Основные законы развития технических систем
Ф3 – функция управления – осуществляет управляющие воздействия 
, 
на подсистемы 
, 
в соответствии с заданной программой src="images/referats/9301/image020.png">и полученной информацией
, 
о количестве и качестве выбранного конечного продукта 
и конечной энергии 
;
Ф4 – функция планирования – собирает (получает) информацию 
о произведенном конечном продукте и определяет потребные 
качественные и количественные характеристики конечного продукта.
Анализ функций различных ТО позволяет накапливать и формировать базы данных по формализованным описаниям функций элементов ТО и функциональным структурам ТО. Все эти базы данных могут быть эффективно использованы в различных методах поискового проектирования и конструирования, при проведении функционально-стоимостного анализа ТО технологий, построений информационно-поисковых систем для поддержки проектно-конструкторской деятельности.
4 Вытеснение человека из технических систем
4.1 Закон стадийного развития техники
В техники революционные изменения связаны с передачей техническим средствам широко распространенных функций, выполняемых человеком. Закон стадийного развития техники отражает революционные изменения происходящие в процессе развития как отдельных классов ТО, так и техники в целом. Гипотеза о законе имеет на инженерном уровне следующую формулировку.
ТО с функцией обработки материального предмета труда имеют четыре стадии развития, связанные с последовательной реализацией с помощью технических средств четырех фундаментальных функций и последовательным исключением из технологического процесса соответствующих функций, выполняемых человеком:
на первой стадии ТО реализует только функцию обработки предмета труда (технологическая функция);
на второй стадии, наряду с технологической, ТО реализует еще функцию обеспечения энергией процесса обработки предмета труда (энергетическая функция);
на третий стадии ТО реализует еще функцию управления процессом обработки предмета труда;
на четвертой стадии ТО реализует также и функцию планирования для себя объема и качества продукции, получаемой в результате обработки предмета труда; при этом человек полностью исключается из технологического процесса, кроме более высоких уровней планирования.
Переход к каждой очередной стадии происходит при исчерпании природных возможностей человека в улучшении показателей выполнения соответствующей фундаментальной функции в направлении дальнейшего повышения производительности труда и (или) качества производимой продукции, а также при наличии необходимого научно-технического уровня и социально экономической целесообразности.
В таблице 2 приведены примеры стадийного развития различных ТО, которые дополняют формулировку закона. Рассматриваемый закон имеет определенную связь с закономерностью функционального строения обрабатывающих машин.
Таблица 2. примеры стадийного развития ТО
|
Функция ТО |
ТФ |
ТФ+ЭФ |
ТФ+ЭФ+ФУ |
ТФ+ЭФ+ФУ+ФП |
|
Размалывание зерна Получение осесеметричных круглых деталей из твердотельных заготовок Транспортирование груза по дороге |
Каменные жернова с ручным приводом Токарный станок с рунным или ножным приводом Тачка или тележка, приводимая в движение человеком |
Каменные жернова с приводом от водяного колеса или паровой машины Токарный станок с приводом от водяного колеса, паровой машины или электродвигателя Телега, приводимая в движение тягловым животным или автомобиль |
Мельница с системой автоматического управления (САУ) Токарный станок с числовым программным управлением (ЧПУ) Автомобиль с САУ |
Мельница с САУ, получающая задания от автоматизированной системы планирования работ (АСПР) Станок с ЧПУ, получающий задания от АСПР Автомобиль с САУ, получающий задания от бортовой АСПР, осуществляющей предварительный сбор информации |
|
Примечание. ТФ – технологическая функция; ЭФ – энергетическая функция; ФУ – функция управления; ФП – функция планирования. | ||||
Закон стадийного развития отражает также развитие мировой техники в целом, что наглядно показано в таблице 3 где обозначение «ТО» указывает на реализацию соответствующей фундаментальной функции техническими средствами.
Таблица 3. Стадии развития техники
|
Выполняемая функция |
Начало стадии | |||
|
Каменный век (первая стадия) |
XVIII век (вторая стадия) |
Середина XX века (третья стадия) |
Конец XX века (четвертая стадия) | |
|
Технологическая Энергетическая Управления Планирования |
ТО Человек >> >> |
ТО >> Человек >> |
ТО >> >> Человек |
ТО >> >> >> |
Следует отметить, что предписываемая законом картина последовательного четырех стадийного развития ТО имеет место только для классов ТО, появившихся до XVIII века. Уже в XIX веке, когда техника в целом находилась на второй стадии развития, вновь появившиеся ТО одновременно реализовали технологическую и энергетическую функции, поскольку для этого существовал необходимы научно-технический уровень и это следовало из требований социально-экономических целесообразности. Аналогично картину мы наблюдаем в настоящее время, когда вновь появляющеюся пионерные ТО для реализации новых потребностей часто реализует сразу три фундаментальные функции (технологическую, энергетическую, управления).
Скачать реферат