Глава 3. Технологическое преобразование

3.1. Цикличность преобразований

Преобразовательная деятельность человеческого общества непрерывно развива­ется благо­даря, во-первых, стремлению людей удовлетворить постоянно возрастающие потребности и, во-вторых, за счет внутренней генетически и социально обусловленной способности человека к дея­тельности, в т.ч. инновационного характера.

Технологическое преобразование обеспечивает получение пригодного для упот­ребления результата, удовлетворяющего некоторую потребность отдельного человека, группы людей или общества в целом. Потребности людей и темпы их возрастания от­ражают развитие общества и ос­новываются на результатах деятельности, полученных ранее.

Общая схема технологического преобразования представляет собой совокупность трех эта­пов (рис. 12): формирование результата преобразовательного процесса (этап А); построение соб­ственно процесса преобразования (этап Б); осуществление преобра­зования (этап С) с целью полу­чения требуемого результата.

Формирование образа результата действия преобразовательной системы осуще­ствляется по определенным правилам. Отличительной особенностью, выделяющей эту часть технологического преобразования, является поиск средства удовлетворения по­требности и построение его образа (облика) в виде какой-либо модели (текстовое опи­сание, графическое, звуковое и визуальное представление, натурная модель или макет и т.п.). Средство удовлетворения потребности может представлять собой либо некото­рый технический объект, либо способ. Объекты, удовлетворяю­щие непосредственные потребности людей, весьма разнообразны - колесо обозрения и качели, расческа и тю­бик губной помады, туфли, шляпа и пальто, салат и бифштекс, тепло и свет в жи­лище, автомобиль, книга, картина, скульптура, музыка и т.п. Способы удовлетворения по­требно­стей также отличаются большим разнообразием: туристическая поездка или по­ход, общение в оп­ределенной обстановке (ужин, дискотека, просмотр кино- и видео­фильма), оказание разного рода услуг и т.п. С помощью объектов и способов удовле­творяются не только непосредственные, но и все увеличивающиеся количественно технологические (преобразовательные) потребности людей в инструментах, оборудо­вании, производственных машинах, зданиях, сооружениях, а также, напри­мер, в сред­ствах приготовления пищи, ремонта одежды, хранения предметов потребления и ухода за ними и т.п.

Рис. 12. Последовательность циклов и этапов технологических преобразований:

А, Б, С - этапы; п-1, п, n+1 -циклы

Общим для этапа формирования образа результата преобразовательной системы является то, что в нем решается задача определения средства, отвечающего на вопрос: "Что требуется соз­дать в процессе преобразования?" Это средство отражает потреб­ность, которую требуется удовле­творять.

Построение преобразовательного процесса состоит в создании образа системы, включаю­щей действия и средства, которая в конкретной реальной среде обеспечивают превращение исход­ных ресурсов (материалы, энергия, интеллектуальные и физические способности персонала, деньги) в требуемый результат (продукт), образ которого по­лучен на этапе А. Построение преоб­разовательной системы также как и построение образа результата ее действия можно отнести к разряду информационных преобразо­ваний, поскольку они связаны с преобразованием исходной информации (информация о потребностях, информация о достигнутом уровне техносферы, ин­формация о дос­тигнутом уровне знаний о природе, обществе и человеке) в проект, который также представляет собой информацию (новое знание и новые представления) как некоторое прираще­ние к имеющемуся уровню ноосферы. Отличие этапа построения образа ре­зультата от этапа по­строения преобразовательной системы состоит в том, что первый ориентирован непосредственно на какую-либо потребность, а второй на образ резуль­тата, удовлетворяющего эту потребность. При проектировании преобразовательной системы потребность как таковая отходит на второй план.

Проектирование преобразовательной системы (этап Б) также как и осуществле­ние реаль­ного преобразования (этап С) связаны с одними и теми же объектами и сред­ствами. Однако при про­ектировании эти объекты и средства представлены в виде их образов и представлений, а в про­цессе преобразования объекты и средства применяют­ся в реальном виде.

Кроме того, существенным принципиальным отличием этапа формирования пре­образова­тельного процесса от реального преобразования является то, что построение преобразовательной системы начинается с анализа требуемого результата, а в реаль­ном процессе - с исходных ресур­сов.

Взаимосвязь этапов технологического преобразования состоит в следующем. В момент времени t1 (для цикла n) в обществе возникает решение некоторой проблемы, которая заключается в неспособности существующей техносистемы удовлетворить же­лания людей, их возросшую по­требность. Такую проблему можно отнести к социаль­но-техническому противоречию. Возникшее новое решение за период времени t1 – t2 усилиями специалистов соответствующей отрасли пре­вращается в некоторый образ реального объекта (средства или процесса), который способен удов­летворить потреб­ность на высоком уровне качества, т.е. способен устранить противоречие. Образ объ­екта может быть представлен в виде чертежей, алгоритмов, схем, текстового описания. Образ объекта представляет собой проект удовлетворения потребности, а процесс оты­скания образа и придания ему конкретного вида является проектированием средства удовлетворения потребности.

