Hệ thống kỹ thuật được. Mô tả hệ thống kỹ thuật
hệ thống kỹ thuật - Cái này đối tượng vật chất nguồn gốc nhân tạo, bao gồm yếu tố(các bộ phận cấu thành khác nhau về thuộc tính xuất hiện trong quá trình tương tác), kết hợp kết nối(đường truyền của các đơn vị hoặc dòng của một cái gì đó) và tham gia vào một số mối quan hệ(điều kiện và phương thức thực hiện các thuộc tính của phần tử) với nhau và với môi trường bên ngoài để thực hiện quá trình(một chuỗi các hành động để thay đổi hoặc duy trì trạng thái) và thực hiện chức năng hệ thống kỹ thuật (TS) - mục đích, mục đích, vai trò. TC có kết cấu(cấu trúc, thiết bị, sự sắp xếp lẫn nhau của các yếu tố và kết nối, xác định tính ổn định và khả năng tái tạo của chức năng TS). Mỗi thành phần của TS có một mục đích chức năng riêng (mục đích sử dụng) trong hệ thống.
bách khoa toàn thư YouTube
1 / 3
Hệ thống kỹ thuật kinh doanh thông tin từ Evgeny Popov Phần 1
Chuyển 2. Kiểm soát không thể kiểm soát và chẩn đoán kỹ thuật
Dành cho thợ lắp đặt hệ thống, thiết bị vệ sinh
phụ đề
Thành phần chức năng và tính chất của các đối tượng hệ thống kỹ thuật
Mỗi chiếc xe có một bộ phận chức năng - đối tượng điều khiển(OU). Các chức năng của OC trong TS là nhận thức các hành động điều khiển (CM) và thay đổi trạng thái của chúng theo chúng. CO trong TS không thực hiện các chức năng ra quyết định, nghĩa là nó không hình thành và không lựa chọn các phương án thay thế cho hành vi của mình mà chỉ phản ứng với các tác động bên ngoài (kiểm soát và xáo trộn), thay đổi trạng thái của nó theo cách được xác định trước bởi nó. thiết kế.
Trong đối tượng điều khiển, luôn có thể phân biệt hai phần chức năng - giác quan Và điều hành.
Phần giác quan được hình thành bởi một tập hợp các thiết bị kỹ thuật, nguyên nhân trực tiếp những thay đổi về trạng thái của từng trạng thái là các hành động điều khiển tương ứng với nó và nhằm mục đích này. Ví dụ về thiết bị cảm ứng: công tắc, công tắc, van cổng, bộ giảm chấn, cảm biến và các thiết bị tương tự có chức năng khác để điều khiển hệ thống kỹ thuật.
Phần điều hành được hình thành bởi một tập hợp các đối tượng vật chất, tất cả hoặc sự kết hợp riêng lẻ của các trạng thái được coi là trạng thái mục tiêu hệ thống kỹ thuật trong đó nó có thể thực hiện độc lập các chức năng của người tiêu dùng được cung cấp bởi thiết kế của nó. nguyên nhân trực tiếp những thay đổi trạng thái của phần điều hành TS (HĐH trong TS) là những thay đổi trạng thái của phần cảm giác.
Đặc điểm phân loại đối tượng
- biểu diễn một tập hợp không thể thiếu của một tập hợp hữu hạn các đối tượng vật chất đồng tương tác
- có các điều kiện hoạt động thường xuyên được cung cấp bởi thiết kế của họ
- chứa các bộ phận chức năng cảm giác và điều hành tương tác tuần tự
- có các mô hình về hành vi nhân quả được xác định trước được kiểm soát trong không gian của các trạng thái ổn định cân bằng có thể đạt được
- có các trạng thái đích tương ứng với các trạng thái của phần điều hành của đối tượng điều khiển trong TS
- có khả năng, ở trạng thái mục tiêu, thực hiện độc lập các chức năng của người tiêu dùng
hệ thống kỹ thuật là một tập hợp toàn diện số giới hạn của các đối tượng vật chất được kết nối với nhau, có các bộ phận chức năng cảm giác và điều hành tương tác tuần tự, một mô hình hành vi được xác định trước của chúng trong không gian của các trạng thái ổn định cân bằng và khả năng, trong khi ở ít nhất một trong số chúng (trạng thái mục tiêu), để thực hiện độc lập người tiêu dùng chức năng được cung cấp bởi thiết kế của nó trong điều kiện bình thường.
hệ thống con kỹ thuật- đây là một phần của hệ thống có tất cả các tính năng của các đối tượng của "hệ thống kỹ thuật" của đơn vị phân loại. Một hệ thống con kỹ thuật có thể là một phần của một số hệ thống, bản thân hệ thống này có thể không thuộc về lớp TS.
Thiết bị- đây là một tập hợp tích phân của một số hữu hạn các đối tượng vật chất được kết nối với nhau, có mô hình hành vi được xác định trước và trạng thái ổn định cân bằng trong điều kiện hoạt động bình thường.
Trong định nghĩa của thuật ngữ “thiết bị”, người ta tính đến việc, với tư cách là một phần không thể thiếu của TS, nó cũng phải có các trạng thái ổn định cân bằng xác định các thuộc tính của các trạng thái mục tiêu của toàn bộ hệ thống.
Chi tiết- một đối tượng vật chất và chức năng của một hệ thống kỹ thuật hoặc thiết bị không thể tách rời thành các phần tử.
Định nghĩa này đặc biệt tính đến thuộc tính “chức năng” của bộ phận, bao gồm khả năng hoàn thành vai trò mà nhà thiết kế giao cho nó trong xe, tức là có thể sử dụng được.
Phạm vi của các hệ thống kỹ thuật rất rộng và bao gồm tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế. Trong bảng. 3.1 đưa ra các ví dụ về các hệ thống kỹ thuật được sử dụng trong các lĩnh vực quan trọng nhất của nền kinh tế.
Việc phân loại các hệ thống kỹ thuật theo các đặc điểm xác định khác nhau giới thiệu một trật tự khá hài hòa trong tập hợp rộng lớn của chúng và cho phép bạn điều hướng tốt hơn. Nhờ đó, có thể nghiên cứu xuất sắc, điều này đôi khi giúp bạn có thể khám phá những mối quan hệ thú vị, cho đến nay vẫn còn ẩn giấu giữa các hệ thống kỹ thuật khá xa xôi.
Hệ thống kỹ thuật có thể được phân loại theo các tính năng sau:
theo chức năng (hành động công việc) ví dụ như hệ thống kỹ thuật cố định, định hình, xoay, nâng hạ;
Bảng 3.1
Ví dụ về các hệ thống kỹ thuật trong các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế
| Chi nhánh của nền kinh tế | hệ thống kỹ thuật | |
| cuộc hẹn | xe hơi | |
| Khai thác mỏ | Làm giàu giao thông vận tải khai thác | Máy cắt Băng chuyền Máy phân loại |
| Năng lượng | Sản xuất hơi nước Sản xuất điện | Nồi hơi, thùng phuy Tua bin hơi, tuabin thủy điện, máy phát điện |
| luyện kim | Sản xuất sắt Sản xuất thép Sản xuất thép cán | Lò cao Lò đốt lộ thiên Máy cán |
| công nghiệp hóa chất | Lọc và tinh chế dầu Sản xuất thuốc nhuộm Sản xuất nhựa | Cột lò phản ứng bể |
| ngành công nghiệp dược phẩm | Sản xuất thuốc | Báo chí, lịch |
| ngành gia công kim loại | Tạo hình Gia công Gia công Xử lý nhiệt Đúc Lắp ráp | Máy ép, búa Máy công cụ Lò nung Máy tạo hình Băng tải |
| ngành công nghiệp xây dựng | Xây dựng nền móng Xây dựng công trình trên mặt đất Đào đắp Xây dựng công trình thủy lợi Sản xuất vật liệu xây dựng | Máy xúc Máy xúc Cẩu Máy trộn bê tông Máy ép khuôn |
| Chuyên chở | kết nối đường sắt Giao thông hàng không | Đầu máy, toa xe Tàu hơi nước Máy bay |
| ngành dệt may | Sản xuất dệt may Sản xuất trang phục may sẵn | Máy kéo sợi, máy dệt |
| công nghiệp thực phẩm | Sản xuất bột Sản xuất mỡ ăn Chế biến sữa | Máy ép bột mì ly tâm |
| Thuốc | chẩn đoán trị liệu | Máy X-quang Chân tay giả |
| Typographic và công việc văn phòng | Nhu cầu văn phòng in ấn | Máy in Máy đánh chữ, máy tính |
| Nông lâm nghiệp | Canh tác trên đất Thu hoạch Khai thác gỗ | Máy kéo có cày Máy gặt Máy cưa điện |
| Phân phối, thương mại | Bao bì tự phục vụ | Máy kiểm tra Máy đóng gói |
theo loại chuyển đổi, ví dụ, các hệ thống kỹ thuật để chuyển hóa vật chất, năng lượng, thông tin, vật thể sinh học;
theo nguyên tắc làm việc, ví dụ, các hệ thống kỹ thuật dựa trên nguyên lý cơ khí, thủy lực, khí nén, điện tử, hóa học, quang học, âm học;
theo bản chất của hoạt động, ví dụ, công suất, tốc độ, hệ thống kỹ thuật xung lực, hệ thống cho điều kiện khác nhau môi trường(ví dụ: đối với khí hậu nhiệt đới), v.v.;
theo mức độ khó khăn, ví dụ như các yếu tố kết cấu, linh kiện, máy móc, doanh nghiệp nói chung;
theo phương pháp sản xuất, ví dụ, các hệ thống kỹ thuật được chế tạo bằng phương pháp đúc, rèn, dập, tiện;
theo mức độ phức tạp xây dựng;
thông báo, ví dụ, các hệ thống kỹ thuật (phần tử kết cấu) ở dạng cơ thể cách mạng, phẳng, hình dáng phức tạp;
theo chất liệu, ví dụ như hệ thống kỹ thuật bằng thép, đồng, nhựa;
theo mức độ độc đáo của thiết kế, ví dụ, các hệ thống kỹ thuật gốc mượn, sửa đổi, cải tiến;
theo loại hình sản xuất, ví dụ, các hệ thống kỹ thuật được sản xuất đơn chiếc, nối tiếp hoặc hàng loạt;
theo tên nhà sản xuất, ví dụ: hệ thống kỹ thuật "Siemens", "Fiat", "VAZ", "BOSCH";
thực hiện đúng quy trình kỹ thuật, theo tính chất hoạt động, vẻ bề ngoài, đặc điểm kinh tế kỹ thuật, v.v.
