Всего за 4000 руб. Купить полную версию
Вещественные связи это контактные связи, чаще всего механические, например, соединение деталей в корпусе, соединение проводов, труб, трансмиссии и т. д.
К энергетическим связям могут быть отнесены, например, электрические провода и кабели, топливные трубопроводы, бесконтактная передача энергии, например, индукционная и т. д.
К информационным связям могут быть отнесены, например, провода, по которым осуществляется передача информации, контроль и управление, все виды беспроводной связи и т. д., и т. п.
Полезные связи обеспечивают выполнение полезных функций.
Бесполезные связи это, как правило, лишние связи, не создающие полезной работы и не выполняющие полезные функции. Это избыточные связи, которые желательно устранить.
Вредные связи это связи, создающие вредные действия (вредные функции). Этот вид связей необходимо устранять в первую очередь.
Отсутствующая связь возникает в случаях, когда при проектировании не учли какую-то полезную связь или после проектирования, возникла необходимость в новой связи, а она не предусмотрена. Такую связь мы называет отсутствующей.
Постоянная связь это связь, которая не меняется в процессе работы системы, например, связь элементов в корпусе.
Временная связь это связь, которая со временем исчезает, например, стрела имеет связь с луком только во время прицеливания.
Динамическая связь это связь, изменяющаяся во времени, например, в телефоне имеется связь с абонентом только во время разговора, потом она отключается. При необходимости эта связь может быть восстановлена. Практически в любом электронном приборе, транзистор подключает и отключает сигнал.
Контактные связи осуществляются с помощью веществ вещественные связи (механические соединения, трубопроводы, провода и т. п.).
Бесконтактные связи осуществляются с помощью полей (весь диапазон электромагнитных излучений: радиоволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновские и гамма-излучения; электрическое и магнитное поля; звуковые поля и т. д.).
Система управления
Система управления обеспечивает функции контроля и управления объектом.
Историческая справка
Хотелось бы напомнить, как развивалось понятие «техническая система» начиная с 19 века.
В 1843 г. В. Шульц описал прототип закона полноты частей системы. Он писал, что «можно провести границу между орудием и машиной: заступ, молот, долото и т. д., системы рычагов и винтов, для которых, как бы искусно они ни были сделаны, движущей силой служит человек все это подходит под понятие орудия; между тем плуг с движущей его силой животных, ветряные мельницы следует причислить к машинам»36.
Чуть позже некоторые законы развития техники были описаны К. Марксом и Ф. Энгельсом.
К. Маркс описал эти законы в разделе «Развитие машин»37: « различие между орудием и машиной устанавливают в том, что при орудии движущей силой служит человек, а движущая сила машины сила природы, отличная от человеческой силы, например, животное, вода, ветер и т. д.»38. Далее К. Маркс пишет: «Всякое развитое машинное устройство состоит из трех существенно различных частей: машиныдвигателя, передаточного механизма, наконец, машины-орудия, или рабочей машины. Машина-двигатель действует как движущая сила всего механизма. Она или сама передает свою двигательную силу или как паровая машина, калорическая машина, электромагнитная машина и т. д., или же получает импульс извне, от какой-либо готовой силы природы, как водяное колесо от падающей воды, крыло ветряка от ветра и т. д. Передаточный механизм, состоящий из маховых колес, подвижных валов, шестерен, эксцентриков, стержней, передаточных лент, ремней, промежуточных приспособлений и принадлежностей самого разного рода, регулируют движения, изменяет, если это необходимо, его форму, например, превращает из перпендикулярного в круговое, распределяет его и переносит на рабочие машины. Обе эти части механизма существуют только затем, чтобы сообщить движение машине-орудию, благодаря чему она захватывает предмет труда и целесообразно изменяет его. Первоначально машина-орудие (рабочая машина) представляла в очень измененной форме все те же аппараты и орудия, которыми работают ремесленник или мануфактурный рабочий, но это уже орудия не человека, а орудия механизма, или механические орудия»39.
В терминах, принятых в ТРИЗ, на наш взгляд, описанные понятия можно представить:
Орудие это рабочий орган или инструмент;
Машина видимо, можно так и оставить.
По Марксу «машинное устройство» состоит из частей:
машинадвигатель;
передаточный механизм;
машина-орудие, или рабочая машина.
В ТРИЗ эти понятия Г. С. Альтшуллер называл:
машинадвигатель двигатель;
передаточный механизм трансмиссия;
машина-орудие, или рабочая машина рабочий орган.
В первых работах Г. С. Альтшуллера он говорит о машинах и процессах40.
Состав компонентов технической системы (ТС) Г. С. Альтшуллер впервые описал в 1977 г. в работе41, а позже в книге «Творчество как точная наука»42 и позже в43 [6].
Практически с этого времени появилось понятие о ТС.
К ранее введенным компонентам «машинного устройства» (машинадвигатель, передаточный механизм, машина-орудие, или рабочая машина) Г. С. Альтшуллер добавил «орган управления».
Таким образом, Г. С. Альтшуллер практически ввел понятие, что считать системой. Он это описал в виде закона полноты частей системы.
По Альтшуллеру система должна состоять из:
Двигателя;
Трансмиссии;
Рабочего органа;
Органа управления.
Таким образом можно говорить о понятиях:
Орудие или инструмент;
Машина;
Техническая система.
Орудие или инструмент содержат рабочий орган и трансмиссию и не содержит двигатель и органа управления. К ним относятся ручные инструменты, например, молоток, нож, ножницы, лопаты и т. д.; механические механизмы, например, ручная дрель и т. д.; приспособления, например, различные приспособления для кухни, типа ручной кофемолки, различных измельчителей, не содержавших двигатель и т. д. При работе с ними функции двигателя и системы управления выполняет человек.
Машина содержит рабочий орган, трансмиссию и двигатель и не содержит систему управления. Функцию системы управления выполнял человек.
Техническая система содержит все перечисленные выше компоненты: рабочий орган, трансмиссию, двигатель и орган управления.
Автор предлагает рассматривать отдельно эти три понятия и не называть любой объект системой.
4.3.3. Закономерность избыточности
Необходимым условием принципиальной работоспособности
системы является наличие избыточности системы.
Избыточность это закономерность, по которой приблизительно 20% функций, элементов и связей системы выполняют около 80% работы.
При создании работоспособной системы нужно учитывать, что для выполнения какой-либо работы, кроме основных элементов и связей (выполняющих главную функцию), необходимо еще приблизительно 80% вспомогательных, причем они, как правило, выполняют только 20% основной работы. Учитывая это, следует предусмотреть лишний расход вещества, энергии и информации (приблизительно 20% на обеспечение главной функции и 80% основных и вспомогательных).
В общем виде закономерность избыточности формулируется как «20% усилий дают 80% результата, а остальные 80% усилий лишь 20% результата»44.
Эта закономерность была открыт итальянским экономистом и социологом Вильфредо Парето (Vilfredo Federico Damaso Pareto) в 1897 году. Он получил название «Закон Парето» или «Принцип Парето».
Избыточность может быть: