Владимир Петров - Законы развития систем

7.2.5.2.1. Общие сведения

Модульный принцип построения системзаключается в том, что систему разбивают на определенные части (модули, блоки) и каждую часть (модуль) можно создавать отдельно.

Любую систему можно разделить на определенные модули (блоки), что позволяет каждый модуль создавать в наилучшем месте, в наилучшее время, наилучшими специалистами, используя наилучшие технологии и наилучшее оборудование . Что обеспечивает:

— наилучшее качество системы;

— многофункциональность системы;

— наименьшие затраты;

— наименьшие нежелательные эффекты.

Модули могут создаваться, например, по функциональному признаку.

«Сборка» системы из отдельных модулей может осуществляться менее квалифицированными специалистами, за меньший срок и более качественно, чем «сборка» систем из отдельных не модульных частей.

Таким образом, модульный принцип построения систем позволяетследующее:

— Создавать системы с наивысшим качествомза счет:

— Использования наилучших специалистов :

— по разработке структуры модульной системы,

— разработке структуры каждого отдельного модуля,

— изготовлению каждого отдельного модуля,

— сбору отдельных модулей в систему.

— Каждый функциональный модуль создается в специализированном месте , где имеются:

— наилучшие условия,

— наиболее прогрессивные технологии по разработке, изготовлению и контролю качества и т. д.

— наилучшие специалисты и т. п.

— Делать систему с большим количеством функций, например, путем соединения модулей с дополняющими друг друга функциями.

— Уменьшить затраты времени и средствна создание, «сборку» и реорганизацию системы (уменьшение себестоимости), например, за счет:

— Уменьшения затрат времени и средств на создание модулей :

— Каждый функциональный модуль может иметь наименьшую себестоимость, так как создаваться в специализированном месте, где имеются:

— наилучшие условия,

— наиболее прогрессивные технологии массового производства и наилучшее оборудование,

— наилучшие специалисты и т. п.

— Уменьшения затрат времени и средств на «сборку», ремонт и реорганизацию системы :

— Сокращение времени на сборку, ремонт и реорганизацию системы за счет ее значительного упрощения. Ремонт и реорганизация идут путем замены полностью модуля (блока).

— Использование менее квалифицированных, а, следовательно, и менее оплачиваемых специалистов.

— Уменьшение нежелательных эффектов

— Модульный принцип построения часто предусматривает только одну возможность соединения конкретных модулей, что исключает ошибку в соединении модулей (защита от «дурака»).

— Варианты соединения отдельных модулей, как правило, «просчитываются» заранее, что тоже исключает соединение нежелательных модулей.

Пример 7.11. Детский конструктор.

С модульным принципом построения систем мы начинаем знакомиться с детства — это детский конструктор (рис. 7.7), Lego , радио конструктор и т. п.

Рис. 7.7. Детский конструктор

Пример 7.12. Компьютер.

Наиболее ярким примером модульного принципа построения технических систем является компьютер.

В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между модулями.

Из набора элементов (модулей) возможно, создать большое разнообразие компьютеров, отличающихся друг от друга производительностью, назначением (домашний, офисный, сервер приложений и т. п.), платформой ( Windows , UNIX, и другие).

7.2.5.2.1. Конвейерный способ обработки

Частный случай модульного принципа конвейерный способ обработки.

Пример 7.13. Конвейер.

За несколько тысячелетий до нашей эры в Древнем Китае, Индии для непрерывной подачи воды из водоемов в оросительные системы использовали цепные насосы, которые можно считать прототипами скребковых конвейеров.

В Месопотамии и Древнем Египте применяли многоковшовые и винтовые водоподъемники — предшественники современных ковшовых элеваторов и винтовых конвейеров.

Сегодня конвейеры широко используются в различных областях, например, при изготовлении автомобилей (рис. 7.8).

Пример 7.14. Конвейер федоровская «ромашка».

Академик Святослав Николаевич Федоров разработал технологию диагностики и микрохирургии глаза. Операция производится в несколько стадий на конвейере в виде ромашки (рис. 7.9).

Рис. 7.9. Федоровская «ромашка» — операционный конвейер

7.2.5.3. Способы устранения нежелательных эффектов

7.2.5.3.1. Общая тенденция

Нежелательный эффектв общем случае —это вредное , избыточное или недостающее действие , которое может возникать в процессе жизнедеятельности системы .

Так как функция представляет собой действие, то можно говорить, что нежелательный эффект связен с врединой, избыточной или недостаточной функциями.

В данном параграфе под нежелательным эффектомбудем понимать явление, вызываемое воздействием вредного действия на объекти/или вызываемое воздействием последствий вредного действия .

В простейшем случае схему вредного действия можно представить цепочкой изображенной на рис. 7.10.

Источник вредного действия (ИВД) генерирует вредное действие (ВД) , воздействующее на объект ( объект воздействия — ОВ), вызывая нежелательный эффект.

Рис. 7.10. Схема вредного действия

Более детально схема вредного действия представлена на

рис. 7.11.

В дополнение к предыдущей схеме объект можно рассматривать как источник вредного действия. В этом случае объект сам генерирует последствия вредного действия (ПВД) — вторичные вредные действия , которые могут воздействовать на него самого или другие объекты (ОВ 2-ОВ n), вызывая новые нежелательные эффекты (НЭ 2-НЭ n). На

рис. 7.11 петлей обратной связи показано воздействие последствий вредного действия на сам объект ( ОВ 1 ) . Подобные воздействия возможны и на ОВ 2-ОВ n.