Достаточная функция газовой плиты нормальный нагрев объекта до заданной температуры.
Избыточная функция газовой плиты избыточный нагрев объекта, например вода выкипела, мясо сгорело.
Недостаточная функция газовой плиты слабый огонь, например недостаточный для закипания воды.
Пример 2.18. Компьютер
Функция компьютера это обрабатывать информацию.
Бесполезная функция это затраты энергии, когда на компьютере на работают, а он включен. Компьютер должен работать только тогда, когда вводится, перерабатывается и выводится информация. Во все остальное время компьютер зря расходует энергию.
ВредныеВредные компьютера это электромагнитное излучение от компьютера и Wi-Fi, шум от вентилятора.
Достаточная функция компьютера это его нормальная работа.
Недостаточная функция компьютера это когда происходит долгая обработка информации, например при скачивании информации из интернета.
Пример 2.19. Телефон
Функция телефона передавать звуковой сигнал, например речь.
Бесполезная функция телефон включен, но по нему не говорят. Телефон должен работать только тогда, когда передается сигнал. Во все остальное время телефон зря расходует энергию. В любые перерывы сигнала телефон должен отключаться и включаться с появлением сигнала.
ВреднаяВредная электромагнитное излучение, возникающее при разговоре по мобильному телефону. Оно вредно воздействует на окружающую аппаратуру, поэтому в самолетах и в больницах не разрешается разговаривать по мобильному телефону. Антенны ретрансляторов мобильной связи вредно воздействуют на окружающих.
Достаточная функция телефона телефон работает нормально.
Избыточная функция телефона звук передается слишком сильно, он искажается.
Недостаточная функция телефона звук плохо слышен.
Пример 2.20. Автомобиль
Функция автомобиля перевозить людей.
Бесполезная функция автомобиля затраты энергии, когда автомобиль стоит, а двигатель работает, например на светофоре.
ВредныеВредные автомобиля выбрасывание в атмосферу выхлопных газов, загрязняющих окружающую среду.
Достаточная функция нормальная работа автомобиля.
Избыточная функция автомобиль рассчитан на скорость движения, значительно превышающую допустимую скорость.
Недостаточная функция автомобиль не можем выбраться из заноса снега, грязи или преодолеть очень крутой подъем.
Иерархия функций:
главная функция функция высшего ранга (условно назовем этот ранг «0»);
основная функция функция следующего ранга (1-го ранга), обеспечивающая выполнение главной функции;
вспомогательная функция функция 2-го ранга, обеспечивающая выполнение основной функции.
Главная функция
Пример 2.21. Телефон
Главная функция телефона передавать звук, в частности голос. Это полезная функция.
Пример 2.22. Автомобиль
Главная функция транспортных систем перемещать объект на определенное расстояние. Это полезная функция. В зависимости от среды перемещения меняется его структура. Автомобиль движется по дороге.
Основная функция
Пример 2.23. Телефон
Основная функция телефона преобразовать звук в электрический сигнал, и обратная функция преобразовать электрический сигнал в звук. Это полезная функция.
Пример 2.24. Автомобиль
Основная функция автомобиля вращение колес. Это полезная функция.
Вспомогательная функция
Пример 2.25. Телефон
Вспомогательная функция телефона обеспечить электроэнергией микрофон (наушник). Это полезная функция.
Пример 2.26. Автомобиль
Вспомогательная функция автомобиля обеспечить двигатель энергией. Это полезная функция.
Вспомогательная функция автомобиля обеспечить двигатель энергией. Это полезная функция.
Вредная, недостаточная, избыточная функции
Пример 2.27. Телефон
Генерирование шумов вредная функция.
Плохая слышимость недостаточная функция.
Слишком громкий звук избыточная функция.
Пример 2.28. Автомобиль
Выделение углекислого газа вредная функция.
Невозможность проехать по пересеченной местности недостаточная функция.
Возможность ехать с очень большой скоростью избыточная функция, часто превращающаяся во вредную функцию столкновение (аварии на дорогах).
Принцип действия это способ выполнения главной функции системы.
Структура (от лат. Structūra «строение») это внутреннее устройство системы. Она создается элементами и связями между ними.
Связи могут быть внутренние и внешние.
Внутренние связи связи между элементами системы (подсистемами).
Внешние связи связи системы с надсистемой и окружающей средой и обратное воздействие окружающей среды и надсистемы на систему. Одна из надсистем это объект, для которого предназначена система. Эта связь обеспечивает главную функцию системы.
Элементы и связи могут быть:
вещественные;
энергетические;
информационные.
Внутренние связи
Пример 2.29. Телефон
Корпус телефона обеспечивает внутренние связи. Он обеспечивает вещественные (механические) связи отдельных элементов телефона. Проводами обеспечиваются энергетические и информационные связи.
Пример 2.30. Автомобиль
Корпус автомобиля обеспечивает внутренние вещественные связи. Трубопроводы и провода обеспечивают энергетические связи. Информационные связи обеспечиваются проводами от системы управления и к ней или бесконтактно, например открывание дверей.
Внешние связи
Пример 2.31. Телефон
Внешние связи у телефона осуществляются по проводам или бесконтактно у радиотелефона и у мобильных телефонов.
Пример 2.32. Автомобиль
Внешняя связь у автомобиля например, трение шин автопокрышек о дорогу.
Работа системы осуществляется вследствие прохождения потоков:
вещества;
энергии;
информации.
Потоки вещества могут быть:
твердые;
жидкие;
газообразные;
смешанные.
В свою очередь, твердые потоки могут быть:
монолитными;
в виде отдельных частиц (порошка).
Потоки вещества
Пример 2.33. Поток автомобилей
Поток твердого монолитного вещества.
Пример 2.34. Поток масла
Поток жидкого вещества.
Пример 2.35. Поток сжатого газа, например для автоматической подкачки шин.
Поток газа.
Потоки энергии
Пример 2.36. Телефон
Поток электроэнергии по проводам.
Пример 2.37. Автомобиль
Поток жидкого топлива. Это же и поток вещества в жидком состоянии.
Поток электроэнергии по проводам.
Потоки информации
Пример 2.38. Телефон
Поток электрических и звуковых сигналов.
Пример 2.39. Автомобиль
Поток сигналов управления и сигналов от датчиков.
Глава 3. Работы по законам развития техники
На основе изучения истории техники К. Маркс сформулировал некоторые законы развития техники52:
1. Закон возникновения и возрастания потребностей.
2.Закон ускоренного развития средств производства.
3. Закон непрерывного развития новых видов промышленности.