Rõ ràng là một và cùng một hệ thống kỹ thuật có thể đồng thời thuộc về một số lớp. Dưới đây, các nguyên tắc phân loại hệ thống kỹ thuật, theo quan điểm của người thiết kế và xây dựng, đặc biệt quan trọng, sẽ được xem xét chi tiết hơn.
Phân loại hệ thống kỹ thuật theo chức năng. Tên của các hệ thống kỹ thuật thường được chọn theo chức năng của chúng. Việc tổng hợp các phạm vi sản phẩm liên quan đến các yêu cầu bán hàng, lập kế hoạch, kiểm soát, đánh giá so sánh, v.v., theo quy luật, cũng được thực hiện theo chức năng của các hệ thống kỹ thuật. Các sản phẩm cũng được chỉ định theo chức năng trong trường hợp cần giúp người tiêu dùng tiềm năng tìm thấy sản phẩm này hay sản phẩm khác phương tiện kỹ thuậtđể thực hiện một chức năng cụ thể: danh mục thương mại và công nghiệp, bảng tổng quan, v.v. phục vụ mục đích này.
Bất kỳ doanh nghiệp nào cũng sử dụng nhiều bộ phận và cụm lắp ráp thực hiện một chức năng cụ thể trong các ngành công nghệ khác nhau, chẳng hạn như ốc vít, hộp số, khớp nối, thiết bị đo lường, điều chỉnh và tín hiệu, thiết bị thủy lực và khí nén và các bộ phận của chúng, chuyên dụng thiết bị điện và như thế. Các bộ phận và bộ phận của máy móc cũng có thể được coi là hệ thống kỹ thuật, vì vậy cũng nên phân loại chúng theo chức năng, vì nhà thiết kế, nhà sản xuất và người vận hành sử dụng các bộ phận khác nhau tùy theo chức năng phù hợp của chúng. Sự phân loại này được gọi là xây dựng-chức năng , cùng với việc phân loại theo phương pháp sản xuất, nó là chính khi mượn các hệ thống kỹ thuật hiện có, thống nhất, định loại và tiêu chuẩn hóa các yếu tố và nhóm. Việc phân loại theo các nguyên tắc này giúp tiết kiệm thời gian làm việc của người thiết kế.
Phân loại hệ thống kỹ thuật theo nguyên lý hoạt động.Đối với nhà thiết kế, điều quan trọng là các hệ thống kỹ thuật thực hiện các chức năng giống nhau được nhóm lại theo một số khác tính năng quan trọng. Có thể coi dấu hiệu này nguyên lý hoạt động của hệ thống kỹ thuật. Vì vậy, ví dụ, các hệ thống kỹ thuật "động cơ" có thể được chia theo nguyên tắc hoạt động: điện, động cơ đốt trong, động cơ đốt ngoài. Ngược lại, động cơ đốt trong có thể được chia theo nguyên tắc vật lý của sự hình thành hỗn hợp được sử dụng thành động cơ chế hòa khí và động cơ diesel. Các tính năng như vậy của các hệ thống kỹ thuật chủ yếu thuộc về nhóm các thuộc tính được xác định theo chức năng rất điển hình cho các hệ thống kỹ thuật và có tầm quan trọng lớn cho công việc có phương pháp của nhà thiết kế.
Phân loại hệ thống kỹ thuật theo mức độ phức tạp. Việc phân chia các hệ thống kỹ thuật thành các lớp theo cấu trúc của chúng là một điều phổ biến trong công việc của một nhà thiết kế. Tính năng chính theo đó các lớp được hình thành phải là chức năng của hệ thống. Tuy nhiên, do nhu cầu sản xuất, ví dụ, vì lý do lắp đặt, đôi khi cần phải thực hiện một phân loại khác. Chuyển hướng. 3.2 đưa ra ý tưởng chung về việc phân loại các hệ thống kỹ thuật theo mức độ phức tạp.
Bảng 3.2
Phân loại hệ thống kỹ thuật theo mức độ phức tạp
| Cấp độ khó | hệ thống kỹ thuật | đặc trưng | ví dụ |
| TÔI | Phần tử kết cấu Phần máy | Hệ thống cơ bản được thực hiện mà không cần hoạt động lắp ráp | Bu lông, bạc đạn, lò xo, vòng đệm |
| II | Phân nhóm Cơ chế tập hợp nhóm | hệ thống đơn giản, thực hiện một chức năng đơn giản | Hộp số, truyền động thủy lực, đầu máy tiện |
| III | Thiết bị máy móc | Một hệ thống bao gồm các nhóm và phần tử và thực hiện một chức năng cụ thể | Máy tiện, ô tô, động cơ điện |
| IV | Xí nghiệp lắp đặt Cụm công nghiệp | Một hệ thống phức hợp bao gồm các máy móc, nhóm và phần tử thực hiện một số chức năng và đặc trưng cho các tập hợp chức năng và vị trí được sắp xếp | Dây chuyền công nghệ, xưởng nhiệt luyện, tổ hợp hóa dầu |
Ở cấp độ khó cao hơn, cấp độ trung gian cũng có thể được phân biệt. Tuy nhiên, cần nhớ rằng chúng tôi đang nói chuyện về thứ bậc tương đối. Cùng một hệ thống ở cấp độ thấp hơn, chẳng hạn như động cơ điện hoặc hộp số, được coi là một nhóm con trong một hệ thống và là một nhóm hoặc máy (hệ thống con) trong một hệ thống khác.
Trong thực tế, người ta thường nhận ra rằng các cấp thấp hơn của hệ thống kỹ thuật được sử dụng phổ biến hơn, ví dụ, các bộ phận như "ốc vít", "bu lông", "đai ốc" được sử dụng ở mọi nơi trong kỹ thuật cơ khí, "động cơ điện" khá thường xuyên, và "dòng quy trình" chỉ được sử dụng trong một số quy trình đặc biệt.
Việc phân loại hệ thống kỹ thuật theo mức độ phức tạp có tầm quan trọng không nhỏ đối với người thiết kế, vì mức độ phức tạp của hệ thống kỹ thuật
a) có mối quan hệ nhất định với mức độ phức tạp của việc giải quyết nhiệm vụ được giao cho người thiết kế;
b) liên quan đến việc thiết lập các ranh giới đã biết cho chuyên môn hóa của nhà thiết kế (ví dụ: kỹ sư thiết kế làm việc với doanh nghiệp, kỹ sư thiết kế với máy móc, nhà thiết kế bộ phận với các bộ phận của máy);
c) giúp nhà thiết kế định hướng trong quá trình làm việc, bởi vì nếu anh ta giải quyết một vấn đề ở một mức độ phức tạp nhất định, thì điều quan trọng là anh ta chỉ biết nhiệm vụ của mình phù hợp với nhiều hơn như thế nào cấp độ cao(đối với cấp độ thấp hơn, nhà thiết kế thường chỉ đưa ra các quyết định cơ bản).
Dựa trên bản vẽ lắp, các mức độ phức tạp riêng lẻ có thể được xem xét theo cách tương tự như sự kết hợp giữa quy trình sản xuất và lắp đặt. Sự hình thành các tập hợp thích hợp, chủ yếu từ các bộ phận, phân nhóm và nhóm, là Điều kiện cần thiết tạo ra các cấu trúc mô-đun, cũng như tổ chức phù hợp của quy trình sản xuất.
Phân loại hệ thống kỹ thuật theo phương pháp chế tạo.Đối với sản xuất của nhóm nhất định các hệ thống kỹ thuật yêu cầu cùng một loại thiết bị xử lý. Ví dụ, một và cùng một thiết bị có thể được sử dụng để sản xuất nồi hơi và thùng chứa hóa chất, trong khi một thiết bị khác có thể được sử dụng để sản xuất máy tiện, phay, khoan và các máy khác. Các bộ phận máy cũng có thể được giảm xuống nhóm công nghệ theo nguyên tắc tương tự của các hoạt động sản xuất, trong đó đặc điểm phân biệt chính sẽ là hình thức. Việc phân loại như vậy giúp tiến hành chuẩn bị công nghệ sản xuất một cách hợp lý và tăng hiệu quả của quy trình sản xuất, vì nó có thể kết hợp các công việc để sản xuất các bộ phận giống hệt nhau về phương pháp sản xuất. Điều này, đến lượt nó, tạo điều kiện cho việc thực hiện nhiều biện pháp hợp lý hóa, ví dụ, chuyên môn hóa các cửa hàng và doanh nghiệp làm việc. Giá trị của việc phân loại như vậy đặc biệt lớn trong việc phát triển và thực hiện các kế hoạch tiền sản xuất, các phương pháp quản lý và lập kế hoạch. Nó là một phần không thể thiếu của cái gọi là công nghệ xử lý nhóm.
