Самоорганизация - сущность эволюционных процессов
Особенностью эволюционных процессов является то, что они сопровождаются необратимыми изменениями. Под эволюцией понимают глубокую перестройку структуры и функций объекта. Так, живой организм может расти, если его системы развиваются. Аналогично и фирма будет расти лишь тогда, когда возникнут новые каналы связи внутри фирмы и каналы связи с внешним миром. Эволюционные изменения не только накапливаются, но и выстраиваются в систему. Само существование системы становится фактором, влияющим на ход эволюции.
Если размеры системы увеличиваются, система изменяется геометрически и функционально. Ей приходится считаться с быстрым увеличением объема. Рост системы идет дифференцированно, то есть отдельные части системы растут неодинаково. Следовательно, рост объекта будет сопровождаться изменением его формы. Вот почему крупные объекты имеют продолговатую искривленную форму, что позволяет сохранить отношение объема к площади поверхности.
Изменение размеров системы может приводить к необходимости изменять материал. Если два объекта сделаны из одного материала, геометрически подобны, то больший объект будет менее прочен. Для компенсации эффекта применяют материал с новыми механическими свойствами.
Системы, размеры которых превышают критические, не могут функционировать нормально. Поэтому в крупногабаритных машинах используются материалы с высокой удельной прочностью.
|
|
|
Изменение масштабов технической системы часто сопровождается усложнением ее структуры. Например, увеличение размеров организма связано с большей дифференциацией его функций. У большего организма дыхательная система более развита.
Подобное имеет место в технике. Так, в больших двигателях предусмотрено дублированное зажигание. Это предотвращает растрескивание головок цилиндров. Кроме того, в крупногабаритных двигателях конструкцией предусмотрено большее число цилиндров, что решает проблемы сгорания. Увеличение размеров приводит к необходимости усложнять конструкцию путем создания V-образных двигателей.
Усложнение структуры технической системы, вызванное эффектом масштаба, обусловлено необходимостью нормального взаимодействия человека с машиной.
Нужно отметить, что изменение масштаба технического агрегата сопровождается перераспределением труда для обслуживания отдельных компонентов.
Следовательно, эволюция системы складывается из трех процессов — непропорционального роста подсистем, изменения материала и увеличения сложности структуры системы. Данные процессы не могут продолжаться неограниченно без наступления рассогласования.
|
|
|
Поэтому для каждой системы существуют пределы роста. Так, жилой дом, построенный путем сужения кверху, не может быть очень высоким, так как большая доля полезного пространства занята шахтами для лифтов. Предельные масштабы электростанции ограничены риском аварии, который возрастает по мере увеличения мощности из-за сложности конструкции. Важной особенностью эволюции есть то, что процессы, делающие возможным эволюцию на начальных этапах, на поздних этапах определяют ее торможение.
Верно и обратное, что размеры системы не могут неограниченно уменьшаться. Существует предел, до которого может быть снижен вес технической системы, так как вибрация в системе усиливается.
Часто рост системы замедляется задолго до достижения его пределов. Известно, что капитальные затраты на строительство агрегата зависят от площади поверхности объекта, а производительность является функцией объема. Здесь эффект масштаба описывается «правилом шести десятых», то есть капитальные затраты пропорциональны производственной мощности в степени две третьих. Это правило выполняется во многих отраслях промышленности, особенно с непрерывным процессом (химической, нефтеперерабатывающей, цементной). Если с увеличением размеров объекта его форма не претерпевает существенных изменений, тогда существует внутренний эффект масштаба, обусловленный геометрической необходимостью.
|
|
|
Эффект масштаба существует не в любом диапазоне. Он перестает действовать, если размеры системы достигают критических размеров, за которыми система не может функционировать нормально без существенной перестройки материальных и структурных характеристик. Например, когда размеры ротора турбины становятся больше критических, с увеличением ее мощности напряжение и деформация резко возрастают. Это вынуждает использовать для турбины дорогие конструкционные материалы, особые методы охлаждения.
Значительное увеличение масштабов системы сказывается и на эксплуатационных расходах. Так, чем большим есть электрогенератор, тем меньшей будет его устойчивость к различным возмущениям. Поэтому для надежной работы генератора нужно затратить средства на специальные предохранительные устройства. Аналогичные соображения возникают, когда размеры объекта становятся все меньше. Следовательно, при непрерывном изменении масштабов технологии наступает такой момент, когда возросшие затраты на производство или эксплуатационные расходы препятствуют , дальнейшему развитию технологии.
Таким образом, динамика системы определяется ее историей и размерами. Эволюционный процесс имеет тенденцию к самогенерации, самоограничению. Для размеров любой системы существуют верхние и нижние пределы, то есть система заданной формы характеризуется пределами своего роста. Эволюция есть процесс приближения к равновесию.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 302; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!