Как «процессная» модель помогает определить «рабочий орган» в технической системе и провести её «свертывание»

Как «процессная» модель помогает определить «рабочий орган» в технической системе и провести её «свертывание»

Скуратович А.И., консультант и тренер по ТРИЗ и ФСА,

сертифицированный специалист 4-го уровня МАТРИЗ,

Минск, Республика Беларусь, ais99@mail.ru

 

Введение

Одним из основных законов развития технических систем (ТС) является закон повышения степени их идеальности. В соответствии с этим законом ТС развиваются в направлении повышения степени их идеальности. Пределом в повышении идеальности ТС является такая ситуация, когда ТС нет, а её функция выполняется [1], [2].

Практической методикой, которая обеспечивает одну из возможностей повышения идеальности ТС, является «свертывание» её структуры. В соответствии с этой методикой для компонентов ТС формулируются условия, при которых они могут быть удалены из состава ТС: функции компонентов переносятся на оставшиеся компоненты ТС или на объекты её надсистемы. В результате формулируются задачи по выполнению компонентами и объектами надсистемы функций сворачиваемого компонента. Решение этих задач, обычно, приводит к упрощению ТС, снижению её себестоимости и повышению надежности. Ценность этих задач заключается и в том, что они в большинстве случаев являются неожиданными для проектировщика и позволяют найти новые эффективные пути совершенствования ТС. Дополнительным преимуществом методики «свертывания» является и то, что при удалении компонентов из состава ТС исчезают и связанные с ними нежелательные эффекты [3].

Аналогичные правила существуют и для технологических процессов, когда функции «свёртываемой» технологической операции переносятся на другие операции или исключаются как ненужные [4].

Анализ функционирования ТС и опыт применения методики «свёртывания»  позволил выявить два типа ТС: первый – когда у ТС есть один «рабочий орган» (или «инструмент»), который совершает одну или несколько операций по обработке «изделия» и второй – когда у ТС есть несколько «рабочих органов», которые последовательно или параллельно совершают операции по обработке «изделия» (см. рис. 1).

Для ТС второго типа, порой трудно определить, где у них «главный рабочий орган» т.к. «рабочих органов» много и часто ранги их функций, сформулированные по правилам ФСА [3], одинаковые – «основные». Это затрудняет выбор компонента для «свёртывания», т.к. по правилам [3] начинать «свёртывание» рекомендуется с компонента, у которого наименьший ранг функции (пример см. в работе [9]).

 

Рис. 1. Два типа ТС: с одним «рабочим органом» (например, молоток) и множеством «рабочих органов» (например, очёсывающая жатка комбайна).

 

Например, если мы попытаемся сформулировать главную функцию такой ТС как зерноуборочный комбайн (в дальнейшем комбайн) по правилам [3], то у нас получится следующая формулировка: «переместить зерно из бункера комбайна в кузов транспортного средства» (см. рис. 2).

 

Рис. 2. Комбайн выгружает зерно в кузов транспортного средства.

Почему получилась такая формулировка главной функции комбайна?

Согласно правил формулирования функций [3], для того чтобы убедиться в том, что предложенная формулировка функции является главной функцией ТС, необходимо провести следующую проверочную процедуру:

  1. Задаём проверочный вопрос: «Есть ли у комбайна компонент, который непосредственно выполняет названную функцию?» Ответ: «Да, есть. Это выгрузной шнек комбайна» (см. рис. 3).

 

Рис. 3. Выгрузной шнек комбайнов Massey Ferguson серий 9005

 

  1. Далее задаём следующий вопрос: «Зачем (т.е. для выполнения какой следующей функции в процессе обработки зерна) надо выполнять функцию «переместить зерно из бункера комбайна в кузов транспортного средства»? Ответ: «чтобы переместить зерно от комбайна к сушилке или элеватору».
  2. Задаём проверочный вопрос: «Есть ли у комбайна компонент, который непосредственно выполняет эту функцию?» Ответ: «такого компонента нет».
  3. Следовательно, последняя функция, которая ещё выполняется комбайном (все предыдущие функции не рассматривались для краткости изложения), а это «переместить зерно из бункера комбайна в кузов транспортного средства», является его «главной» функцией. Выполняет её выгрузной шнек комбайна. Следовательно, выгрузной шнек является «главным рабочим органом» комбайна.    

