Э.Л.Каган
г. Волгоград 1980
Общая структура Технической Системы:
ЗАТРАТЫ (вход) - ТС (процессор) - ГПФ (выход)
Идеал ТС: Достижение ГПФ при сумме затрат стремящейся к нулю.
1. Вещество (ТСВ)
Совокупность материальных частиц, закономерно организованных в пространстве, образующих единое целое и обеспечивающая определенный набор свойств.
Характерные признаки:
- Имеет микроструктуру - 3 агрегатных состояния (макроструктуры не имеет)
- Отзывчивость на воздействие определенных физических полей
- Замещение (вытеснение) пространства в равнозначном объеме
- Наличие массы.
Параметры затрат на ВХОДЕ
Размеры - Р и масса вещества - М.
Совокупность затрат как сумма затрат на вещество и габариты в каждой точке ТСВ
Параметры и суть ГПФ на ВЫХОДЕ
Определенный набор свойств (полезных и бесполезных)
Условия достижения абсолютной идеальности
Определенный набор свойств при Р - 0 и М - 0
Правила построения и преобразования ТС для повышения степени идеальности (принципы идеальности)
Идеальное вещество -заданный набор свойств вещества при отсутствии самого вещества.
Для максимального приближения к идеалу следует стремиться:
- реализовать свойства вещества в объеме за счет использования физических полей;
- использовать "неполезные" выходы других подсистем в объекте;
- вместо введения в систему новых элементов использовать видоизменение имеющихся элементов или внешней среды;
- выявление и использование скрытых побочных свойств как соседних объектов, так и самого объекта обработки.
(Примеры: воздушная подушка, магнитная опора).
2. Устройство (ТСУ)
Совокупность вещественных элементов (ТСВ), закономерно организованных в пространстве, обеспечивающая при функционировании определенный набор функций.
Характерные признаки:
- Для функционирования ТСУ необходимы энергия и затраты на управление
- Имеет определенную макроструктуру в отношении энергопотоков при функционировании.
Параметры затрат на ВХОДЕ
Энергия основного потока и управляющего - Е
Затраты на управление - У
Совокупность затрат:
Параметры и суть ГПФ на ВЫХОДЕ
Определенный набор функций (полезных и бесполезных). Энергия - Евых (в случае устройства, преобразующего энергию или информацию).
Условия достижения абсолютной идеальности
Определенный набор функций; получение энергии или преобразование информации при:
СУМ ТСВ - 0
Е - 0
У - 0
Правила постр
Идеальное устройство - воплощение его макроструктуры в одном веществе, которое под влиянием внешних факторов (полей) само реализует ГПФ системы.
Это обеспечивается при:
- повышении степени неоднородности частей системы в пространстве, в частности, за счет концентрации энергопотока (фокусировки в пространстве);
- повышении динамичности (вплоть до отброса и регенерации частей ситемы), повышения управляемости вплоть до самоорганизации и саморегулирования фазовых переходов I и II рода, физических полей при максимальном использовании скрытых свойств элементов ТС;
- уменьшение числа компонентов в структуре системы за счет перехода к эффективным физическим принципам преобразования энергии и новым материалам;
- согласования пространственных и временных ритмов частей системы
(Пример: терморегулятор на веществе с точкой Кюри в заданной температурной точке).
3. Способ (ТССп)
Совокупность закономерно организованных в пространстве ТСУ - элементов, обеспечивающая при функционировании и управлении заданный (организованный во времени) НАБОР ОПЕРАЦИЙ по обработке какого - либо объекта.
Характерные признаки:
- Для функционирования ТСУ - элементов необходима энергия и определенная система управления
- Функционирование ТСУ - элементов осуществляется по строгому временному графику. Часть ТСУ при этом простаивает.
- Макроструктурных связей по функционированию между ТСУ - элементами, как правило нет, так как имеет место ВРЕМЕННАЯ СТРУКТУРА.
Параметры затрат на ВХОДЕ
Сумма ТСУ
Затраты энергии - Е
Затраты на управление - У
Затраты времени - В
Совокупность затрат: СУМ ТСУ + Е + У + В.
Параметры и суть ГПФ на ВЫХОДЕ
Заданный набор операций обработки объекта (основных и вспомогательных)
Условия достижения абсолютной идеальности
СУМ ТСУ - 0
Е - 0
У - 0
В - 0
Правила построения и преобразования ТС для повышения степени идеальности (принципы идеальности)
Идеальный способ - обеспечение всего набора операций обработки одним устройством практически без затрат времени, энергии и затрат на управление (пример: штамповка). <.p>
Для этого следует:
- максимально использовать время за счет повышения непрерывности процессов, полезного использования холостых и промежуточных ходов и пауз;
- Повышать степень "отзывчивости" системы и ее элементов к процессу за счет предварительного исполнения части требуемых действий;
- От последовательно выполняемых операций переходить к параллельным;
- Обеспечить согласование временных ритмов подсистем.