Владимир Петров - Законы и закономерности развития систем. Книга 3

Пример 13.33. Телефон

В первом телефонном аппарате Антонио Меуччи (Antonio Meucci) микрофон и наушник были механически не связаны друг с другом и их подносили к уху и рту (рис. 13.8), поэтому он подходил для любого человека. Затем микрофон закрепили в корпусе, а наушник снимали и подносили к уху (рис. 13.9), поэтому такой аппарат подходил не каждому, так как одним нужно было дотягиваться до микрофона, а другим наклоняться к нему.

В дальнейшем, создали трубку и расстояние между микрофоном и наушником стали рассчитывать на среднестатистического человека (расстояние между ухом и ртом). Поэтому для кого-то эта трубка была слишком большой, а для кого-то – слишком маленькой. Это типичный пример не согласованности параметров (размера трубки и расстояния ото рта до уха у каждого человека).

В современных телефонах эту проблему решили с помощью чувствительности микрофона и громкой связи или наушников и выносного микрофона.

Рис. 13.8. Первый телефон Антонио Меуччи (Antonio Meucci)

Рис. 13.9. Старинный телефон 8 8 URL: https://gspawn.com/antique-wall-crank-telephone

Пример 13.34. Телефон

Источник питания в телефоне согласуется со всеми элементами. На каждый из элементов подается необходимое для него напряжение. Согласование элементов системы (параметрическое согласование).

Пример 13.35. Телефон

В сотовых телефонах частота принимаемого и передаваемого сигнала согласована с частотой приемных и передающих устройств – ретрансляторов. Согласование с надсистемой (параметрическое согласование).

Пример 13.36. Автомобиль

Двигатель согласуется с рабочим органом (колесом). Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) согласуется с колесом посредством трансмиссии. Электрический двигатель согласуется с колесом, тем, что он находится непосредственно в каждом из колес.

Двигатель согласуется с источником энергии. ДВС с источником жидкого топлива, электродвигатель – с источником электрической энергии.

Все элементы согласуются с системой управления.

Согласуются все связи между элементами.

13.5.4. Функционально-структурное согласование

Функционально-структурное согласование – это соответствие структуры системы ее функциям, т. е. согласование структуры и функций.

Пример 13.37. Телефон

Функция передача звуковой информации согласуется с микрофоном.

Функция прием звуковой информации согласуется с наушником.

Функция преобразования звукового сигнала в электрический осуществляется (согласуется) микрофоном. Функция преобразования электрического сигнала в звуковой осуществляется (согласуется) наушником.

Пример 13.38. Автомобиль

Функция перемещения согласуется с колесом.

Функция вращения колеса согласуется двигателем – при использовании ДВС посредством трансмиссии, а электродвигателя непосредственно с колесом.

13.5.5. Параметрическое согласование

Параметрическое согласование – это согласование всех параметров системы между собой.

Пример 13.39. Телефон

Частоты принимаемых и передаваемых сигналов согласуются с ретрансляционными станциями. Напряжение, поступающее от источника питания (аккумулятора) согласуется каждым из элементов, куду поступает эта энергия и т. д.

Пример 13.40. Автомобиль

В автомобиле согласуется много различных параметров (габаритно-весовые, скорость вращения двигателя, параметры топлива, присадок и смазочных материалов и т. д.).

13.6.1. Общий подход

Для построения новых систем используется системный подход, включающий системный анализ и системный синтез (п. 1.7.2, книга 1).

Системный анализ имеет два направления:

1. Выявление принципа действия, главной функции и потребности исследуемой системы;

2. Выявление недостатков (п. 1.7.3, книга 1).

Новую систему можно строить для существующих или альтернативных принципов действия, функций и потребностей.

Альтернативные принципы действия можно найти, используя различные виды эффектов и трансфер технологий. Альтернативные функции можно выявить, применяя закономерности изменения функций (глава 12, книга 2). Альтернативные потребности можно выявить, используя закономерности развития потребностей (глава 11, книга 2).

13.6.2. Последовательность построения новой системы

1. Анализ существующих систем

1.1. Бенчмаркинг;

1.2. Анализ выявления недостатков.

2.Определение потребности , которую необходимо удовлетворить.

3.Выбор главной функции , способной удовлетворить выбранную потребность .

4.Выбор принципа действия , способного наилучшим образом выполнить главную функцию .

5.Выбор вида рабочего органа , способного наилучшим образом выполнять принцип действия системы.

6.Выбор источника и преобразователя вещества, энергии и информации . Они должны наилучшим образом обеспечивать работоспособность системы .

7.Выбор системы управления .

8.Выбор связей . Существенным образом зависит от выбранных элементов.

Анализ существующих систем

Бенчмаркинг

Первоначально желательно проводить анализ наилучших систем на рынке (бенчмаркинг). Этот анализ проводится по определенным продуктам, параметрам этих продуктов и главным функциям продуктов. Он проводится с целью определения наивысших показателей в мире по данному продукту и по данной функции. Таким образом выявляется эталон, к которому следует стремиться или даже превысить его.

Анализ выявления недостатков

Выявление недостатков осуществляется по методике изложенной в п. 1.7.3, книга 1.

Определение потребности

1. Определение потребности, которую удовлетворяет исследуемая система, например, используя системный анализ (п. 1.7.2, книга 1).

2. Выявление альтернативных потребностей, используя закономерности развития потребностей (глава 11, книга 2).

3. Выбор наилучшей потребности. Критерии выбора определяет компания.

Выбор главной функции

1. Определение главной функции, исследуемой системы, например, используя системный анализ (п. 1.7.2, книга 1).