В период времени t2 – t3 осуществляется подготовка к созданию образа процесса преобра­зования в виде, например, описания технологических процессов, проектов ор­ганизации, программ для вычислительных машин и др. Одновременно продолжается выполнение этапа А - уточняется образ результата действия преобразовательной сис­темы в соответствие с ее реальными возможно­стями.

Период t3 -t4 соответствует формированию образа (проекта) преобразовательной системы, после чего начинается подготовка реального преобразовательного процесса в период t4 – t5.

Реальный процесс преобразования (производство) продолжается некоторый пе­риод вре­мени t5 – t6 до появления нового заменяющего его процесса. Момент времени t5 относится одно­временно к окончанию этапа C_n-i и началу этапа С_n, а момент време­ни t6 - к окончанию этапа С_n и началу этапа С_n+1 При этом продолжается выполнение этапов А и Б - уточняются и совершенст­вуются проекты средства удовлетворения по­требности и процесса его получения.

Переход от цикла n-1 к циклу n и далее к циклу n+1 происходит либо в связи с отысканием способа устранения обострившегося противоречия между потребностью и качеством ее удовле­творения, либо в связи с появлением некоторого пионерного ре­шения, вызывающего к жизни но­вую, не существовавшую ранее потребность. Схема осуществления циклов технологических пре­образований аналогична: этапы А,Б,С сме­няют друг друга в указанной последовательности; между этапами А,Б,С существуют определенные переходные периоды в течение которых уточняется ре­зультат предыду­щего этапа и осуществляется подготовка к выполнению последующего; этап C_n-1 за­канчивается одновременно с началом этапа Сn, а этап С_n - с началом этапа C_n+1; этап А выпол­няется параллельно с выполнением этапов Б и С, а этап Б - с этапом С. Целью такого сопровожде­ния является непрерывное уточнение и дополнение проектов пре­образовательной системы и ее результата в направлении повышения их конкуренто­способности на основе вновь появляющихся научно-технических достижений (изобретений и открытий). Производство средства удовлетворе­ния потребности (этап С) продолжается некоторое время (t6-t7) "по инерции" несмотря на то, что уже нача­лось производство более высокого уровня; момент времени t1 нельзя указать или пред­ска­зать с приемлемой степенью точности, поскольку появление нового решения какой-либо про­блемы трудно планировать, хотя такие попытки делаются постоянно.

В дополнение к сказанному необходимо отметить, что между процессами проек­тирования А и Б отсутствует принципиальное отличие - они осуществляются по одним и тем же правилам. Разница состоит в объекте проектирования: в одном случае (этап А) это средство удовлетворения потребности, а в другом (этап Б) - процесс получения этого средства.

Цикличность преобразующей деятельности может быть проиллюстрирована так­же с помо­щью "S - диаграммы" (рис. 13).

Puc. 13. Диаграмма развития техносистемы: К- некоторый характерный показатель ка­чества; Кмах - предельно возможный уровень качества рассматриваемой техноси­стемы; К_исх -уровень качества удовлетворения потребности в момент t_ucx появления техносистемы; I, II, III-периоды "рождения", "бурного"развития и "угасания" техносистемы соответственно; а - точка перегиба (dk/dt=0).

На определенном этапе развития общества (ноосферы, техносферы) создаются предпо­сылки к появлению нового, неизвестного ранее решения или новой, не сущест­вовавшей ранее по­требности. В момент времени t_ИСХ это новое решение появляется (изобретается, например, паро­вая машина, токарный станок, радио, швейная игла, компьютер, соевые бифштексы, полимерная ткань, вакуумная и лазерная сварка и т.п.). При этом наиболее характерный параметр качества рассматриваемой техносистемы (мощность, скорость, калорийность, производительность, стои­мость, масса, термо­стойкость, электропроводность, прочность и т.п.), достигнутый к моменту времени t_исх. равен Кисх..

Появившееся новое решение (средство удовлетворения потребности и/или про­цесс получе­ния этого средства) проходит некоторый период "адаптации" в реальной социально-технической обстановке - люди к нему привыкают и совершенствуют его. Этот период можно условно назвать "рождением" техносистемы.

Этап интенсивного развития техносистемы, основанной на новом техническом решении, связан с тем, что в обществе появилось понимание его эффективности. По­требители результатов действия техносистемы "желают" их иметь, а специалисты, соз­дающие эту техносистему, спо­собны ее развивать. В ходе интенсивного развития тех­носистемы ее наиболее характерный пара­метр качества заметно увеличивается.

Однако любая техносистема имеет предел своего развития. Никакие усовершен­ствования, какими бы затратными и сложными они не были, не могут преодолеть это наибольшее из возмож­ных значение параметра качества рассматриваемой техносисте­мы. Применение в техносистеме иных материалов, автоматических и кибернетических устройств, изменение элементов надсис­темы асимптотически приближают качество к предельному значению, но преодолеть его не могут. Этот период существования и действия техносистемы, построенной на определенном принципе действия, можно также условно обозначить как период "угасания" техносистемы.

