Основы
теории решения изобретательских задач
3.3. Законы организации технических систем.
Законы организации представляют собой критерии жизнеспособности для разработки новых технических систем. Структура этих законов представлена на рис. 3.20.
Жизнеспособность системы тесно связана с понятием системность.
Разрабатываемый объект будет жизнеспособен, если он выполнен системным.
Под системностью понимается работоспособная система, с определенной структурой, отвечающей ее предназначению. Эта структура должна обеспечивать главную цель системы, и выполнять все основные и вспомогательные функции.
Состав системы включает: собственно систему, ее подсистемы, надсистему и окружающую или внешнюю среду. Работоспособность зависит не только от структуры системы, но и учета всех взаимосвязей и взаимовлияний системы на надсистему, окружающую среду, системы на подсистемы и обратного влияния. Отсутствие учета таких влияний может не только отрицательно сказаться на работоспособности системы, но и влиять на внешнюю среду.
Системность учитывает и закономерности исторического развития исследуемого объекта.
Структурная схема системности представлена на рис. 3.21.
Таким образом, системность учитываться использованием законов полноты и избыточности системы и минимального согласования и обеспечение желательных взаимосвязей и взаимовлияний.
Полнота и избыточность могут быть функциональные и структурные.
Функциональная полнота и избыточность должны обеспечивать главную цель системы, и выполнять все основные и вспомогательные функции, т.е. выполнять одно из требований системности.
Структурная полнота и избыточность должна обеспечить наличие необходимых элементов и связей системы, т.е. выполнять другое требование системности - обеспечение состава и структуры системы.
В качестве основных элементов системы можно назвать:
- Источник и преобразователь энергии
- Рабочий орган
- Система управления.
Связи могут иметь самый разнообразный характер, в частности они могут представлять собой трансмиссию, которая передает и/или преобразует энергию.
Элементы и связи могут быть вещественные, энергетические и информационные. Которые должны содержаться в необходимом количестве и обеспечивать определенное качество.
Таким образом, закономерности организации определяют функциональный состав и структуру системы, обеспечивающие ее минимальную работоспособность.
В наиболее общем виде система может выполнять функции переработки, транспортировки и хранения. Функциональный состав должен соответствовать функциональному назначению системы, прежде всего ее главной функции. Работоспособность структуры определяется минимальным набором основных функций.
Минимальное согласование проводится по функциям, структуре и соответствия структуры функциям. Это третье требование системности - учет взаимосвязей и взаимовлияний. Таким образом, согласование бывает:
- Функциональное
- Структурное
- Функционально-структурное.
Последнее требование системности - учет исторического развития системы необходим при прогнозировании развития объекта исследования. Это происходит путем учета выявленных тенденций исторического и логического развития данного объекта, и учета общих законов развития систем.
Основными законами организации технических систем являются:
- полнота частей системы;
- избыточность частей системы;
- наличие связей между частями системы и системы с над системой;
- минимальное согласование частей и параметров системы.
В наиболее общем виде структура основных законов организации систем представлена на рис. 3.2.2.
