ang kaalaman sa mga katangian ng pagpapatakbo ay kinakailangan para sa pag-aaral ng mga system, para sa paghula ng kanilang pag-uugali sa iba't ibang sitwasyon, pati na rin para sa paghahambing ng mga system sa bawat isa . Sa partikular, ang paghahambing sa isang sistema na kinuha bilang isang pamantayan ay kadalasang ginagamit upang matukoy ang antas ng pagkondisyon ng sistemang pinag-aaralan.

Upang maisagawa ang isang functional na paglalarawan ng isang subsystem, kinakailangan na ihiwalay ito mula sa system sa pamamagitan ng pagtukoy sa mga panlabas na koneksyon at matukoy ang estado nito. Ang istraktura ng functional na paglalarawan nito bilang isang sistema ng impormasyon ay karaniwang hierarchical. Posibleng pagkakaroon ng lahat ng tatlong uri ng hierarchy:

sa pamamahala, bubuo ako ng isang detalyadong paglalarawan.

Ang bilang ng mga antas ng hierarchy ay depende sa mga layunin kung saan ang paglalarawan ay pinagsama-sama at ang dami ng aming kaalaman tungkol sa system.

Sa Fig. Ang 1.6 ay nagpapakita ng isang fragment ng istraktura ng functional na paglalarawan ng system.

Dahil sa ang katunayan na ang mga kakaibang katangian ng paggana ng mga teknikal na sistema ay higit na tinutukoy ng mga batas at paraan ng pagkontrol sa kanila, ipinapayong i-highlight ang isang hiwalay na aspeto ng paglalarawan - cybernetic , layunin na kung saan ay upang makilala ang istraktura ng pamamahala, pati na rin ang mga katangian ng paggana ng system sa proseso ng pamamahala.

Ang kontrol ng system ay maaaring panlabas - mula sa supersystem, panloob - dahil sa isa sa mga subsystem na nagdadala ng function

kontrol, o pinagsama - mula sa mga supersystem gamit ang control subsystem. Mga sistema , alin may panloob na kontrol at tinatawag na awtomatiko.

Sa pangkalahatan, maaaring makilala ang apat na antas ng mga hierarchy ng pamamahala (Larawan 1.8). Sa pinakamababang antas ng hierarchy mayroong tinatawag na direktang kontrol, na isinasagawa upang mapanatili ang isang naibigay na mode ng operating system sa isang matatag na estado. Ang isang control system na naaayon sa susunod na antas ng hierarchy ay nagbibigay-daan sa isa na pag-aralan ang estado ng kinokontrol na system kapag ang mga aksyon dito ay nagbabago, halimbawa, mula sa panlabas na kapaligiran, makahanap ng pinakamainam na kontrol alinsunod sa isang ibinigay na control algorithm at ipatupad ito gamit ang naaangkop na mga regulator at actuator. Ito ay isang pinakamainam na sistema ng kontrol. Naka-on pinakamataas na antas Mayroong adaptive control system, na nagbibigay-daan sa iyong awtomatikong gumawa ng mga pagsasaayos sa pinakamainam na algorithm ng kontrol sa panahon ng proseso ng kontrol.

At sa wakas, kung kinakailangan upang kontrolin ang ilang mga sistema, posible na gumamit ng pinagsamang kontrol, ang kakaiba kung saan ay ang presensya karagdagang mga function mutual na koordinasyon ng pagpapatakbo ng mga pinamamahalaang sistema.

Malinaw na ang isang teknikal na sistema, sa istraktura ng sistema ng kontrol kung saan mayroong mga antas ng pinakamainam na adaptive at kung minsan ay kumplikadong kontrol, ay maaaring ituring na cybernetic.

Ang mga pamamaraan para sa pagbuo ng mga katangian ng paggana ng mga bagay sa proseso ng pamamahala ay magkapareho sa mga pamamaraan para sa pagbuo ng mga katangian ng paggana sa panahon ng functional na paglalarawan system, kaya hindi natin ito tatalakayin nang hiwalay.

Maaari nating ipagpalagay na ang anumang teknikal na sistema, alinsunod sa tanda ng pagkakaiba-iba, ay madaling kapitan ng mga batas ng pag-unlad na tinutukoy ng pangkalahatang batas teknikal na pag-unlad. "Ang pag-unlad ng mga sistema, na sinamahan ng mga pagbabago sa kanilang mga katangian, istraktura, saklaw, atbp., ay dapat na maipakita sa oras sa pamamagitan ng kanilang paglalarawan. Sa tulong ng isang paglalarawan ng oras, posible na masubaybayan ang lahat ng mga yugto ng pag-unlad, halimbawa, ng mga makinang diesel mula sa una, na binuo ni G. Diesel, hanggang sa mga makabago. Ang pangangailangan para sa isang pansamantalang paglalarawan ay nagiging talamak sa mga pag-aaral ng prognostic.

Ang isang pansamantalang paglalarawan ng system ay maaari ding maiugnay sa lahat ng mga yugto ng paglikha nito (Larawan 1.9). Sa kasong ito, maaari itong magamit para sa mga layunin ng pagpaplano, pagtukoy sa tiyempo ng modernisasyon ng mga sistema, pagbabago ng mga pangunahing modelo, atbp.

Upang makagawa ng isang sistema, kinakailangan hindi lamang sa istruktura, kundi pati na rin teknolohikal na paglalarawan . Sa mahigpit na pagsasalita, ang isang teknolohikal na paglalarawan ay isang paglalarawan ng isang naibigay na teknikal na sistema; ito ay, una sa lahat, isang paglalarawan ng mga resulta ng paggana ng sistema ng produksyon, kung saan ang sistemang ito ay ginagawa. Ngunit kung isasaalang-alang natin na sa karamihan ng mga kaso ang disenyo ng isang teknikal na sistema at ang mga tampok ng paggana nito ay tinutukoy ng teknolohiya ng produksyon, ang pangangailangan na magsama ng isang teknolohikal na paglalarawan sa hanay ng mga aspeto ng naglalarawan ng mga sistema ay nagiging halata.