Но, специалисты в области комбайностроения вряд ли согласятся с такой формулировкой главной функции. Сомнительно как-то, что главная функция комбайна - «переместить зерно из …» и что его «главный рабочий орган» – выгрузной шнек.

Как быть?

Есть ещё один способ проверить является ли названный компонент главным в ТС [5]. «Попробуйте части, участвующие в выполнении главной функции, исключить из системы. Если система или задача «рассыплется», то это - главная часть… И, наоборот, если какую-то часть… мы исключили и ничего не изменилось, то это не главная часть …».

Итак, если мысленно удалить выгрузной шнек из комбайна, то мы увидим, что комбайн не «рассыпался», а продолжает ехать по полю, убирать растения и вымолачивать из них зерно. И он будет делать это до тех пор, пока его бункер не заполнится зерном. А далее, чтобы продолжить работу, можно выгрузить зерно на краю поля или выгрузить его в мешки, как это делалось в давние времена в Европе (см. рис. 4) и как это делается сейчас в странах Азии при уборке риса (см. рис. 5).

 

Рис. 4. Выгрузка зерна в мешки, немецкий комбайн CLAAS Huckepack 1956-1960.

 

Рис. 5. Японский комбайн Kubota выгружает рис в мешки.

Следовательно, выгрузной шнек не является «главной частью» комбайна, а значит и функция, которую он выполняет, не является главной функцией комбайна.

Итак, правила формулирования функций для ТС [3] выводят нас на то, что выгрузной шнек выполняет главную функцию комбайна, а другие правила [5] и инженерная интуиция говорят нам, что это не так.

Как быть? Как правильно сформулировать главную функцию ТС и на какой теоретический фундамент можно опереться при этом?

 

Как «процессная» модель помогает определить «рабочий орган» в ТС?

Для преодоления обозначенного противоречия предлагается рассматривать не только саму ТС (её структурно-функциональную модель), но и процесс преобразований «изделия», который она осуществляет [6], [7].

Так в примере с комбайном мы можем рассмотреть процесс преобразований растений на поле в зерно, который осуществляется частями комбайна, и провести анализ его операций (см. рис. 6).

Рис. 6. Модель процесса преобразований растений в зерно, выполняемого частями комбайна.

 

Эта модель похожа на «модель процесса преобразований» Хубки [6] (см. рис. 7). Но, дополнительно к модели Хубки, мы не только называем операции процесса преобразований, но и определяем их типы: «подготовительная», «создающая», «исправляющая», «измерительная», «транспортная» и ранги их функций: «основная» и «вспомогательная» (см. табл. 1 и рис. 6).

 

Рис. 7. «Примеры построения модели процесса преобразований (пример – деталь).

а – заготовка является входом технической системы; б – заготовка обрабатывается в техническом процессе за счёт воздействий токарного станка и токаря».

 

Таблица 1. Основные операции процесса преобразований растений в зерно.

Процесс преобразований растений в зерно

Наименование процесса

Оборудование

Формулировка главной функции процесса

 

 

Уборка зерновой культуры

Комбайн зерноуборочный

Получить зерно (согласно заданным требованиям)                               

 

 

Наименование операции

Часть комбайна

Формулировка функций операций

Вид операции

Ранги функций

1. Подача растений к комбайну

Шасси

подвести жатку к растениям на поле

транспортная

Всп.2

2. Отделение растений

Жатка

отделить растения (солома и зерно) от корней

подготовит.

Всп.1

3. Подача растений к молот. аппарату

Жатка                        Наклонная камера

переместить отделённые растения к молот. аппарату

транспортная

Всп.1

4. Выделение зерна из колосьев растений

Молотильн. аппарат

отделить зерна от растений

создающая

Осн.

5. Подача зерна к очистке

Очистка (стрясная доска)

переместить зерно с половой и частичками соломы к решетам очистки

транспортная

Всп.2

6. Очистка зерна

Очистка

удалить полову и частички соломы из зерна

исправляющая

Всп.1

7. Подача зерна в бункер

Очистка (элеватор, шнеки)

переместить зерно к шнеку бункера

транспортная

Всп.3

8. Хранение зерна

Бункер

накапливать зерно                     сохранять зерно

подготовит.

