скачать книгу бесплатно
Рис. 5.62. Тенденция объединения систем
Переход «моно-би-поли» – неизбежный этап в развитии всех систем.
После объединения систем в би- или полисистему происходит некоторое изменение новой системы, требующие согласования составных частей и параметров системы. При этом сокращаются вспомогательные элементы, и устанавливается более тесная связь между отдельными системами. Такие системы называются частично свернутыми. Дальнейшее развитие приводит к полностью свернутым системам, в которых один объект выполняет несколько функций.
Полностью свернутую систему можно представить, как новую моносистему. Ее дальнейшее развитие связано с движение по новому витку спирали. Иногда в качестве новой моносистемы может выступать частично свернутая система.
Механизмы объединения элементов
Создание надсистемы путем объединения в би- и полисистему может включать следующие виды элементов (рис. 5.63).
1. Однородные
1.1. Одинаковые.
1.2. Однородные элементы со сдвинутыми характеристиками.
2. Неоднородные
2.1. Альтернативные (конкурирующие).
2.2. Антагонистические – инверсные (элементы с противоположными свойствами или функциями).
2.3. Дополнительные.
Рис. 5.63. Схема механизма тенденции перехода МОНО-БИ-ПОЛИ
Полностью схема закономерности перехода системы в надсистему представлена на рис. 5.64.
Рис. 5.64. Общая схема объединения систем
Объединение производится таким образом, что полезные (необходимые) качества отдельных элементов складываются, усиливаются, а вредные взаимно компенсируются или остаются на прежнем уровне. Объединение такого типа возможно, как для достаточно высокоразвитых систем, как и для простых элементов.
Дальнейшее развитие новых систем идет путем повышения их эффективностив двух направлениях.
1. Увеличение различия между элементами системы.
2. Развитие связей между элементами.
2.1. Система из практически самостоятельных, не связанных между собой элементов, не изменяющихся при объединении.
2.2. Система из частично измененных, согласованных между собой элементов, которые функционируют только вместе и только в данной системе. Это частично свернутая система.
2.3. Система полностью измененных элементов, которые работают только в данной моносистеме и отдельно применяться не могут.
5.5.3. Закономерность перехода системы в подсистему
Тенденция перехода системы в подсистему разработана В. Петровым[58 - Петров В. Изменение масштабности технических систем. – Тель-Авив, 2002. URL: http://www.trizland.ru/trizba/pdf-books/zrts-15-masshtab.pdf (https://ridero.ru/link/UCNfP-Pbit9Gb9).].
Эта тенденция является противоположной закономерности перехода в надсистему.
Система в своем развитии может сворачиваться до уровня подсистемы и даже вещества или вещества, выделяющего поле.
Переход осуществляется от надсистемы к системе, от системы к подсистеме, от подсистемы к веществу (рис. 5.65).
Рис. 5.65. Укрупненная схема тенденции перехода к веществу
В сложных системах переход от подсистемы к веществу осуществляется сначала к подподсистемам и т. д. вплоть до вещества или вещества, выделяющего поле.
Даная тенденция может использовать механизм свертывания и при переходе к веществу могут использоваться «умные» вещества.
5.5.4. Общая схема закономерности перехода системы в над- или подсистему
Представим полную схему закономерности перехода в надсистему или подсистему (рис. 5.66).
Рис. 5.66. Переход в надсистему или подсистему
5.6. Закономерность перехода на микроуровень и
на макроуровень
Закономерность перехода системы на микро- и макроуровень является основной из закономерностей эволюции систем (рис. 5.67).
Рис. 5.67. Структура закономерностей эволюции систем
5.6.1. Переход на микроуровень
Закономерность перехода системы на микроуровень заключается в том, что техника в своем развитии стремится перейти на микроуровень.
Чаще всего это относится к рабочему органу.
Микроуровень – условное понятие. В работе участвуют все более глубинные структуры вещества, например, использование нанотехнологий. При этом используются физические, химические, биологические и математические эффекты.
5.6.2. Переход на макроуровень
Закономерность перехода системы на макроуровень – это тенденция увеличения параметров системы.
