14. Техническая система. Основные определения.

Система – некоторое множество взаимосвязанных элементов, обладающих свойствами сводящимися к свойствам отдельных элементов.

Технические системы развиваются по объективно существующим законам. Эти законы познаваемы, их можно выявить и использовать для сознательного и целенаправленного решения изобретательской задачи. Эти законы являются теор основание и фундаментом ТРИЗ.

Закон – необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями в природе и обществе.

Техническая система — это целостная совокупность конечного числа взаимосвязанных материальных объектов, имеющая последовательно взаимодействующие сенсорную и исполнительную функциональные части, модель их предопределенного поведения в пространстве равновесных устойчивых состояний и способность, при нахождении хотя бы в одном из них (целевом состоянии), самостоятельно выполнять в штатных условиях предусмотренные ее конструкцией потребительские функции.

ТС состоит из двигателя, трансмиссии, рабочего органа и органа управления.

Если хотя бы 1 из частей отсутствует, то это еще не ТС.

Техническая подсистема — это часть системы, имеющая все признаки объектов таксона «технические системы». Техническая подсистема может быть частью некоторой системы, которая сама может не относиться к классу ТС.

15.Функциональность технических систем.

Любая техническая система, самостоятельно выполняющая какую-либо функцию, имеет четыре основные части — двигатель, трансмиссию, рабочий орган и средство управления. Если в системе отсутствует какая-либо из этих частей, то её функцию выполняет человек или окружающая среда.

Двигатель — элемент технической системы, являющийся преобразователем энергии, необходимой для выполнения требуемой функции. Источник энергии может находиться либо в системе (например, бензин в баке для двигателя внутреннего сгорания автомобиля), либо в надсистеме (электроэнергия из внешней сети для электродвигателя станка).

Трансмиссия — элемент, передающий энергию от двигателя к рабочему органу с преобразованием её качественных характеристик (параметров).

Рабочий орган — элемент, передающий энергию на обрабатываемый объект, и завершающий выполнение требуемой функции.

Средство управления — элемент, регулирующий поток энергии к частям технической системы и согласующий их работу во времени и пространстве.

Анализируя любую автономно работающую систему, будь то холодильник, часы, телевизор или авторучка, везде можно видеть эти четыре элемента.

Примеры:

• Фрезерный станок. Рабочий орган: фреза. Двигатель: электродвигатель станка. Всё что находится между электродвигателем и фрезой можно считать трансмиссией. Средство управления — человек-оператор, рукоятки и кнопки, или программное управление (станок с программным управлением). В последнем случае программное управление «вытеснило» человека-оператора из системы.

16. Увеличение степени идеальности тс.

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 ее сохраняется и выполняется.

Несмотря на очевидность понятия «идеальная техническая система», существует определенный парадокс: реальные системы становятся все более крупноразмерными и тяжелыми. Увеличиваются размеры и вес самолетов, танкеров, автомобилей и т.д. Парадокс этот объясняется тем, что высвобожденные при совершенствовании системы резервы направляются на увеличение ее размеров и, главное, повышение рабочих параметров.

I=∑Fполезных/∑Fвредных

Повышения идеальности систем можно осуществить с помощью компромиссных решений задач 1 и 2 уровней и заменой некоторых подсистем на другте известные.

• «дотягивание» - улучшение выполнения полезных функций за счет оптимизации разного рода мелких усовершенствований

• «выжимание» - снижение факторов расплаты за счет оптимизации разного рода усовершенствований (применение более дешевых материалов и стандартизированных элементов)

• Коррекция – снижение факторов расплаты путем полной или частичной компенсации вредных функций и исправление ее недостатков

• Универсализация – увеличение количества полезных функций, выполняемых системой. Чаще всего переносятся функции других систем, входящих в одну из надсистем с ней.

• Специализация – резвое повышение качества одних функций при отказе от других.

• Повышение единой мощности транспортоного и т.д. оборудования.

Простые методы:

• Функциональный подход

Предложен Майлзом в 1949 на фирме ДЖенерал Электрик. При совершенствовании или создании той или иной системы или ее подсистемы, сначала формируют комплекс выполняемых функций, а затем ищут альтернативную возможность их реализации, оценивают стоимость их выполнения, и только после этого выбирают более экономичный вариант.

• Поэлементный экономический анализ

Начало 50 годов. Соболев. Разделение элементов конструкции на основные и вспомогательные, главное внимание к основным элементам, поэтому вариант выполнения вспомогательных элементов выбирается полуслучайно без экономической проработки.

Для увеличения идеальности системы можно использовать ресурсы самой системы.