Что называют технической системой
Понятие технической системы.
Техническим объектом называют созданные человеком реально существующие устройство, способ, материал, предназначенные для удовлетворения определенных потребностей.
Все технические объекты состоят из элементов, представляющих собой неделимые части целого. Если функционирование одного элемента технического объекта влияет на функционирование другого элемента, то такие технические объекты (в отличие от агрегатов) принято называть техническими системами (ТС).
Техническая система – это совокупность взаимосвязанных элементов технического объекта, объединенных для выполнения определенной функции, обладающая при этом свойствами, не сводящимися к сумме свойств отдельных элементов.
Типы технических систем.
Элементы, образующие техническую систему, только относительно неделимые части целого. Например, деревообрабатывающий станок включает много сложных частей: станину, механизмы главного движения, подачи, базирования, регулирования, настройки, управления и приводы. В то же время в системе ″деревообрабатывающий цех″ с большим количеством разнообразных станков отдельный станок можно считать элементом, т. е. неделимым целым. В связи с этим по отношению к системе ″станок″ ″деревообрабатывающий цех″ называют надсистемой, а выше перечисленные части станка – подсистемами. Для любой системы можно выделить подсистему и надсистему. Для системы ″механизм главного движения станка″ части корпус подшипников, вал, режущий инструмент будут подсистемами, а станок – надсистемой. Некоторые системы выполняют по отношению к данной системе противоположные функции. Их называют антисистемами. Например, надводный корабль и подводная лодка, двигатель и тормоз – это объекты, функционирующие наоборот.
Идеал технических систем.
Технические системы развиваются по закону прогрессивной эволюции. Это значит, что в системе каждого поколения улучшаются критерии развития до приближения их к глобальному экстремуму. Каждая техническая система стремится к своему идеалу, когда ее параметры веса, объема, площади и т.п. приближаются к экстремальным. Идеальная техническая система та, которой как бы нет, а функции ее выполняются в полном объеме сами по себе. Закономерность идеальности ценна тем, что она подсказывает, в каком направлении должна развиваться эффективная техническая система. Принято считать систему идеальной, если она имеет одно или несколько из следующих свойств:
1. Размеры системы приближаются или совпадают с размерами обрабатываемого или транспортируемого объекта, а масса системы намного меньше массы объекта. Например, в древности сыпучие материалы хранили и транспортировали в глиняных сосудах, сейчас в мешках.
2. Масса и размеры технической системы или ее главных функциональных элементов должны приближаться к нулю, а в предельном случае равны нулю, когда устройства нет, а необходимая функция выполняется. Например, деление древесины на части выполняется пилой. Но вот появились лазерные установки для этих целей. Режущего инструмента как бы нет, но функции его выполняются.
3. Время обработки объекта стремится или равно нулю (результат получается сразу или мгновенно). Основной путь реализации этого свойства – интенсификация процессов, сокращение числа операций, совмещение их в пространстве и во времени.
4. КПД идеальной системы стремится к единице, а расход энергии – к нулю.
5. Все части идеальной системы выполняют без простоев полезную работу в полной мере своих расчетных возможностей.
6. Система функционирует бесконечно длительное время без простоев и ремонта.
7. Система функционирует без участия человека.
8. Идеальная система не оказывает вредного влияния на человека и окружающую среду
Техническая система
В каждой ТС существует функциональная часть — объект управления (ОУ). Функции ОУ в ТС заключаются в восприятии управляющих воздействий (УВ) и в изменении в соответствии с ними своего состояния. ОУ в ТС не выполняет функций принятия решений, то есть не формирует и не выбирает альтернативы своего поведения, а только реагирует на внешние (управляющие и возмущающие) воздействия, изменяя свои состояния предопределенным его конструкцией образом.
В объекте управления всегда могут быть выделены две функциональные части — сенсорная и исполнительная.
Сенсорная часть образована совокупностью технических устройств, непосредственной причиной изменения состояний каждого из которых является соответствующие ему и предназначенные для этого управляющие воздействия. Примеры сенсорных устройств: выключатели, переключатели, задвижки, заслонки, датчики и другие подобные им по функциональному назначению устройства управления техническими системами.
Исполнительная часть образована совокупностью материальных объектов, все или отдельные комбинации состояний которых рассматриваются в качестве целевых состояний технической системы, в которых она способна самостоятельно выполнять предусмотренные её конструкцией потребительские функции. Непосредственной причиной изменения состояний исполнительной части ТС (ОУ в ТС) являются изменения состояний её сенсорной части.
Классификационные признаки объектов таксона «технические системы»:
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 её конструкцией потребительские функции. [2]
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.
Устройство — это целостная совокупность конечного числа взаимосвязанных материальных объектов, имеющая модель предопределенного поведения и равновесные устойчивые состояния в штатных условиях эксплуатации.
В определении понятия «устройство» учитывается, что оно как составная часть ТС также должно иметь равновесные устойчивые состояния, определяющие свойства целевых состояний системы в целом.
Деталь — неразделимый на элементы материальный и функциональный объект технической системы или устройства.
В этом определении учитывается, в частности, «функциональное» свойство детали, которое заключается в её способности выполнять отведенную ей конструктором роль в ТС, то есть быть исправной.
