- •1. Вступ.
- •2. Теорія технічних систем.
- •3. Еволюція технічних систем.
- •4. Основні поняття і визначення.
- •4.1.Позначення.
- •4.2.Визначення.
- •4.3.Висновки.
- •5. Технічний процес.
- •5.1. Модель технологічного процесу.
- •5.2. Операнди технологічного процесу.
- •5.3. Структура технологічного процесу.
- •5.4. Типи операцій.
- •5.5. Оператори технологічного процесу.
- •5.6. Характеристики й оцінка технічного процесу.
- •5.7. Класифікація технічних процесів.
- •5.8. Уявлення технічних процесів.
- •5.9. Висновки.
- •6. Технічна система.
- •6.1. Сутність технічної системи.
- •6.2.Модель технічної системи.
- •6.3.Функціональна структура технічної системи
- •6.4.Конструктивна схема технічної системи.
- •6.5.Висновки.
- •7. Системи перетворень технічних систем.
- •7.1. Елементи системи перетворень.
- •7.2. Висновки.
- •8. Класифікація технічних систем.
- •8.1. Ознаки класифікації технічних систем.
- •8.2. Класифікація технічних систем по функції.
- •8.3. Класифікація технічних систем за принципом дії.
- •8.4. Класифікація технічних систем за рівнем складності.
- •8.5. Класифікація технічних систем по засобу виготовлення.
- •8.6. Класифікація технічних систем по ступені конструктивної складності.
- •8.7. Класифікація елементів технічних систем по ступені стандартизації і походженню.
- •8.8. Класифікація технічних систем по ступеню оригінальності конструкції.
- •8.9. Класифікація технічних систем за принципом виробництва.
- •8.10. Класифікація технічних систем по ступені абстрактності.
- •8.11. Класифікація технічних систем по типу операнда.
- •8.12. Класифікація технічних систем по їхньому місцю в технічному процесі.
- •8.13. Висновки.
- •9. Властивості технічних систем.
- •9.1. Загальні ознаки технічних систем.
- •9.2. Категорії властивостей технічних систем.
- •9.3. Відношення між властивостями.
- •9.4. Перелік необхідних властивостей технічної системи.
- •9.5. Висновки.
- •10. Этапы створення і використання технічної системи.
- •10.1. Цикл “життя” технічних систем.
- •10.2. Стадії створення технічних систем серійного виробництва.
- •10.3.Висновки.
- •11. Проектування складних технічних систем.
- •11.1. Типовий контур проектного керування.
- •11.2. Технічні принципи проектування технічних систем.
- •11.3. Організаційні принципи проектування технічних систем.
- •11.4. Питання автоматизації проектування технічних систем.
- •12. Основні задачі проектування технічних систем.
- •12.1. Конструювання складних технічних систем.
- •12.2. Моделювання при проектуванні складних технічних систем.
- •12.3. Визначення якості складних технічних систем.
- •12.4. Оптимізація проектних параметрів складних технічних систем.
- •13. Уявлення та оцінка технічних систем
- •13.1. Засоби уявлення технічних систем.
- •13.2. Уявлення конструктивних елементів.
- •13.3. Висновки.
- •13.4. Вибір критеріїв і проведення оцінки.
- •13.5. Висновки.
- •14. Спеціальні теорії технічних систем.
- •15. Застосування теорії технічних систем.
6.5.Висновки.
Узагальнимо результати, отримані в цій главі, у такий спосіб.
1. Задачею (метою, призначенням) технічної системи є виконання визначеної дії в технічному процесі.
2.Дії відбуваються на межі технічної системи за певних умов (див. табл.6.2.).
3. Вплив реалізується як вихід процесу дії (ланцюжки дій), у якому вхідні розміри перетворюються у вихідні впливи. Процес дії визначається структурою технічного процесу, у зв'язку з чим говорять про засіб дії технічної системи. Процес дії викликається безпосередньою причиною і відбувається в потрібний момент (період) часу.
4. Процес і засіб дії характеризуються перетвореннями матеріальних, енергетичних і інформаційних входів усередині технічної системи. Внутрішні перетворення називаються технічними функціями й утворюють, у рамках однієї технічної системи, її функціональну структуру.
5. Технічна функція описує спроможність технічної системи перетворювати вхідні величини в необхідні вихідні шляхом упорядкованого використання природних явищ і законів.
6. Вхідними величинами технічних систем є матерія, енергія й інформація.
7. На стадіях виникнення, використання і ліквідації технічна система знаходиться в різноманітних станах і грає різноманітні ролі в залежності від того, до якої системи перетворень вона належить.