Всп.2

9. Подача зерна в трансп. средство

Выгрузной шнек

переместить зерно в кузов транспортного средства

транспортная

Всп.1

10. Очистка соломы от зерна

Соломотряс

удалить зерно из соломы

исправляющая

Всп.1

11. Удаление соломы

Соломотряс

удалить солому из комбайна

транспортная

Всп.2

 

Модель процесса преобразований растений в зерно («процессная» модель) показывает, что выгрузной шнек, когда он перемещает зерно из бункера комбайна в кузов транспортного средства, фактически выполняет «транспортную» операцию. А ранг функции транспортной операции «вспомогательный». Следовательно, шнек выполняет «вспомогательную» операцию, а значит, он не может быть «главным рабочим органом» комбайна.

Так какой же компонент комбайна является его «главным рабочим органом»?

Это тот, который выполняет «создающую» операцию в процессе преобразований растений в зерно. Создающая операция – это такая операция технологического процесса, которая необратимо изменяет параметр обрабатываемого объекта (материала, заготовки) в соответствии с заданными требованиями.

Чтобы определить «создающую» операцию необходимо сформулировать главную функцию процесса обработки растений комбайном. Для этого необходимо посмотреть, что подаётся на вход процесса и что получается на выходе. На вход процесса обработки растений комбайном поступают растения, находящиеся на поле, а на выходе получается очищенное зерно. Следовательно, главная функция процесса обработки растений: «получить зерно (согласно определённым требованиям)». 

Та операция процесса обработки растений, на которой мы получаем зерно из растений, будет «создающая». Такая «создающая» операция – это операция «выделения зерна из колосьев растений», следовательно, и ранг функции этой операции - «основная».

Часть комбайна, которая выполняет эту операцию, является его «главным рабочим органом», простейшая конструкция которого состоит из рабочей пары – молотильного барабана и решета подбарабанья (см. рис. 8).

 

  

Рис. 8. «Главный рабочий орган» комбайна – молотильный барабан и решето подбарабанья.

Если мысленно удалить из комбайна молотильный барабан и решето подбарабанья, то он перестанет быть комбайном т.к. не сможет выполнять свое назначение.

А что же делают все остальные части комбайна?

Они подготавливают растения к выполнению этой «создающей» операции и доделывают то, что не смог качественно сделать «главный рабочий орган». Например, они срезают растения и подают их к молотильному барабану, вытрясают зёрна, оставшиеся в соломе, удаляют «сор», который попадает в зерно в процессе его обработки, перемещают зерно и растительную массу от одного «участка» обработки к другому и затем перемещают зерно в бункер для временного хранения и т.д. То есть, они выполняют «вспомогательные» операции («подготовительные», «исправляющие», «транспортные», «измерительные»).

Как «процессная» модель помогает выбрать компоненты для «свёртывания» ТС?

Чтобы повысить идеальность ТС, прежде всего, надо попытаться удалить все «вспомогательные» операции из процесса преобразований «изделия», осуществляемого этой ТС. Если какие-либо операции исключаются из процесса, то становятся ненужными и компоненты ТС, выполняющие эти операции.

В первую очередь стараются исключить «исправляющие» операции [8]. А представление ТС в виде «процессной» модели как раз помогает выявить компоненты, выполняющие эти «исправляющие» операции и сформулировать условия свёртывания для их удаления.

Если же «исправляющую» или другую вспомогательную операцию не получается исключить из процесса, то можно попытаться перенести функцию этой операции на другие компоненты  ТС, а сам компонент, выполнявший эту операцию, удалить из состава ТС (пример, см. в работе [9]).

Надо стремиться к тому, чтобы в технологическом процессе осталась только одна операция – «создающая» (пример см. в работе [10]) или чтобы этот процесс вообще стал ненужным. Самый «идеальный» процесс – это когда его нет, а «изделие» мы получаем в требуемом количестве и качестве, в заданном месте и в заданное время.