Прекращение развития техносистемы может происходить также по другой при­чине - со­вершенствование прекращают в том случае, если некоторый другой параметр качества недопус­тимо ухудшается, чрезмерно, например, растет негативное воздейст­вие техносистемы на природу и человека. При этом техносистема не достигает наибольшего значения своего характерного пара­метра качества. Такая остановка в разви­тии может произойти в любом периоде - при "рождении", "бурном" развитии и в пери­од "угасания".

Характерной особенностью диаграммы развития техносистемы является наличие точки пе­региба - точки а, в которой производная параметра качества по времени равна нулю (dK/dt=0). Эта точка совпадает с моментом развития, после которого вначале не­значительно, а затем все интен­сивнее происходит снижение темпов прироста качества - величина прироста качества за одинако­вый отрезок времени непрерывно уменьшает­ся.

Снижение темпов развития техносистемы и одновременное возрастание потреб­ностей вновь приводят общество к противоречию: "хочу больше, быстрее и лучше, но не имею возможно­сти". Это социально-техническое противоречие перерастает в тех­ническую проблему, которая устраняется с помощью очередного нового технического решения, основанного на ином принципе действия. Переход к новой техносистеме аналогичного назначения, как показывает история разви­тия техники, происходит в об­ласти точки "а" - чуть раньше или чуть позже (рис. 14). При этом система S2 заменяет систему S1, система Sз – систему S2 и т.д. Каждая следующая техносистема имеет пре­дел своего развития по характерному параметру качества - K_max1, Кмах2, К_мах3 и т.д. - а все они вместе создают некоторую общую линию развития (Sобщ) техносистем данного класса, удовлетворяющих определенную потребность. Можно предполагать, что гене­ральная линия раз­вития Sобщ имеет такой же вид, как и частные (S1, S2, Sn). В какой-то период времени рассматри­ваемый класс техносистем заменяется другим или потребно­сти, обслуживаемые этими техноси­стемами, становятся не актуальными - заменяются иными потребностями.

В качестве примера развития последовательной смены техносистем можно рас­смотреть эволюцию рельсового транспорта. Изобретение паровой машины и наличие гужевых транспорт­ных средств создало предпосылки для появления паровоза. Его по­явление вызвало в обществе не­однозначную, зачастую негативную, реакцию. В самом деле - много шума, дыма, а везет не больше, чем лошадь. Этот момент можно считать исходной отправной точкой класса механиче­ских рельсовых транспортных средств и паровоза, в частности. Однако упорство изобретателей и технические возможности XVIII столетия позволили создать приемлемую конструкцию паровоза во многих стра­нах, а также реальные и почти невероятные предложения по устройству железных до­рог, мостов, средств обслуживания, прицепного состава и т.д. Появляются новые про­фессии (стрелочник, машинист, обходчик), изменяется социальная жизнь - появляется возможность инте­ресных путешествий, ускоряется перевозка грузов и увеличиваются объемы перевозки. Паровоз не только признан в обществе, но и стал непременным ат­рибутом его жизни (как сегодня телевизор, автомобиль или ЭВМ).

t (Время)

t4

Рис. 14. Последовательность циклов развития техносистем: S - диаграмма развития

техносистемы; К - некоторый характерный показатель качества; К_тах - предельно

возможный уровень качества техносистемы; t - время, t₁...t4- моменты времени,

соответствующие "рождению" техносистем; S2 ••• S5_: Sобщ- генеральная линия

развития техносистем одинакового назначения

Однако при возросших запросах общества к железнодорожному транспорту (хотелось еще быстрее, больше и лучше) паровоз уже перестал успевать за растущими потребностями. Развитие паровоза перевалило за точку "а". В этот период появляется новая техносистема - тепловоз, ско­рость движения которого, его мощность, коэффи­циент полезного действия превышали показатели паровоза.

Несмотря на это паровоз продолжали совершенствовать, пока окончательно не убедились в его низкой эффективности. А тепловоз прошел те же периоды своего раз­вития, что и паровоз - "рождение", "бурное" развитие и "угасание". Его заменила новая техносистема - электровоз, на смену которой уже подготовлена следующая техноси­стема - "магнитовоз" (рельсовое транспорт­ное средство на магнитной подушке). В дальнейшем возможны два сценария развития; либо на замену магнитовозу будет соз­дан "нечтовоз", либо железнодорожный транспорт будет вытеснен транспортными средствами другого класса (космический, автомобильный, авиационный, подзем­ный в трубопроводах и т.п.).

Переход от одной техносистемы к другой характеризует их циклическое развитие (S1, S2... S_n). В то же время это развитие является непрерывным (8₀бщ)- Процесс непре­рывно-циклического развития техносистем определенного класса отражает непрерыв­но-циклическое развитие техно­сферы в целом, а развитие общества и его мыслитель­ной сущности - ноосферы.