Тема 7. Законы создания и существования

ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

-законы развития и функционирования технических систем

-законы строения технических систем

Любое системное образование складывается и действует в соответствии с содержанием функции и характером внутренних отношений, взаимосвязей и условиями, в которых формируется система, т.е. в соответствии с принятыми и реализуемыми принципамиее построения, функционирования и преобразования.

По своей общности действия эти принципы могут быть частными, относящимися только к конкретному случаю, специфичными, относящимися к группе образований или общими (всеобщими), относящимися ко всем или почти ко всем совокупностям. Очевидность и обязательность их реализации подтверждается опытом, проверяется практикой (временем). Такие принципы мы называем законами изакономерностями, придавая им исключительное методологическое значение и силу.

7.1. Законы развития и функционирования

ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

В техническом объекте или их совокупности (системе) постоянно происходят изменения (смена состояний). Это всеобщий закономерный процесс. Масштабность и качественность изменений определяется понятиями: совершенствование и развитие. Совершенствование – это разовые улучшения определенных характеристик системы в пределах определенного способа (принципа) действия и в пределах определенного функционального качества. Развитие – это разворачивающийся во времени процесс перехода системы из одного состояния в другое, который характеризуется наличием качественных преобразований в целом, совершаемых путем привнесения новых элементов, затрагивающих начала (принципы) построения и функционирования на уровне способа (принципа) действия. Совершенствование подготавливает и формирует развитие. Совершенствование – это тактика, а развитие – это стратегия изменений в системе. Вместе они формируют «линию жизни» технического объекта или системы, которая графически может быть представлена в виде S – образной кривой. Смена одного способа реализации функции другим будет выглядеть как своевременная смена кривой. Если одновременно имеет место реализация нескольких способов, охватывающих некую область применения, то образно это можно представить в виде S – образной кривой, представленной не одной прямой, а их совокупностью (в виде «каната»). Более убедительно это можно представить языком графики.

При анализе можно выделить характерные участки. На начальном участке («детстве») система развивается медленно. Затем наступает пора «возмужания» и «зрелости» - техническая система быстро совершенствуется, начинается ее массовое применение. С какого – то момента темпы развития начинают спадать – наступает «старость». Совершенствование-развитие идет в направлении достижения качества – когда не отнять, не прибавить уже ничего нельзя, т.е. в направлении достижения меры. А реализуется это с соблюдением основного принципа взаимодействия человека с природой – приход энергии должен быть больше ее расхода. Этот принцип в развернутом виде выглядит так: при применении усовершенствованных средств наблюдается то, что в продукте труда доля затрат живого труда снижается, а доля затрат овеществленного труда увеличивается, однако их сумма со временем постоянно снижается. Коль скоро есть одновременное и снижение и увеличение слагаемых, то можно говорить о наличие оптимума суммы. Вот он то и снижается (как бы соскальзывает) со временем. В это и есть смысл эффекта совершенствования.

С достижением совершенства данного качества дальнейшее развитие продолжается за счет надсистемы а вернее других ее элементов. Общий ход развития приобретает ступенчатый характер. Пример: клетка – орган – организм - сообщество. Совершенные элементы входят в надсистему (надсистемы) в совершенном виде, их развитие замедляется.

Все выше рассмотренное так или иначе относится к раскрытию сущности закона прогрессивной конструктивной эволюции технических систем. Развитие техники как объективно существующего феномена этим не ограничивается. Называют и обсуждают не менее интересные и значимые законы:

- закон расширения множества потребностей-функций;

- закон стадийного развития технических объектов;

- закон возрастания разнообразия технических объектов;

- закон возрастания сложности технических объектов.

В качестве примера свеобразности подхода к толкованию и набору законов развития можно привести предложения Г.С. Альтшуллера:

1. Закон полноты частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

2. Закон «энергетической проводимости» системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является сквозной проход энергии по всем частям системы.

3. Закон согласования ритмики частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование ритмики (частоты колебаний, периодичности) всех частей системы.

4. Закон увеличения степени идеальности системы. Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности.

5. Закон неравномерности развития частей системы. Развитие частей системы идет неравномерно; чем сложнее система, тем более неравномерно развитие ее частей.

6. Закон перехода в надсистему. Исчерпав возможности развития, система включается в надсистему в качестве одной из частей; при этом дальнейшее развитие идет на уровне надсистемы.

7. Закон перехода с макроуровня на микроуровень. Развитее рабочих органов системы идет сначала на макро-, а затем на микроуровне.

8. Закон увеличения степени вепольности. Развитие технических систем идет в направлении увеличения степени вепольности (мини-система «вещество – поле»).

Важными для нас являются и законы строения технических систем.