§ 4. Характеристики системы. Цели проектирования технических систем

Виды и функции характеристик

Помимо прочих способов (чертежей, моделей и др.) система описывается характеристиками. Характеристики позволяют различать и сравнивать системы (примеры: ручки могут отличаться или быть сходными по цвету, форме, толщине следа; автомобили отличаться или быть сходными по форме кузова, динамическим характеристикам, стоимости). Основные виды характеристик – параметры и признаки.

Функции характеристик

• Идентификация систем (примеры: ручка отлична от карандаша по химическому составу оставляемого на бумаге слоя материала; значения характеристик "тип загрузки", "объём загружаемого белья", "максимальная скорость отжима" позволяют идентифицировать стиральную машину; значения характеристик "разрешающая способность", "максимальное увеличение", "энергия пучка электронов" отличают друг от друга электронные микроскопы). Помимо того, что системы отличаются значениями характеристик, они отличаются их набором (примеры: просвечивающий электронный микроскоп характеризуется диапазоном толщин исследуемых образцов, а растровый – нет; трубопровод круглого сечения характеризуется диаметром, а прямоугольного – нет).

• Установление условий реализуемости (примеры: невозможно накрутить гайку М10 на болт М8; невозможно пронести шкаф в собранном виде в дверь, если два габаритных размера шкафа превышают длину диагонали двери; невозможно купить вещь, если её стоимость превышает количество денег, имеющихся в наличии);

• Основание для решения задач выбора (пример: покупка мобильного телефона производится исходя из характеристик существующих моделей – стоимости, функциональных возможностей, эргономичности, престижности и др.);

• Основание для классификации систем (примеры: в зависимости от способа подачи красящего вещества ручка может быть шариковой, перьевая, капиллярная или фломастер; в зависимости от физического принципа действия электронные микроскопы бывают просвечивающие, растровые и просвечивающие растровые).

Параметр

Параметр (от др.-греч. παραμετρέω "соразмеряю") – характеристика, значения которой, выраженные в количественной шкале, служат для различения элементов некоторого множества (например, систем или их элементов) между собой (примеры: масса, длина, крутящий момент, линейная скорость движения, объём, давление, коэффициент диффузии, угол наклона, стоимость).

Параметры существуют объективно – независимо от сознания человека (пример: значение массы объекта, выражаемое в килограммах, одинаково для всех людей), и проявляются во взаимодействии системы с окружением (примеры: толщина следа ручки проявляется при взаимодействии с бумагой; цвет корпуса ручки – с полихроматическим светом, масса физического тела – при гравитационном взаимодействии с другим телом). Параметры отражают исключительно материальные явления и объекты. Каждый ТО обладает бесконечным количеством свойств, среди которых принято выделять существенные для той или иной задачи человека (примеры: цвет коврика в автомобиле, количество молекул в катоде растрового электронного микроскопа, шероховатость корпуса вакуумного насоса к существенным параметрам не относятся; время разгона автомобиля до 100 км/ч, разрешающая способность растрового электронного микроскопа, предельное остаточное давление вакуумного насоса – существенные параметры).