1.

Функциональность структуры законов

Структура законов развития технических систем,

созданная Г. С. Альтшуллером.

Закон, как известно – это необходимое, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями в природе и обществе.

Искусственные функциональные средства создаются и развиваются по определенным законам. Структура классов законов развития технических систем (далее –ЗРТС), созданная Альтшуллером, имеет определенную функциональность – она построена по схеме: реализация принципа действия системы, его совершенствование, а затем – получение наиболее результативного функционирования системы для различных условий ее применения.

Законы развития технических систем разделены Альтшуллером на три функциональные группы (он назвал их: Статика, Кинематика и Динамика), соответствующие отдельным этапам пути к наилучшему удовлетворению потребности:

1. Статика (греч. – неподвижный).

В широком смысле – это раздел механики, который изучает взаимодействие физических тел. Эту группу составили следующие законы:

Закон полноты частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы (далее – ТС) являются наличие и минимальная работоспособность ее основных частей.

Закон «энергетической проводимости» системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является сквозной проход энергии по всем частям системы.

Закон согласования ритмики частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование ритмики (частоты колебаний, периодичности работы) всех ее частей.

2. Кинематика (греч. – движение).

Кинематика в физике – раздел теоретической механики, в котором изучаются геометрические свойства механического движения материальных объектов без учёта их массы и действующих на них сил. Эту группу составили следующие законы:

Закон увеличения степени идеальности системы. Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности.

Закон неравномерности развития частей системы. Развитие частей системы идет неравномерно. Чем сложнее система, тем неравномернее развитие ее частей.

Закон перехода в надсистему. Исчерпав возможности развития, система включается в надсистему (далее – НС) в качестве одной из ее частей, при этом дальнейшее развитие идет уже на уровне надсистемы.

Этот закон Альтшуллер представил в виде перехода моно-би-поли-свертывание. При этом Г. С. Альтшуллер уточнил, что эффективность синтезированных би-систем и поли-систем возросла за счет развития связей с другими системами, и что эффективность би- и поли-систем может быть повышена увеличением различия между объединившимися элементами системы. Эффективность системы возрастет при переходе от объединения однородных элементов к объединению элементов со сдвинутыми характеристиками, а еще более – при переходе к разнородным элементам и инверсным сочетаниям типа «элемент и антиэлемент».

Далее развитие линии объединения элементов систем Альтшуллер представил переходом к использованию моносистемы, который реализуется за счет выбора другого, более эффективного, принципа действия системы. Это является началом нового цикла ее развития, который опять же приведет к синтезу би- и полисистем, а затем – к моносистеме с новым принципом действия.

Развитие систем идет по спирали – на каждом новом витке их развития можно встретить новую реализацию работоспособных идей из прошлой жизни системы.

3. Динамика (греч. – сила, мощь).

Динамика в физике – раздел механики, изучающий движение тел в зависимости от действующих на них сил. Эту группу составили следующие законы:

Закон перехода с макроуровня на микроуровень. Развитие рабочих органов системы идет сначала на макро-, а затем на микроуровне.

Закон увеличения степени вепольности. Развитие технических систем идет в направлении увеличения степени вепольности (в направлении усложнения их структуры).

Веполь – это минимальная функциональная модель системы, демонстрирующая ее основные элементы (упрощенно – вещества), силы их взаимодействия (поля сил взаимодействия). А еще веполь содержит характеристику результативности этого взаимодействия (полезное, вредное, бездействие или недостаточная действенность).

Закон увеличения степени динамичности. Для каждой системы неизбежен этап «динамизации» – переход от жесткой, неменяющейся структуры к структуре гибкой, поддающейся управляемому изменению.

На первом этапе развития системы происходит ее рождение или – синтез мысленного, а затем материального соединения частей для использования их свойств с целью получения требуемого воздействия на объект ее функции (далее – ОФ), с учетом ресурсов надсистемы, с учетом взаимодействия системы с окружающей средой, и с учетом требований субъекта потребления.

Второй и третий этапы изменений системы («кинематика» и «динамика») отражают развитие уже созданной работоспособной системы. Они могут реализовываться и последовательно, и параллельно. Эти этапы отражают два направления развития системы, которые ведут ко все большему удовлетворению потребителя в разрешении его задач.

Первое направление (кинематика) – это путь изменения компонентов системы и их взаимодействия для совершенствования реализации ее принципа действия (далее – ПД) независимо от условий и обстоятельств применения системы. Этот путь нацелен на повышение эффективности работы основных ее частей – источника энергии, преобразователей энергии, трансмиссии, рабочего органа и системы управления.

Второе направление (динамика) – это увеличение приспособленности системы к различным условиям и обстоятельствам ее применения. Развиваясь в этом направлении, система развертывается, делается более динамичной, трансформируется, меняет свою структуру, приспосабливаясь к другим условиям ее использования и для все большего использования доступных ресурсов.