Многие системы переходит не на микро-, а на макроуровень. В процессе эволюции многие системы постоянно увеличивают определенные параметры.
Среди этих параметров можно назвать:
– размер;
– мощность;
– скорость;
– емкость или объем;
– плотность;
– прочность;
– электропроводность и электроизоляцию;
– теплопроводность и теплоизоляцию;
– удельные параметры и т. д.
5.7. Закономерность свертывания – развертывания систем
5.7.1. Общие представления
Закономерность свертывания—развертывания является основной из закономерностей эволюции систем (рис. 5.68).
Рис. 5.68. Структура закономерностей эволюции систем
Закономерность свертывания – развертывания включает два закона (рис. 5.69).
1. Закономерность свертывания.
2. Закономерность развертывания.
Рис. 5.69. Закономерность свертывания – развертывания
5.7.2. Формулировка закономерности
Закономерность свертывания—развертывания заключается в том, что любая система в своем развитии сворачивает или разворачивает функции и элементы систем[59 - Под системой мы здесь понимаем и процесс, а под ее элементами и операции процесса.].
5.7.3. Закономерность свертывания
Закономерность свертывания увеличивает степень идеальности за счет сокращения числа элементов системы без ухудшения (или при улучшении) функционирования.
Достичь этого можно, перераспределив полезные функции свернутых элементов между оставшимися элементами, а также их передачей элементам надсистемы или подсистемы.
Правила свертывания.
– Прежде всего, свертываются элементы или операции, выполняющие вредные функции.
– Затем свертывают маловажные элементы или операции особенно с большой относительной стоимостью.
– Можно свернуть дополнительные элементы или операции, если какой-то элемент или операция выполняют эту функцию самостоятельно.
– Функции устраненных элементов или операций должны быть переданы другим элементам или операциям системы (подсистемам) или надсистеме. Функции свернутых операций могут быть осуществлены на: предыдущих, последующие или параллельные операциях.
Свернуть можно и некоторые функции системы, например, неважные. Это позволит снизить себестоимость системы, за счет отсутствия затрат времени и средств на их выполнение.
При свертывании широко используются все виды ресурсов.
Рассмотрим некоторые пути свертывания систем.
1. Передача функций, свернутых частей системы другим элементам системы или операциям процесса.
2. Вытеснение части системы или операции в надсистему.
3. Миниатюризация.
4. Переход в подсистему.
Вытеснение части системы в надсистему
Подсистема или ее часть вытесняются в надсистему, превращаясь в специализированные системы в составе надсистемы.
Этот осуществляется следующим образом:
– Уменьшается количество элементов в системе;
– Уменьшается масса, габариты и энергопотребление;
– Увеличивается работоспособность:
– система становится проще;
– функция устраненной подсистемы выполняется надсистемой на более качественном уровне, так как осуществляется специализированной системой.
Миниатюризация
Миниатюризация всех подсистем в составе данной системы, без вытеснения подсистем в надсистему.
Нанотехнология позволяет не только осуществить миниатюризацию, он и получить качественно новые материалы, системы, процессы и эффекты.
Переход в подсистему
Тенденцию свертывание технической системы в подсистему мы частично рассмотрели в закономерности перехода в подсистему.
Здесь мы рассмотрим объединение подсистем в единый элемент. Подсистема выполняет функции других подсистем. Система превращается в рабочий орган, в вещество – в материальных системах и данные – в информационных системах. При этом часто используются «умные» вещества, выполняющие всю работу других подсистем.
5.7.4. Закономерность развертывания
Закономерность развертывания увеличивает степень идеальности за счет увеличения числа функций, выполняемых системой без ее усложнения, т. е. система становится полифункциональной.
Данная закономерность – один из способов увеличения степени идеальности, путем увеличения функциональности.
Для осуществления этой закономерности может быть использования закономерность «моно-би-полисвертывание» и механизм ее осуществления (см. закономерность перехода в надсистему):
– одинаковые системы;
– системы со сдвинутыми характеристиками;