Ang teknolohikal na paglalarawan ay dapat magsama ng isang paglalarawan ng mga teknolohikal na operasyon para sa pagproseso ng mga materyales kung saan ginawa ang system, pagsubok ng mga teknolohiya para sa mga subsystem at ang buong sistema, atbp. Ang teknolohikal na paglalarawan ay dapat isagawa alinsunod sa Unified System of Technological Documentation (ESTD).

Lektura 3. Mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng sistema.

Gamit sa nang buo Ang mga paraan ng istruktura, functional, cybernetic at iba pang mga uri ng paglalarawan, bilang panuntunan, ay hindi maginhawa para sa mga layunin ng pagsubaybay at pamamahala ng mga sistema, pati na rin para sa paghahambing ng huli sa bawat isa. Sa pagsasaalang-alang na ito, lumitaw ang pangangailangan na gumamit ng isang mas compact na anyo ng paglalarawan ng mga system sa anyo ng isang hanay ng mga numerical na halaga ng mga parameter na tinukoy para sa alinman (halimbawa, nominal) o ilang mga estado ng system.

Ang bilang ng mga parameter ng isang kumplikadong sistema, na nagpapakilala sa mga katangian nito, ay maaaring masyadong malaki, sa prinsipyo ay walang katapusan. Kasabay nito, posible na makilala ang isang makabuluhang mas maliit na grupo ng pinakamahalaga sa kanila, na nagpapakilala na may sapat na pagkakumpleto ang kakayahan ng system na magbigay ng mga katangian ng mga supersystem kung saan ito ay bahagi. Ang mga kinatawan ng pangkat na ito ng mga parameter ay tinatawag na mga tagapagpahiwatig ng kalidad.

Ang buong hanay ng mga tagapagpahiwatig ng kalidad ay maaaring nahahati sa:

1) mga tagapagpahiwatig na direktang nagpapakilala sa mga katangian ng system,

2) mga tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa mga katangian ng iba pang mga sistema na inilipat sa sistemang ito.

Ang unang pangkat ng mga tagapagpahiwatig ay maaaring, sa turn, ay nahahati sa mga sumusunod na subgroup:

1) mga tagapagpahiwatig na tumutukoy sa mga pangunahing teknikal na katangian ng system, halimbawa, tulad ng kapangyarihan, tugon ng throttle, pagiging maaasahan, bigat ng engine;

2) mga ergonomic na tagapagpahiwatig, halimbawa, na nagpapakilala sa panginginig ng boses, ingay, usok ng tambutso ng makina;

3) mga tagapagpahiwatig ng pagpapatakbo at pang-ekonomiya, na, halimbawa, isang pagtatasa ng mga gastos ng gasolina, langis, pagpapanatili ng makina sa panahon ng operasyon nito;

4) mga aesthetic indicator, halimbawa, na nagpapakilala sa proporsyonalidad ng mga hugis, pagkakaisa at integridad ng disenyo ng makina.

Kabilang sa mga tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa mga katangian ng iba pang mga sistema, ang mga hiwalay na subgroup ay maaari ding makilala:

1) produksyon at teknolohikal na mga tagapagpahiwatig, na nagpapakilala sa pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura ng sistema, ang antas ng paggamit ng mga materyales;

2) mga tagapagpahiwatig ng produksyon at pang-ekonomiya, halimbawa, tulad ng gastos at presyo ng makina; mga tagapagpahiwatig ng standardisasyon at ilang mga tagapagpahiwatig ng pag-iisa, na nagpapakilala sa bilang ng mga elemento na karaniwan sa iba pang mga sistema.

Upang matiyak ang kinakailangang pagkakumpleto, pagiging maaasahan at kaginhawaan ng paglalarawan ng mga system, ito ay kanais-nais na ang mga parameter na ginamit sa anyo ng mga tagapagpahiwatig ng kalidad ay medyo simple upang tukuyin, magbigay ng isang malinaw at sapat na ideya ng mga katangian kung saan sila ay inilaan upang suriin , may mahusay na sensitivity sa mga pagbabago sa mga katangiang ito at matatag sa mga random na hadlang sa proseso ng pagtukoy sa mga ito (pagsukat) . Kaugnay nito, ang pagtukoy sa katawagan ng mga tagapagpahiwatig ng kalidad ay hindi isang ganap na simpleng gawain. Kadalasan, upang piliin ang pinakamababang bilang ng mga tagapagpahiwatig ng kalidad, ginagamit nila mga espesyal na pamamaraan, halimbawa, ang paraan ng mga pagtatasa ng eksperto.

Para sa paggamit ng mga tagapagpahiwatig ng kalidad sa halip buong paglalarawan kailangang magbayad ang system na may error na tinutukoy ng hindi kumpleto ng impormasyon, na nasa bawat indicator. Malinaw, mas maliit ang bilang ng mga tagapagpahiwatig ng kalidad, mas mataas ang error.

Ang mga tagapagpahiwatig ng kalidad ay maaaring makilala ang isa o higit pang mga katangian ng system. Sa unang kaso, tinatawag silang mga solong tagapagpahiwatig ng kalidad, sa pangalawa - kumplikado. Kung ang mga katangian ng system sa kabuuan ay tinasa ng isang tagapagpahiwatig, kung gayon ang tagapagpahiwatig na ito ay tinatawag na tagapagpahiwatig ng kalidad ng pagtukoy (GOST 1547-79). Minsan sa panitikan ang tagapagpahiwatig ng pagtukoy ng kalidad ng isang sistema ay tinatawag na tagapagpahiwatig ng pagiging epektibo nito.

Kadalasan, ginagamit ang mga kamag-anak na tagapagpahiwatig, na kung saan ay ang ratio ng mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng isang naibigay na sistema at ang sistema na kinuha bilang isang pamantayan. Ang hanay ng mga kamag-anak na tagapagpahiwatig ng kalidad ay nagpapakilala sa antas ng kalidad ( teknikal na antas) mga sistema.

