Лекція 2: технологічні системи і процеси харчових виробництв План:

1. Поняття системи, її складових, властивостей та функцій

2. Технологiчнi процеси i харчові виробництва як технологічні системи

3. Класифікація технологічних систем і процесів

4. Сутність системного підходу до організації та вдосконалення технологічних процесів і систем

1. Поняття системи, її складових, властивостей та функцій

Людина та оточуючий її світ складається з систем. Любий об'єкт світу можна розглядати як систему. Системою називають сукупність взаємопов'язаних мiж собою часmин (елементів), поєднаних спільною функцією. За своїм походженням системи подiляються на природні (cтвopeнi природою) i штучні (cтвopeнi людиною). До штучних відносяться економічні, технічнi, соцiальні, полimичнi. Найбiльш поширеними є економiчнi та технiчнi. Економічні сисmеми, якi створені лю­диною для виробницmва певної продукції або надання послуг, називають виробничими.

Системи складаються з елеменmiв. Елементи - це відносно самосmйнi, відокремлені частини системи, якi завдяки їх вза6модiї уmворююmь сисmему певного функціонального призначення. Система не є простою сумою елементiв, тому що тiльки через безпосередню взаємодiю елементiв в системi про­являються нові, системнi властивостi, яких не мають як oкpeмi елементи, так i їх проста сума. Системоутворююча взаємодія елементів здійснюється за допомогою зв'язкiв. Цi зв'язки мо­жуть бути внутрішніми i зовнішнімими. Якщо система має тільки внутрiшнi зв'язки мiж елементами, тобто має жорстко фiксо­вaнi межi i дiє незалежно вiд оточуючого середовища, то вонае закриmою. Але бiльшicть природних i штучних систем є вiдкриmuми. Вони мають рiзноманiтнi зв'язки з iншими систе­мами або їх елементами. Системнi зв'язки виробничих систем можуть бути у виглядi матеріальних, енергетичних або інформаційних потоків. Послiдовнiсmь i спосiб поєднання елеменmiв усисmемi харакmерuзуюmь її структуру. Її можна представити схематично у виглядi графiчної моделi (рис.1.1).

Як видно з рисунка, вiдкритi системи взаємодіють з оточу­ючим їх середовищем через вхідні i вихідніi канали зв'язку. Вхiднi канали є потоками сировини, матерiалiв, енергоре­сypciв, iнформацiї тощо. Вхiдними є також канали впливу се­редовища на систему. Вихiдними каналами для системи є го­това продукцiя, вiдходи, втрати i викиди в навколишнє середо­вище та iншi потоки, якими система взаємодiє з оточенням.

Кожен складовий елемент системи може, в свою чергу, розглядатися як система нижчого рiвня, а тому для даної сис­теми він може бути пiдсисmемою. Так, система на рис. 1.1 скла­даеться з двох пiдсистем (керуючої та керованої), кожна з яких включає по три елементи. Керована пiдсистема також є сукупнicтю трьох елементiв: пiдсистем А, В i С. До складу цих пiдсистем входять взаемопов'язанi елементи Е4- Е17

Наприклад, одним з елементiв ковбасного виробництва як системи може розглядатися м'ясна сировина. В той же час м'ясо можна розглядати як складну анатомiчну систему тваринних тканин: м'язової, жирової, сполучної, кісткової, хрящової. Кожну з цих тканин можна розглядати як структурну систему, що скла­дається з волокон, основної, запасної та iнших речовин. Кожне волокно є системою компонентiв хiмiчного складу: води, бiлкiв, жирiв, фарбувальних, мiнеральних речовин, вітамінів тощо.

Bciм системам притаманнi певнi властивостi та функції. Для виробничих систем найбiльш характерними є тaкi власти­вості:

• подiльнiсть - це здатнicть елементiв системи подiлятись на елементи системи бiльшнизького рiвня складностi;

• iєрархiчнiсть - це здатнicть кожної системи бути пiдсистемою системи бiльш високого рiвня i одночасно сукупнicтю пiдсистем нижчого рiвня. Виробничi систе­ми є iєрархiчними, тобто складними, багаторiвневими. Кожний вищий piвeнь такої системи є зовнiшнiм, ото­чуючим середовищем для систем нижчого рiвня, а сис­теми нижчих рівнів є складовими елементами систем вищого рівня;

• залежнiсть від середовища. Виробничi системи є вiдкритими системами з рiзноманiтними зовнiшнiми зв'язками з оточуючим середовищем, тому параметри i поведiнка (функцiї) таких систем характеризуються нестабiльнiстю та стохастичнicтю;

• цiлiснiсть (емерджентнiсть) - це здатнicть елементiв системи вступати у взаємодiю i утворювати нові iнтeгративнi (системнi) якостi, якi не властивi їм за межами системи;

• синергiзм - це взаємне пiдсилення дiї елементiв у складi системи, завдяки чому результат системи завжди є бiльшим вiд суми результатiв окремих елементiв.

• адаптивність- здатнiсть системи протистояти внутрiшнiм та зовнiшнiм дестабiлiзуючим факторам шляхом пристосування до нових умов середовища.

Функція системи - це прояв її властивостей при вза6модiї з iншuми системами або їх елементами. Головною функцiєю виробничих систем є перетворення вхiдних потокiв (матерiальних, енергетичних, iнформацiйних, фiнансових то­що) у вихiднi (у готову продукцiю або послуги), тому й нази­вають виробничою. Найбiльш абстрактною, математичною мо­деллю цiєї функцiї є рiвняння:

y=f(X₁, Х₂, Хз,…Х_і…Х_п), (1)

де: у - вихiд системи (обсяг виробленої готової продукцiї;

X₁, ",X_і … X_п - входи систем и (сировина, матерiали, енерговитрати, вiдходи тощо);

У випадках простих виробничих систем ця функцiя може бути лiнiйною i приймати вигляд рiвняння:

у = ах₁ +вХ₂

або нелiнiйною

у=а₀х₁х₂ (3)

де Х₁ та Х₂ - входи системи;

а_о, а, в - параметричнi коефiцiєнти.

Сукупнicть властивостей системи в певний момент часу характеризує стан системи. У випадку виробничих систем їхнiй стан залежить вiд зовнiшнього оточення, з яким вони вза€модiють через вхiднi та вихiднi канали, вiд внутрiшньої структури, тобто способу поєднання елементiв у складi систе­ми, а також вiд внутрiшнiх змiнних. До них вiдносяться цiлi, завдання, ресурси, технологiї та iншi фактори, якi є результа­том управлiнських рiшень.