Phân loại hệ thống kỹ thuật theo mức độ phức tạp cấu tạo. Các hệ thống kỹ thuật cũng có thể được phân loại theo mức độ phức tạp về cấu trúc. Ví dụ, trong Bảng. 3.3 Các hệ thống kỹ thuật có mức độ phức tạp thứ ba (xem Bảng 3.2) được chia thành 6 loại theo mức độ phức tạp trong thiết kế của chúng. Tùy thuộc vào mức độ phức tạp của hệ thống kỹ thuật đang được xem xét, một chuyên gia hoặc nhóm chuyên gia thích hợp được chọn để giải quyết các vấn đề liên quan đến nó. Khi lập kế hoạch cho công việc thiết kế, mức độ phức tạp mang tính xây dựng của hệ thống kỹ thuật được phát triển đóng vai trò là tiêu chí để thiết lập các khung thời gian nhất định cho công việc kỹ thuật.
Bảng 3.3
Ví dụ về phân loại hệ thống kỹ thuật cấp III khó khăn trong việc
mức độ phức tạp xây dựng
Các bộ phận của máy cũng có thể được phân loại theo mức độ phức tạp trong thiết kế của chúng. Ví dụ tương ứng về phân loại theo một nguyên tắc khác được đưa ra trong Bảng. 3.4. Các tiêu chí để đánh giá mức độ phức tạp của cấu trúc là:
a) mức độ độc đáo của thiết kế;
b) sự phức tạp của các chức năng, hình thức, cấu trúc nói chung;
c) độ phức tạp của phép tính;
d) kích thước, độ chính xác cần thiết của việc thực hiện và chất lượng xử lý;
e) các yêu cầu đặc biệt đối với các đặc tính như khối lượng, khả năng sản xuất của thiết kế, chi phí, yêu cầu về hình dáng bên ngoài, v.v.
Bảng 3.4
Ví dụ về phân loại chi tiết máy theo mức độ phức tạp của thiết kế
| Mức độ phức tạp xây dựng | đặc trưng | ví dụ |
| Chi tiết rất đơn giản một lượng lớn kích thước kiểm soát có độ chính xác thấp | Vòng đệm hỗ trợ, đòn bẩy đơn giản, trục nhỏ, bu-lông, giá đỡ | |
| Các bộ phận đơn giản với nhiều kích thước điều khiển | Đòn bẩy, ròng rọc, dập đơn giản | |
| Chi tiết phức tạp hơn | Bánh răng, trục quay | |
| Các bộ phận phức tạp hơn với nhiều kích thước điều khiển hơn | Vật đúc khá phức tạp, vật rèn nhỏ | |
| Chi tiết rất phức tạp | Đúc vỏ phức tạp và rèn cỡ trung bình | |
| Các bộ phận rất phức tạp và lớn | Khung, vỏ máy, khung hàn hoặc đúc | |
| Các bộ phận đặc biệt phức tạp có kích thước lớn và hình dạng khác thường với khả năng duy trì chính xác một số lượng lớn các kích thước điều khiển | Cánh tuabin, rèn lớn, đúc chính xác phức tạp |
Phân loại các phần tử của hệ thống kỹ thuật theo mức độ tiêu chuẩn hóa và nguồn gốc. Sự phân loại này rất quan trọng để đánh giá hiệu quả chi phí của thiết kế. Theo mức độ tiêu chuẩn hóa của hệ thống kỹ thuật, người ta có thể đánh giá tính khả thi và quy mô sản xuất có thể của nó trong khuôn khổ doanh nghiệp này. Từ quan điểm kinh tế, số lượng các yếu tố cấu trúc ban đầu trong một hệ thống kỹ thuật nên càng nhỏ càng tốt, vì chúng đặc trưng cho các yêu cầu thiết kế và chuẩn bị công nghệ sản xuất. Có một quy tắc nói rằng ít số lượng các yếu tố cấu trúc ban đầu trong hệ thống đã tạo, cao hơn khả năng tổ chức sản xuất hàng loạt hoặc thậm chí hàng loạt. Tuy nhiên, thường vì một số lý do khác, những cân nhắc này không mang tính quyết định.
Phân loại hệ thống kỹ thuật theo mức độ độc đáo của thiết kế. Khi phát triển xe hơi mới nhà thiết kế luôn cố gắng sử dụng các đơn vị và bộ phận hợp lý trong thực tế. Theo mức độ độc đáo của thiết kế, các hệ thống kỹ thuật có thể được chia thành các loại sau.
Hệ thống kỹ thuật mượn. Để thực hiện chức năng cần thiết, một số hệ thống kỹ thuật hoặc thậm chí một số hệ thống đã tồn tại, từ đó có thể chọn những hệ thống phù hợp nhất. Chúng chủ yếu bao gồm các phần tử và nhóm hợp nhất (bu lông, nêm, van, lò xo), cũng như các phần tử và nhóm không được tiêu chuẩn hóa có thể mượn từ các cấu trúc khác.
Hệ thống kỹ thuật sửa đổi. Có một số hệ thống kỹ thuật thực hiện chức năng cần thiết, nhưng không đáp ứng các yêu cầu nhất định. Ví dụ, có nhu cầu thay đổi kích thước, công suất, tốc độ, tốc độ, kích thước lắp đặt, vật liệu hoặc công nghệ. Cấu trúc hệ thống và các thuộc tính quan trọng nhất các phần tử trong trường hợp này không thay đổi. Do đó, việc hoàn thiện hệ thống kỹ thuật chỉ được thực hiện để thích ứng với các điều kiện và yêu cầu đặc biệt. nhiệm vụ mới và các vật liệu mới chỉ được sử dụng để cải thiện chất lượng, giảm chi phí hoặc hiện đại hóa.
Hệ thống kỹ thuật sửa đổi. Các hệ thống hiện có không đáp ứng các yêu cầu đối với một số thuộc tính của các nhóm và phần tử kết cấu. Trong một thiết kế được sửa đổi, thường chỉ có chức năng, một số thông số và nếu có thể, nguyên tắc hoạt động không thay đổi. Trong các yếu tố, hình dạng, kích thước, vật liệu hoặc công nghệ có thể thay đổi; trong các hệ thống kỹ thuật phức tạp, cơ cấu tổ chức và sơ đồ cấu trúc bị thay đổi, tức là. một số yếu tố và nhóm, kết nối và vị trí của chúng trong không gian. Thông thường sửa đổi được thực hiện bằng cách thay đổi thiết kế.
Hệ thống kỹ thuật mới. Để thực hiện chức năng mong muốn, không có hệ thống kỹ thuật hoặc hệ thống hiện có có những thiếu sót cơ bản. Cần có một hệ thống với nguyên lý hoạt động mới và các đặc tính kỹ thuật khác.
Phân loại hệ thống kỹ thuật theo loại hình sản xuất. Loại hình sản xuất, được xác định bởi số lượng đơn vị sản xuất, mang lại cho mỗi sản phẩm một số đặc tính kỹ thuật và kinh tế đặc trưng.
Hệ thống kỹ thuật sản xuất đơn chiếc. Trong trường hợp này, thiết kế và công việc chuẩn bị phải được điều chỉnh cho phù hợp với nhu cầu sản xuất hàng loạt, trong đó chi phí của mỗi hệ thống kỹ thuật được sản xuất tăng lên. Có thể là trong điều kiện của một sản xuất duy nhất chức năng cần thiết sẽ không đạt được hệ thống kỹ thuật nào cả, vì trong quá trình sản xuất các hệ thống kỹ thuật lớn, người ta phải làm việc mà không có nguyên mẫu. Đó là lý do tại sao loại hệ thống này đặt ra yêu cầu cao đối với nhà thiết kế.
Hệ thống kỹ thuật sản xuất hàng loạt hoặc hàng loạt. Các hệ thống này thường được phát triển tốt hơn về mặt sản xuất. Do số lượng lô sản phẩm lớn nên tỷ lệ chi phí thiết kế so với tổng chi phí là nhỏ. Tuy nhiên, vì theo quy luật, chỉ một phần nhỏ sản phẩm được kiểm soát, nên không loại trừ các lỗi và khuyết tật khác nhau. Chỉ bằng cách tiến hành giám sát liên tục tất cả các hoạt động hoặc toàn bộ các bộ phận và sản phẩm được sản xuất thì chất lượng ổn định mới có thể đạt được với số lượng lớn và số lượng lớn. sản xuất hàng loạt. Các loại hệ thống được đề cập ở trên cũng được chuyên gia quan tâm theo nghĩa là chúng tạo cơ sở để xác định chất lượng sản phẩm có thể có. Có một xu hướng rõ ràng đối với việc sử dụng ngày càng nhiều các hệ thống kỹ thuật thống nhất, được sản xuất hàng loạt, đặc biệt là để thực hiện các chức năng khác nhau. mức độ thấp, ví dụ, các yếu tố kết nối, đo lường, điều chỉnh, truyền động, phân phối. Mặt khác, số lượng các hệ thống kỹ thuật ngày càng tăng mục đích đặc biệt. Nền sản xuất hiện đại không thể thiếu một số AIDS, máy chuyên dụng, máy tự động và dây chuyền sản xuất, thiết bị đặc biệt, tức là không có mọi thứ đảm bảo sản xuất ra các sản phẩm thống nhất giá rẻ với số lượng lớn. Cả hai loại sản phẩm đều đặt ra yêu cầu cao về khối lượng và chất lượng của công việc thiết kế.