Buong sistema.

Anumang paglalarawan ng isang teknikal na sistema ay maaaring ituring na hindi kumpleto kung hindi natin isasaalang-alang ang antas kung saan ang mga katangian nito ay nakakatugon sa mga pangangailangan ng mga sistemang mas mataas ang pagkakasunud-sunod at, sa huli, ng lipunan. Ang pagbibigay para sa kabuuang pangangailangan ng lipunan ay maaaring ituring na pangunahing layunin ng paglikha ng isang sistema o, sa madaling salita, ang pangunahing layunin ng sistema. .

Ang pangangailangan ng lipunan, na nabuo sa antas ng mga teknikal na sistema tiyak na uri, ay dapat masiyahan sa tatlong magkakaugnay na kategorya:

1) kalidad,

2) dami,

3) ang nomenclature ng mga sistemang ito.

Sa partikular, ang pangangailangan ng lipunan para sa mga panloob na makina ng pagkasunog ay dapat matugunan ng kalidad ng bawat makina, ang hanay ng mga makina at ang bilang ng mga makina ng bawat uri.

Kung hindi natin alam kung hanggang saan natutugunan ang pangangailangang ito, kung gayon ang lahat ng aspeto ng paglalarawan na tinalakay sa itaas ay hindi magiging mahalaga, dahil hindi natin masasabi ang pinakamahalagang bagay tungkol sa sistema: kung ito ay mabuti. o masama, angkop man o hindi ang paggamit nito.

Ang pangangailangan ng lipunan para sa mga teknikal na sistema ay nahahati sa mga pangangailangan ng mga domestic at dayuhang merkado, ang pangangailangan ng domestic market sa mga pangangailangan ng mga sektor ng pambansang ekonomiya, ang pangangailangan ng bawat industriya sa mga pangangailangan ng mga indibidwal na mamimili, atbp. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang pangunahing (ultimate) layunin ng system ay maaaring hatiin sa mga bahagi, tinatawag na mga subgoal, at sa mga mas maliit na subgoal, atbp. Ang resulta ay isang hierarchical na istraktura ng mga layunin, na kung minsan ay tinatawag na puno ng layunin (Larawan 1.10).

Ang layunin ng system ay pinaghiwa-hiwalay sa mga subgoal upang lohikal na maiugnay ang layuning ito sa paraan ng pagkamit nito sa pamamagitan ng mga bahagi nito. Ang puno ng mga layunin, bilang panuntunan, ay itinayo mula sa itaas hanggang sa ibaba - mula sa pangunahing layunin hanggang sa mga subgoal, at ang pagkakaloob ng mga layunin, malinaw naman, ay dapat isagawa mula sa itaas hanggang sa ibaba. Una, ang mga layunin ng pinakamababang antas ay nakamit, pagkatapos ay sa kanilang tulong (sila ay, tulad ng mga paraan ng pagkamit) ang mga layunin ng pinakamalapit na itaas na antas, atbp., hanggang sa ang pangunahing layunin ay nakamit.

Dahil sa katotohanan na ang kalidad ng isang sistema ay ang kabuuan ng mga pag-aari nito na tumutukoy sa kasiyahan ng mga layunin ng paglikha o aplikasyon nito, ang mga tagapagpahiwatig ng kalidad ay nagdadala ng dalawang pag-andar:

una, pinapayagan nila kaming ilarawan buong sistema,

pangalawa, ang paggamit ng mga numerical expression upang masuri ang antas ng kasiyahan ng mga layuning ito.

Ang buong mga likha ng system ay maaaring mabuo sa iba't ibang paraan:

1) makuha ang pinakamahusay (pinakamainam) na mga katangian (kalidad);

2) makuha ang pinakamahusay na mga pag-aari sa pagkakaroon ng mga paghihigpit, halimbawa, sa tao, materyal, mapagkukunang pinansyal at oras;

3) makuha ang mga tinukoy na katangian.

Hayaan ang pangunahing layunin kapag nagdidisenyo ng isang sistema ay makuha ang ari-arian f , sinusukat gamit ang tagapagpahiwatig ng kalidad F . Pagkatapos, upang makuha ang pinakamahusay na kalidad, kinakailangan na lumikha ng gayong disenyo ng system o magbigay ng mga kondisyon para sa pagpapatakbo nito kung saan ang tagapagpahiwatig F kukuha ng pinakamainam na halaga.

Isinasaalang-alang na ang pag-optimize ng mga system ay isang napakahalaga at malubhang problema, ipinapayong pag-isipan ang ilang mga konsepto ng pag-optimize na magiging kapaki-pakinabang sa amin sa kasunod na pagtatanghal.

Mga pangunahing konsepto ng pag-optimize.

Ang salitang "criterion" Pinagmulan ng Greek, maaari itong isalin bilang "sukatan ng pagtatasa." Kung ang isang problema sa pag-optimize ay naresolba gamit ang anumang pamantayan, kung gayon kami ay humaharap sa isang pinakamabuting kalagayan (pag-optimize) na pamantayan. Ang criterion na tinalakay sa itaas F ay ang pinakamabuting pamantayan.

Kapag nilulutas ang ilang mga problema sa pag-optimize gamit ang mga modelo ng matematika, hindi laging posible na ihambing ang mga opsyon ayon sa napiling pinakamainam na pamantayan. Minsan hindi ito matukoy nang tahasan at kinakailangan upang makahanap ng iba pang mga parameter na hindi sinasadyang makilala ang mga pagbabago; kung minsan ang pagtatasa ay isinasagawa ayon sa tungkulin na kinabibilangan ng pamantayang ito.

Sa teorya ng operations research, ang function kung saan ang antas ng optimality ng isang solusyon ay tinasa sa isang mathematical model ay tinatawag na criterion, o target, function. Ang layunin ng function ay hindi tumutugma sa pinakamabuting kalagayan na pamantayan kapag gumagamit ng mga pamamaraan ng pagpapaandar ng parusa, kapag nilulutas ang mga problema sa multicriteria, atbp.