Выводы

  1. Все ТС предложено условно разделять на 2 типа: первый – ТС с одним «рабочим органом» и второй – ТС с несколькими «рабочими органами».
  2. Для анализа ТС с несколькими «рабочими органами» предложено дополнительно использовать модели и правила, применяемые для анализа и «свёртывания» технологических процессов.
  3. Предложен дополнительный критерий для определения «главного рабочего органа» в ТС с несколькими «рабочими органами» - «главным рабочим органом» в ТС является тот компонент, который выполняет «создающую» операцию в процессе преобразований «изделия».
  4. Предложен дополнительный критерий для выбора компонента для «свёртывания» в ТС с несколькими «рабочими органами» - в первую очередь стараются «свернуть» компоненты, выполняющие «исправляющие» операции в процессе преобразований «изделия», поскольку они исправляют недостатки, возникшие на предыдущих операциях. Затем «сворачивают» компоненты, выполняющие остальные «вспомогательные» операции: «транспортную», «измерительную»,   «подготовительную».

 

 Литература

Альтшуллер Г.С., Творчество как точная наука. 2-е изд., доп. Петрозаводск: Скандинавия, 2004.

Саламатов Ю.П., Система законов развития техники (основы теории развития технических систем). Изд. 2-е испр. и доп. Книга для изобретателя изучающего ТРИЗ. INSTITUTE OF INNOVATIVE DESIGN: Красноярск, 1996г.

Основные положения методики проведения функционально-стоимостного анализа: Методические рекомендации. М.: Информ-ФСА, 1991. См. п.п. 3.2.3.9. http://www.triz-summit.ru/ru/section.php?docId=3952

Литвин С.С., Герасимов В.М. Основные положения методики проведения ФСА / Методические рекомендации, части 4 и 5. Журнал ТРИЗ. Обнинск: Протва-Прин, 1992, 3.2 (№6).

Тамберг Ю.Г. Развитие мышления ребенка с использованием методик ТРИЗ. Как найти главные части и связи?  http://triz.natm.ru/sistem/sis_06.htm

Хубка В. Теория технических систем. М. Мир, 1987. См. стр. 49, рис. 4.6.

Девойно Devoino I.G., Skuratovich A.I., Idealization of Engineering Systems through Trimming: Engineering Systems as Technological Processes. TRIZ Future Conference 2002. Strasbourg, France: ETRIA, European TRIZ Association, http://www.trizminsk.org/e/20130501.htm 

Любомирский А., Литвин С., Закономерность развития технологических процессов. См. в работе «Законы развития технических систем», п.п. 5.1.2 «Закон повышения свёрнутости». GEN3 Partners, 2003, http://www.metodolog.ru/00800/00800.html

Скуратович А.И., Чуксин П.И., Шпаковский Н.А., Совершенствование очёсывающей жатки с помощью метода «ФСА+ТРИЗ», http://www.trizminsk.org/e/20130424.htm, http://www.metodolog.ru/01343/01343.html  

Герасимов В.М., Литвин С.С. Учет закономерностей развития техники при проведении ФСА технологических процессов. В книге Практика проведения ФСА в электротехнической промышленности. /Под ред. М. Г. Карпунина. - М.: Энергоатомиздат, 1987

 

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Комментарии

Re: Как «процессная» модель помогает определить «рабочий ...

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Работа хорошая. Тем не менее, автор, сказав "А" почему-то не сказал следующее из этого "Б". Сейчас я поясню...
То, что искусственную систему, представляющую собой конструкцию желательно рассматривать с точки зрения того, какую операцию (или набор операций) она производит с объектом этой искусственной системы и как это помогает при определении порядка свёртывания, показано на примере. Это то самое "А".
С моей точки зрения работа бы выиграла если бы было также показано на каком-нибудь примере также и то, что и процесс с несколькими вроде как создающими операциями желательно рассматривать с точки зрения того на создание какого элемента (основного или вспомогательного) направлены эти создающие операции, что помогает при определении порядка свёртывания, но уже для операций процесса. Это то самое "Б".
Замечу, что такой подход где-то объединяет методику свёртывания технологических процессов с поэлементным анализом объекта процесса и позволяет производить свёртывание операций целыми "пучками".

