2. Характеристика основних ознак тс

1. Функціональність

Мета - функція.

В основі будь-якого трудового процесу, в тому числі винахідницького, лежить поняття мети. Безцільного винаходу не існує. У технічних системах мета задається людиною і вони призначені для виконання корисної функції. Вже інженер стародавнього Риму Вітрувій стверджував: "Машина є дерев'яне пристосування, яке надає велику допомогу при піднятті ваги". Мета - уявний підсумок, до якого прагнуть, задовольняючи потребу. Таким чином, синтез ТС - це цілеспрямований процес. Будь сьогоднішній стан може мати в майбутньому безліч наслідків, абсолютна більшість яких лежать у руслі ентропійних процесів. Людина вибирає мету і тим самим різко підвищує ймовірність потрібних йому подій. Цілеспрямованість - еволюційно придбану (або задану? ...) Навички боротьби з ентропійними процесами.

Потреба - функція.

Поява мети - це результат усвідомлення потреби. Людина відрізняється від інших живих істот тим, що йому властиві підвищені домагання - набагато вище можливості природних органів. Потреба (постановка завдання) - це те, що потрібно мати (зробити), а функція - реалізація потреби в ТЗ.

Потреба може бути задоволена кількома функціями; наприклад, потреба в обміні продуктами праці - натуральний обмін, по еквівалентам, грошова система. Так само і обрана функція може бути втілена в декількох реальних об'єктах; наприклад, гроші - мідь, золото, папір, зуби акули і т.д. І, нарешті, будь-який реальний об'єкт може бути отриманий (синтезований) декількома шляхами або його робота може бути заснована на різних фізичних принципах; наприклад, папір для грошей можна отримати різними способами, малюнок нанести фарбою, у вигляді голограми і т.д. Таким чином, технічні системи, в принципі, мають множинні шляхи розвитку. Людина все ж якимось чином вибирає одну дорогу втілення потреби. Критерій тут єдиний - мінімум МГЕ (маси, габаритів, енергоємності); інакше не можна - людство завжди було обмежено в наявних ресурсах. Хоча, дорога ця найчастіше звивиста, має безліч тупикових відгалужень і навіть петель ...

Носій функції.

Виникнення потреб, усвідомлення мети і формулювання функції - це процеси, що відбуваються всередині людини. Але реально діюча функція - це вплив на предмет праці (виріб) або служіння людині. Тобто, не вистачає проміжної ланки - робочого органу (РО). Це і є носій функції в чистому вигляді. РО - єдина функціонально корисна людині частина технічної системи. Всі інші частини допоміжний. ТС і виникали на перших етапах як робочі органи (замість органів тіла і на додаток їм). І тільки потім, для збільшення корисної функції. до робочого органу "пристроювалися" інші частини, підсистеми, допоміжні системи.

Перша половинка процесу - розгортання техніки, друга - згортання. Тобто людині, загалом то, потрібна функція, а не її носій ...Для полегшення переходу від функції до її носію - робочому органу майбутньої ТС - необхідна точність в описі функції.

Чим конкретніше описана функція, чим більше додаткових умов, тим вже діапазон засобів для її реалізації, тим виразніше ТС і її структура. Потужним обмежувачем варіантності служать виявлені закономірності розвитку робочих органів в складі ТС.

Визначення функції. 

Функціонування це зміна властивостей, характеристик і якостей системи у просторі та часі. Функція - це здатність ТС проявляти свою властивість (якість, корисність) при певних умовах і перетворювати предмет праці (виріб) в необхідну форму або величину. Для визначення функції необхідно відповісти на питання: що робить ця ТС? (для існуючих ТС), або: що повинна робити ТС? (Для синтезованих ТС).

Ієрархія функцій.

Кожна ТС може виконувати декілька функцій, з яких тільки одна робоча, заради якої вона і існує, решта - допоміжні, супутні, які полегшують виконання головної. Визначення головної корисної функції (ГКФ) іноді викликає утруднення. Це пояснюється множинністю вимог, що пред'являються до даної системи з боку вище і нижче лежачих систем, а також сусідніх, зовнішніх та інших систем. Звідси удавана нескінченність визначень ГКФ (принципова неохватність всіх властивостей і зв'язків).

Приклад: ієрархія функцій цегли.

ГКФ-1 окремого цегли: тримати свою форму, не розвалюватися, мати певну вагу, структуру, твердість. Вимога з боку сусідніх систем (інших цеглин і розчину в майбутній стіні): мати прямокутні грані, схоплюватися з розчином.

ГКФ-2 стіни: нести себе, бути вертикальною, не деформуватися при зміні температури, вологості, навантаження, огороджувати щось, нести навантаження від чогось. Цегла повинна відповідати частині вимог ГКФ 2.

ГКФ-3 будинки: повинен створювати певні умови для внутрішнього середовища, захист від атмосферних впливів, мати певний зовнішній вигляд. Цегла повинна виконувати частину і цих вимог.

ГКФ-4 міста: певний архітектурний вигляд, кліматичні та національні особливості і т.д.Крім того, вимога і до самого цеглі постійно збільшується: він не повинен вбирати грунтову вологу, повинен мати хороші теплоізоляційні властивості, звукопоглинальні властивості, бути радіопрозорим і т.п.

Так от, ГКФ даної системи - це виконання вимог першої вище стоячої системи. Всі інші вимоги, по мірі віддалення ієрархічного рівня, від якого вони виходять, роблять все менший вплив на дану систему. Ці над і підсистемні вимоги можуть бути виконані іншими речовинами і системами, не обов'язково даною системою.

Наприклад, властивість міцності цегли може бути досягнуто різними добавками у вихідну масу, а властивість естетичності приклеюванням декоративної плитки на готову стінку; для ГКФ цегли (виконувати "вимоги" стіни) це байдуже.

Тобто, ГКФ елемента визначається системою, в яку він включається. Той же цегла може бути включений у безліч інших систем, де його ГКФ буде абсолютно несхожою (а то й протилежною) приведеної вище.