1.2 Роль и место системности при проектировании

Остаются малоизученными еще многие проблемы проектирования, возникающие при синтезе новых технических решений, когда свойства создаваемого технического объекта не представляется возможным однозначно описать через свойства его составных частей. Решение именно этих проблем приносит все новые познавательные и практические возможности изучения создаваемых объектов. К числу таких проблем, несомненно, относится и исследование системности как одной из важнейших концепций современной технической науки.

Принципы системности получили широкое развитие в различных областях техники. Широко известны системные исследования в химической технологии, машиностроении, приборостроении, космической технике, проектировании промышленных предприятий, планировании и др.

Настоящее время - период интенсивного развития наук так называемого системного направления: общая теория систем; исследование операций; системный анализ; системотехника; теория эффективности;

техническая кибернетика.

истема – техническая система – представляется как упорядоченная совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, образующих единое функциональное целое, предназначенное для решения определенных задач.

Система - это нечто целое, представляющее собой единство закономерно расположенных и находящихся во взаимной связи частей. К системе (объективной, абстрактной, искусственной или смешанной) может быть отнесена и модель, к которой в полной мере применим системный подход. Например, система, построенная для описания времени пребывания ключевого компонента в аппарате с механическим перемешивающим устройством, является также его гидродинамической моделью.

Элемент - составная часть. Под элементом технической системы понимается ее часть, предназначенная для выполнения определенных функций и неделимая на составные части при заданном уровне рассмотрения. Элемент входит в состав системы и сам в свою очередь состоит из ряда элементов более низкого уровня.

Выделение элемента в ряде случаев носит условный характер, так как он при функционировании органически связан с верхним и нижним уровнями. Например, аппарат с механическим перемешивающим устройством состоит из корпуса, привода, уплотнения, крышки, опоры и т. д. В свою очередь каждый из них состоит из своих элементов конструкции.

Системность. Концепция, которая в самом общем виде определяет постановку методологических проблем проектирования и может рассматриваться как диалектическое единство двух фундаментальных философских посылок. Позитивной и негативной.

Смысл первой (позитивной) посылки был раскрыт еще Спинозой в его седьмой теореме „Этика": „Мир и порядок вещей тот же, что и порядок идей". Данная позитивная посылка, по существу, заимствует идею философского рационализма в широком смысле, выражая идею рациональной познаваемости мира и, следовательно, может быть распространена на проектирование. Это подтверждает правильность представлений о проектировании как познании еще не существующего в природе объекта.

Вторая (негативная) посылка исключает в явном виде субъект познания из любых конкретных областей техники. Субъектом познания в данном случае являются знания или идеальная сущность включающая:

познанные факты, закономерности, определенные методы и принципы проектирования.

Системный подход, или проявление системности в конкретных областях техники, начинаются там, где осуществляется синтез позитивной и негативной фундаментальных философских посылок.

Можно говорить о существовании двух типов противоречий, связанных с проблемами проектирования: предметных и методологических.

Предметные противоречия индивидуальны в каждой конкретной

области техники и качественно не меняют уровня понимания системности. Методологические проблемы проектирования, естественно, повторяются в различных областях техники и во многом определяют пути перестройки понимания системности. Общим для них является то, что новые факты из непосредственной эмпирики лишь уточняют противоречивые ситуации, никак не меняют их качественно.

При достижении определенного этапа развития познания технических объектов или уровня их системности в различных областях техники стали возникать противоречия между уровнем их развития и требованиями производства. Анализ противоречий показывает, что их источник - дифференциация технических наук.

Химическая технология, как и другие разделы техники, складываются в достаточно стройную иерархическую систему понятий. Различают по уровню взаимодействий и пространственно-временным масштабам:

микромир, макромир, мегамир, метамир. Например, различные дисциплины химической технологии все более определенно группируются около методологических, построенных на основе феноменологических обобщений, уровней: химическая кинетика, физическая химия, явления переноса, процессы и аппараты химической технологии, общая химическая технология, машины и аппараты химических производств, химическая кибернетика.

Противоречия, разрешаемые в представленных иерархических системах понятий химической технологии, по своей природе предметны, т.е. относятся к вполне определенным предметным областям техники. История техники уже не раз сталкивалась с предметными противоречиями и с перестройкой, связанной с их разрешением.

Например, развитие "Химической технологии" привело к выделению из нее научной дисциплины - "Процессов и аппаратов химической технологии". Развитие "Механической технологии", в свою очередь, привело к выделению из нее "Химического машиностроения". Эти новые для своего времени научные дисциплины, как и любые прикладные дисциплины, были призваны, используя достижения естественных наук, решать стоящие перед промышленностью задачи. В настоящее время многие интересные для промышленности задачи нашли свое решение, каждое из которых многократно подтверждено на практике. Результатом явилось создание нормативных материалов для расчета конкретных машин и аппаратов. Дальнейшее же совершенствование химической техники требует новых знаний. Таким образом, налицо предметные противоречия, которые необходимо преодолеть. Их разрешение должно привести к перестройке существующих научных дисциплин.

Технико-экономическое состояние производства на конкретном этапе его развития складывается в ходе преодоления отдельных технических противоречий, в результате развития науки. Задачи непрерывного совершенствования производства обуславливают изменение содержания и дифференциацию технических наук.