Việc phân loại các hệ thống kỹ thuật có thể được thực hiện với điểm khác nhau tầm nhìn; đồng thời, từ toàn bộ tập hợp các hệ thống kỹ thuật, các tập hợp con được hình thành được kết nối bằng chung dấu ấn. Các danh mục kết quả có thể phục vụ các mục đích khác nhau, chẳng hạn như hệ thống hóa, khả năng hiển thị, đánh giá, phân tích, v.v.
Một hệ thống kỹ thuật là một tập hợp không thể thiếu của một số lượng hữu hạn các đối tượng vật chất được kết nối với nhau có các bộ phận chức năng cảm giác và điều hành tương tác tuần tự, một mô hình hành vi được xác định trước của chúng trong không gian của các trạng thái ổn định cân bằng và khả năng, khi ở ít nhất một trong số chúng ( trạng thái mục tiêu), để thực hiện độc lập trong các điều kiện bình thường, các chức năng của người tiêu dùng được cung cấp bởi thiết kế của nó
Nghĩa phương pháp tiếp cận hệ thống trong nghiên cứu về các quá trình phát triển trong công nghệ, nó bao gồm việc coi bất kỳ đối tượng kỹ thuật nào là một hệ thống các yếu tố có liên quan với nhau tạo thành một tổng thể duy nhất. Dòng phát triển là một tập hợp nhiều điểm nút - các hệ thống kỹ thuật khác biệt rõ rệt với nhau (nếu chúng chỉ được so sánh với nhau); giữa các điểm nút có nhiều giải pháp kỹ thuật trung gian - hệ thống kỹ thuật có sự thay đổi nhỏ so với bước phát triển trước đó. Các hệ thống dường như "chảy" từ hệ thống này sang hệ thống khác, phát triển chậm, di chuyển ngày càng xa khỏi hệ thống ban đầu, đôi khi biến đổi không thể nhận ra. Những biến đổi nhỏ tích tụ lại và trở thành nguyên nhân của những biến đổi lớn về chất. Để hiểu các mô hình này, cần phải xác định hệ thống kỹ thuật là gì, nó bao gồm những yếu tố nào, cách thức phát sinh và hoạt động của các kết nối giữa các bộ phận, hậu quả của tác động của các yếu tố bên ngoài và bên trong, v.v. Mặc dù có sự đa dạng rất lớn, các hệ thống kỹ thuật có một số thuộc tính, tính năng và đặc điểm cấu trúc chung, cho phép chúng ta coi chúng là một nhóm đối tượng duy nhất.
Các tính năng chính của hệ thống kỹ thuật là gì? Chúng bao gồm những điều sau đây:
các hệ thống bao gồm các bộ phận, các yếu tố, nghĩa là chúng có cấu trúc,
các hệ thống được tạo ra cho một số mục đích, nghĩa là chúng thực hiện các chức năng hữu ích;
các phần tử (bộ phận) của hệ thống có mối liên hệ với nhau, liên hệ với nhau theo một phương thức nhất định, có tổ chức theo không gian và thời gian;
mỗi hệ thống nói chung có một số chất lượng đặc biệt, không bằng tổng đơn giản các thuộc tính của các phần tử cấu thành nó, nếu không thì không có ý nghĩa gì trong việc tạo ra một hệ thống (tích hợp, hoạt động, có tổ chức).
Hãy giải thích điều này với một ví dụ đơn giản. Giả sử bạn cần tạo bộ nhận dạng của một tên tội phạm. Đặt trước nhân chứng mục tiêu rõ ràng: để tạo thành một hệ thống (ảnh chân dung) từ các bộ phận (yếu tố) riêng biệt, hệ thống nhằm thực hiện một chức năng rất hữu ích. Đương nhiên, các bộ phận hệ thống tương lai không kết nối lung tung mà phải bổ sung cho nhau. Do đó, có một quá trình dài để lựa chọn các yếu tố theo cách mà mỗi yếu tố có trong hệ thống bổ sung cho yếu tố trước đó và cùng nhau, chúng sẽ làm tăng chức năng hữu ích của hệ thống, nghĩa là sẽ tăng cường sự tương đồng của bức chân dung với bức chân dung. nguyên bản. Và đột nhiên, tại một thời điểm nào đó, một điều kỳ diệu xảy ra - một bước nhảy vọt về chất! - sự trùng hợp của bộ nhận dạng với sự xuất hiện của tên tội phạm. Ở đây, các yếu tố được tổ chức trong không gian theo một cách xác định chặt chẽ (không thể sắp xếp lại chúng), được kết nối với nhau, cùng nhau tạo ra một chất lượng mới. Ngay cả khi nhân chứng xác định chính xác tuyệt đối từng mắt, mũi, v.v. với các người mẫu ảnh, thì tổng "các phần của khuôn mặt" này (mỗi phần đều đúng!) Không cho kết quả gì - nó sẽ là một tổng đơn giản của các thuộc tính của các phần tử. Chỉ các phần tử được kết nối chính xác về mặt chức năng mới mang lại chất lượng chính của hệ thống (và chứng minh sự tồn tại của nó). Theo cách tương tự, một tập hợp các chữ cái (ví dụ: A, L, K, E), khi chỉ được kết hợp theo một cách nhất định, sẽ tạo ra một chất lượng mới (ví dụ: ELKA).
HỆ THỐNG KỸ THUẬT là một tập hợp các phần tử tương tác có trật tự, có các thuộc tính không bị giảm xuống thành thuộc tính của các phần tử riêng lẻ và được thiết kế để thực hiện các chức năng hữu ích nhất định.
Như vậy, hệ thống kỹ thuật có 4 tính năng chính (cơ bản):
chức năng,
tính toàn vẹn (cấu trúc),
tổ chức,
chất lượng hệ thống.
Việc không có ít nhất một tính năng không cho phép chúng tôi coi đối tượng là một hệ thống kỹ thuật.
Hoạt động là sự thay đổi thuộc tính, đặc điểm và chất lượng của hệ thống trong không gian và thời gian.
Công năng là khả năng của phương tiện biểu hiện thuộc tính (chất lượng, công dụng) trong những điều kiện nhất định và biến đối tượng lao động (sản phẩm) thành hình dạng, kích thước cần thiết.
Tính toàn vẹn (toàn vẹn) của các phần tử và thuộc tính là một tính năng không thể thiếu của hệ thống. Sự kết hợp của các yếu tố thành một tổng thể duy nhất là cần thiết để có được (hình thành, tổng hợp) một chức năng hữu ích, tức là. để đạt được mục tiêu đã đề ra.
Nếu việc xác định chức năng (mục tiêu) của hệ thống ở một mức độ nào đó phụ thuộc vào con người, thì cấu trúc là đặc điểm khách quan nhất của hệ thống, nó chỉ phụ thuộc vào loại và thành phần vật chất của các phần tử được sử dụng trong TS, như cũng như về các quy luật chung của thế giới quy định một số phương pháp kết nối, các loại kết nối và phương thức hoạt động của các phần tử trong cấu trúc. Theo nghĩa này, một cấu trúc là một cách kết nối các phần tử trong một hệ thống. Vẽ lên một cấu trúc là lập trình hệ thống, thiết lập hành vi của phương tiện để đạt được một chức năng hữu ích. Chức năng cần thiết và nguyên tắc vật lý được chọn để thực hiện nó xác định duy nhất cấu trúc.
Cấu trúc là tập hợp các phần tử và mối quan hệ giữa chúng được xác định nguyên tắc vật lý thực hiện các chức năng hữu ích cần thiết.
“Công thức” của hệ thống:
Nguyên tắc thứ bậc của việc tổ chức cấu trúc chỉ có thể thực hiện được trong hệ thống đa cấp(đây là một lớp lớn các hệ thống kỹ thuật hiện đại) và bao gồm sắp xếp thứ tự các tương tác giữa các cấp theo thứ tự từ cao nhất đến thấp nhất. Mỗi cấp hoạt động như một người quản lý trong mối quan hệ với tất cả những cấp dưới và như một cấp dưới được kiểm soát trong mối quan hệ với cấp trên. Mỗi cấp độ cũng chuyên thực hiện một chức năng cụ thể (cấp độ GPF). Hệ thống phân cấp cứng nhắc tuyệt đối không tồn tại, một số hệ thống của các cấp thấp hơn có quyền tự chủ ít hơn hoặc nhiều hơn so với các cấp cao hơn. Trong cấp độ, mối quan hệ của các yếu tố bình đẳng với nhau, bổ sung lẫn nhau, chúng có các tính năng tự tổ chức (chúng được đặt ra trong quá trình hình thành cấu trúc).
“Hệ thống lý tưởng được hiểu là một hệ thống như vậy, chi phí để đạt được hiệu quả có lợi bằng 0. Đồng thời, chi phí được hiểu là phạm vi khái niệm rộng nhất - năng lượng, vật liệu, không gian chiếm dụng ... Khái niệm về một hệ thống kỹ thuật lý tưởng đã được đưa ra bởi G.S. Altshuller. hệ thống lý tưởng cho phép nhà phát triển chỉ tập trung vào hiệu quả có lợi mong đợi, tốt hơn hết là hiểu người tiêu dùng cần gì. Hãy để chúng tôi đánh giá mức độ hiệu quả của việc sử dụng cách tiếp cận như vậy để xác định mục tiêu trong thực tế.
