Возможные выводы из того факта, что система находится на втором этапе развития.
· В конструкцию системы и ее элементов при их совершенствовании следует вносить изменения средней глубины (без изменения принципа их действия).
Заложенные в систему принципы еще не исчерпали возможностей своего развития, поэтому отказ от них на втором этапе обычно нецелесообразен.
· Свертывание и развертывание примерно равноправны.
С одной стороны, на втором этапе система обычно склонна принимать на себя новые функции, что, как правило, сопровождается развертыванием, т.е. появлением новых узлов и деталей. Например, грузовик обзавелся стрелой и опорами, взяв на себя функции автокрана (Рисунок 39):
Рисунок 39 Автокран
C другой стороны, система имеет уже достаточно богатую историю усложнения, переделок и модификаций, чтобы накопить возможности для свертывания. В общем случае обе тенденции имеют одинаковое право на существование. Выбор направления совершенствования зависит от конкретной ситуации (целей, ограничений, наличия ресурсов и т.п.).
· Имеет смысл решать задачи по адаптации системы к новым областям применения.
Как уже говорилось, на втором этапе системы склонны проникать в новые сектора рынка. Этой закономерностью можно воспользоваться, прогнозируя развитие ТС или просто занимаясь ее совершенствованием.
· Допустима ориентация на использование специально адаптированных ресурсов надсистемы.
Использование специализированных ресурсов характерно для второго этапа, поэтому обычно на них можно рассчитывать при прогнозировании или обычном совершенствовании системы.
|
|
|
Третий этап
Характеристика третьего этапа
На третьем этапе развитие системы резко замедляется несмотря на нарастающие усилия по ее совершенствованию (Рисунок 42):
Рисунок 42 Главные параметры (по книге Г.С. Альтшуллера "Творчество как точная наука" М. Советское радио 1979)
Стабилизируется также и объем выпуска. Это связано с тем, что, полностью использовав резервы своего развития, система уже заполнила все доступные ей ниши и исчерпала спрос. Хорошим примером может служить карандаш (Рисунок 43):
Рисунок 43 Карандаш
При этом дальнейшему росту отношения "функциональные возможности/затраты" препятствует обострившееся противоречие (одно или несколько). Для того же карандаша их можно назвать множество, например:
ТП1: Если грифель сделать тонким, он будет оставлять тонкую линию, но быстро сточится.
ТП2: Если грифель сделать толстым, он прослужит дольше, но будет оставлять толстую линию.
ТП1: Если графит хорошо сцепляется с бумагой, рисунок получается долговечным, но его трудно исправлять.
ТП2: Если графит плохо сцепляется с бумагой, рисунок легко исправлять, но он получается недолговечным.
|
|
|
3.2.4.1.1.2
Причины третьего этапа
· Внутрисистемные причины.
· Достижение естественно-научных пределов развития.
Естественно-научные пределы развития - это пределы, связанные с физическими, химическими и прочими подобными процессами, на которые опирается функционирование системы.
Примеры физических пределов - материальное тело нельзя разогнать до скорости, большей скорости света в вакууме, а также его нельзя охладить до абсолютного нуля. Или, например, точность оптических измерений ограничивается длиной волны используемого света (Рисунок 45):
Рисунок 45 Точность оптических измерений
Естественно-научные пределы почти никогда не являются абсолютными. Их обычно можно преодолеть, отказавшись от некоторых условий (как правило, от принципа действия).
· Достижение коммерческих пределов развития.
Коммерческие пределы развития - это по смыслу те же естественно-научные пределы, но сниженные за счет всякого рода дополнительных ограничений, введенных из коммерческих соображений. Их общая формула звучит примерно так: "можно сделать и лучше, но получится слишком дорого".
