скачать книгу бесплатно
Законы и закономерности развития систем. Книга 3
Владимир Петров
Это третья книга из 4-х томной монографии «Законы и закономерности развития систем». В данной книге изложены законы построения систем и закономерности эволюции систем.Монография предназначена широкому кругу читателей, занимающихся инновациями: менеджерам, научным работникам, инженерам и изобретателям, решающим творческие задачи, преподавателям университетов, аспирантам и студентам, инновационный процесс, системный подход и инженерное творчество, а также руководителям предприятий и бизнесменам.
Законы и закономерности развития систем
Книга 3
Владимир Петров
© Владимир Петров, 2022
ISBN 978-5-0051-6086-7 (т. 3)
ISBN 978-5-0051-5728-7
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Это третья книга из монографии «Законы и закономерности развития систем». В данной книге изложены законы построения систем и закономерности эволюции систем.
Монография состоит из 4 книг. Это единственное самое полное изложение законов и закономерностей развития систем. С такой подробностью законы и закономерности развития систем еще не были изложены ни в одной книге. Монография также содержит методику прогнозирования – это основа эффективной методики получения перспективных идей, прогноза развития систем и обхода конкурирующих патентов, которая имеет ощутимые преимущества перед существующими подходами.
Монография предназначена для широкого круга читателей, интересующихся или занимающихся инновациями. В первую очередь она предназначена менеджерам, научным работникам, инженерам и изобретателям, решающим творческие задачи. Она может быть полезна преподавателям университетов, аспирантам и студентам, изучающим теорию решения изобретательских задач (ТРИЗ), инновационный процесс, системный подход и инженерное творчество, а также руководителям предприятий и бизнесменам.
Особый интерес монография может представлять для патентных поверенных.
Введение
…развитие технических систем независимо от конкретных технических и физических факторов, обусловливающих это развитие.
Г. С. Альтшуллер[1 - Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. – М.: Сов. Радио, 1979. – Кибернетика. – С. 125.]
Законы и закономерности развития систем определяют требования к построению и развития систем.
Общее направление развития систем идет в сторону увеличения степени системности[2 - Закон описан в первой книге Петров Владимир. Законы и закономерности развития. Книга 1. / Владимир Петров. [б. м.]: Издательские решения, 2020. – 248 с. – ISBN 978-5-0051-5727-0 (т.1), ISBN 978-5-0051-5728-7].
Законы и закономерности развития систем можно разделить на две группы:
– законы построениясистем (определяющие работоспособность системы);
– закономерности эволюциисистем (определяющие развитие систем).
Законыпостроения систем должны обеспечивать требования системности:
– предназначение;
– работоспособность.
Закономерности эволюции систем должны обеспечивать другие требования системности:
– конкурентоспособность;
– не влиять отрицательно на окружение;
– учитывать закономерности развития систем.
Глава 13. Законы построения систем
Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является наличие основных частей системы и минимальная их работоспособность.
Г. С. Альтшуллер[3 - Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. – М.: Сов. Радио, 1979. – Кибернетика. – С. 123.]
13.1. Структура законов построения систем
Законы построения предназначены для создания новой работоспособной системы.
Работоспособная система:
– отвечает ее предназначению (т. е. выполняет главную функцию системы);
– имеет определенную структуру;
– структура обеспечивает свободное прохождение необходимых потоков;
– система минимально согласована.
Необходимым условием принципиальной работоспособности системы является обеспечение ее предназначения и наличие основных работоспособных частей и связей системы.
Работоспособность — это способность выполнять заданную функцию с параметрами, установленными техническими требованиями, в течение расчетного срока службы[4 - Работоспособность – материл из Википедии (в редакции автора).].
Другими словами, работоспособность – это качественное функционирование системы, т. е. качественное выполнение главной функции системы.
К параметрам работоспособности помимо качественного функционирования системы (в том числе надежности и долговечности) можно также отнести эргономические параметры (характеризуют соответствие товара свойствам человеческого организма).
