Теория Технических Систем

«Мне хотелось подчеркнуть, что наивысший уровень инженерного творчества, состоит именно в выделении и формулировании законов и закономерностей строения и развития техники и в сознательном, подчеркиваю, в сознательном их использовании при поиске конструкторско-технологических решений». А.И. Половинкин - доктор технических наук, профессор, автор ряда работ по теории развития и функционирования технических объектов.

 

 

 

 

ТРИЗ

Г. Альтшуллер  (1926 - 1998) – автор Теории Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ) 

 

«ТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА – это совокупность упорядоченно взаимодействующих элементов, обладающая свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов, и предназначенная для выполнения определенных полезных функций».

Законы развития технических систем можно разделить на три группы: «статику», «кинематику» и «динамику».

Любая техническая система возникает в результате синтеза в единое целое отдельных частей. Не всякое объединение частей дает жизнеспособную систему. Существует по крайней мере три закона, выполнение которых необходимо для того, чтобы система оказалась жизнеспособной.

Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

Каждая техническая система должна включать четыре основные части: двигатель, трансмиссию, рабочий орган и орган управления.

Статика

1.        Закон полноты частей системы.

Смысл закона 1 заключается в том, что для синтеза технической системы необходимо наличие этих четырех частей и их минимальная пригодность к выполнению функций системы, ибо сама по себе работоспособная часть системы может оказаться неработоспособной в составе той или иной технической системы.

2.       Закон «энергетической проводимости» системы.

Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является сквозной проход энергии по всем частям системы. Любая техническая система является преобразователем энергии. Отсюда очевидная необходимость передачи энергии от двигателя через трансмиссию к рабочему органу.

3.       Закон согласования ритмики частей системы

Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование ритмики (частоты колебаний, периодичности) всех частей системы.

Эти первые три закона относятся к «статике».

 

Кинематика

К «кинематике» относятся законы, определяющие развитие технических систем независимо от конкретных технических и физических факторов, определяющих это развитие.

1. Закон увеличения степени идеальности системы

Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности. Идеальная техническая система — это система, вес, объем и площадь которой стремятся к нулю, хотя ее способность выполнять работу при этом не уменьшается. Иначе говоря, идеальная система — это когда системы нет, а функция её сохраняется и выполняется.

2. Закон неравномерности развития частей системы

Развитие частей системы идет неравномерно; чем сложнее система, тем неравномернее развитие её частей. Неравномерность развития частей системы является причиной возникновения технических и физических противоречий и, следовательно, изобретательских задач. 

3. Закон перехода в надсистему.

Исчерпав возможности развития, система включается в надсистему в качестве одной из частей; при этом дальнейшее развитие идет уже на уровне надсистемы.

 

Динамика

 

Перейдем к "динамике". Она включает законы, отражающие развитие современных технических систем под действием конкретных технических и физических факторов. Законы "статики" и "кинематики" универсальны — они справедливы во все времена, и не только применительно к техническим системам, но и к любым системам вообще (биологическим и т.д.). "Динамика" отражает главные тенденции развития технических систем именно в наше время.

1. Закон перехода с макроуровня на микроуровень

Развитие рабочих органов системы идет сначала на макро-, а затем на микроуровне.

В большинстве современных технических систем рабочими органами являются "железки", например, винты самолета, колеса автомобиля, резцы токарного станка, ковш экскаватора и т.д. Возможно развитие таких рабочих органов в пределах макроуровня: "железки" остаются "железками", но становятся более совершенными. Переход с макро- на микроуровень — одна из главных (если не самая главная) тенденция развития современных технических систем.

2. Закон увеличения степени вепольности

Развитие технических систем идет в направлении увеличения степени вепольности.

Смысл этого закона заключается в том, что невепольные системы стремятся стать вепольными, а в вепольных системах развитие идет в направлении перехода от механических полей к электромагнитным; увеличения дисперсности веществ,
числа связей между элементами и отзывчивости».

 

Эти законы вывел и сформулировал известный Советский и Российский ученый из Баку, Генрих Саулович Альтшуллер (1926 - 1998), на основании исследования им более 10000 патентов.

 

Говоря о законе Увеличения Степени Идиальности Системы, Г. Альтшуллер указывает: 


«Чтобы наглядно увидеть возрастание степени идеальности автомобиля, надо сравнивать современный автомобиль со старым рекордным автомобилем, имевшим ту же скорость (на той же дистанции)».