Thành phần chức năng và tính chất của các đối tượng của "hệ thống kỹ thuật" phân loại. hệ thống kỹ thuật phát minh kỹ thuật sáng tạo
Trong mỗi TS có một bộ phận chức năng - đối tượng điều khiển (OC). Các chức năng của CO trong TS là nhận thức các hành động kiểm soát (CM) và thay đổi trạng thái của chúng theo chúng. CO trong TS không thực hiện các chức năng ra quyết định, nghĩa là nó không hình thành và không lựa chọn các phương án thay thế cho hành vi của mình mà chỉ phản ứng với các tác động bên ngoài (kiểm soát và xáo trộn), thay đổi trạng thái của nó theo cách được xác định trước bởi nó. thiết kế.
Trong đối tượng điều khiển, luôn có thể phân biệt hai bộ phận chức năng - cảm giác và điều hành.
Phần cảm biến được hình thành bởi một tập hợp các thiết bị kỹ thuật, nguyên nhân trực tiếp dẫn đến sự thay đổi trạng thái của từng thiết bị là các hành động điều khiển tương ứng với nó và nhằm mục đích này. Ví dụ về thiết bị cảm ứng: công tắc, công tắc, cửa chớp, bộ giảm chấn, cảm biến và các thiết bị tương tự có chức năng khác để điều khiển hệ thống kỹ thuật.
Phần điều hành được hình thành bởi một tập hợp các đối tượng vật chất, tất cả hoặc sự kết hợp riêng biệt của các trạng thái được coi là trạng thái mục tiêu của hệ thống kỹ thuật, trong đó nó có thể thực hiện độc lập các chức năng tiêu dùng do thiết kế của nó cung cấp. Nguyên nhân trực tiếp dẫn đến sự thay đổi trạng thái của phần điều hành TS (HĐH trong TS) là sự thay đổi trạng thái của phần cảm giác.
Các tính năng phân loại của các đối tượng của "hệ thống kỹ thuật" taxon:
đại diện cho một tập hợp không thể thiếu của một tập hợp hữu hạn các đối tượng vật chất tương tác
có các điều kiện hoạt động thường xuyên được cung cấp bởi thiết kế của họ
có các mô hình về hành vi nhân quả được xác định trước được kiểm soát trong không gian của các trạng thái ổn định cân bằng có thể đạt được
có các trạng thái đích tương ứng với các trạng thái của phần điều hành của đối tượng điều khiển trong TS
có khả năng, ở trạng thái mục tiêu, thực hiện độc lập các chức năng của người tiêu dùng
"...... Những lời cuối cùng trong cuốn sách của nhà tiên tri Lustrog đã đọc: "Hãy để tất cả những tín đồ chân chính đập trứng từ phần cuối thuận tiện hơn."
Jonathan Swift "Những chuyến du hành của Gulliver"
Giới thiệu
Lý thuyết giải quyết vấn đề sáng tạo (TRIZ), được phát triển bởi một kỹ sư tài năng, nhà phát minh và nhà phát minh lỗi lạc G.S. Altshuller, được biết đến rộng rãi và chắc chắn là công cụ hiệu quả giải quyết các vấn đề kỹ thuật ngày nay. Một số lượng lớn tài liệu đã được xuất bản bằng tiếng Nga và Tiếng Anh, trong đó bản chất của lý thuyết được bộc lộ khá đầy đủ đối với người mới bắt đầu làm quen với nó. Nguồn tốt nhất bằng tiếng Nga là trang web của Trung tâm Minsk OTSM-TRIZ (http://www.trizminsk.org), nguồn tốt nhất bằng tiếng Anh là Tạp chí TRIZ của Mỹ (http://www.triz-journal .com). Sau khi nghiên cứu TRIZ từ sách và bài báo, người ta có thể dễ dàng dạy cho người khác - tài liệu rất phong phú và hấp dẫn nên sẽ đảm bảo hứng thú với các bài học.
Tuy nhiên, để hiểu sâu hơn về TRIZ, cần tìm hiểu kỹ các tài liệu đã trình bày, trước hết là các khái niệm và thuật ngữ của TRIZ. Rốt cuộc, nhiều điều trong TRIZ được trình bày dưới dạng tài liệu để phản ánh thêm chứ không phải là một tập hợp thông tin để ghi nhớ đơn giản.
Trong thời gian làm việc cho SAMSUNG với tư cách là nhà tư vấn TRIZ, tôi đã phải suy nghĩ lại và suy nghĩ lại một cách nghiêm túc về mọi thứ mà tôi biết về TRIZ trước đây. Khi giải quyết các vấn đề kỹ thuật, lách bằng sáng chế của các công ty cạnh tranh và đưa ra dự báo về sự phát triển của các hệ thống kỹ thuật, điều rất quan trọng là phải hiểu nội dung sâu sắc của từng thuật ngữ TRIZ để áp dụng các công cụ của nó với hiệu quả tối đa.
Một trong những khái niệm cơ bản trong TRIZ và là một trong những liên kết quan trọng nhất của tất cả các công cụ của nó, không có ngoại lệ, là khái niệm "Hệ thống kỹ thuật". Thuật ngữ này được giới thiệu trong TRIZ cổ điển mà không có định nghĩa, như một dẫn xuất của khái niệm "Hệ thống". Nhưng khi xem xét kỹ hơn, rõ ràng là khái niệm này - "Hệ thống kỹ thuật" - cần có thêm thông số kỹ thuật. Khẳng định này được hỗ trợ, ví dụ, bởi khía cạnh ngữ nghĩa. Khái niệm "Hệ thống kỹ thuật" được dịch từ tiếng Nga sang tiếng Anh theo hai cách: "Hệ thống kỹ thuật" và "Hệ thống kỹ thuật". Sử dụng bất kỳ máy tìm kiếm trên Internet, có thể dễ dàng nhận thấy rằng các khái niệm này theo cách hiểu của các chuyên gia đang hoạt động trong TRIZ là tương đương nhau trên thực tế. Hoặc lấy ví dụ, bảng thuật ngữ của Victor Fey (http://www.triz-journal.com/archives/2001/03/a/index.htm), đơn giản là không giải thích được cả hai khái niệm.
Trong bài viết này, tôi đã cố gắng mô tả sự hiểu biết của mình về thuật ngữ "Hệ thống kỹ thuật", thuật ngữ này dần dần phát triển sau khi tôi cần biết toàn bộ thành phần của một hệ thống kỹ thuật hiệu quả tối thiểu để giải quyết một vấn đề cụ thể.
Nỗ lực phân tích khái niệm "Hệ thống kỹ thuật"
Đầu tiên, hãy xem xét hệ thống nói chung là gì.
Có nhiều định nghĩa khác nhau các hệ thống. Định nghĩa rõ ràng, trừu tượng nhất, do đó hoàn toàn toàn diện, nhưng hầu như không phù hợp cho các mục đích thực tế, được đưa ra bởi W. Gaines: "Một hệ thống là những gì chúng ta định nghĩa là một hệ thống"
. Trong thực tế, định nghĩa về hệ thống của A. Bogdanov thường được sử dụng nhất: “Hệ thống là một tập hợp các phần tử có quan hệ với nhau, có thuộc tính (hệ thống) chung không bị quy về các thuộc tính của các phần tử này”
.
"hệ thống kỹ thuật" là gì?
Thật không may, khái niệm "Hệ thống kỹ thuật" không được định nghĩa trực tiếp bởi G. Altshuller. Rõ ràng từ bối cảnh rằng đây là một loại hệ thống liên quan đến công nghệ, các đối tượng kỹ thuật. Một định nghĩa gián tiếp về Hệ thống kỹ thuật (TS) có thể là ba định luật do anh ta xây dựng, hay đúng hơn là ba điều kiện phải được đáp ứng để tồn tại:
1. Quy luật về sự hoàn thiện của các bộ phận trong hệ thống.
2. Định luật “dẫn năng lượng” của hệ.
3. Quy luật phối hợp nhịp nhàng của các bộ phận trong hệ thống.
Theo quy luật về tính đầy đủ của các bộ phận trong hệ thống, mỗi chiếc xe bao gồm ít nhất bốn bộ phận: động cơ, hộp số, thân máy và hệ thống điều khiển.
Đó là, có một số loại hệ thống, máy móc, bao gồm các đối tượng kỹ thuật, hệ thống con, có thể thực hiện chức năng cần thiết. Nó bao gồm một cơ thể làm việc, truyền tải và động cơ. Mọi thứ điều khiển hoạt động của cỗ máy này đều được đặt trong “Hệ thống điều khiển” hoặc “Phần điện tử” ít người biết đến.
Điều quan trọng ở đây là sự hiểu biết rằng chiếc xe được tạo ra để thực hiện một số chức năng. Có lẽ, nên hiểu rằng một phương tiện hiệu quả tối thiểu có thể thực hiện chức năng này bất cứ lúc nào mà không cần bổ sung thêm nhân viên. Các cách tiếp cận định nghĩa Hệ thống kỹ thuật được trình bày trong cuốn sách "Tìm kiếm ý tưởng mới", trong đó định nghĩa "Hệ thống kỹ thuật tiến hóa" được đưa ra. V. Korolev đề cập đến vấn đề này trong các nghiên cứu thú vị của mình. Một số những lời chỉ tríchđược dành cho điều này trong các tài liệu của N. Matvienko. Định nghĩa về khái niệm "Hệ thống kỹ thuật" liên quan đến TRIZ được đưa ra trong cuốn sách của Y. Salamatov:
"Hệ thống kỹ thuật là một tập hợp các phần tử tương tác có trật tự, có các thuộc tính không thể rút gọn thành thuộc tính của các phần tử riêng lẻ và được thiết kế để thực hiện các chức năng hữu ích nhất định" .
