Раздел 1. Теоретические сведения

1.1. Системный подход и технические системы

Системный подход при конструировании и производстве изделий направлен на определение нового технического решения, создаваемого изделия, как фактора оптимизации с учетом технических достижений в данной отрасли.

Объединение всех объектов техники в класс технические системы (TS) позволяет разработать подход к инженерной деятельности, не связанной с конкретным объектом техники. В рамках этого подхода можно изучить и разрабатывать методы конструирования и производства TS вообще. Работа с абстрактными понятиями (изделиями) позволяет принимать научные подходы, что является предпосылкой эффективного конструирования и производства.

1.1.1. Системный подход при создании изделий.

Системный подход основан на способности человека в процессе познания выделять главное и существенное, необходимое для правильного понимания объекта познания и оптимизировать решение.

Основой системного подхода является критерии, принятые с позиции оценки эффекта интеграции создаваемого изделия в техносферу и биосферу.

Техносфера рассматривает искусственные процессы, образующие окружение человека, и включает все технические системы, созданные людьми. При системном подходе логической основой построения изделия является система.

Система – это формальное отображение действий, направленных на эффективное создания изделий. Логическим следствие создания системы является структура изделия.

С позиции системного подхода любое изделие проходит свой „жизненный” цикл (так называемая „петля” качества).

М аркетинг проектирование конструирование производство эксплуатация реновация утилизация

Существует упрощенная модель процесса удовлетворения обще­ственных потребностей, которая называется „жизненным циклом” изде­лия (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – Жизненный цикл изделия

Условия реализации „петли” качества или „жизненного” цикла. Создание и эксплуатация изделия будут малоэффективны, если присутствует при этом „барьерный” принцип и нет прямой связи между элементами „жизненного” цикла.

Эффективность реализации „жизненного” цикла зависит от воз­можности создания „совпадающих” инженерных подходов (рис. 1.2), ко­торые позволяют убрать все „преграды” при создании и эксплуатации продукции.

Материальные и информационные процессы		Согласующие дей­ствия в „жизнен­ном” цикле		Инструмент и техника реализации
Потребность в изделии Концепция созданного изделия Фазы „жизненного” цикла создания продукции		Покупатель Маркетолог Инженер-конструктор Инженер-технолог Продавец.		Бумага и карандаш Аналити-ческий и эксперимен-тальные методы расчета Современ-ные CAD/CAM инструменты

Рисунок 1.2 – Модель эффективной реализации «жизненного» цикла изде­лия

Благодаря понятию системы, термин „системный подход” становится однозначным.

Разработанная на основе кибернетического описания созданных технических средств теория технических систем придала логический смысл тому, что мы называем системным подходом в процессе проектирования, производства и эксплуатации.

Анализ совокупности рассматриваемой проблемы требует принятия во внимание массово-энергетических и информационных систем.

В наше время ввиду быстро происходящих изменений в техносфере резко проявляется потребность развития отраслей науки, которыми должны быть:

– наука проектирования и конструирования;

– наука технологии изготовления;

– наука эксплуатации.

Сегодня инженер, стремящийся успешно справляться с быстро протекающими изменениями, должен охватить основные участки техносферы направленные на создание и эксплуатацию изделия в условиях „петли” качества, требования к которым формализованы стандартами ISO серии 9000.

Системный подход представляет сложный комплекс преобразований и связей.

Понятие частного и целого составляют основную методологическую проблему (изготовление станка или возможность расширить его функции и соединить с другими видами оборудования).

С точки зрения системного подхода модель удовлетворения об­щественных потребностей (рис. 1.3) делится на материальную и абстрактную сферу.

Рисунок 1.3 – Модель удовлетворения общественных потребностей

Информация относится к сфере абстракций. Энергия и масса – к сфере конкретности.

Наши действия основываются на переходе из сферы абстракций к сфере конкретности и наоборот.

Основываясь на системном подходе можно показать упрощенную модель технологического процесса изготовления изделия (рис. 1.4).

Рисунок 1.4 – Модель технологического процесса изготовления изделий

Эффективность производства во многом зависит от технической информации, от качества конструкторской и технологической документа­ции.