Поняття про системи. Властивості систем. Основні етапи розвитку і вдосконалення технічних систем.

Як відомо, система – це сукупність елементів, взаємодія, яких служить визначеній меті. Ми системою будемо називати деяку множину взаємозв’язаних елементів, які мають властивості, відмінні від властивостей окремих елементів. Так, система “книга” має властивості задовільняти потреби читачів у необхідній їм інформації, чого не має ні один її елемент, наприклад, окрема палітурка, форзац, корінець, каптал і т.д. В ролі системи можуть виступати робочі місця, окремі цехи, виробництво в цілому.

Елементи, з яких складається система називаються підсистемами, а вони в свою чергу є системами для своїх підсистем і т.д. Кожна система входить в деяку надсистему.

Система, її підсистеми і надсистеми утворюють їєрархію, тобто розміщуються в порядку від нижчого до вищого рівня і підрівня.

Можливі і інші структури, наприклад, ретикулярна (сіткова), в якій всі підсистеми зв’язані між собою складними оберненими зв’язками, мають вплив одна на одну і важко або практично неможливо однозначно визначити будь-яку ієрархію.

Технічна система може складатися з елементів, розміщених будь-яким чином і зв’язаних між собою в просторі, або з елементів, зв’язаних між собою в часі (технологічні операції, процеси, способи). Наприклад, система «технологія виготовлення друкарських форм» входить в надсистему «технологія виготовлення книжково-журнальної або газетної продукції» і включає ряд підсистем: фотоскладання і верстку, монтаж фотоформ, копіювальні процеси і т.д.

Будь-яка технічна система створюється для виконання певного комплексу корисних функцій, досягнення визначеної мети.

Серед них можна визначити основні функції, для виконання яких створюється система; другорядні, які висвітлюють побічні, додаткові цілі створювачів системи; допоміжні, які забезпе­чують виконання основних.

Основні, другорядні і допоміжні функції системи нерозривно зв’язані між собою і утво­рюють розгалужену ієрархію, так зване «дерево» функцій об’єкту. Будь-яку систему можна розглядати як передавальний механізм, який функціонує завдяки певному зв’язку між її входом і виходом. В ролі функціональних ланок (зв’язків) виступають перетворювачі, які перетворюють дію на вході в дію на виході або стан на вході на стан на виході (для розгорнутих систем в часі). Ланки в свою чергу складаються з основних функціональних і допоміжних елементів. До допоміжних відносяться системно-утворювальні елементи, які забезпечують існування системи, як деякого цілого (друковані видання, друкарські форми, плати, обладнання) і підсистеми, які забезпе­чують нормальну роботу системи (екологічні, сервісні, траспортні та інші).

Технічна система називається повною, якщо вона має все необхідне для виконання своїх функцій без участі людини.

Технічна система перебуває у розвитку. Розвиток системи – це процес переходу її з одного стану в інший, більш досконалий, якісний, від найпростішого нижчого рівня функціонування до складного і найвищого, тобто ідеального.

Розрізняють три етапи розвитку технічних систем.

І етап – це поява системи на певному рівні розвитку науки і техніки, де є потреба в системі і можливості її реалізації. Тут виникає можливість удосконалення властивостей системи, пошук найкращих умов реалізації елементів.

ІІ етап – період інтенсивного розвитку системи і вдосконалення якісних властивостей, експлуатаційних характеристик, конструктивного дизайну поліграфічної продукції, її напівфабри­катів, обладнання, модифікації технологій, заміни і витіснення з системи морально-застарілого обладнання і технології за рахунок впровадження нових екологічночистих матеріалів, автомати­зованих систем управління процесом.

ІІІ етап – період старіння і руйнування (знищення) технічної системи.

Основний зміст етапу полягає в стабілізації параметрів системи, так як у процесі функціо­нування збільшується складність системи, падає її ефективність. А це приводить до заміни старої відпрацьованої системи принципово новою, більш прогресивною.

Такі ж три етапи розвитку проходить кожна із підсистем, з яких складається складна система. Відомо, що розвиток системи імітує найслабкіша її підсистема, ресурси якої вичерпу­ються першими. Така підситема стає гальмом для всієї системи і дальший розвиток можливий тільки після заміни “спрацьованої” підсистеми новою.

В процесі розвитку технічна система прагне до підвищення свого рівня ідеальності, який визначається як відношення загальної суми виконаних системою корисних функцій до суми функцій її руйнування.

Звідси слідує, що підвищення ідеальності технічної системи відбувається при збільшенні кількості і якості виконаних неї функцій і при зниженні витрат, або числа руйнівних функцій. Підвищення ідеальності технічних систем може відбуватися як в рамках існуючої конструкції так і в результаті радикальної зміни конструкції, принципу дії системи.

Підвищення ідеальності технічної системи здійснюється шляхом розгортання – за рахунок ускладнення системи і згортання – спрощення систем при збереженні або збільшенні корисних функцій.

Розгортання технічної системи при її попередженні включає створення функціонального центру (ФЦ) – основної функціональної ланки (підсистем, елементів), які здатні виконувати основну функцію. Наприклад, ФЦ книги є з’єднання корінця книжкового блоку з обкладинкою (палітуркою).

ФЦ створюється шляхом об’єднання раніше самостійних систем зі своїми функціями і підсистемами в новій системі для отримання нової системної властивості. При цьому об’єдну­ються системи, які доповнюють дії один одного, а також компенсують шкідливі функцій.

При створенні ФЦ мають виконуватись такі вимоги:

1. всі ланки функціонального ланцюжка повинні мати мінімально-достатню життє­діяль­ність;

2. всі ланки ФЦ повинні бути зв’язані між собою енергетичним, речовинним, функціо­наль­ним або інформаційним зв’язками.

Розгортання технічної системи в процесі її розвитку в рамках існуючої конструції може відбуватися за рахунок:

1. включення в систему додаткових підсистем (елементів, які підвищують якість вико­нання основних і додаткових функцій);

2. ускладнення внутрішньої структури системи; збільшення числа рівнів в ієрархії шляхом розділення системи на однорідні або різнофункціональні елементи;

3. переходу до сіткової (ретикулярної) структури.

Згортання технічної системи відбувається за три етапи: мінімальне, часткове і повне.

Мінімальне згортання проявляється в створенні зв’язків між вихідними системами, які забезпечують появу системного ефекту при мінімальній їх зміні. Наприклад, книжковий блок виготовлений із стандартних віддрукованих аркушів і скріплених між собою.

При частковому згортанні відбуваються часткові зміни підприємств з метою спрощення внутрішних структур, виключення окремих елементів (наприклад, деяких технологічних опера­цій), суміщення окремих підсистем, злиття їх функцій, в тому числі перехід від послідовних технологічних процесів до паралельних, суміщення технологічних операцій.

Повне згортання – повна заміна підсистем, встановлення між ними нерозривних стабільних зв’язків. Система стає простою і вихід з неї попередніх підсистем стає неможливим.