Например, вес корпусов легковых автомашин уже долгое время существенно не меняется, практически достигнув предела в рамках "несущий кузов - тонколистовая сталь - штамповка - контактная сварка внахлест". Все упирается в такие физические характеристики стали, как плотность и прочность, и поделать с этим ничего нельзя. Спрашивается, можно ли существенно уменьшить вес кузова? - Разумеется, можно. Применим аэрокосмические технологии сверхлегких сплавов и сверхпрочных пластиков, электронно-лучевую сварку встык, сотовые конструкции и соответствующие методы расчета… Таким образом можно снизить вес корпуса более чем вдвое, и это можно сделать прямо сейчас. Только стоить такая машина будет безумно дорого. Поэтому вес современных машин остановился не на пределе, в принципе достижимом для земных технологий, а на коммерческом пределе - самом выгодном из достижимых.
|
|
|
· Достижение потребительских пределов развития.
Потребительские пределы развития - это пределы, связанные с ограниченностью потребностей общества.
Например, человеческое ухо способно воспринимать звуки примерно в диапазоне 20…20000 Гц. Вероятно, можно создать музыкальный центр, способный транслировать звуки частотой десятки и даже сотни килогерц, но кому это нужно - все равно ведь никто ничего не услышит, разве что летучих мышей распугаем (Рисунок 47):
|
|
|
Рисунок 47 Ультразвуковая акустическая система
Следовательно, в данном случае развитие системы по параметру "частота звука" ограничено не техническими возможностями, а потребностями слушателей.
Потребительские пределы развития также не абсолютны. Потребности меняются со временем, и параметры, вчера казавшиеся избыточными, завтра могут стать необходимыми.
· Достижение технических пределов развития.
Технические пределы развития - пределы, связанные с временно нерешенными проблемами технической системы.
Например, по мере развития авиации скорость самолетов, постоянно возрастая, постепенно приблизилась к звуковой, а затем произошла заминка. Самолеты разрушались, теряли управление и вообще всячески сопротивлялись попыткам их разогнать до больших скоростей. Развитие системы по параметру "скорость" застопорилось, упершись в комплекс проблем, связанных с переходом к сверхзвуковому режиму полета.
· Надсистемные причины.
· Ограничения, связанные с объектом главной функции.
Иногда рост параметров технической системы тормозится из-за того, что объект ее главной функции не выдерживает слишком интенсивной обработки. Например, технически не составляет труда создать электродоильный аппарат (Рисунок 48), способный выдоить корову за доли секунды. Но вот выживет ли после этого корова?
Рисунок 48 Доильная машина
Другой пример - бытовая микроволновая печь (Рисунок 49). Нетрудно сделать систему, нагревающую порцию пищи практически мгновенно. Однако при таком ударном нагреве вскипающая в продуктах вода взорвет их и размажет тонким слоем по стенкам. Из-за этого приходится снижать мощность излучения, и параметр "производительность" у бытовых микроволновых печей остается неизменным уже в течение долгого времени.
Рисунок 49 Микроволновая печь
Данный тип ограничений не является абсолютным. Объекты главных функций эволюционируют, и связанные с ними ограничения меняются. Например, выводятся сорта картофеля, устойчивые к механическим повреждениям, что позволяет интенсифицировать их уборку комбайнами. Кстати, выводятся и породы коров, более адаптированные к машинному доению. ·
Ресурсные ограничения.
Иногда развитие ТС угнетается из-за недоступности определенных ресурсов. Например, развитие дирижаблей в Германии в начале века затормозилось из-за недоступности гелия. Единственное на тот момент месторождение гелия находилось в США, но американский сенат ввел запрет на экспорт гелия. А водород оказался слишком опасным, что показала катастрофа с дирижаблем "Гинденбург" 6 мая 1937 г. (Рисунок 50, Рисунок 51, Рисунок 5252):
Рисунок 50 Дирижабль "Гиндебург"
Рисунок 51 Момент катастрофы дирижабля
Рисунок 52 Результат катастрофы дирижабля
Разумеется, ресурсные ограничения также неабсолютны. Со временем может измениться как доступность ресурсов, так и потребность в них.