Thật vậy, một người có một số loại nhu cầu, để thỏa mãn nhu cầu đó thì cần phải thực hiện một chức năng nhất định. Vì vậy, cần phải tổ chức bằng cách nào đó hệ thống thực hiện chức năng này - Hệ thống kỹ thuật - và đáp ứng nhu cầu.
Có gì khó hiểu trong định nghĩa trên về Hệ thống kỹ thuật? Từ "dự định" không hoàn toàn rõ ràng. Có lẽ, suy cho cùng, ở đây không phải mong muốn của ai đó quan trọng hơn mà là khả năng khách quan để thực hiện chức năng được yêu cầu.
Ví dụ, mục đích của một hình trụ kim loại có lỗ ở trục có đường kính thay đổi và một sợi chỉ ở một đầu là gì?
Hầu như không thể trả lời một câu hỏi như vậy. Cuộc thảo luận ngay lập tức chuyển sang mặt phẳng của câu hỏi “điều này có thể được áp dụng ở đâu?”.
Nhưng liệu có thể sử dụng định nghĩa này để nói rằng: hiện tại đây không phải là Hệ thống kỹ thuật, nhưng từ bây giờ nó đã là Hệ thống kỹ thuật? Nó được viết như thế này: ".... TS xuất hiện ngay khi một đối tượng kỹ thuật có được khả năng thực hiện Chức năng hữu ích chính mà không cần con người." Và sau đó người ta nói rằng một trong những xu hướng phát triển của TS là loại bỏ một người khỏi thành phần của nó. Điều này có nghĩa là ở một giai đoạn nào đó trong quá trình phát triển của TS, một người là một phần của nó. Hay không? Không rõ.....
Có lẽ, chúng tôi sẽ không hiểu bất cứ điều gì nếu chúng tôi không tìm thấy câu trả lời cho câu hỏi sau: một người có phải là một phần của Hệ thống kỹ thuật hay không?
Sau khi phỏng vấn những người quen của tôi từ Trizov, tôi đã nhận được khá nhiều câu trả lời: từ một câu “không” chắc chắn, được hỗ trợ bởi các tham chiếu đến những người nổi tiếng, đến một câu trả lời rụt rè “có, có lẽ”.
Câu trả lời nguyên bản nhất: khi ô tô chuyển động đều và thẳng, con người không phải là một phần của hệ thống kỹ thuật này, nhưng ngay khi ô tô bắt đầu quay đầu, con người lập tức trở thành một phần cần thiết và hữu ích của nó.
Chúng ta có gì trong văn học? Salamatov đưa ra một ví dụ mà từ đó suy ra rằng một người đàn ông cầm cuốc không phải là một phương tiện. Hơn nữa, bản thân cái cuốc không phải là một Hệ thống kỹ thuật. Còn cung là TC.
Nhưng sự khác biệt giữa cuốc và cung là gì? Cung có bộ tích năng lượng - dây cung và thanh dẻo, cuốc tốt cũng vậy, khi vung, cán uốn cong và tăng lực tác động khi di chuyển xuống. Nó uốn cong một chút, nhưng nguyên tắc là quan trọng đối với chúng tôi. Họ làm việc với một cây cung theo hai chuyển động: đầu tiên được kéo lên, sau đó được thả ra, với một cái cuốc - cũng vậy. Tại sao sau đó bất công như vậy?
Hãy cố gắng tìm ra nó.
Thanh gỗ nhọn có phải là Tech System không? Nó không giống như thế. Còn bút tự động? Có lẽ, đây là một phương tiện, và khá phức tạp. Chà, còn máy in thì sao? Chắc chắn TS.
Còn bút chì thì sao? Ai biết được.... Nó có vẻ như thế này: không phải cái này cũng không phải cái kia. Có thể gọi nó là "Hệ thống kỹ thuật đơn giản"? Bút viết chì hay bạc? Câu hỏi .... Rốt cuộc, nó thậm chí không phải là một mảnh gỗ - một kim loại quý, nhưng nó vẫn còn lâu mới có thể xử lý được.
Bút mao dẫn hiện đại, bút chì, que nhọn và ngòi máy in - chúng có điểm gì chung? Về nguyên tắc, một số chức năng hữu ích mà chúng có thể thực hiện: "để lại dấu vết trên bề mặt."
“Timoshka cao lêu nghêu chạy dọc theo một con đường hẹp. Dấu chân của anh ấy là tác phẩm của bạn." Nhớ? Đây là một cây bút chì. Và cả cây gậy, bút chì hoặc bút bạc, bút mực, bút dạ, máy in, máy in. Thật là một bộ! Và dòng là hợp lý ...
Đúng, ở đây câu hỏi lại phát sinh.
Nếu tất cả các đối tượng này có thể thực hiện cùng một chức năng, thì chúng đều là Hệ thống kỹ thuật. Và đừng chia chúng thành phức tạp và nguyên thủy. Nếu các đối tượng thực hiện các chức năng giống nhau, thì không những chúng có cùng mục đích mà cấp độ phân cấp cũng phải giống nhau.
Hoặc ngược lại - tất cả đều không có TS. Chà, Hệ thống kỹ thuật nào là một cây gậy nhọn? Động cơ hoặc hộp số của cô ấy ở đâu? Nhưng hóa ra máy in cũng không phải là phương tiện.
Hãy chính thức.
Bất kỳ Hệ thống kỹ thuật nào cũng phải thực hiện một số chức năng hữu ích. Một cây gậy nhọn có thể làm công việc của nó? KHÔNG. Còn máy in?
Hãy làm một thí nghiệm đơn giản. Hãy đặt bút xuống bàn. Hoặc, để đơn giản hóa, trên giấy. Chúng ta hãy đợi cho đến khi nó bắt đầu thực hiện chức năng hữu ích chính của nó. Không thực hiện. Và nó sẽ không biểu diễn cho đến khi một người, một người điều khiển, cầm nó trên tay, gắn nó vào một tờ giấy và "... những câu thơ sẽ tự do tuôn trào."
Còn máy in? Nó sẽ bắt đầu in cho đến khi người dùng ra lệnh cho máy tính, máy tính này sẽ chuyển tiếp lệnh tới máy in? Đó là, nếu không nhấn nút, lệnh thoại hoặc trong tương lai là lệnh tinh thần, thì hành động sẽ không xảy ra.
Do đó, sau đây thu được. Bút, cuốc, máy in, xe đạp - không phải phương tiện. Chính xác hơn, không phải là phương tiện hoàn chỉnh. Đây chỉ đơn giản là "hệ thống các đối tượng kỹ thuật". Không có người trực, người điều hành thì không hoạt động được; không thể thực hiện chức năng của chúng. Tất nhiên, về nguyên tắc thì họ có thể, nhưng trên thực tế... Cũng như vậy, bốn bánh, thân xe và mui xe không thể vận chuyển bất cứ thứ gì đi đâu... Ngay cả một chiếc ô tô mới tinh được trang bị đầy đủ, đã đổ xăng, có chìa khóa trong đánh lửa, không phải là một Hệ thống kỹ thuật, mà chỉ đơn giản là "một hệ thống các đối tượng kỹ thuật". Tại đây, người điều khiển, theo cách nói thông thường, là người lái xe, sẽ ngồi vào vị trí của mình, cầm vô lăng và ngay lập tức chiếc xe sẽ trở thành một Hệ thống kỹ thuật. Và tất cả các đối tượng và hệ thống kỹ thuật khác trở thành phương tiện hoàn chỉnh và chỉ hoạt động độc quyền cùng với một người, một người vận hành.
Người điều khiển có thể ngồi bên trong “hệ thống đối tượng kỹ thuật”. Có thể đứng gần nó, xa hoặc gần hơn. Anh ta thường có thể lập trình hoạt động của Hệ thống kỹ thuật, bật nó lên và rời đi. Nhưng trong mọi trường hợp, người điều khiển phải tham gia quản lý phương tiện.
Và đừng phản đối tàu không gian cuốc đất. Cả thứ nhất và thứ hai đều là một phần lớn hơn hoặc nhỏ hơn của một số TS, để thực hiện bình thường chức năng hữu ích chính, phải được bổ sung bằng một hoặc nhiều toán tử.
Chúng ta hãy nhớ lại quy luật về tính đầy đủ của các bộ phận của hệ thống do G.S. Altshuller xây dựng. TS xảy ra khi có mặt tất cả bốn phần của nó (Hình 1) và mỗi phần trong số chúng phải ở mức tối thiểu có thể hoạt động được. Nếu thiếu ít nhất một phần thì đó không phải là Hệ thống kỹ thuật. Cũng không có xe nếu một trong bốn bộ phận không hoạt động được. Hóa ra Hệ thống kỹ thuật là thứ phải hoàn toàn sẵn sàng để thực hiện ngay chức năng hữu ích chính của nó mà không cần bổ sung nhân sự. Như một con tàu sẵn sàng ra khơi. Mọi thứ đã được tiếp nhiên liệu, nạp đạn và toàn bộ phi hành đoàn đã vào vị trí.
