Владимир Петров - Законы развития систем

Такой подход в представлении идеальной системы позволяет выйти в надсистемуи определить, как функция надсистемы может быть выполнена более эффективно и дешево. Далее можно рассмотреть наднадсистему, ее процесс, функциюи потребность. В конце концов, определяется, как лучше удовлетворить ту или иную потребность. Рассмотренную цепочку можно представить еще и в следующем виде (рис. 7.48).

Рис. 7.48. Цепочка идеализации

где

С — система;

НС — надсистема;

ННС — наднадсистема;

Пр — процесс;

Р — результат;

Ф — функция;

П — потребность.

7.1.8.3. Переход в подсистему

Закон увеличения степени идеальности можно представить еще и следующей цепочкой: идеальный комплекс (надсистема)это одна система; идеальная система — главная часть системы (подсистема) — рабочий орган; идеальная подсистема (идеальный рабочий орган) — процесс, который выполняет этот рабочий орган; идеальный процесс — результат, получаемый при завершении процесса; идеальный результат — функция, которую выполняет процесс; идеальная функция — потребность, которую удовлетворяет эта функция. Графически эта цепочка идеальности представлена на

рис. 7.49.

Рис. 7.49. Цепочка идеализации

Где

НС — надсистема;

С — система;

РО — рабочий орган (поддсистема);

Пр — процесс;

Р — результат;

Ф — функция;

П — потребность.

Пример 7.72. Металлообрабатывающие станки.

Рассмотрим в качестве надсистемы комплекс металлообрабатывающих станков — токарный, фрезерный, сверлильный, карусельный. Идеально, чтобы все виды этих обработок делались на одном станке. Такой станок — это обрабатывающий центр. Идеальный обрабатывающий центр — это рабочий орган. В обрабатывающем центре рабочий орган — это инструмент, который заменяется для каждой операции. Идеальнее, чтобы такой инструмент был один, а вернее нужна только режущая часть инструмента. Она может представлять собой точку, перемещающуюся в пространстве по необходимой программе. При необходимости, может быть использовано несколько точек, располагающихся по линии или поверхности. Вспомним еще, что идеальное вещество — это поле. Таким образом, этот универсальный инструмент должен быть полевым. Сегодня уже известны плазменно-механическая и лазерная обработки.

7.2.9. Идеализация технологического процесса

7.2.9.1. Общие сведения

Идеализация рабочего органа приводит к необходимости рассмотрения технологического процесса.

Технологический процесс происходит тем идеальнее, чем он производительней, качественней и чем меньше требуется затрат вещества, энергии, трудозатрат (в том числе и на управление процессом), и чем меньше вредных воздействий он производит.

Закономерности повышения качества технической системы и снижения затрат вещества и энергии рассматривались выше

(см. п. 7.2.4), а также будут изложены ниже при рассмотрении других законов развития. Особым фактором в процессах является время.

Идеального процессабыть не должно, а имеется результат — продукт или действие, осуществляемое процессом (см. п. 7.2.8).

Степень идеализации процессаможно представить в виде формулы (7.4), в которой функциональность операции определается по формуле (7.5) 313:

Степень идеализации процесса

Функциональность операции

где:

I P — степень идеализации процесса (безразмерная величина);

F i — функциональность операции i (безразмерная величина);

L k — уровень функции k в операции i (безразмерная величина);

Q k — качество выполнения функции k в операции i (безразмерная величина);

T — время выполнения операции i ;

C — затраты средств на осуществление операции i ;

H — вредное действие, создаваемое операцией i ;

k — порядковый номер функции в операции i ;

m — количество функций в операции i ;

i — порядковый номер операции;

n — количество операций в процессе;

a, β, γ, δ — коэффициенты согласования.

Процесс — это набор операций, которые могут выполняться последовательно и/или параллельно. Кром того могут быть обратные связи. Одна операция может выполнять несколько функций. Функции могут иметь разный уровень:

— главная;

— основная;

— второстепенная.

Итак, идеальный процесспроизводит качественный продукт (результат) с нулевыми затратами вещества, энергии, времени и управления.

7.2.9.2. Способы идеализации процесса

Сокращение времени выполнения процесса и повышение его эффективности можeт осуществляться способами:

— Не выполнять процесс, а использовать результат.

— Выполнение действий заранее (предварительно).

Заранее (предварительно) выполнить требуемое действие полностью или хотя бы частично. Предварительное выполнение части процесса.

— Заранее обдумать последовательность выполнения операций в процессе.

— Заранее ввести нужные для выполнения процессов «отзывчивые» вещества и поля.

— Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку с наиболее удобного места.

— Устранение ненужных (лишних), повторяющихся и вредных операций.

— Объединение во времени однородных или смежных операций.

— Использование пауз и холостых ходов.

— Непрерывное ведение работы.

— Устранение отдельных операций процесса, передав их функции другим операциям (предыдущим, параллельным или последующим).

— Параллельное выполнение процессов.

— Встречное выполнение процессов.

— Разбитие процесса на отдельные операции, при этом если возможно, каждая операция выполняется параллельно и встречено.

— Выполнение процесса многими системами или частями.

— Использование более управляемых полей и веществ, в частности, замена механического движения на движение более управляемого поля.

— Использование ресурсов.

Ниже опишем примеры способов осуществления идеализации процесса.

7.2.9.2.1. Выполнение действий заранее