помогите понять использование «процессности»

Всегда познавательно читать и слушать Александра Ивановича - просто и содержательно рассказывает. Давно интересуюсь функциональным анализом, а в последнее время увлекся динамичность и поэтому важно разобраться в непонятных пунктах

Помню, что еще когда пару лет назад проходил семинар Александра Ивановича по ФА-ТРИЗ, то поразился новой для меня идее, что ГПФ всегда связана с последним воздействием ТС на объект. Это представляется как раз наиболее простым использованием процессуальной модели ("последний", т.е. крайний в процессе). В новом материале мне даже показалось, что происходит отход от этого простого использования процессуальной модели, поскольку ГПФ отводится от завершающего этапа (с этого и начался материал о комбайне)

Правильно ли я понимаю, что отличие классического использования ФА-ТРИЗ и предлагаемого "процессного" варианта состоит в том и только в том, что без "процесса" (только по компонетному анализу и определению функций) невозможно квалифицировать "создающую" операцию (как такая , "которая необратимо изменяет параметр обрабатываемого объекта (материала, заготовки) в соответствии с заданными требованиями") Т.е., чтобы выявить необратимость изменения параметра обрабатываемого объекта как раз и необходимо описать процесс обработки?

В этой же связи не очень понял насколько отличаются понятия "операция" и "функция" - в работе как мне кажется чуть ли не отождествляются, поскольку формулировки в соответствующих двух столбцах отличаются лишь стилистически. Поскольку это слишком коварное отождествление (переход от "взаимодействия" к "операции"), то, видимо, чего-то важного не понимаю - подскажите, пожалуйста!

С уважением, Александр

Re: Как «процессная» модель помогает определить «рабочий ...

Изображение пользователя GIP.

Скуратович А.И. wrote:

Следовательно, выгрузной шнек не является «главной частью» комбайна, а значит и функция, которую он выполняет, не является главной функцией комбайна.

Итак, правила формулирования функций для ТС [3] выводят нас на то, что выгрузной шнек выполняет главную функцию комбайна, а другие правила [5] и инженерная интуиция говорят нам, что это не так.

Как быть? Как правильно сформулировать главную функцию ТС и на какой теоретический фундамент можно опереться при этом?

Как «процессная» модель помогает определить «рабочий орган» в ТС?

Для преодоления обозначенного противоречия предлагается рассматривать не только саму ТС (её структурно-функциональную модель), но и процесс преобразований «изделия», который она осуществляет [6], [7].

Так в примере с комбайном мы можем рассмотреть процесс преобразований растений на поле в зерно, который осуществляется частями комбайна, и провести анализ его операций (см. рис. 6).

Хм... Довольно странный путь выхода на понимание главной функции комбайна. Тем более, что в интернете есть понятное определение, что представляет собой самоходное устройство  для уборки зерновых.

Зерноубо́рочный комба́йн — сложная зерноуборочная машина (жнея-молотилка), выполняющая последовательно непрерывным потоком и одновременно: срезание хлеба (то есть растения), подачу его к молотильному аппарату, обмолот зерна из колосьев, отделение его от вороха и прочих примесей, транспортировку чистого зерна в бункер и механическую выгрузку из него.

Одна из важнейших сельскохозяйственных машин, способная выполнять сразу несколько различных операций. Например, зерноуборочный комбайн срезает колосья, выбивает из колосков зёрна и очищает зёрна струёй воздуха. Сложная машина выполняет функции трёх простых — жатки, молотилки и веялки.

Из этого определения вполне ясно следует, что главнвя функция такого комбайна - последовательное выполнение  непрерывным потоком и одновременно операций  срезания колосьев растения, подачи его к молотильному аппарату, обмолота зерна из колосьев, отделения его от вороха и прочих примесей, транспортировки чистого зерна в бункер и механической выгрузки из него.

Quote:
Так какой же компонент комбайна является его «главным рабочим органом»?

Это тот, который выполняет «создающую» операцию в процессе преобразований растений в зерно.

Это не совсем так - преобразуется не растение, а зерно, из состояния прикрепления его  к колосу растения в состояние отделенности от растения и возникающих технологических отходов и примесей.

Quote:
Создающая операция – это такая операция технологического процесса, которая необратимо изменяет параметр обрабатываемого объекта (материала, заготовки) в соответствии с заданными требованиями.

Чтобы определить «создающую» операцию необходимо сформулировать главную функцию процесса обработки растений комбайном. Для этого необходимо посмотреть, что подаётся на вход процесса и что получается на выходе. На вход процесса обработки растений комбайном поступают растения, находящиеся на поле, а на выходе получается очищенное зерно.