May isa pang pagkakaiba sa pagitan ng pinakamainam na pamantayan at layunin ng pag-andar. Ang pinakamainam na pamantayan ay maaaring walang mathematical formulation, ngunit binubuo ng mga konsepto na ipinakita sa isang pandiwang, antas ng nilalaman. Ang layunin ng pag-andar ay palaging may isang mathematical formulation.

Maaaring umiral iba't ibang kaso pinakamainam na solusyon.

1. Ang layunin na function ay maaaring may isa o higit pang extrema. Ang pinakamalaki (pinakamaliit) ng extrema ay tinatawag na global extremum maximum (minimum). Depende sa bilang ng extrema, ang mga layunin na function ay tinatawag na single- o multi-extremal (minsan uni- o polynomials).

2. Ang pinakamainam na halaga ng layunin ng function ay nakakamit sa loob o sa mga hangganan ng posible na rehiyon. Ang lokal na extremum na nasa gilid ng pinapayagang rehiyon ay tinatawag na conditional maximum o minimum (Fig. 1.13).

Ang pagpili ng pinakamainam na pamantayan at ang pagbuo ng mga lugar ng mga magagawa na solusyon ay isinasagawa batay sa pagsusuri ng mga layunin ng system. Magbigay tayo ng halimbawa. Hayaang kailanganin na lumikha ng isang makina para sa isang generator drive (1st goal), na nagbibigay ng maximum na kapangyarihan (2nd goal) na may ibinigay na maximum na mga sukat (3rd goal). Pagkatapos ay ang pinakamabuting kalagayan na pamantayan ay maaaring kunin bilang ang halaga ng epektibong kapangyarihan sa nominal na mode (sa bilis ng engine, kahit na bilis ng rotor ng generator), at ang hanay ng mga pinahihintulutang solusyon ay matutukoy ng mga paghihigpit sa bilis at mga sukat ng disenyo ng makina.

Dahil sa pagkakaroon ng maraming layunin kapag nag-optimize ng isang system, maraming pamantayan ang maaaring gamitin upang suriin ang pinakamabuting kalagayan. Ang mga kinatawan ng set na ito ay tinatawag na pribado, o lokal, pamantayan.

Kung ang pag-optimize ng isang system ay isinasagawa ayon sa isang solong criterion, na nagpapakilala sa mga pangunahing (mula sa punto ng view ng supersystem) na mga katangian, kung gayon ang naturang pamantayan ay tinatawagglobal .

Kung ang proseso ng pag-optimize ng isang teknikal na sistema ay nagsasangkot ng mga pamantayan na sinusuri ang mga katangian ng mga subsystem na kabilang sa iba't ibang antas ng hierarchy, kung gayon ipinapayong tawagan ang mga pamantayang ito.lokal , o pribadong pamantayan ng kabuuang antas ng hierarchy.

Pinakamainam na sistema.

Upang matukoy ang pinakamahusay na sistema mula sa magagamit na hanay ng mga sistema, kinakailangan na magtalaga ng pinakamainam na pamantayan at ihambing ang mga halaga nito na nakuha para sa bawat isa sa mga sistema sa hanay. . Ang lahat ng iba pang mga bagay ay pantay, ang pinakamainam na sistema ay ang isa kung saan ang halaga ng criterion ay magkakaroon ng matinding halaga . Ang ganitong sistema ba ang magiging pinakamahusay sa lahat ng aspeto? Hindi, dahil hindi ganap na mailarawan ng isang pamantayan ang sistema. Upang ma-optimize ang isang system ayon sa mga katangian na hindi saklaw ng napiling pamantayan, kinakailangan na ipakilala ang iba pang pinakamainam na pamantayan, iyon ay, lumipat sa isang multi-criteria na problema sa pag-optimize, at ang paglutas sa huli nang may layunin at hindi malabo, bilang panuntunan. , imposible.

Kapag mayroong ilang pinakamabuting pamantayan, kadalasan ay imposibleng makahanap ng solusyon na naghahatid ng labis sa lahat ng ito nang sabay-sabay. Ipaliwanag natin ito gamit ang sumusunod na pinasimpleng halimbawa ng engine optimization ayon sa

dalawang pinakamainam na pamantayan.

Hayaang ang unang criterion ay ang mabisang lakas ng makina sa rated mode hindi, pangalawa - oras ng engine sa pagitan ng mga pagkabigo T. Gagawin natin isaalang-alang ang mga opsyon sa engine na naiiba lamang sa bilis ng pag-ikot ng crankshaft sa nominal mode. Hayaang ang likas na katangian ng mga pagbabago sa mga pamantayang ito ay katulad ng sa Fig. 1.14, kung saan ang mga matinding puntos ay ipinahiwatig ng mga asterisk. Mula sa figure makikita na ang maximum na oras sa pagitan ng mga pagkabigo T* nakamit sa bilis ng crankshaft p1, at ang pinakamataas na kapangyarihan Ne- sa p2. Ang pinakamahusay na opsyon para sa isang system (i.e. engine) kung saan sabay-sabay T= T* At Ne = N*e, sa problema natin, obviously, hindi pwede.

Mula sa halimbawa sa itaas ay lumalabas na ang anumang desisyon sa pamamagitan ng pagpili ang pinakamahusay na pagpipilian kapag ang bilang ng pinakamainam na pamantayan ay higit sa isa, bilang panuntunan, ito ay magiging isang kompromiso. Ano ang nakatago sa kahulugan sa itaas ng pinakamabuting kalagayan sa likod ng ekspresyong "maraming posibleng mga sistema".

