2.2.закономерности развития технических систем


На протяжении целого столетия - с тех пор, как началось более или менее регулярное изучение творчества, вни¬мание исследователей было сосредоточено на психологии изобретательства. Считалось (да и считается по сей день), что главное - это процессы, происходящие в голове изобретателя. Исследуя эти процессы, надеялись понять - как появ¬ляются новые технические системы. В лучшем случае допус¬калось, что раскрыв некие "секреты изобретательства", можно в какой-то мере повысить эффективность творчества. Возможность замены творчества принципиально иной технологией производства этих документов показывает, что жизнеспособными оказываются только изобретения, которые изменяют исходную систему в направлении, предписываемом закономерностям развития технологических систем изобретений, переход к точной науке о развитии технических систем просто, но рассматривались. Технические системы материальны, это очевидно. Столь же очевиден и факт их развития, подчиняющегося, как и всякое развитие, всеобщим законам диалектики, Отсюда со всей определенностью следует: изучать надо не психику изобретателя, а технический системы, отраженные в объективных |историко-технических материалах. Прежде всего в уникальном, имеющемся только в техническом творчестве патентном фонде. Патентный фонд содержит описание миллионов изобрете¬ний. Дадим несколько определений, необходимых для дальней¬шего изложения. Системной будем называть некоторые множества взаимосвязанных элементов, обладающих свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов. Так, система «самолет» обладает свойством летать, которым ни один из ее элементов в отдельности не обладает. Элементы, составляющие систему, называются подсистемами, они в свою очередь, состоят из своих подсистем и т. д. Каждая система входит в некоторую надсистему. Электрическая машина состоит из подсистем - статор, ротор и т.д. Статор включает: обмотка, сердечник, выводы. Электрическая машина входит в подсистему «привод», которая, в свою очередь входит в подсистему еще более высокого ранга, например, «станок» или «технологическая линия». Система может состоять из элементов, каким-либо об¬разом размещенных и связанных друг с другом в простран¬стве (устройства, вещества), и из элементов, следующих друг за другом во времени (операций, процессы). Например, система изготовления статора входит в подсистему изготов¬ления всей электрической машины и включает в себя под¬системы штамповка железа, изготовление обмотки, сбор¬ка статора и т.д. Необходимыми условиями принципиальной жизнеспособ¬ности технической системы являются: - хотя бы минимальная работоспособность основных частей системы: двигателя (источника энергии, движения и т.д.), трансмиссии (устройств, преобразования передачи энергии), рабочего органа и средств управления; - сквозной проход энергии ко всем частям системы, согласование ритмики или периодичности действия. Рассмотрим решение задачи с использованием закономерностей жизнеспособности технической системы. Задача 2. По конвейеру движутся одна за другой металлические детали, похожие на кнопки: круглая пластинка размером с гривенник, а в центре - стерженек высотой 5 мм, у одних «кнопок» стерженьки тупые, а у других - острые. Нужно автоматизировать разделение «кнопок» по этому признаку. Способ должен быть простым и надежным. Это типичная задача на синтез измерительной систе¬мы. Измерение, как и изменение, всегда связано с преобразованием энергии. В самом деле, если применить условие о сквозном проходе энергии, ясно, что энергия должна проходить сквозь основание «кнопки» и стерженек, а затем поступать на измерительный прибор. При этом между острием стерженька и входом измерительного прибора желательно иметь свободное пространство (воздушный промежуток), чтобы не затруднять движения «кнопок». Цепь «кнопка- острие стерженька - воздух- вход прибора» может быть легко реализована, если энергия электрическая, и значительно труднее реализуется при использовании других видов энергии. Следо¬вательно, надо рассмотреть сортировку «кнопок» при прохож¬дении сквозь нее электрической энергии: в каких случаях ток зависит от степени заостренности стерженька, контакти¬рующего с воздухом? Такая постановка вопроса в сущности, содержит и ответ на задачу: надо использовать, короткий раз¬ряд, сила тока в котором прямо зависит (при прочих равных условиях) от радиуса кривизны (т.е. от степени заостренности) электрода. Действие закономерностей развития технических систем взаимосвязано и взаимообусловлено, они переплетаются, дополняя друг друга. Опираясь на знание закономерностей, можно прогнозировать развитие технических систем, изобретать новые и совершенствовать старые в соответствии с постав¬ленными задачами.
К оглавлению К началу