На мой взгляд, создающих операций в комбайне несколько., иначе непонятен смысл признака "одновременно".

Quote:
Следовательно, главная функция процесса обработки растений: «получить зерно (согласно определённым требованиям)». 

Скорее - создание кучи отдельных зерен :)

 

Re: Как «процессная» модель помогает определить «рабочий ...

Работа очень симпатичная и сам Александр Иванович был очень убедителен. Только вот ранжирование функций последний раз я видел году как бы не в 2003. В более поздние времена уже не удавалось на это посмотреть, поскольку было ясно, что это ранжирование не имеет отношения к реальным проблемам объекта. Давно уже  возможность определять претендентов на сворачивание ищется через выявление уровня конфликтности наряду с уровнем полезности элемента. (да уже и это устарело основательно).

Любопытным в работе показалось отнесение к основным не всех действий над объектом обработки, а только создающих.

Проблему же обилия операций в комбайне не вижу как требующую какого-то специального рассмотрения. Комбайн - это по сути небольшой завод на колесах. Или технологическа линия, если хотите. Тот факт, что он обозначается как единый объект, не делает его устройством в чистом виде. Совокупность устройств, распределенных в достаточно большом объеме. Можно для простоты называть его объектом, чтобы не путать с системами как устройствами для реализации уникальных, единичных функций.

Re: Как «процессная» модель помогает определить «рабочий ...

Идея "создающей операции" кажется мне очень привлекательной.

При этом боюсь показаться скрягой, но мне кажется, что если бы авторы определили ГФ в соответствии с тем, что вообще подразумевается под понятием "функция" в ТРИЗ, то было бы несколько проще пользоваться их находкой.

"получить зерно" - это не функция в принципе, поскольку она определяет не результат действия (изменение параметра системы), а только конечное значение. Функция должна учитывать оба состояния объекта - и начальное, и конечное, и описывать разницу между ними. Начального состояния нет - и в результате возникают некоторые "непонятки".

Например, можно сформулировать эту "функцию" и так: "получить очищенное зерно" (разве это не есть "заданное требование"? спросите у комбайнеров, можно ли считать неочищенное зерно годным изделием...). И тогда "создающей функцией" будет очистка зерна, а не его отделение от стебля.

Но очистка зерна от мусора не имеет прямого отношения к исходному продукту - растению, и поэтому едва ли может рассматриваться в качестве главной функции (так же, как и последующая его транспортировка в кузов).

Я бы предложил следующий алгоритм выявления "создающей операции":

  1. Описать исходное и конечное состояния обрабатываемого продукта.
  2. Найти главный параметр, характеризущий различие между этими состояниями, исходя из требований потребителя к продукту работы ТС.
  3. Описать изменение этого параметра в результате действия ТС в виде функции.
  4. Выявить ту технологическую операцию, на которой это изменение возникает (эта функция реально выполняется). Она и будет "создающей операцией".

В этом случае и для комбайна, и для автомобиля, и для компьютера не будет проблем типа описанной авторами.

P.S. Не очень понял предыдущий комментарий. ОК, комбайн будем рассматривать как "завод на колесах". А, например, транспортный самолет - не будем? А автомобильный двигатель?..

еще бы пример применения

priven wrote:
Я бы предложил следующий алгоритм выявления "создающей операции":

  1. Описать исходное и конечное состояния обрабатываемого продукта.
  2. Найти главный параметр, характеризущий различие между этими состояниями, исходя из требований потребителя к продукту работы ТС.
  3. Описать изменение этого параметра в результате действия ТС в виде функции.
  4. Выявить ту технологическую операцию, на которой это изменение возникает (эта функция реально выполняется). Она и будет "создающей операцией".

В этом случае и для комбайна, и для автомобиля, и для компьютера не будет проблем типа описанной авторами.

Александр Ильич, с учетом Вашего же анализа варианта "очищенного зерна" проблемы выполнения алгоритма могут возникнуть - например, я не до конца понял какую создающую функцию комбайна по этому алгоритму следует получить. Не могли бы Вы для примере по шагам это получение описать? А если опишите по этому алгоритму создающие функции и для других "фабрик", то тем более алгоритм понятнее станет!