Kung, kapag naghahanap ng pinakamainam na solusyon sa isang solong pamantayang problema, nagbabago ang variable na parameter sa hanay A £ x £ b, pagkatapos ay maaari mong pag-uri-uriin ang lahat ng mga halaga nito sa isang paraan o iba pa at sa gayon ay mahanap ang sukdulan ng pinakamabuting kalagayan na pamantayan. Kapag isinasaalang-alang namin ang mga pagpipilian para sa mga nakabubuo na ideya at nais na magdisenyo ng isang teknikal na sistema na pinakamainam ayon sa nakabubuo na ideya na pinagbabatayan nito, kung gayon kahit na sa teorya ay wala kaming pagkakataon na dumaan sa lahat ng mga solusyon, dahil ang bilang ng mga tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa hindi tiyak ang nakabubuo na ideya, at maaaring walang katapusan. Mula dito ay malinaw na sa isang mahigpit na kahulugan imposibleng lumikha ng isang pinakamainam na sistema, at samakatuwid ay isang pinakamainam na panloob na sistema ng engine ng combustion.

Kasabay nito, upang makilala ang mga makina at ang kanilang mga sistema mula sa iba na nilikha ng mga tradisyonal na pamamaraan, Tatawagan namin ang pinakamainam na makina (system) kung saan isinagawa ang pamamaraan ng pag-optimize gamit ang isa o ilang pamantayan na kasama sa bilang ng mga tagapagpahiwatig ng kalidad.

Relativity ng pinakamabuting kalagayan.

Kaugnay ng nasa itaas, ang konsepto ng pinakamainam na solusyon ay hindi isang ganap na kategorya; ito ay wasto lamang sa ilalim ng mga kundisyong tinutukoy kapag nagtatakda ng problema sa pag-optimize. Una sa lahat, ang pagpili ng pinakamainam na opsyon ay nakasalalay nang malaki sa kung ano ang tinatanggap bilang pinakamainam na pamantayan at mga paghihigpit.

Dapat na malinaw na kung, kapag ang pag-optimize ng isang makina na may isang naibigay na sistema ng mga paghihigpit, ang pinakamabuting kalagayan na pamantayan ay kinuha bilang epektibong kapangyarihan, kung gayon makakakuha tayo ng isang hanay ng mga pinakamainam na mga parameter ng disenyo, kung ang makina ay na-optimize ng tiyak na pagkonsumo ng gasolina, isa pa, at, sa wakas, kung ang makina ay na-optimize ng mga katangian ng traksyon , - pangatlo.

Magbigay tayo ng halimbawa. Sabihin nating kapag nagse-set up ng problema sa pag-optimize ng isang diesel engine ng isang ibinigay na kapangyarihan, ang nakatalagang halaga ng limitasyon ng mapagkukunan sa malaking pagsasaayos R= 5000 h. Malamang na bilang resulta ng pagpapatakbo ng engine optimization ay magkakaroon tayo ng high-speed na disenyo ng engine. Kung, ang iba pang mga bagay ay pantay, itinakda namin ang halaga ng naglilimitang mapagkukunan R= 100,000 h, pagkatapos ay makakakuha tayo ng pinakamainam na mababang bilis ng makina o makikita natin na ang problemang ibinabanta ay walang solusyon (kung mayroong limitasyon sa mga sukat at bigat ng makina).

Sa mga problemang multicriteria, nananatili pa rin ang mga resulta ng pagpili ng pinakamainam na solusyon sa mas malaking lawak depende sa pagbabalangkas ng problema, dahil kinakailangan na dagdagan na tukuyin ang isang panuntunan para sa pagpili ng pinakamainam na solusyon - ang prinsipyo ng pinakamabuting kalagayan.

Mula sa itaas ay sumusunod na ang anumang pag-optimize ay kamag-anak, at kapag ginagamit ang terminong "pinakamainam na sistema", kinakailangan upang matukoy sa ilalim ng kung anong mga kondisyon ang pinakamabuting kalagayan ay natiyak.

Pag-uuri ng modelo.

Pagmomodeloay isang makapangyarihang paraan ng siyentipiko at teknikal na kaalaman, kung saan hindi ang object mismo ang pinag-aaralan, ngunit ang ilang intermediate system (natural o artipisyal) na may kakayahang magbigay ng impormasyon tungkol sa nakikilalang bagay sa aspetong kinakailangan para sa mananaliksik batay sa mga gawain. na nakaharap sa kanya .

Ang pagmomodelo ay naging napakalalim na naka-embed sa teknolohiya na madalas nating hindi napapansin na tayo ay nakikitungo sa mga modelo. Sa kasalukuyan, ang anumang teknikal na bagay, bago ito ay nakapaloob sa metal, ay dumadaan sa mga yugto, wika nga, ng pagkakaroon ng modelo sa anyo ng:

mga drawing, kalkulasyon, mock-up, pilot installation, atbp.

At sa katunayan, hindi ang bagay mismo ang idinisenyo, ngunit ang mga modelo nito, na pagkatapos, pagkatapos ng naaangkop na mga pagbabago, ipinatupad sa anyo ng isang bagay.

Mauunawaan natin sa pamamagitan ng modelo ng isang teknikal na sistema A paglalarawan nito, pinagsama-sama sa anumang wika, o iba pang teknikal na sistema SA, may kakayahang palitan ang sistema A sa isang aspeto o iba pa sa panahon ng disenyo, pananaliksik o pamamahala nito.

Anumang sistema ay maaaring imodelo sa isang walang katapusang bilang ng mga paraan. Ang set na ito ay tinukoy at limitado

una, ang mga layunin ng sistema,

pangalawa, ang mga layunin ng pagmomodelo,

pangatlo, teknikal na paraan para sa pagbuo ng mga modelo, at, sa wakas, malikhaing kakayahan kanilang mga tagalikha na matatagpuan.

Ang paggamit ng mga modelo ay maginhawa para sa maraming mga kadahilanan:

1) ang modelo ay mas madaling hawakan;

2) kadalasan mas marami tayong nalalaman tungkol sa modelo kaysa sa orihinal;

3) ang modelo ay nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng isang ideya ng matinding mga sitwasyon kung saan ang system ay maaaring mahanap ang sarili nito, nang walang panganib sa kagamitan o buhay ng tao;

4) ang modelo ay karaniwang mas mura kaysa sa orihinal, at ang paggamit nito ay nakakatipid ng oras.

