1.1.3. Общие закономерности развития и принципы формирования технических систем

Любой объект техники рассматривается как TS. Его отличительной особенностью является то, что он создается искусственно из материалов, с учетом достижений науки и техники с целью реализации определенных функций труда и деятельности человека.

Модель развития TS может быть представлен следующей схемой (рис.1.9).

Техническая система играет посредническую роль между людьми (Me) и окружающей средой (Um).

Окружающая среда (Um) оказывает на TS прямое или косвенные воздействие. Если в сфере функционирования накоплено достаточное ко­личество технологических решений (G), то TS легко адаптируется (при­спосабливается) к системе.

Рисунок 1.9 – Модель развития технических систем

При существенном рассогласовании параметров TS и U_m сигнал передается через ФУ (фильтрующее устройство) в анализирующее уст­ройство АУ, и далее на проектирующее устройство ПУ, с помощью кото­рого производится изменения в TS (например, создание прецизионных станков и новых видов режущих инструментов)

Технологическая система испытывает со стороны человека (M_e), который его создает и эксплуатирует, прямое активное воздействие. Человек, создающий TS, использует информацию I_з, которая накопилась к началу разработки и вырабатывает концепцию решения с помощью про­ектирующего устройства ПУ.

Кроме того, весьма важной информацией для человека являются данные по эксплуатации, которые получают с объекта окружающей среды (Um).

Установлено, что в большинстве случаев значение главных пара­метров TS рассматривается как случайные величины, а общее изменение этих параметров во времени представляет собой случайный процесс.

Закон развивающегося разнообразия TS.

Разнообразие TS, проходящей определенные этапы эволюционного развития, выражается в том, что за определенное число этапов развития возникает некоторое множество ее исполнений, число которых N зависит как от обновления любых компонентов системы, так и от взаимосвязей форм преобразования развивающейся системы.

Преобразование TS или его компонента проявляется в 3-х формах: 1) смена; 2) дифференциация; 3) интеграция.

Смена TS заключается в том, что на определенном этапе развития TS она либо остается прежней, либо преобразуется в новую (рис. 1.10).

Рисунок 1.10 – Преобразование технической системы в форме смены

При преобразовании TS в форме дифференциации (разделения) или интеграции (объединения) общее число увеличивается или уменьша­ется (рис. 1.11).

а

б

Рисунок 1.11 – Преобразование технической системы в форме дифференциации (а) и интеграции (б)

Закон увеличивающегося разнообразия формируется так: много­образие TS при отсутствии ограничений ее развития увеличивается про­порционально параметрам интенсивности обновления (Р_н), интеграции (Р_и) и дифференциации (Р_д) по закону:

,

где N₀ – число исполнений TS в исходном этапе развития (N₀ ≥ 1); Р_н – параметр интенсивности обновления:

_,

где М_н – мощность исполнения, характеризующаяся числом обновлений компонентов; β – общее число этапов развития; n – текущий этап развития; Р_и – параметр интенсификации интеграции исполнений:

Р_д – параметр интенсивности дифференциации исполнения.