Недостаточная функция телефона звук плохо слышен.
Пример 1.20. 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 1.21. Телефон
Главная функция телефона передавать звук, в частности голос. Это полезная функция.
Пример 1.22. 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 1.23. Телефон
Основная функция телефона преобразовать звук в электрический сигнал, и обратная функция преобразовать электрический сигнал в звук. Это полезная функция.
Пример 1.24. Автомобиль
Основная функция автомобиля вращение колес. Это полезная функция.
Вспомогательная функция
Пример 1.25. Телефон
Вспомогательная функция телефона обеспечить электроэнергией микрофон (наушник). Это полезная функция.
Пример 1.26. Автомобиль
Вспомогательная функция автомобиля обеспечить двигатель энергией. Это полезная функция.
Вредная, недостаточная, избыточная функции
Пример 1.27. Телефон
Генерирование шумов вредная функция.
Плохая слышимость недостаточная функция.
Слишком громкий звук избыточная функция.
Пример 1.28. 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 Структура и Структура между ними.
Связи могут быть внутренние и внутренние.
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 Элементы могут быть:
вещественные;
энергетические;
информационные.
Внутренние связи
Пример 1.29. Телефон
Корпус телефона обеспечивает внутренние связи. Он обеспечивает вещественные (механические) связи отдельных элементов телефона. Проводами обеспечиваются энергетические и информационные связи.
Пример 1.30. 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
Внешние связи
Пример 1.31. Телефон
Внешние связи у телефона осуществляются по проводам или бесконтактно у радиотелефона и у мобильных телефонов.
Пример 1.32. 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 (порошока).
Потоки вещества
Пример 1.33. Поток автомобилей
Поток твердого монолитного вещества.
Пример 1.34. Поток масла
Поток жидкого вещества.
Пример 1.35. Поток сжатого газа, например, для автоматической подкачки шин.
Поток газа.
Потоки энергии
Пример 1.36. Телефон
Поток электроэнергии по проводам.
Пример 1.37. Автомобиль
Поток жидкого топлива. Это же и поток вещества в жидком состоянии.
Поток электроэнергии по проводам.
Потоки информации
Пример 1.38. Телефон
Поток электрических и звуковых сигналов.
Пример 1.39. Автомобиль
Поток сигналов управления и сигналов от датчиков.
1.4. Работы по законам развития техники
На основе изучения истории техники К. Маркс сформулировал некоторые законы развития техники60:
Закон возникновения и возрастания потребностей.
Закон ускоренного развития средств производства.
Закон непрерывного развития новых видов промышленности.
Различные ученые описывали требования к разработке техники и технических наук. Делались попытки классификации законов и закономерностей техники. К ним относятся работы Дж. Бернала61, Д. Киллефера62, Я. Клаучо и Е. Дуды, Л. Тондла63, И. Мюллера, Д. Тейхмана64, К. Тессмана65, Л. Штирибинга66, Б. М. Кедрова67, О. Д. Симоненко68, В. М. Розина69.
Рассмотрим более детально некоторые из них.
Философ В. П. Рожин выделял два вида законов развития любых систем70:
Законы структуры и функционирования систем.
Законы развития систем.
А. С. Мамзин и В. П. Рожин отмечали: «Различие законов функционирования и законов развития объектов материальной действительности связано с тем, что в первом случае мы имеем дело с такого рода законами, которые характеризуют внутреннюю связь элементов системы и выступают как важное условие сохранения целостности и ненарушимости материальной структуры объекта в процессе непрерывных изменений. Во втором случае мы имеем дело с законами, характеризующими определенную последовательность, ритм, темп и т. п. в переработке самих материальных структур, связь между различными состояниями системных объектов»71.
Таким образом, можно сказать, что первая группа законов нужна для построения системы и ее системного функционирования, а вторая определяет, как будет развиваться система. На наш взгляд, это наиболее правильное представление.
Рассмотрим и другие классификации.
В работе Я. Клаучо и Е. Дуды «Феномен техники» выделены четыре группы законов: классификационные, отношения, причинные и диалектические72. Они рассматривают технику как единую систему.
И. Мюллер выделяет три группы законов73:
Структуры и развития техники, как определенного целого.
Структуры развивающих процессов, составляющих основу инженерной деятельности (конструкторской, технологической и т. д.).
Специфические законы (отличающиеся от группы 1), образующие основу технических систем.
М. Корах74 сформулировал, по его мнению, четыре фундаментальных закона:
Закон стоимостной переменной.