Ngayon ay tiyak na masasabi natin na ang isang sistematikong diskarte ay imposible nang walang malawakang paggamit ng pagmomolde. Ang mga modelo ay pangunahing kinakailangan upang maisagawa ang naturang gawain tulad ng pag-aaral ng mga batas ng paggana ng mga system, na isinasaalang-alang ang kanilang mga relasyon sa panlabas na kapaligiran;

paghula ng pag-uugali ng mga system o ng kanilang mga katangian sa mga partikular na sitwasyon at paghula ng mga sitwasyon ng interes;

pagpili at pag-optimize ng mga parameter at katangian ng pagpapatakbo ng mga system;

pamamahala ng disenyo, produksyon at pagpapatakbo ng mga sistema.

Ang mga problema sa pananaliksik na maaaring malutas gamit ang pagmomodelo ay maaaring nahahati sa apat na grupo:

direktang mga problema ng pagsusuri, kung saan ang reaksyon ng isang sistema na may isang naibigay na istraktura at mga katangian sa isang aksyon dito ay natutukoy;

kabaligtaran na mga problema ng pagsusuri, kung saan, batay sa isang kilalang reaksyon ng isang sistema na may kilalang istraktura at mga katangian, ang mga kaguluhan na nagdulot ng reaksyong ito ay tinutukoy;

mga problema sa synthesis, na nangangailangan ng paghahanap ng istraktura ng system at mga parameter nito na nagbibigay ng mga tinukoy na katangian;

mga problema sa induktibo, ang mga solusyon kung saan ay kinakailangan upang subukan ang mga hypotheses, linawin ang mga paglalarawan ng system, kilalanin ilang mga katangian mga sistema.

Ang lahat ng mga modelo ay maaaring nahahati sa abstract at materyal. Abstract tatawagin natin ang mga modelo na mga paglalarawan, at mga modelong ipinatupad sa anyo ng teknikal, cybernetic o pinagsamang mga sistema,- materyal .

Ang mga abstract na modelo ay mga sistema ng impormasyon; hindi sila maaaring umiral nang walang materyal na storage media. Kabilang sa mga abstract na modelo ang: mga verbal na modelo (halimbawa, mga paglalarawan ng disenyo ng engine, mga tagubilin sa pagpapatakbo), mga graphical na modelo (pagguhit) at, sa wakas, mga modelo ng matematika, na pangunahing gumagamit ng mga wikang simbolo ng matematika para sa mga layunin ng paglalarawan.

Sa kabilang banda, may mga abstract na modelo ng mga system at abstract na mga modelo ng mga operasyon sa mga system. Tatawagan natin ang huli mga modelo ng pagpapatakbo, nagsisilbi silang magsagawa ng iba't ibang mga operasyon na isinagawa sa parehong abstract at materyal na mga modelo.

Ang isang operasyon sa isang modelo ay maaaring ituring na ang modelo mismo, kung ang operating model ay ipinakita bilang isang modelo ng paggana ng isang kumplikadong supersystem, na kinabibilangan ng system kung saan isinasagawa ang operasyon at ang system na nagsasagawa ng operasyon, - isang tao, isang computer o isang human-machine system.

Ang mga modelo ng materyal ay nahahati sa pisikal at analog.

Mga pisikal na modeloay may parehong pisikal na katangian ng mga proseso gaya ng system na ginagampanan . SA mga analog na modelo ang mga tunay na proseso na nagaganap sa simulate system ay pinapalitan ng mga proseso ng ibang pisikal na kalikasan, na may mga karaniwang pattern na may mga tunay na proseso. .

Ang isang teknikal na bagay ay isang tunay na umiiral na aparato, pamamaraan, o materyal na nilikha ng tao at idinisenyo upang matugunan ang ilang mga pangangailangan.

Ang lahat ng mga teknikal na bagay ay binubuo ng mga elemento na hindi mahahati na mga bahagi ng kabuuan. Kung ang paggana ng isang elemento ng isang teknikal na bagay ay nakakaapekto sa paggana ng isa pang elemento, kung gayon ang mga teknikal na bagay (kumpara sa mga yunit) ay karaniwang tinatawag na mga teknikal na sistema (TS).

Ang isang teknikal na sistema ay isang hanay ng mga magkakaugnay na elemento ng isang teknikal na bagay, na pinagsama upang maisagawa ang isang tiyak na function, habang nagtataglay ng mga katangian na hindi maaaring bawasan sa kabuuan ng mga katangian ng mga indibidwal na elemento.

Mga uri ng mga teknikal na sistema.

Ang mga elemento na bumubuo ng isang teknikal na sistema ay medyo hindi mahahati na mga bahagi lamang ng kabuuan. Halimbawa, ang isang woodworking machine ay may kasamang maraming kumplikadong bahagi: isang frame, pangunahing paggalaw, pagpapakain, pagbabase, pagsasaayos, pagsasaayos, kontrol at mga mekanismo ng pagmamaneho. Kasabay nito, sa isang sistema ng "woodworking shop" na may malaking bilang ng iba't ibang mga makina, ang isang hiwalay na makina ay maaaring ituring na isang elemento, iyon ay, isang hindi mahahati na kabuuan. Sa bagay na ito, may kaugnayan sa sistema ng "machine", ang "woodworking shop" ay tinatawag supersystem, at ang mga nakalista sa itaas na bahagi ng makina ay mga subsystem. Para sa anumang sistema, maaaring makilala ang isang subsystem at isang supersystem. Para sa system na "mekanismo ng pangunahing paggalaw ng makina," ang mga bahagi ng bearing housing, shaft, at cutting tool ay magiging mga subsystem, at ang makina ay magiging isang supersystem. Ang ilang mga sistema ay gumaganap ng kabaligtaran na mga pag-andar na may kaugnayan sa isang ibinigay na sistema. Tinatawag silang mga antisystem. Halimbawa, ang isang barkong pang-ibabaw at isang submarino, isang makina at isang preno, ay mga bagay na gumagana nang pabaligtad.