Технология. 6 класс
Конспект урока
Технология, 6 класс
Урок 09. Что такое техническая система
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
Техническая система – это материальный объект искусственного происхождения.
Основная и дополнительная литература по теме урока
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Для облегчения труда, увеличения его производительности люди используют технику. Техника совершенствовалась на протяжении многих веков – от простейших ручных инструментов первобытного человека до современных машин. Каждый вид техники представляет собой сложную систему.
Техническая система представляет собой совокупность взаимосвязанных частей (элементов), каждая из которых предназначена для выполнения определённых полезных функций.
Основное предназначение технической системы – это преобразование предмета труда в продукт труда с требуемыми качествами, свойствами, формой или величиной.
Самыми распространёнными техническими машинами являются технологические машины.
Полноценная техническая система состоит из рабочего органа, передаточного механизма (трансмиссии), двигателя и органов управления.
Главной частью технической системы является её рабочий орган. Это исполнительная часть любой машины (технической системы). Рабочий орган предназначен для выполнения полезной для человека работы. Все остальные части машины: двигатели, передаточные механизмы, устройства управления – предназначены для того, чтобы рабочий орган мог выполнять необходимые движения и усилия.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Выделите цветом элементы рабочего органа электрической швейной машины.
Зубчатая рейка для продвижения ткани
Рычаг подъёма лапки
Правильный вариант ответа:
Зубчатая рейка для продвижения ткани
Задание 2. Установите соответствие между техническими системами и их рабочими органами.
Техническая система: понятие и характеристики, элементы, примеры
Содержание:
В техническая система Это набор, состоящий из машин, процессов и людей, с помощью которых можно преобразовывать элементы. Намерение состоит в том, чтобы получить конкретный результат благодаря применению различных стратегий, сгенерированных из указанного набора.
Техническая система включает в себя определенные технологии, инструменты, процессы и методы, которые вводятся в действие в заранее определенном порядке. Результатом сопряжения всех этих элементов является разработка продукта или услуги.
Результаты технической системы должны поддаваться количественному измерению. Таким образом, можно оценить достигнутые уровни производительности, а также качество взаимосвязей между каждым из факторов, участвующих в системе.
Понятие и характеристики
Ниже мы подробно расскажем о наиболее актуальных характеристиках технических систем:
— Это конструкции, которые объединяют в себе компоненты разного рода, как материальные, так и человеческие.
— В технических системах должны участвовать как минимум два компонента.
— Они структурированы по производительности. Каждая техническая система стремится быть эффективной при производстве или преобразовании соответствующей материи.
— Работа технической системы должна быть измеримой, поскольку от этого будет зависеть ее продуктивность и качество получаемых результатов.
— Важно участие одного или нескольких агентов-людей. Известность людей будет зависеть от типа технической системы.
— В свою очередь, каждая техническая система состоит из ряда подсистем, каждая со своими производственными процессами.
— Среди множества технических систем, связанных с одной и той же функцией, наиболее сложная система считается основной. Менее сложные будут подсистемами изначальной.
— Каждый элемент и задача, связанные с технической системой, взаимосвязаны друг с другом. Правильное взаимодействие между каждым элементом будет ключом к достижению ожидаемых результатов.
— В технической системе важно поддерживать постоянное и четкое наблюдение. Таким образом, можно гарантировать качество всего процесса в целом.
— Поскольку производительность является основной целью технической системы, необходимые модификации должны выполняться быстро и эффективно.
— Все компоненты системы взаимосвязаны. По этой причине необходимо учитывать, что каждое изменение, внесенное в одну часть процесса, будет иметь ощутимые последствия в других областях системы.
— Для того, чтобы технические системы функционировали как единое целое, должен существовать какой-то тип энергии, позволяющий им работать. Например, в системе, компонентами которой являются человек, ключ и замок, ничего не произойдет, если человек не произведет энергию, необходимую для того, чтобы взять ключ, вставить его в замок и повернуть руку.
— Технические системы должны быть функциональными. У них всегда есть конкретная цель, посредством которой что-то преобразуется, производится товар или предоставляется услуга.
— Как правило, технические системы действуют до тех пор, пока они не перестанут быть продуктивными или пока не появится новая технология с более высокими характеристиками.
Элементы технической системы
В технических системах участвуют как материальные компоненты, так и человеческие агенты и другие типы структур. Ниже мы подробно рассмотрим наиболее важные характеристики основных элементов, составляющих техническую систему:
Материальные элементы
Это понятие может иметь несколько значений; С одной стороны, материальный элемент соответствует всему тому сырью, которое используется для создания продукта.
С другой стороны, набор технологических компонентов, которые участвуют в определенном процессе, или даже энергия, позволяющая запустить всю систему, также считается материальным элементом.
Человеческие агенты
Как мы упоминали ранее, технической системе абсолютно необходим активный агент-человек. Собственно, это то, что отличает техническую систему от аппарата: вторая не требует участия человека, первая требует.
Люди, которые являются частью технической системы, должны обладать необходимыми знаниями для выполнения своей роли в производственном процессе.