С уважением, Александр

Re: еще бы пример применения

Ромащук Александр wrote:

priven wrote:
Я бы предложил следующий алгоритм выявления "создающей операции":

  1. Описать исходное и конечное состояния обрабатываемого продукта.
  2. Найти главный параметр, характеризущий различие между этими состояниями, исходя из требований потребителя к продукту работы ТС.
  3. Описать изменение этого параметра в результате действия ТС в виде функции.
  4. Выявить ту технологическую операцию, на которой это изменение возникает (эта функция реально выполняется). Она и будет "создающей операцией".

В этом случае и для комбайна, и для автомобиля, и для компьютера не будет проблем типа описанной авторами.

Александр Ильич, с учетом Вашего же анализа варианта "очищенного зерна" проблемы выполнения алгоритма могут возникнуть - например, я не до конца понял какую создающую функцию комбайна по этому алгоритму следует получить. Не могли бы Вы для примере по шагам это получение описать? А если опишите по этому алгоритму создающие функции и для других "фабрик", то тем более алгоритм понятнее станет!

С уважением, Александр

ОК.

Итак, берем комбайн.

1. На входе - "растения". На выходе - "очищенное зерно".

2. Чем первое отличается от второго, исходя из требований потребителя?
Варианты (мы с А. Кыниным это докладывали в Киеве на последнем ТРИЗфесте - вполне допускаю и иную систематику, но работаю в этой):

  1. Срок (остаток времени)
  2. Скорость
  3. Период, частота
  4. Фаза цикла
  5. Направление движения
  6. Положение в пространстве
  7. Габариты в пространстве
  8. Форма, геометрические пропорции
  9. Импульс (количество движения)
  10. Дисперсность (размеры частиц)
  11. Температура (внутренняя энергия)
  12. Концентрация вещества
  13. Характер движения
  14. Структура
  15. Связь, целое и части
  16. Внутреннее состояние (агрегатное, химическое и т.д)

В моем представлении - быть может, ошибочном - главное отличие выхода от входа идет по параметру № 15 - "связь, целое и части".

3. Описать изменение этого параметра в виде функции. По параметру № 15 есть четыре варианта:

  • соединять (устанавливать связь)
  • разъединять / отделять / изолировать
  • фиксировать связь
  • (регулировать связь во времени) - не знаю, как это назвать одним словом.

Из этих вариантов явно просится "отделять". Конкретно - отделять зерна от растения.

4. Какая операция выполняет эту функцию? - Именно та, которая и указана в статье.

 

Следующий пример - автомобиль. Неважно, грузовой или пассажирский. Для определенности возьмем грузовой. Итак:

1. На входе - груз в точке А. На выходе - груз в точке Б.

2. Главный параметр, определяющий различие, - № 6, положение в пространстве.

3. Для параметра № 6 есть четыре варианта функций:

  • Отдялять
  • Приближать
  • Удерживать
  • Перемещать

Выбор, как мне кажется, очевиден: "перемещать". Конкретно - перемещать груз из исходной к конечной точке пространства. (Функция должна характеризовать различие между НАЧАЛЬНЫМ и КОНЕЧНЫМ состояниями объекта).

4. Какая операция выполняет эту функцию? Уж точно не выгрузка, согласитесь.

 

Пример № 3 - компьютер. Конечно же, он делает множество всевозможных операций, да и вообще работает с информацией, а не с веществом. Поэтому давайте конкретизируем: пускай компьютер, к примеру, переправляет электронную почту (можно взять и любую другую операцию - конкретика изменится, но общий подход останется тем же самым).

1. Исходное состояние - "написанное письмо" (намеренно не формулирую в терминах двоичных кодов, интернет-протоколов и т.д., а так, чтобы было доступно для понимания обычному человеку). Конечное состояние - "письмо, посланное адресату" (дальнейшее компьютер уже не делает - точнее, делает, но не ЭТОТ компьютер).

2. Главный параметр, отличающий исходное состояние от конечного: №4, фаза цикла

3. Для этого параметра есть четыре варианта функций:

  • синхронизировать
  • десинхронизировать
  • фиксировать фазу
  • регулировать (требуемым образом изменять) фазу

Выбираю последний вариант (с оговоркой: при приеме, а не передаче почты, главным может оказаться первый).