Ang ideal ng mga teknikal na sistema.

Ang mga teknikal na sistema ay bubuo ayon sa batas ng progresibong ebolusyon. Nangangahulugan ito na sa sistema ng bawat henerasyon, ang mga pamantayan sa pag-unlad ay pinabuting hanggang sa makarating sila sa global extremum. Ang bawat teknikal na sistema ay nagsusumikap para sa perpekto nito kapag ang mga parameter nito ng timbang, dami, lugar, atbp. ay lumalapit sa sukdulan. Ang isang perpektong teknikal na sistema ay isa na tila hindi umiiral, at ang mga pag-andar nito ay ganap na ginagampanan nang mag-isa. Ang ideality law ay mahalaga dahil ito ay nagmumungkahi kung saang direksyon dapat bumuo ang isang epektibong teknikal na sistema. Karaniwang tinatanggap na ang isang sistema ay perpekto kung mayroon itong isa o higit pa sumusunod na mga katangian:

1. Ang mga sukat ng sistema ay nalalapit o nag-tutugma sa mga sukat ng bagay na pinoproseso o dinadala, at ang masa ng sistema ay mas mababa kaysa sa masa ng bagay. Halimbawa, noong sinaunang panahon ang maramihang materyales ay iniimbak at dinadala sa mga sisidlang luad, ngayon ay nasa mga bag.

2. Ang masa at sukat ng isang teknikal na sistema o ang mga pangunahing elemento ng pagganap nito ay dapat na lumapit sa zero, at sa matinding kaso ay katumbas sila ng zero, kapag walang aparato, ngunit ang kinakailangang pag-andar ay ginanap. Halimbawa, ang paghahati ng kahoy sa mga bahagi ay ginagawa gamit ang isang lagari. Ngunit ngayon ang mga sistema ng laser ay lumitaw para sa mga layuning ito. Parang walang cutting tool, pero ginagampanan ang mga function nito.

3. Ang oras ng pagpoproseso ng isang bagay ay may posibilidad o katumbas ng zero (ang resulta ay nakuha kaagad o kaagad). Ang pangunahing paraan upang mapagtanto ang pag-aari na ito ay upang palakasin ang mga proseso, bawasan ang bilang ng mga operasyon, at pagsamahin ang mga ito sa espasyo at oras.

4. Ang kahusayan ng isang perpektong sistema ay may kaugaliang pagkakaisa, at ang pagkonsumo ng enerhiya ay nagiging zero.

5. Ang lahat ng bahagi ng isang perpektong sistema ay gumaganap ng kapaki-pakinabang na trabaho nang walang downtime sa buong lawak ng kanilang mga kakayahan sa disenyo.

6. Ang sistema ay gumagana nang walang katiyakan matagal na panahon nang walang downtime o pag-aayos.

7. Ang sistema ay gumagana nang walang interbensyon ng tao.

8. Ang isang perpektong sistema ay hindi nagbibigay mapaminsalang impluwensya sa mga tao at sa kapaligiran

Paglalarawan ng mga teknikal na sistema

Pamantayan sa pag-unlad mga teknikal na bagay

Ang konsepto ng mga teknikal na bagay, teknikal na sistema at teknolohiya

Ang malikhaing aktibidad ng tao ay madalas na nagpapakita ng sarili sa pagbuo ng mga bago, mas advanced sa disenyo at mas mahusay sa pagpapatakbo. mga teknikal na bagay(TO) at mga teknolohiya kanilang paggawa.

Sa opisyal na panitikan ng patent, ang mga terminong "teknikal na bagay" at "teknolohiya" ay nakatanggap ng mga pangalan na "aparato" at "paraan", ayon sa pagkakabanggit.

salita "isang bagay" nagsasaad ng isang bagay kung saan nakikipag-ugnayan ang isang tao (paksa) sa kanyang mga gawaing nagbibigay-malay o layunin-praktikal (computer, gilingan ng kape, lagari, kotse, atbp.).

Ang salitang "teknikal" ay nangangahulugan na pinag-uusapan natin hindi tungkol sa anumang kumbensyonal o abstract na mga bagay, ibig sabihin, " mga teknikal na bagay».

Ang mga teknikal na bagay ay ginagamit para sa: 1) epekto sa mga bagay ng paggawa (metal, kahoy, langis, atbp.) sa panahon ng paglikha materyal na ari-arian; 2) pagtanggap, pagpapadala at pag-convert ng enerhiya; 3) pananaliksik sa mga batas ng pag-unlad ng kalikasan at lipunan; 4) koleksyon, imbakan, pagproseso at paghahatid ng impormasyon; 5) pamamahala teknolohikal na proseso; 6) paglikha ng mga materyales na may paunang natukoy na mga katangian; 7) paggalaw at komunikasyon; 8) mga serbisyo ng consumer at kultura; 9) pagtiyak sa kakayahan ng depensa ng bansa, atbp.

Ang teknikal na bagay ay isang malawak na konsepto. Ito sasakyang pangkalawakan at isang bakal, isang computer at isang sapatos, isang tore ng telebisyon at isang pala ng hardin. Umiiral pagpapanatili ng elementarya, na binubuo lamang ng isang materyal (estruktural) elemento. Halimbawa, isang cast iron dumbbell, isang kutsara, isang metal washer.

Kasama ang konsepto ng "teknikal na bagay", ang terminong "teknikal na sistema" ay malawakang ginagamit.

Teknikal na sistema (TS) – Ito isang tiyak na hanay mga elemento na maayos na magkakaugnay, na idinisenyo upang matugunan ang ilang mga pangangailangan, upang maisagawa ang ilang mga kapaki-pakinabang na function.

Ang anumang teknikal na sistema ay binubuo ng isang bilang ng mga elemento ng istruktura (mga link, mga bloke, mga yunit, mga pagtitipon), na tinatawag na mga subsystem, ang bilang nito ay maaaring katumbas ng N. Kasabay nito, ang karamihan sa mga teknikal na sistema ay mayroon ding mga supersystem - mga teknikal na bagay ng isang mas mataas. antas ng istruktura, kung saan isinama sila bilang mga functional na elemento. Ang isang supersystem ay maaaring magsama ng mula dalawa hanggang M na mga teknikal na sistema (Larawan 2.1.).