Эти люди могут взаимодействовать с компонентами системы с разных подходов. Например, это могут быть специализированные технические специалисты, запускающие оборудование, а также они могут быть пользователями определенной службы, которые имеют право активировать или деактивировать систему.
В зависимости от их роли в технической системе может быть один или несколько человек. Фундаментальным является то, что назначенные действия могут быть выполнены должным образом, чтобы система поддерживала оптимальное функционирование.
По этой причине иногда может потребоваться несколько человек, чтобы процесс протекал максимально эффективно.
Структуры
Речь идет о конкретных взаимодействиях, которые позволяют получить предлагаемые результаты. Эти структуры присутствуют во всех областях системы: от материального преобразования как такового до общего управления, которое гарантирует, что все идет правильно.
В конструкциях технических систем могут быть автоматизированные участки, что поможет повысить эффективность процессов. Точно так же необходимо постоянное наблюдение и мониторинг, чтобы убедиться, что система работает должным образом.
Эти структуры будут напрямую зависеть от функций и результатов, ожидаемых от данной технической системы; поэтому каждая система может иметь разную структуру, полностью адаптированную к вашим конкретным потребностям.
цели
Каждая техническая система должна иметь определенные цели, поскольку она стремится достичь чего-то конкретного. Необходимо четко понимать цели системы и всех составляющих ее подсистем, чтобы создать наиболее подходящую структуру для достижения поставленных целей.
В идеале нужно предложить главную главную цель, которая соответствует основной функции системы, и ряд второстепенных задач, достижение которых будет иметь важное значение для получения благоприятных конечных результатов.
Полученные результаты
Технические системы функциональны, а это значит, что они обязательно должны давать конкретные и измеримые результаты.
Взаимодействие различных компонентов технической системы будет определять результаты, которые будут получены. Важно понимать, что эти результаты не всегда будут совпадать с поставленными целями; По этой причине важно иметь запись всего процесса, учитывая все возможные данные и измеряя каждую производительность.
Типы
Человек-продукт
Технические системы этого типа устанавливают прямую связь. Человек или группа людей обладают всеми необходимыми знаниями для проведения требуемой трансформации.
Человек может использовать один или несколько инструментов, которые позволяют ему преобразовать рассматриваемый вопрос, но при этом не требуется вмешательства сложных механизмов. У него есть необходимые технические навыки, поэтому он может провести трансформацию самостоятельно.
Человек-машина
Эта взаимосвязь обеспечивает более эффективное и обильное производство, поскольку машина с большей скоростью вносит свой вклад в систему в нескольких составляющих ее процессах.
Точно так же человек или группа людей необходимы для управления машиной и постоянного контроля за ее работой. Машины более активно участвуют в преобразовании и производстве, но они не могли бы функционировать, если бы не энергия, исходящая от человека.
Машина-продукт
В этом случае полученные результаты находятся дальше от человеческого фактора, поскольку это техническая система, сконфигурированная таким образом, что весь производственный процесс зависит от оборудования.
Очевидно, что человек-агент всегда должен быть в уравнении для осуществления контроля качества и процедур мониторинга, но в системах типа машина-продукт люди играют второстепенную роль в преобразовании сырья.
Примеры
— Ксерокопирование соответствует системе человек-машина. Человек должен активно активировать различные опции, предлагаемые копировальным аппаратом, который позже начнет воспроизводить определенный материал.
Ссылки
Джабутикаба: 15 удивительных преимуществ для здоровья
Ксюкоатль: происхождение и легенда об огненном змее
Техническая система
К техническим системам относятся отдельные машины, аппараты, приборы, сооружения, ручные орудия, их элементы в виде узлов, блоков, агрегатов и др.
Связанные понятия
Под гибридной интеллектуальной системой (ГиИС) принято понимать систему, в которой для решения задачи используется более одного метода имитации интеллектуальной деятельности человека. Таким образом ГиИС — это совокупность.
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Сети адаптивного резонанса — разновидность искусственных нейронных сетей, основанная на теории адаптивного резонанса Стивена Гроссберга и Гейла Карпентера. Включает в себя модели обучения с учителем и без учителя, которые используются при решении задач распознавания образов и предсказания.
Судя по растущему количеству публикаций и компаний, профессионально занимающихся защитой информации в компьютерных системах, решению этой задачи придаётся большое значение. Одной из наиболее очевидных причин нарушения системы защиты является умышленный несанкционированный доступ (НСД) к конфиденциальной информации со стороны нелегальных пользователей и последующие нежелательные манипуляции с этой информацией.
Функциональный дизайн (англ. Functional design) — основной шаблон проектирования, использующийся для упрощения проектирования ПО. Функциональный дизайн гарантирует, что каждый модуль компьютерной программы имеет только одну обязанность и исполняет её с минимумом побочных эффектов на другие части программы. Функционально разработанные модули имеют низкое зацепление.
Проектная сеть — технологическая платформа, онлайн-сервис или веб-сайт, предназначенные для предоставления возможности самоорганизации участникам, обладающим ключевыми компетенциями, в проектную команду, для выполнения мероприятий с изначально установленными целями, достижение которых определяет завершение проекта.