3.1.2.Технические системы. Основные термины

Системный подход к развитию техники – один из основных принципов ТРИЗ – означает умение видеть, воспринимать, представлять как единое целое систему во всей её сложности, со всеми связями, изменениями, сочетая разные, но взаимодополняющие друг друга подходы: компонентный, изучающий состав системы (наличие в ней подсистем, её надсистемы); структурный (взаимное расположение подсистем в пространстве и во времени, связи между ними); функциональный (функционирование системы, взаимодействие её подсистем); генетический (становление системы, последовательность её развития, замена одной системы другой).

Системой будем называть некоторое множество взаимосвязанных элементов, обладающее свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов. Так система «самолёт» обладает свойством летать, которым ни один из её элементов в отдельности не обладает. Системное свойство может быть полезным для человека (то свойство, ради которого она создана) и вредным, побочным, получившимся в результате создания системы наряду с полезным. Неожиданное положительное системное свойство получило название «сверхэффект».

Элементы, составляющие систему, называются подсистемами. Они, в свою очередь, являются системами для своих подсистем и т.д. Каждая система входит в некоторую надсистему. Так, электрическая машина состоит из подсистем: статора, ротора и т.д. Статор имеет свои подсистемы: обмотку, сердечник, выводы… Электрическая машина входит в надсистему «привод», который, в свою очередь, входит в надсистему ещё более высокого ранга, например, «станок» или «технологическая линия». Таким образом, система, её подсистемы и надсистемы образуют иерархию – расположение частей в порядке от низшего к высшему. Возможны и другие структуры, например, ретикулярная (сетевая), в которой все подсистемы связаны друг с другом сложными обратными связями, влияют друг на друга, и невозможно выделить однозначно какую-то иерархию.

Любую систему можно рассматривать как некий передаточный механизм, реализующий определённую связь между её входом и выходом. Связь эта осуществляется с помощью функциональных звеньев – преобразователей, превращающих действие на входе в действие на выходе. Звенья, в свою очередь, состоят из функциональных элементов. Так, система «телевизор» превращает электромагнитную энергию радиоволн в видимое человеком изображение. При этом антенна превращает радиоволны в переменный электрический ток, который усиливается в усилителе, электронная пушка преобразует его в поток электронов, которые на люминесцентном экране превращаются в видимое изображение.

Понятие «экологическая ниша системы» означает место, занимаемое данной системой в техносфере, сумму выполняемых функций и комплекс условий, необходимых для её создания, существования и развития.

За реализацию полезных функций технической системы необходимо расплачиваться. Факторы расплаты включают различные затраты на создание, эксплуатацию и утилизацию системы, всё, чем общество должно расплатиться за получение данной функции, в том числе и все создаваемые системой вредные функции.

Технические системы развиваются в соответствии с законами развития технических систем, которые будут рассмотрены ниже. Но прежде отметим, что в ТРИЗ развитие технической системы понимается как процесс увеличения степени идеальности (И), которая определяется как отношение суммы выполняемых системой полезных функций (Ф_П) к сумме факторов расплаты (Ф_Р)

(3.0)

Конечно, данная формула отражает тенденции развития лишь качественным образом, так как очень сложно оценить в одних количественных единицах разные функции и факторы.