Условия успеха формообразования ТС
1. Поместить техническую систему в пригодную для нее среду или создать такую среду.
2. Обеспечить техническую систему всеми составляющими, необходимыми для ее работоспособности (энергия, заменяемые или расходуемые элементы и вещество, обслуживание и т.п.).
3. Техническая система должна иметь возможность видоизменяться при изменении среды или требований.
4. Создавать наиболее конкурентную техническую систему, способную противостоять конкурентам или вытеснить их.
5. Наличие конкурентов с лучшей и/или более дешевой техникой.
6. Наличие потребителей для созданной технической системы или создание потребности в данной ТС.
7. Разнообразие выпускаемой технической системы (типовой ряд).
8. Наличие в среде непосредственного потенциала вещества, энергии и информации, необходимого для создания и существования ТС.
9. Для каждого вида технических систем существуют оптимальное количество подвидов и количество выпускаемых единиц.
Принцип конкурентного исключения
Две ТС со сходными характеристиками не могут длительное время существовать в одной и той же местности, если они занимают один и тот же рынок сбыта. При ограниченности возможностей пространственно-временного разобщения для одной из технических систем выбирают новый сегмент рынка или она исчезает.
Без конкуренции (монополизм) все ниши заполняет один вид ТС.
Принцип успешной реализации
Реализация (продажа) ТС (продукции) будет тем успешнее, чем меньше ее конкуренция с другими ТС в месте их реализации и чем эффективнее она работает. При этом данный рынок максимально заполняется такой продукцией.
Принцип создания викарирующих (замещающих) ТС
Чтобы избежать конкуренции близких по типу, ТС должны:
распространяться на смежных, не перекрывающихся территориях;
должны использоваться в разных условиях.
Принцип постоянства свойств (функций)
Гипотеза
Число свойств или функций технической системы, выпускаемой массовым производством в течение длительного времени, без отсутствия конкуренции и других внешних факторов, воздействующих на развитие системы, остается постоянным.
Законы повышения эффективности технической системы
Техническая система будет тем эффективнее, чем больше эффект от ее использования и чем меньше затрат на ее разработку, изготовление и эксплуатацию требуется и чем меньше вреда она причиняет окружению.
Закон повышения степени организации ТС
Техническая система стремится к повышению степени ее организованности. Это выражается в увеличении ее информационного содержания. Таким образом, происходит упорядочение формы организации (уменьшение энтропии ТС). Уровень организации определяется количеством поглощаемой и выделяемой (перерабатываемой) информации. Высшая степень организации самоорганизация. ТС, помимо информации, поглощает и выделяет вещество и энергию.
Закон динамической адаптации
Техническая система должна иметь возможность адаптироваться при любых внутренних или внешних изменениях вещества, энергии и информации. Любое изменение одного из этих показателей вызывает в других или в том же, но в ином месте или в другое время, сопутствующие функционально-количественные такие же перемены, сохраняющие сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических показателей всей технической системы.
Принцип согласования и модификации
Изменение одной части ТС под определенные условия требует согласования или модификации других частей для повышения эффективности системы.
Закон сохранения массы
Масса вещества, поступающего в замкнутую систему, либо накапливается в ней, либо покидает ее, т.е. масса поступающего в систему вещества минус масса выходящего из системы вещества равна массе накапливаемого в системе вещества.
Закон сохранения энергии. Первый закон термодинамики
Закон сохранения энергии. Первый закон термодинамики
При всех изменениях, происходящих в изолированной системе, общая энергия системы остается постоянной. Другая формулировка: при всех макроскопических химических и физических процессах энергия не создается и не исчезает (не разрушается), а только переходит из одной формы в другую.
Закон снижения энергетической эффективности производства
С течением времени при получении полезной продукции и/или информации из технических систем на ее единицу производства затрачивается все большее количество энергии.
Закон деградации качества энергии
В процессе накопления или использования энергии часть ее рассеивается (обесценивается, т.е. становится энтропичной), теряя способность производить работу.
Принцип адаптации
ТС постоянно взаимодействует с внешней средой (в том числе и надсистемой), воздействуя на нее, и внешняя среда воздействует на ТС. Техническая система должна изменять свои параметры и структуру так, чтобы быть не зависимой от внешней среды.
Принцип самовосстановления
ТС постоянно совершает работу и разрушается, поэтому она должна самовосстанавливаться, черпая из окружающей среды необходимые материалы, энергию и информацию.
Законы эволюции технических систем
Эволюция технических систем должна осуществляться путем их идеализации. ТС должна становиться все более идеальной.
Закон естественноисторический (развития техники)
Внутренняя устойчивая связь техники с окружением, обусловливающая ее существование и развитие.
Неравномерность развития технических систем
Происходит вследствие эволюции социальной сферы и приспособления к ней ТС и т. д.
Основной закон эволюции
Развитие любой системы должно осуществляться в сторону увеличения жизнеспособности (устойчивости) и эффективности системы и возможности дальнейшего самосовершенствования.
Правило необратимости эволюции
Техническая система не может вернуться к прежнему состоянию, уже существовавшему в ряду ее предыдущих поколений.
Минимизация энергии
Техническая система тем идеальнее, чем более эффективно используется поступающая к ней энергия.
Увеличение удельных параметров ТС
В процессе эволюции технические системы увеличивают свои удельные параметры.
Закон усложнения (системной) организации ТС
Историческое развитие ТС приводит к усложнению их организации путем нарастающей дифференциации (разделения) функций и подсистем, выполняющих эти функции.
Закон перехода от пассивных к активным системам
Неуправляемые (пассивные) системы постепенно заменяются активными (управляемыми) системами. На следующем этапе увеличивается степень активности.
Переход происходит от инструмента к механизмам, к машинам, активным системам, имеющим систему управления.
Дальнейшее развитие происходит за счет совершенствования системы управления и использования элементов, способных воспринимать и выполнять команды системы управления. Общая тенденция следующая: переход от неуправляемой системы к управлению по отклонениям, затем к переходу к системе с обратной связью, к адаптивной системе, к самообучаемой и самоорганизующейся системе и, наконец, к саморазвивающейся и самовоспроизводящей системе.
«Самовоспроизведение возможно только тогда, когда система достигла определенной сложности. На более низком уровне она вырождается, т.е. на этом уровне система способна воспроизводить только менее сложные системы. Преодолевая уровень сложности системы, смогут воспроизводить себя и далее более сложные системы». Джон фон Нейман4.
Закон отрицания отрицания
Техническая система в своем развитии сначала отрицает существующую структуру, идею или принципы, а затем повторяет в измененном виде эволюционное развитие этой системы.