
- •Глава 1. Планетная система 8
- •Глава 2. Техносфера 29
- •Глава 3. Технологическое преобразование 46
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Планетная система 1.1. Эволюция
- •1.2. Современное состояние
- •1.3. Движущие силы развития
- •1. 4. Проблемы и противоречия
- •Глава 2. Техносфера
- •2.1. Модель техносферы
- •2.2. Результаты преобразования
- •2.3. Ресурсы
- •2.4. Процесс преобразования
- •2.5. Среда преобразования
- •Глава 3. Технологическое преобразование
- •3.1. Цикличность преобразований
- •3.2. Морфология преобразования
- •3.5. Проектирование преобразовательной системы
- •3.3.1. Предпроектные исследования
- •5.5.2. Выполнение проекта
- •3.3.3. Оценка результатов проектирования
- •Заключение
2.4. Процесс преобразования
Несмотря на огромное разнообразие преобразовательных техносистем, действующих при непосредственном участии людей или в автоматическом режиме, все они имеют общие (типовые) этапы, которые носят универсальный характер и отражают, по существу, этапность большинства осознанных действий человека и общества. Их три: подготовка преобразования, его осуществление и оценка (измерение) результатов. Преобразовательный процесс, включающий указанные этапы, осуществляется вслед за созданием его проекта и предшествует новому процессу проектирования, которые в совокупности представляют собой определенный цикл развития не только собственно преобразовательной системы, но и культурно-исторического развития в целом.
Подготовительный этап заключается в создании некоторого необходимого объема (запаса) исходных ресурсов, материальных и энергетических средств преобразования при наличии информации, а также в создании необходимых условий для обеспечения непрерывности преобразовательного процесса, если планируется его многократное повторение в течение определенного периода времени.
Объем и номенклатура исходных ресурсов (расходуемых материалов и энергии, а также информации) определяются параметрами результата действия, характером и сущностью применяемых способов и процедур (операций) преобразовательной системы. Это, как уже отмечалось, материальные ресурсы (органические и неорганические, природные и искусственные, сырье и полуфабрикаты и др.), различные виды энергии (химическая, механическая, электрическая, тепловая и др.) и информация. Информация на подготовительном этапе, рассматриваемая как ресурс, полностью отражает весь процесс преобразования в виде его проекта.
Особое место при подготовке преобразования занимают такие его составляющие, как люди (исполнители проекта - персонал) и финансовые ресурсы, представляющие собой универсальное средство обеспечения любой деятельности. Квалификация персонала, его физический и интеллектуальный потенциал, а также объем денежных средств, включенных в преобразовательный процесс, определяют эффективность и качество достижения результатов, предусмотренных проектом.
Материальные и энергетические средства преобразовательного процесса включают инструменты, механизмы и машины, приспособления и оборудование, здания и дороги, транспорт, энергетическое оборудование и коммуникации, средства связи, вычислительную технику, другие средства преобразования информации и др., которые предусмотрены проектом преобразовательной системы. Средства преобразования представляют собой либо результат действия других преобразовательных систем, производящих, например, автомобили, станки, компьютеры, трансформаторы, телефоны, газовые плиты, швейные машины, котлы, холодильники и др., либо являются результатом выполнения рассматриваемого подготовительного этапа. Все средства преобразования размещаются определенным образом друг относительно друга, образуя целостную систему.
К условиям осуществления преобразовательного процесса и обеспечения его непрерывности относятся мероприятия, сохраняющие систему в работоспособном состоянии в требуемом (запланированном) режиме функционирования, а также в случаях возникновения каких-либо прогнозируемых или непредвиденных отклонений от номинального режима действия. Поддержание преобразующей системы в нормальном режиме действия обеспечивается, во-первых, пополнением и восстановлением расходуемых ресурсов и, во -вторых, реализацией получаемого результата (продукта). К прогнозируемым отклонениям относятся, например, износ инструментов и оборудования, болезни людей (персонала), перебои в поставке материалов полуфабрикатов, энергоснабжении и др. К непредвиденным событиям, нарушающим процесс преобразования, могут быть отнесены аномальные природные явления (стихийные бедствия), резкое изменение социально-экономической ситуации, нарушения нормального действия других преобразовательных систем, изменения курсов валют и др. В первом случае для предотвращения отклонений создаются обслуживающие и восстановительные элементы и подсистемы преобразовательного процесса (ремонтно-восстановительные службы оборудования, зданий и сооружений, связи, энергоснабжения и др.), а во втором - резервные запасы материалов, энергетических и денежных средств или формируются обходные пути осуществления процесса.