8. Технічна система знаходиться у визначених відношеннях із всіма елементами відповідної системи перетворень. Поряд із відомими бажаними входами і виходами є також і небажані входи і виходи, що називаються перешкодами.
9. Функції (функціональні структури) реалізуються виконавчими органами (органоструктурами) на основі визначених принципів дії. Виконавчі органи є засобом реалізації функції. Для виконання кожної функції може бути обраний бажаний принцип дії з декількох можливих.
10. Виконавчі органи (органоструктури) конкретизуються у виді конструктивних елементів (конструктивних схем). Конструктивна схема втілює (в узагальненому виді) усі необхідні властивості й ознаки технічної системи. Органоструктура може бути реалізована різноманітними конструктивними схемами.
11. Кожна з названих вище структур технічної системи характеризується більшим або меншим ступенем втілення тих або інших конструктивних ознак і властивостей.
12. Кожна функція, кожний виконавчий орган або конструктивний елемент являє собою систему підфункцій, підорганів або конструктивних піделементів, що випливає із системного характеру технічних об'єктів і процесів.
7. Системи перетворень технічних систем.
Людина має потреби, задоволення котрих необхідно для підтримки її життя. Він потребуває в їжі, захисту від небезпеки і непогоди, вона повинна мати можливість лікуватися у випадку хвороби. Проте на відміну від інших живих істот потреби і бажання людини постійно ростуть; це пов'язано з розвитком цивілізації, прогресом техніки і ростом добробуту. Підвищені претензії викликають проблеми їх задоволення, тому що для цього недостатньо фізичних сил і можливостей органів почуттів людини. Тому людина шукає рішення, що дозволяють усунути ці проблеми.
Для задоволення своїх потреб людина знаходить у природі лише деякі повноцінні засоби. У більшості ж випадків вона змушена діяти на ці засоби незліченними засобами: змінювати, нарощувати, комбінувати. Вона повинна краяти, варити, солити, плавити, розкладати, транспортувати, берегти, перетворювати і використовувати енергію, будувати, руйнувати, рахувати і багато чого іншого.
У результаті здійснення цих процесів властивостям операндів надается додаткова цінність, у міру того як операнд трансформується і досягає стану, достатнього для задоволення потреб.
Назвемо процеси такого роду перетвореннями і визначимо деякі поняття й ознаки. Для наочності і повноти систематизації на мал.7.1 подані всі типи елементів і дій, що входять у модель перетворень. Основою для побудови цієї моделі є такі припущення, що випливають із досвіду людей:
- бажані перетворення операнда (об'єкта перетворення) досягаються цілеспрямованими впливами матеріального (S), енергетичного (En) або інформаційного (I) типів;
-
ці три типи впливів при будь-якому
перетворенні здійснюються людьми (
Ме),
технічними системами (
TS)
і оточенням (Umg).
У рамках глобальної системи, що включає Землю, людське товариство і, у перспективі, елементи Сонячної системи, може бути створена майже безкінечна множина систем перетворень. Окремий елемент часто входить у декілька систем перетворень, наприклад людина, що їсть у вагоні-ресторані, перегортає газету й одночасно обговорює новини із сусідами по столі.
Така інтепретація моделі перетворень дозволяє зробити такі висновки.
1. Для задоволення потреби людей або вибирається необхідний об'єкт, або задається необхідний стан операнда. Цей стан (Od2) є метою перетворення.
2. Операндами перетворення можуть бути живі істоти, зокрема, люди, a також матеріальні, енергетичні й інформаційні об'єкти.
3. Вибирають підхожий початковий стан операнда Od1 у якості вхідної величини (або вона задається). Стан Od2 може бути досягнуте з декількох початкових станів Od1.
4. Зміна Od1Od2 називається перетворенням.
5. Перетворення визивається або незадовільним станом Od1 бо потребою a Od2.
6. Перетворення виконується на основі деякої технології, що являє собою упорядковану сукупність цілеспрямованих часткових змін. Стан операнда Od2 може бути досягнуто різноманітними засобами (технологіями).
7. Перетворення (як загальне, так і часткове) здійснюється шляхом матеріального, енергетичного або інформаційного впливу на операнд.
8. Вплив здійснюється трьома системами-операторами: людьми, технічними системами і реальним оточенням. Всі названі оператори мають зв'язки (матеріального, енергетичного або інформаційного типу) між собою.
Мал.7.1.Модель системи перетворень.
Модель охоплює, як це показано в табл.7.1., усі види перетворень операндов усіх типів при будь-якому варіанті участі систем-операторів у впливах.