Và không có con người, hệ thống điều khiển không phải là thứ “tối thiểu có thể vận hành được”, mà về nguyên tắc là không thể vận hành được, vì nó thiếu nhân lực. Quy luật hoàn chỉnh của các bộ phận của hệ thống không được đáp ứng. Và định luật về sự đi qua của năng lượng không được thực hiện. Có tín hiệu đến hệ thống điều khiển và - dừng lại. Không có dòng năng lượng ngược lại.
Còn những "Hệ thống kỹ thuật" thực hiện thành công chức năng hữu ích của chúng, nhưng hoàn toàn không chứa các đối tượng kỹ thuật thì sao? Ví dụ, một người thợ điện đang thay bóng đèn....
Dường như có một mức độ phân cấp đặc biệt mà tại đó tổng số các đối tượng, các yếu tố biến thành Hệ thống kỹ thuật thực tế. Đây là cấp độ của một chiếc ô tô có người lái, máy quay video có người điều khiển, cây bút có người viết, tổ hợp sản xuất tự động có người điều khiển khởi động và bảo trì, v.v. Đó là, đây là cấp độ mà một hệ thống được hình thành: một tập hợp các đối tượng tự nhiên và kỹ thuật, một người vận hành và các hành động của anh ta, thực hiện một số chức năng hữu ích trực tiếp cho một người.
Thật thú vị khi xem hệ thống phân cấp của các đối tượng và hệ thống sinh học được xây dựng như thế nào. Các phân tử, tế bào, nguyên tố, bộ phận của sinh vật - đây là cấp độ của các hệ thống con. "Hệ thống con" là một phần riêng biệt của một sinh vật, chẳng hạn như bộ xương của một con voi, vết đốt của một con muỗi hoặc lông của một con chim bạc má. Tổng số các hệ thống con như vậy, thậm chí cả bộ hoàn chỉnh của chúng, một sinh vật được lắp ráp hoàn toàn từ chúng, không thể thực hiện các chức năng hữu ích theo bất kỳ cách nào. Cần phải thêm một thứ khác vào "bộ" này, để hít vào "tia lửa của Chúa" để có được một sinh vật sống, hoạt động được.
 |
Các sinh vật sống, các cá thể, có thể được kết hợp thành một siêu hệ thống. Một "siêu hệ thống" là một tập hợp ít nhiều có tổ chức của động vật hoặc thực vật, chẳng hạn như đàn ong. Nhưng một bước nhảy vọt về chất lượng như vậy không còn xảy ra ở đây nữa.
Bằng cách tương tự với hệ thống sinh học có thể hiểu khái niệm "Hệ thống kỹ thuật" là một cấp độ phân cấp đặc biệt, tại đó hệ thống có cơ hội hoạt động độc lập, tức là. cấp độ cơ thể sống.
Nói cách khác, "Hệ thống kỹ thuật" trong công nghệ tương ứng với cấp độ của một sinh vật sống trong tự nhiên. Trong đơn xin cấp bằng sáng chế, điều này được gọi là "máy đang hoạt động". Đó là, một "hệ thống các đối tượng kỹ thuật" cộng với một nhà điều hành con người. Ví dụ, bộ chế hòa khí không phải là một phương tiện, mà chỉ đơn giản là một hệ thống, một tập hợp các đối tượng kỹ thuật. Nhưng một người (người điều khiển) gõ đai ốc bằng bộ chế hòa khí là một chiếc xe có tính năng hữu ích: vỏ hạt. Vì vậy, một người đàn ông với một cái cuốc là một phương tiện, nhưng một máy kéo với một cái cày thì không. Nghịch lý....
"Con người" - nó liên quan gì đến Hệ thống kỹ thuật? Có gì khó hiểu ở đây?
Có lẽ sự nhầm lẫn là do chính từ ngữ của câu hỏi. Rất khó để đặt một người và một chiếc phanh giày ngang hàng với nhau về mặt tâm lý.
Không còn nghi ngờ gì nữa, một người, với tư cách là một phần của tầng kỹ thuật, có liên quan trực tiếp nhất đến bất kỳ TS nào và có thể liên quan đến nó trong các tình huống vai trò sau:
Trong siêu hệ thống:
1. Người dùng.
2. Nhà phát triển.
3. Nhà sản xuất các đối tượng kỹ thuật của hệ thống.
4. Người cung cấp BẢO TRÌ, sửa chữa và thanh lý các đối tượng kỹ thuật của hệ thống.
Trong hệ thống:
1. Người vận hành, phần tử chính của hệ thống điều khiển.
2. Nguồn năng lượng.
3. Động cơ.
4. Bộ truyền động.
5. Cơ quan làm việc.
6. Đối tượng được xử lý.
Trong môi trường:
1. Một yếu tố của môi trường.
Người dùng chắc chắn là người chính. Chính anh ấy là người trả tiền cho việc tạo ra chiếc xe, theo ý muốn của anh ấy là các nhà phát triển và nhà sản xuất bắt tay vào kinh doanh. Nó trả tiền cho lao động của người vận hành, bảo trì, sửa chữa và xử lý các đối tượng kỹ thuật của hệ thống.
Nhóm người thứ hai đảm bảo hoạt động của TS trong quá trình làm việc, trải nghiệm tác động của nó đối với bản thân.
Nhóm thứ ba gián tiếp giúp đỡ hoặc cản trở quá trình này, hoặc đơn giản là quan sát nó và bị ảnh hưởng bởi nó. phản ứng phụ phát sinh trong công việc.
Một người có thể thực hiện nhiều vai trò cùng một lúc. Ví dụ, người lái xe ô tô của chính mình hoặc người sử dụng ống hít. Hoặc một người đi xe đạp. Nó là một thành phần của hầu hết tất cả các hệ thống xe đạp, ngoại trừ phần thân làm việc (ghế ngồi) và bộ truyền động (bánh xe và khung xe đạp).
Tuy nhiên, hóa ra một người là một phần bắt buộc của Hệ thống kỹ thuật.
Có vẻ như, sự khác biệt là gì. Rốt cuộc, ngay khi nói đến giải pháp cho các vấn đề kỹ thuật thực sự, thì một người sẽ nhanh chóng vượt ra ngoài khuôn khổ của vấn đề và phải làm việc ở cấp độ các hệ thống con. Có, nhưng chỉ ở những nơi mà sự phối hợp và truyền năng lượng được thực hiện giữa các hệ thống con không có cách nào kết nối với người vận hành. Và ngay khi chúng ta tiến gần hơn đến hệ thống điều khiển, vấn đề tương tác giữa con người và các đối tượng kỹ thuật sẽ tăng lên đến mức tối đa.
Lấy ví dụ, một chiếc xe hơi. Chiếc xe có được diện mạo hiện tại vào cuối những năm 70, khi túi khí và hộp số tự động đáng tin cậy được phát minh. Hầu hết các cải tiến kể từ đó chỉ nhằm mục đích cải thiện khả năng kiểm soát, an toàn, dễ bảo trì và sửa chữa - tức là ở sự tương tác của con người, bộ phận chính của phương tiện, với các bộ phận khác của nó.
Một chiếc xe tải từ những năm 1940, 1950 có vô lăng đường kính 80 cm, người lái phải rất khỏe mới lái được chiếc xe như vậy. Và trong ngành hàng không ... Một chiếc máy bay khổng lồ của thập niên 30 "Maxim Gorky". Để thực hiện thao tác, phi công thứ nhất và thứ hai phải được kéo cùng lái. Đôi khi họ kêu gọi sự giúp đỡ từ hoa tiêu và những người còn lại trong đoàn. Giờ đây, người vận hành với sự trợ giúp của bộ khuếch đại có thể điều khiển các cơ chế được tải nhiều hơn. Có vẻ như vấn đề đã được giải quyết. Nhưng không, một lần nữa mọi người thường bị lãng quên... Thực tế là các bộ khuếch đại không phải lúc nào cũng cho phép người vận hành cảm nhận đầy đủ hoạt động của cơ chế được điều khiển. Đôi khi điều này dẫn đến tai nạn.
Chẳng hạn như vấn đề an toàn chuyển động của ô tô hay đầu máy xe lửa “đơn điệu” hơn trong việc lái xe. Điều rất quan trọng ở đây là người vận hành luôn ở trạng thái vui vẻ, hiệu quả. Vấn đề này cũng được giải quyết trong siêu hệ thống - nguyên nhân gây buồn ngủ khi lái xe được loại bỏ, kiểm soát y tế được thực hiện và trách nhiệm của người điều khiển tài xế được tăng lên. Nhưng điều này ngày càng thường xuyên được giải quyết trực tiếp trong Hệ thống kỹ thuật. Ngay trong buồng lái. Nếu người lái tàu không tắt đèn tín hiệu kịp thời, máy sẽ dừng và đoàn tàu sẽ dừng lại. Hoặc trong ô tô: bạn sẽ không đi cho đến khi thắt dây an toàn. Đó là, nó là bình thường Nhận xét giống như giữa tất cả các phần tử khác của TS.