После выполнения подготовительного этапа преобразовательный процесс "запускается". При этом исходные ресурсы с помощью преобразующих средств в определенной последовательности трансформируются в требуемые и сопутствующие результаты.
Процесс преобразования представляет собой определенную совокупность взаимосвязанных элементов, образующих систему. К элементам преобразовательного процесса относятся операции, последовательность их выполнения, а также средства осуществления операций.
Под операцией понимается законченная часть процесса изменения состояния объекта преобразования, выполняемая на одном рабочем месте. Рабочее место это некоторая часть пространства, оснащенная определенным набором средств (инструменты, оборудование) по осуществлению заданной части преобразовательных действий. Действия по изменению состояния объекта преобразования выполняются либо людьми (исполнителями), либо без участия людей в автоматическом режиме. Операция, в свою очередь, может состоять из нескольких основных и вспомогательных переходов. Основной переход это часть операции, характеризуемая определенной совокупностью действий исполнителя или средства по изменению состояния объекта преобразования. Вспомогательным переходом называется часть операция, включающая определенную совокупность действий исполнителя или средства, не сопровождающихся изменением состояния объекта преобразования.
Все операции и переходы производятся путем выполнения простейших неделимых действий над объектом, над средствами преобразования, а в определенных случаях над элементами надсистемы, называются преобразовательными приемами. Преобразовательные приемы выполняются исполнителем операции, преобразовательным средством или их совместным действием. По мере совершенствования преобразовательной системы выполнение приемов передается средствам преобразования, заменяющим труд человека - его физические и мыслительные действия.
К средствам преобразования, входящим в состав операции, относятся инструменты, приспособления, оборудование, приборы и др., которые также могут быть разделены на две группы - оказывающие непосредственное воздействие на объект преобразования и выполняющие вспомогательные функции. К первым относятся преобразующие инструменты (игла, резец, кухонный нож, лопата, молоток, карандаш, бумага, паяльная лампа и др.), приспособления и оборудование (тиски, швейная машина, разделочная доска, фрезерный станок, компьютер, трансформатор, разветвительная коробка, выключатель). Вспомогательные функции выполняют, например, стул, стол, электросветильник, щетка для удаления отходов из зоны преобразования (стружка, крошки продуктов, обрезки ткани), вытяжная вентиляция, кондиционер и др. Вспомогательные средства преобразования являются такими же необходимыми, как и непосредственно преобразующие средства.
Последовательность выполнения приемов, переходов и операций, а также преобразовательных процессов и комплексов в целом зависит от множества факторов и может быть представлена схематически в виде графа (рис. 10).
Значительная часть процессов и операций, предназначенных для получения одного определенного результата, выполняется по схеме линейного графа (рис. 10а, 106). Каждая преобразовательная процедура не может быть выполнена раньше предыдущей и позднее последующей. Кроме того, для осуществления преобразования, т.е. для получения результата, выполняются строго определенные процедуры, не предполагающие иных вариантов их осуществления. В других процессах возможны варианты осуществления процедур. Предусматриваются "обходные" пути достижения требуемого результата, которые в определенных условиях оказываются более эффективными. При этом практически осуществляется какой-то один путь преобразования.
Преобразовательные
операции, процессы и комплексы, включающие
значительное число приемов, операций
и процессов, соответственно, осуществляются
также по схеме ветвящегося графа (рис.