Ang mga teknikal na bagay (mga system) ay gumaganap ng ilang mga function (operasyon) upang baguhin ang bagay (mga bagay na may buhay at walang buhay), enerhiya o mga signal ng impormasyon. Sa ilalim teknolohiya nangangahulugang isang paraan, pamamaraan o programa para sa pag-convert ng mga signal ng bagay, enerhiya o impormasyon mula sa isang naibigay na paunang estado patungo sa isang ibinigay na huling estado gamit ang naaangkop na mga teknikal na sistema.

Anumang TO ay nasa isang tiyak na pakikipag-ugnayan sa kapaligiran. Ang pakikipag-ugnayan ng TO sa nakapaligid na buhay at walang buhay na kapaligiran ay maaaring mangyari sa pamamagitan ng iba't ibang mga channel ng komunikasyon, na kapaki-pakinabang na nahahati sa dalawang grupo(Larawan 2.2.).

Unang pangkat kabilang ang mga daloy ng bagay, enerhiya at mga signal ng impormasyon na ipinadala mula sa kapaligiran WHO, pangalawang pangkat - mga daloy na ipinadala mula sa pasilidad ng pagpapanatili patungo sa kapaligiran.

A t – functionally determined (o control) input influences, input flows sa mga pisikal na operasyon na ipinapatupad;

At c - sapilitang (o nakakagambala) na mga impluwensya sa input: temperatura, halumigmig, alikabok, atbp.;

S t – functionally determined (o regulated, controlled) output impacts, output flows ng physical operations na ipinatupad sa object;

C in – sapilitang (nakakagambala) na mga impluwensya ng output sa anyo ng mga electromagnetic field, polusyon sa tubig, atmospera, atbp.

Ang pamantayan sa pagpapaunlad ng pagpapanatili ay ang pinakamahalagang pamantayan sa kalidad (mga tagapagpahiwatig) at samakatuwid ay ginagamit kapag tinatasa ang kalidad ng pagpapanatili.

Ang papel ng mga pamantayan sa pag-unlad ay lalong mahalaga sa pagbuo ng mga bagong produkto, kapag ang mga taga-disenyo at imbentor sa kanilang mga paghahanap ay nagsusumikap na malampasan ang antas ng pinakamahusay na mga tagumpay sa mundo, o kapag ang mga negosyo ay nais na bumili ng mga natapos na produkto ng antas na ito. Upang malutas ang mga naturang problema, ang pamantayan sa pag-unlad ay gumaganap ng papel ng isang compass, na nagpapahiwatig ng direksyon ng progresibong pag-unlad ng mga produkto at teknolohiya.

Anumang teknikal na kagamitan ay walang isa, ngunit ilang mga pamantayan sa pag-unlad, samakatuwid, kapag bumubuo ng mga teknikal na kagamitan ng bawat bagong henerasyon, nagsusumikap silang pagbutihin ang ilang pamantayan hangga't maaari nang hindi lumalala ang iba.

Ang buong hanay ng mga pamantayan sa teknikal na pag-unlad ay karaniwang nahahati sa apat na klase (Larawan 3.3.):

· functional, pagkilala sa mga tagapagpahiwatig ng pagpapatupad ng pag-andar ng bagay;

· teknolohiya, na sumasalamin sa posibilidad at pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura ng TO;

· ekonomiya, pagtukoy sa pagiging posible sa ekonomiya ng pagpapatupad ng function gamit ang itinuturing na TO;

· antropolohikal, na may kaugnayan sa pagtatasa ng epekto sa isang tao ng mga negatibo at positibong salik mula sa kagamitang nilikha niya.

Ang isang solong pamantayan ay hindi maaaring ganap na makilala ang pagiging epektibo ng binuo teknikal na kagamitan o ang pagiging epektibo ng proseso ng paglikha nito. Batay dito, kapag nagsimulang lumikha ng isang bagong teknikal na kagamitan, ang mga developer ay bumubuo ng isang hanay ng mga pamantayan (mga tagapagpahiwatig ng kalidad) para sa parehong teknikal na bagay at ang proseso ng paglikha nito. Ang pamamaraan para sa pagpili ng pamantayan at pagkilala sa antas ng kahalagahan ay tinatawag diskarte sa pagpili.

Kasabay nito, ang hanay ng mga pamantayan ay kinokontrol ng GOST. Mga tagapagpahiwatig ng kalidad nahahati sa 10 pangkat:

1. mga appointment;

2. pagiging maaasahan;

3. pang-ekonomiyang paggamit ng mga materyales at enerhiya;

4. ergonomic at aesthetic indicator;

5. mga tagapagpahiwatig ng paggawa;

6. mga tagapagpahiwatig ng standardisasyon;

7. mga tagapagpahiwatig ng pagkakaisa;

8. mga tagapagpahiwatig ng kaligtasan;

9. patent at legal na mga tagapagpahiwatig;

10. economic indicators.

Ang bawat teknikal na bagay (system) ay maaaring katawanin ng mga paglalarawan na mayroong hierarchical subordination.

Kailangan (function ).

Sa ilalim kailangan ay tumutukoy sa pagnanais ng isang tao na makakuha ng isang tiyak na resulta sa proseso ng pagbabago, transportasyon o imbakan ng bagay, enerhiya, impormasyon. Ang mga paglalarawan ng mga pangangailangan ni P ay dapat maglaman ng impormasyon:

D – tungkol sa isang aksyon na humahantong sa kasiyahan ng isang pangangailangan ng interes;

G – tungkol sa bagay o paksa ng teknolohikal na pagproseso kung saan nakadirekta ang aksyon D;

N - tungkol sa pagkakaroon ng mga kundisyon o paghihigpit kung saan ipinapatupad ang pagkilos na ito.