Работоспособность определяется наличием необходимых элементов с требуемым качеством, наличием и качеством необходимых связей между элементами, организацией необходимых потоков с требуемым качеством.
В связи с этим группа законов построения систем включает (рис. 13.1):
– закон соответствия;
– закон полноты и избыточности системы;
– закон проводимости потоков;
– закон минимального согласования.
Рис. 13.1. Структура законов построения систем
Рассмотрим каждый из законов.
13.2. Закон соответствия
Закон соответствия обеспечивает системное требование предназначение. Этот закон говорит о необходимости соблюдения соответствия структуры главной функции системы.
Структура системы должна обеспечивать выполнение главной функции системы, удовлетворяя определенную потребность. Для обеспечения работоспособности структура системы должна так же выполнять все основные и вспомогательные функции. Структура обеспечивает необходимый набор элементов, связей и взаимодействий между ними. Связи обеспечивают единство системы и возможность прохода потоков.
Пример 13.1. Телефон
Предназначение телефона выполнять его главную функцию. У телефона две главные функции – прием и передача звуковых сигналов.
Пример 13.2. Автомобиль
Предназначение автомобиля выполнять его главную функцию – перемещать объект с места на другое место.
13.3. Закон полноты и избыточности системы
13.3.1. Общая информация
Разработка новой системы должна начинаться с определения всех системных свойств. Прежде всего, начинают с функциональности системы.
Полнота и избыточность могут быть функциональными и структурными.
13.3.2. Закон полноты
Необходимым условием принципиальной работоспособности системы является обеспечение ее предназначения и наличие основных работоспособных частей системы.
Полнота может быть функциональной и структурной.
Функциональная полнота
Функциональная полнота должна обеспечивать генеральнуюцель и главную функцию системы, и выполнять все основные и вспомогательные функции, т. е. выполнять одно из требований системности – предназначение.
Функциональную полноту можно рассматривать и как закон функциональной полноты.
Примеры, описывающие главную функцию системы, были представлены раньше (примеры 13.1 и 13.2).
Опишем некоторые из основных функций.
Пример 13.3. Телефон
Основные функции телефона:
– преобразование получаемых и исходящих звуковых сигналов;
– обеспечение связей между элементами телефона;
– управление телефоном.
Вспомогательные функции – например, иметь в памяти постоянные номера телефонов (адресная книга), определение номера звонившего и т. п.
Пример 13.4. Автомобиль
Основные функции автомобиля:
– вращение колес;
– обеспечение связей между элементами автомобиля;
– управление автомобилем.
Вспомогательные функции – например, обеспечение безопасности движения, обеспечение комфорта, возможность слушать радио и т. п.
Структурная полнота
Структурная полнота должна обеспечить другое требование системности – работоспособность (часть жизнеспособности). Это обеспечивается наличием необходимых работоспособных элементов (частей) и связей системы, т. е. обеспечение состава и структуры системы.
Структурную полноту можно рассматривать и как закон структурной полноты системы.
Элементы могут быть:
• вещественные;
• энергетические;
• информационные.
Они должны содержаться в необходимом количестве и обеспечивать определенное качество.
К вещественнымэлементам относятся, например, все механические части, в частности корпус.
К энергетическим элементам относятся топливо, источники и преобразователи различных видов энергии.
К информационным элементам могут, например, относиться элементы системы управления, обработки, хранения и передачи информации.
К основным частям (элементам) системы относятся (рис. 13.2):
– рабочий орган;
– источник и преобразователь вещества, энергии и информации;
– связи;
– система управления.
Рис. 13.2. Основные элементы системы
К основным частям системы можно отнести и корпус. Он не являетсяминимально необходимым. Отдельные системы могут обходиться и без него, но большинство систем имеют корпус.
Существуют виды технических систем, где корпус является минимально необходимым, например, судно. В водоизмещающих суднах корпус выполнят функцию удержания на плаву.