Có lẽ một trong những lý do tại sao hướng cải tiến hệ thống kỹ thuật này bắt đầu phát triển tích cực chỉ trong những năm trước, là một sự hiểu lầm về vị trí của một người trong cấu trúc của họ. Hay đúng hơn, không phải sự hiểu lầm đó, mà là .... Nói chung, nhà phát triển gặp khó khăn hoàn cảnh tâm lý. Một người - người phát triển một thứ gì đó mới - cảm thấy mình là người sáng tạo một cách đúng đắn. Anh ta không thể cảm nhận đầy đủ rằng cùng một người cũng có thể là người vận hành, động cơ hoặc cơ quan làm việc - một phần của cơ chế, máy móc, Hệ thống kỹ thuật. Nó cũng tốt nếu nó là một phương tiện được sử dụng rộng rãi tương tác chặt chẽ với một người, chẳng hạn như ô tô. Tại đây, một người có thể đồng thời là nhà phát triển, nhà điều hành và người dùng.
Cũng giống như với một máy tính. làm việc với số đông chương trình máy tính khó khăn ngay cả bây giờ, khi các nhà phát triển nhận ra sự thật đơn giản rằng một người vận hành con người sẽ làm việc với chương trình, người mà kết quả là quan trọng chứ không phải thiết bị của chương trình. Giờ đây, các khái niệm như "giao diện thân thiện" đã xuất hiện. Và trước... Sao đi xa lại nhớ đến Lexicon.
Và các phương tiện khác, đứng, thoạt nhìn, cách xa một người .... Tên của chúng là quân đoàn. Ở đây thường không có ý nghĩ rằng một người là một phần của Hệ thống kỹ thuật. Nhưng khi phát triển bất kỳ trong số chúng, cần phải phân tích sự tương tác của các yếu tố cấu thành, có tính đến các khả năng cơ thể con người và tâm trí. Đôi khi điều này không được thực hiện.
Hơn nữa, nhiều trong số hiện được biết đến yếu tố tự nhiênảnh hưởng đến sức khỏe của một người, sự rõ ràng của chuyển động và tốc độ phản ứng của anh ta. Còn những yếu tố tâm lý mới được phát hiện, chẳng hạn như "hiệu ứng Cassandra" thì sao?
Và Chernobyl mọc lên như một cây nấm khủng khiếp, máy bay rơi và tàu va chạm.
Và những gì khác, ngoài người vận hành, là cần thiết để Hệ thống Kỹ thuật sẵn sàng hoạt động?
Thêm về điều này trong phần thứ hai của bài viết này.
Văn học:
1. Gaines, B.R. "Nghiên cứu hệ thống chung: Quo vadis?" General System Yearboor, 24, 1979.
2. Bogdanov A. A. Khoa học tổ chức chung. kiến tạo. Sách. 1. - M., 1989. - S. 48.
3. Altshuller G. S. Sáng tạo như Khoa học chính xác. http://www.trizminsk.org/r/4117.htm#05 .
4. A. F. Kamenev, Hệ thống kỹ thuật. Các mô hình phát triển. Leningrad, "Kỹ thuật", 1985.
5. G. Altshuller, B. Zlotin, A. Zusman. V. Filatov. Tìm kiếm những ý tưởng mới: từ cái nhìn sâu sắc đến công nghệ. Chisinau, Kartya Moldavenyaska, 1989. tr. 365.
6. V. Korolev. Về khái niệm "hệ thống". Bách khoa toàn thư TRIZ. http://triz.port5.com/data/w24.html.
7. V. Korolev. Về khái niệm “hệ thống” (2). Bách khoa toàn thư TRIZ. http://triz.port5.com/data/w108.html.
8. Thuật ngữ Matvienko N. N. TRIZ (tập hợp vấn đề). Vladivostok. 1991.
9. Salamatov Yu.P. Hệ thống các quy luật phát triển công nghệ (Những nguyên tắc cơ bản của lý thuyết phát triển các hệ thống kỹ thuật). VIỆN THIẾT KẾ ĐỔI MỚI. Krasnoyarsk, 1996 http://www.trizminsk.org/e/21101000.htm.
10. Sviridov V. A. Yếu tố con người. http://www.rusavia.spb.ru/digest/sv/sv.html .
11. Ivanov G. I. Công thức sáng tạo hoặc cách học phát minh. Mátxcơva. "Giáo dục". 1994
12 Cooper Fenimore Thảo nguyên.
Một hệ thống kỹ thuật là các đối tượng được tạo ra một cách nhân tạo, được thiết kế để đáp ứng một nhu cầu cụ thể, được đặc trưng bởi khả năng thực hiện ít nhất một chức năng, đa phần tử, cấu trúc phân cấp, nhiều kết nối giữa các phần tử, nhiều thay đổi trạng thái và nhiều phẩm chất của người tiêu dùng. Các hệ thống kỹ thuật bao gồm các máy riêng lẻ, thiết bị, dụng cụ, kết cấu, dụng cụ cầm tay, các bộ phận của chúng ở dạng đơn vị, khối, cụm và các đơn vị lắp ráp khác, cũng như các tổ hợp phức tạp của các máy, thiết bị, kết cấu được kết nối với nhau, v.v.
Hệ thống kỹ thuật thuộc loại đối tượng kỹ thuật lớn nhất. Hệ thống kỹ thuật tồn tại ở ba phương thức (biểu hiện): 1) với tư cách là sản phẩm của sản xuất; 2) như một thiết bị có khả năng sẵn sàng thực hiện tác dụng hữu ích; 3) là một quá trình tương tác với các thành phần của môi trường (nguồn năng lượng bên ngoài, người tiêu dùng, v.v.), do đó hoạt động (hoạt động) của hệ thống kỹ thuật diễn ra và tạo ra hiệu quả hữu ích. Chế độ thứ nhất được bộc lộ trong sự phân rã chủ đề của hệ thống kỹ thuật, trong việc xác định tất cả các bộ phận và đơn vị lắp ráp nguyên khối có điều kiện, không thể chia cắt của nó; thứ 2 - trong phân tách chức năng, trong việc xác định các yếu tố đơn và đa chức năng; Thứ ba, trạng thái làm việc của hệ thống kỹ thuật được bộc lộ trong các quá trình phát sinh (thay đổi trạng thái) và các chu trình làm việc, bao gồm các quá trình có liên quan với nhau. Không có yếu tố chức năng nào có thể được tái tạo trực tiếp, mà tồn tại nhờ các chi tiết và bộ phận lắp ráp đóng vai trò là đối tượng vận chuyển liên quan đến chúng. Các thiết bị tham gia trực tiếp vào việc tạo ra tác dụng hữu ích của hệ thống kỹ thuật chịu trách nhiệm về mức độ hoàn thiện của quy trình làm việc và nguồn lực của công việc. Để cung cấp một tài nguyên, đặc biệt thường được sử dụng. các bộ phận giảm rung, thiết bị làm mát, đầu nối, sau này, đồng thời tăng khả năng sản xuất thiết kế của hệ thống kỹ thuật, yêu cầu một thiết bị để buộc các bộ phận, trạng thái trong quá trình vận hành hệ thống kỹ thuật ảnh hưởng đến độ tin cậy của nó.
Với tất cả sự đa dạng của hệ thống kỹ thuật, tải ngữ nghĩa của bất kỳ phần tử chức năng nào là thay đổi hoặc duy trì chuyển động của đối tượng được liên kết với phần tử; thay đổi đặc tính không gian và thời gian tồn tại của một hệ thống kỹ thuật, cũng như thay đổi năng lượng là thước đo của một dạng chuyển động cụ thể. Cấu trúc của hệ thống kỹ thuật và các tham số của môi trường mà nó tương tác xác định trước tất cả các tham số và chỉ số về hoạt động của hệ thống kỹ thuật, các biểu hiện về trạng thái, đặc điểm và phẩm chất của nó.
Hoạt động của một hệ thống kỹ thuật được thể hiện thông qua các phương tiện (quy trình) để đạt được hiệu quả có lợi và quản lý các quy trình này. Việc tạo ra một hiệu ứng có lợi là do thành phần và thứ tự hoạt động của các yếu tố chức năng chính mà chu kỳ làm việc của hệ thống kỹ thuật phụ thuộc vào; kết quả thực tế bị ảnh hưởng bởi chi phí năng lượng từ nguồn bên ngoài và tính chất của các thành phần khác của môi trường. Dưới sự kiểm soát của các quá trình xảy ra trong hệ thống kỹ thuật, nó có nghĩa là sự thay đổi có chủ ý hoặc bảo toàn tính chất và cường độ với các thành phần của môi trường và duy trì các tham số. trạng thái bên ngoài tất cả các yếu tố của hệ thống kỹ thuật trong giới hạn đảm bảo an toàn cho con người và bảo tồn các giá trị vật chất. Khi tiết lộ đầy đủ các đặc điểm của một hệ thống kỹ thuật, chúng ta đang nói về cả mối liên hệ giữa các thông số hoạt động đầu vào và đầu ra (ví dụ: mối quan hệ giữa lực đẩy và mức tiêu thụ nhiên liệu của động cơ máy bay và điều kiện bay của máy bay), và các chỉ số giúp phân biệt hệ thống kỹ thuật được phân tích với các hệ thống khác, về các dấu hiệu thuộc hệ thống kỹ thuật thuộc một loại nhất định như một danh mục kết hợp một hệ thống kỹ thuật có cùng mục đích với cùng một nguyên tắc hoạt động và về các dấu hiệu khác biệt trong cấu trúc. Mức độ của hệ thống kỹ thuật được chứng minh bằng các giá trị tối đa có thể đạt được về chất lượng tiêu dùng của nó (các tham số đầu ra).
Làm thế nào mà Mikhail Romanov kết thúc trên ngai vàng Nga?
Quyết định của người dân chấp thuận bầu Sa hoàng Mikhail Fedorovich
Các sự kiện của Chiến tranh thế giới thứ nhất