10в). После выполнения некоторой части
процедур и получения одного или
нескольких требуемых результатов
дальнейшее преобразование разделяется
на два и более потока, каждый из
которых имеет целью получение своего
собственного результата. Разновидностью
ветвящейся схемы преобразования
является сходящийся граф, который
отражает объединение некоторого
множества результатов действия различных
относительно самостоятельных
преобразовательных систем для
получения одного (или нескольких) общего
результата (рис. 10г).
Рис. 10. Схемы (графы) осуществления преобразований: а, б - линейный, в - ветвящийся, г - сходящийся, д - сетчатый графы, соответственно; 1- исходные ресурсы; 2 - преобразовательная процедура, действие; 3 - промежуточный, 4 - конечный; 5 - одновременно и промежуточный и конечный результат преобразования
Преобразовательная система, действующая по схеме сетчатого графа (рис. 10д), вбирает в себя все предыдущие схемы. Эта схема соответствует, как правило, крупным преобразовательным системам, к которым относятся преобразовательные комплексы и техносфера в целом. Узлы сетчатого графа представляют собой либо промежуточный, либо конечный результат действия системы. В то же время конечный результат может выполнять функцию промежуточного и наоборот.
Измерение (оценка, испытание) результатов преобразования осуществляется не только на стадии его завершения, но и в процессе получения промежуточных результатов. Оценивается не только результат действия преобразовательной системы в целом, но и результаты выполнения отдельных приемов и операций. При этом, если результат, полученный при выполнении запланированных действий не соответствует требуемому, то в эти действия вносятся соответствующие коррективы.
Достаточно часто характер и сущность изменений, которые необходимо внести в выполняемые действия, заранее не известен. Такая ситуация порождает проблему -большую или малую, глобальную или локальную. Разрешение проблемы, возникшей из-за несоответствия требуемого (желаемого) и полученного в действительности результата, составляет основу творческой деятельности и научно-исследовательских работ.
Измерение результатов преобразования осуществляется путем их сопоставления с требуемыми результатами количественными или качественными методами. К количественным методам относятся методы сопоставления результата с некоторыми мерами, имеющими количественное выражение. Параметрами, которые могут быть определены количественно, являются, например, масса, мощность, скорость, объем, время, освещенность, напряжение и т.п., а также деньги как измеритель затрат, цены, стоимости, прибыли и др. К качественным показателям результата преобразования относятся вкус, запах, внешний вид, гармоничность цветового исполнения, эргономичность и др. Количественные измерения имеют объективный характер, а качественная оценка результата несет в себе погрешность субъекта (эксперта), производящего измерение.
Количественные и качественные измерения осуществляются либо исполнителями преобразовательных действий и процедур, либо автоматически специальными техно-системами, либо специально создающимися метрологическими службами и группами людей (экспертами). Однако в конечном счете оценка результата осуществления как отдельной преобразовательной системы, так и комплекса систем производится людьми, применяющими эти результаты для удовлетворения своих потребностей, в т.ч. возрастающих, и испытывающими их на себе. Иными словами, в обществе происходит непрерывная оценка результатов преобразующей деятельности путем определения степени удовлетворения желаний людей и общества в целом. При этом оцениваются не только собственно требуемые результаты, но и сопутствующие, неизбежные - положительные и отрицательные.
Между этапами процесса преобразования нет достаточно четких границ, они в большей или меньшей степени перекрываются, имеют общие области. Переход от одного этапа к другому происходит в течение некоторого периода времени. Более того, не только преобразовательный процесс, но также и переход, операция, преобразовательный комплекс включают в себя те же этапы - подготовка, выполнение, оценка.
Необходимо отметить и то, что между очередными циклами создания проекта и между очередными циклами собственно преобразования отсутствует временной интервал. Часто очередной цикл процесса преобразования (и проектирования) начинается сразу после окончания предыдущего, а иногда и раньше.
Преобразовательные системы (операции, процессы, комплексы) отличаются друг от друга.