РОЗДІЛ 6. СТРУКТУРНИЙ СИНТЕЗ І ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ СИСТЕМ

6.1. Особливості будови систем

6.1.1. Передумови побудови структури

Як відзначалося, мехатроніка виділилася в окрему технічну область винятково завдяки практичним питанням, завданням і засобам їхнього рішення. Наступні теоретичні передумови й наукові обґрунтування мехатроніки лише затверджували порядок речей, що зложився на певний момент часу, і тенденції, бажані, впроваджувані й дійсні. Із часом мінялися завдання й засоби їхнього рішення, змінювався порядок речей у системах автоматизації, бажані тенденції ставали реальними напрямками, а дійсні йшли в минуле як застарілі ініціативи окремих виробників або споживачів механотронных систем. Разом з тим, деякі із завдань і підходів, на перший погляд не одержали розвитку, залишаються затребуваними практично з перших згадувань про мехатроніці й дотепер, тобто більше 20 років. До таких завдань можна віднести ті, які створюють окремі цеглинки саме мехатроніки, і ті, які показують, як із цих цеглинок побудувати мехатрону систему.

Таким чином, при рішенні самих різних практичних завдань у мехатроніці, можна виділити дві координати для виміру систем: по першій координаті визначаємо, із чого будується система, а по другій координаті - визначаємо, як неї будувати [15, 16, 17, 38, 40, 62]. Продовживши аналогію з будівельною справою, помітимо, що далеко не всяка будова може бути побудоване з тих самих матеріалів і з використанням тих самих технічних прийомів і рішень (мал. 6.1.). Коли необхідно встановити перекриття над маленькою площадкою, то дах може бути й плоскої, і конічної або сферичної, пологої або крутий. Але якщо з будівельних матеріалів є тільки цегла, то рішення у вигляді плоского даху стає не реальним, і перевага віддається склепінному перекриттю. Але коли потреби зростають, і площадка перетворюється у футбольне поле, те й склепінне перекриття із цегли стає не реальним. Відбувається заміна й техническою рішення й матеріалу для перекриття - наприклад, конструкції у вигляді ферм із легких металів із проміжними опорами, підвісні перекриття із зовнішніми опорами, надувні покрівлі із плівок. Мехатроніка в цьому змісті подібна до перекриття автоматизованого процесу за допомогою електронно-механічних засобів. Ширину й розмаїтість процесів ілюструє 8-я глава, у якій Ви знайдете не тільки приклади практичних завдань, але й побачите різноманіття способів їхнього рішення.

Із чого почати? Якщо Ви більше теоретик, то це питання можна вирішувати й пізніше, після створення «віртуальної системи». Ретроспектива й погляд з боку на готовий виріб завжди більше конкретні й змістовні. Якщо Ви більше практик, те, як правило, це питання перед Вами й не виникає. Основних причин для цього дві. Перша - є Ваш безпосередній начальник, що краще знає, із чого треба починати. Друга причина - це поточний стан справ, що з непорушним спокоєм покаже, що зараз головне. Відсутність вартого змісту в кожній із причин майже очевидно, особливо, якщо Ваша трудова діяльність тільки починається. Але якщо Ви вже були «помічником виконроба», те цієї ж причини можуть, на Ваш погляд, виражати ще й відсталість або непрофесійну організацію робіт. У випадку, коли за Вашими плечима лежить досвід хоча б одного технічного рішення, доведеного до практики й дожили до модернізації, то в обох причинах Ви побачите або вгадаєте мудрість і фундаментальність усього що відбувається. І питання «Із чого почати?» прийме зовсім інше фарбування. Стан справ підкаже, на які «будівельні матеріали» можна розраховувати, які є готові «технології» для використання у Вашім завданні. Думка начальника задасть кут зору, під яким дивитися й на «матеріали» і на «технології». По цьому куті можна визначити виділене на завдання час, серйозність наміру вирішувати завдання, передбачувану глибину, а часом і зміст рішення, і багато чого іншого, доступне погляду досвідченого фахівця.

Можна сказати, що питання «Із чого почати?» за Вас уже вирішили обставини й начальник - Будувати автоматизовану систему за технічним завданням № 16-а. Із чого будувати? - із всіх засобів мехатроніки, які зможете дістати й зумієте застосувати. Як будувати? - так, що б система діяла й відповідала точці зору Начальника. А всі інші питання є уточнюючими і їх можна вирішити в робочому порядку. Єдина складність - вирішувати в робочому порядку їх прийде Вам. І знову виникне питання - «Із чого почати?».

Саме в цей момент може виявитися корисним «Структурний синтез». Поки завдання розглядається «цілком», її не тільки вирішувати, але навіть зрозуміти досить складно. Це як би шукати невизначений інтеграл - який не для всякої функції й існує. Тому починати треба з «відділення» - відділення від «цілої» завдання питань, які можна вирішити. Якщо навчитися від завдання відокремлювати більше дрібні питання, з відомими рішеннями, і знати технологію для об'єднання дрібних рішень в одне велике, то завдання перестає бути такий безперспективної. З кожним кроком відділення питання, вона стає усе менше, а рішення усе більше нагадує відповідь - готовий виріб. Саме так і виглядає з боку «структурний синтез», коли готове ціле збирається з теж готових, але більше дрібних частин - компонентів, елементів, складових, складальних одиниць, і так далі. Але це погляд з боку, а Вам було б корисніше керівництво до дії.