· Технологические ограничения.
Бывает, что развитие ТС тормозится из-за технологических проблем. Допустим, невозможно добиться требуемых точности, стабильности и прочих параметров, необходимых для дальнейшего совершенствования системы, хотя сам по себе принцип ее работы своих возможностей не исчерпал.
Например, из-за подобных причин замедлилось развитие наземных оптических телескопов. Так, телескоп Subaru (Рисунок 53) имеет зеркало диаметром 8.2 м (Рисунок 54). Изготовить такое зеркало с нужной точностью чрезвычайно сложно.
Рисунок 53 Телескоп Subaru
Рисунок 54 Главное зеркало телескопа с диаметром 8.2 метра
Существует и телескоп с 10-метровым зеркалом. Но каждый следующий шаг дается все труднее. Каждая из операций технологического процесса, от изготовления исходной отливки до транспортировки и сборки телескопа, выливается в клубок проблем, разрешаемых на пределе возможностей. И при всем при этом сам принцип работы оптических телескопов вовсе себя не исчерпал.
· Инфраструктурные ограничения.
Бывает, что развитие ТС ограничивается возможностями инфраструктуры. Например, габариты танков жестко ограничены размерами железнодорожных платформ (Рисунок 55), а их вес - в том числе, грузоподъемностью мостов (Рисунок 56):
Рисунок 55 Танки на товарной платформе
Рисунок 56 Танк на мосту
Подобные пределы преодолеваются с большим трудом, т.к. инфраструктура обычно весьма инерционна.
· Внешнесистемные причины.
· Юридические ограничения.
Юридические ограничения на развитие тех или иных систем могут иметь самые разные источники. К ним относятся:
- международные договоры
- патентное право
- экологические соображения
- прочие трудноклассифицируемые причины
Например, международные договоры затормозили развитие систем противоракетной обороны и атомных средств нападения космического базирования.
Юридические ограничения могут быть сняты или смягчены - договоры иногда пересматриваются, срок действия патентов когда-нибудь да кончается, поэтому системы могут получить новый импульс развития.
· Психологические ограничения.
Этот тип ограничений связан с тем, что пользователям хочется и нравится пользоваться различными товарами определенным образом, что накладывает отпечаток на развитие этих товаров.
Например, переход к более удобной конструкции детских дайперсов не состоялся, т.к. выяснилось, что матерям при смене дайперсов нравится совершать движения, похожие на перепеленывание, чего новая конструкция не предусматривала (Рисунок 57):
Рисунок 57 Подгузник
Еще пример. Из эргономических соображений рукоятку переключения трансмиссии в автомобиле лучше всего располагать на руле. Однако во многих современных машинах она расположена справа на уровне колена водителя и движется вперед-назад (Рисунок 58):
Рисунок 58 Интерьер автомобиля
Это не так удобно (надо снимать руку с руля), да и место в салоне используется нерационально. Однако есть и преимущество - у многих мужчин такая рукоятка, пусть и неосознанно, ассоциируется с сектором газа в кабине самолета, и им это очень нравится - быть хоть в чем-то похожим на пилота. Психология-с!
Подобные ограничения неабсолютны - психологические стереотипы меняются со временем, а также зависят от страны, пола, возраста, образования и т.п.
· Моральные ограничения.
Эти ограничения связаны с нашими представлениями о том, что и как делать допустимо, а что и как нет. Подобные ограничения весьма редки (обычно техника не подпадает под моральные запреты), но встречаются. Например, из-за них тормозится развитие мышеловок (т.к. некоторые особо эффективные конструкции отвергаются как "варварские"), некоторых экспериментальных техник, включающих жестокое обращение с животными, и т.п.
· Прочие ограничения.
К ним относятся все те, которые мы еще не обнаружили.
3.2.4.1.1.3
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 133; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!