Часть і философские аспекты инженерного труда Раздел 1 законы строения и развития техники

1.1 Закон прогрессивной эволюции техники (зпэт).

Действие закона прогрессивной эволюции в мире техники аналогично действию закона естественного отбора Дарвина в живой природе.

Гипотеза о законе прогрессивной эволюции техники имеет следующую формулировку.

В техническом объекте (ТО) с одинаковой функцией, переход от поколения к поколению вызван устранением выявленного главного дефекта (дефектов), связанного, как правило, с улучшением критериев развития. Этот переход происходит при наличии необходимого научно-технического уровня и социально-экономической целесообразности следующими, наиболее вероятными путями иерархического исчерпания возможностей конструкции:

Путь «а» При неизменном физическом принципе действия и техническом решении улучшаются параметры ТО до приближения к глобальному экстремуму по значениям некоторых параметров;

Путь «б» После исчерпания возможностей пути а) происходит переход к более рациональному техническому решению (структуре), после чего развитие опять идет по пути а) в новом техническом решении.

Совокупность путей а) и б) составляют цикл (аб).

Циклы а) и б) повторяются до приближения к глобальному экстремуму по структуре для данного принципа действия.

Путь «в» После исчерпания возможностей циклов (аб) происходит переход к более рациональному физическому принципу действия, после чего развитие опять идет по циклам а) и б).

Циклы а), б), в) повторяются до приближения к глобальному экстремуму по принципу действия для множества известных физических эффектов.

При этом в каждом случае перехода от поколения к поколению ТО в соответствии с частными закономерностями происходят изменения конструкции, корреляционно связанные с характером дефекта у предшествующего поколения, а из всех возможных изменений конструкции реализуется в первую очередь то, которое дает необходимое или существенное устранение дефекта ТО при минимальных интеллектуальных и производственных затратах.

Самое важное приложение закона прогрессивной эволюции техники заключается в построении на его основе методологии системного иерархического выбора глобально оптимальных конструкторско-технологических решений.

Методология системного иерархического выбора "запрещает" останавливаться на частных улучшенных решениях, как это часто делается на практике. Она ориентирована на изучение и использование всех возможных путей улучшения. Если при этом решение каждой задачи будет выполняться с достаточно полным информационным обеспечением и будет находиться глобально оптимальное решение, то можно иметь высокую гарантию, что разработанное изделие будет на уровне лучших мировых достижений.

Суммарное действие закона прогрессивной конструктивной эволюции даже за короткое обозримое время часто приводит к поразительным результатам.

Так, например, только за 50 лет с 1910-х до 1950-х годов XX в. удалось облегчить дизель-мотор в 250 раз при сохранении одной и той же мощности; расход металла на одну л.с. мощности двигателя уменьшился в 80 раз; паросиловые установки на электростанциях облегчены в 25 раз и т.д.

Выводы, следующие из формулировки данного закона:

- формулировка закона ЗПЭТ имеет признаки качественного описания основных положений, что не позволяет применить его положения в качестве инструмента для прогноза в конкретной области техники.

- следует проанализировать действие данного закона и его пунктов на примере развития конкретных образцов ТО, известных на всем пути развития от предка до современного состояния. Целесообразно при этом устанавливать количесвенные оценки изменений, происход на всех этапах модернизации ТО.

- совокупность таких данных может быть положена в основу создания методики системного анализа закономерностей развития ТО и отраслей техники в целом.

На основе системного анализа качественные закономерности закона ЗПЭТ могут быть представлены в форме математических моделей, в частности, в форме графов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ АНАЛИЗА И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.

1. Обладает ли «Методология системного иерархического выбора» в законе прогрессивной эволюции техники признаками фундаментального закона природы (человеческого общества) или имеет место стихийное эволюционное развитие, приводящее к «закономерным» эффектам?

2. Изобразите графическую схему закономерных изменений этапов и циклов развития технического объекта (ТО по заданию преподавателя).

3. Выберите ТО, опишите основные этапы его изменений, модернизации и выполните анализ отмеченных этапов модернизации с позиций закона ЗПЭТ.