4. На какой операции выполняется эта функция? На операции передачи сообщения в Сеть. Эта операция и является в данном случае создающей.

P.S. Упомянутый доклад, посвященный формулированию функций, вызвал в свое время жгучее возмущение у нашего Редактора, но, тем не менее, после существенной корректировки был принят на конференцию и был воспринят публикой вполне благоприятно. Доклад был опубликован на русском языке и, если этого захочет Редактор, нет проблем выложить его и на сайте.

Re: еще бы пример применения

Спасибо, Александр Ильич, стал чуть более понятен алгоритм!

В сущности тогда остаются два вопроса:

1. Насколько он необходим, если результат (например, по комбайну из статьи) такой же, как и без использования алгоритма, а применение достаточно ресурсоемко (начиная со второго шага)? Есть ли "контрльные примеры", по которым результат применения принципиально отличен от намеченного в статье способа выделения "создающей операции"?

2. Насколько детализация второго и дальше шагов может решить проблему "спонтанности" выделения первого шага. Думаю, что примерно с этим Вы столкнулись при выделении "создающей операции" компьютера (пришлось обозначать функцию скорее сервера)? Мне, например, не понятно обозначение начального звена продукта для комбайна как "растение", а конечного - как "очищенное зерно". Вспоминая свои детские сельские лета могу сказать, что тут можно выделить разные функции. Например, одно дело "очистить зерно" - для этого можно молотить по колоьям растущего растения, что с одной стороны сразу решает проблему "отделения от растения", но создает проблему с "перемещением и сбором в емкости". Наоборот, можно отделять зерно (вместе с шелухой) перемещать в емкости, а вот окончательно отделять зерно где-то возле элеватора. Ну и т.п. Эта проблема в целом как раз и обозначена в статье А.И.Скуратовича - как и то, что не обязательно конечная операция процесса является "создающией". Насколько эта проблема учтена в алгоритме мне не совсем понятно

С уважением, Александр

ПС: кстати, указанная Вами схема параметров и т.п. насколько я помню активно обсуждалась на форуме (сам участвовал) - или Вы имеете в виду какой-то усовершенствованный материал?

Re: еще бы пример применения

Изображение пользователя GIP.

priven wrote:

Итак, берем комбайн.

1. На входе - "растения". На выходе - "очищенное зерно".

2. Чем первое отличается от второго, исходя из требований потребителя?

На входе - ядра (большого числа отдельных) зерновых колосьев, выросших из земли. Которые зерном (т.е. большим объемом отдельных зерен) становятся только в кузове автомобиля (это выход)..  Поэтому должна иметь место функция "вылущивание"  зерен из колоса. Комбайн в данном случае делает это методом молотьбы.

 

Re: еще бы пример применения

Ромащук Александр wrote:

Спасибо, Александр Ильич, стал чуть более понятен алгоритм!

В сущности тогда остаются два вопроса:

1. Насколько он необходим, если результат (например, по комбайну из статьи) такой же, как и без использования алгоритма, а применение достаточно ресурсоемко (начиная со второго шага)? Есть ли "контрльные примеры", по которым результат применения принципиально отличен от намеченного в статье способа выделения "создающей операции"?

Александр Николаевич, я не ставил себе целью добиться принципиального отличия моих результатов от авторских. Моя цель была в несколько ином: (а) показать некоторую многозначность и ограниченность авторской трактовки, (б) показать, что некоторое уточнение позволяет в какой-то мере устранить эту многозначность и ограниченность.

Я уже писал, что если строго (!) руководтвоваться авторскими рекомендациями, то "создающей" операцией для комбайна будет на отделение зерен, а их очистка: неочищенное зерно не является тем продуктом, который можно использовать, а очистка - это операция, создающая столь же необратимое изменение начального продукта, как и отделение зерен от плевел, причем - последняя такая операция (транспортер, теоретически, можно заставить работать в обратном направлении, а очиститель - нет!).

С другой стороны, для автомобиля, в трактовке авторов, "создающей операции" не существует в принципе: любая операция принципиально обратима, и груз, доставленный из пункта Б в пункт А, это же транспортное средство всегда может доставить и в обратном направлении.

Я и пытался эти дефекты преодолеть. Получилось ли - судить не мне.

 

2. Насколько детализация второго и дальше шагов может решить проблему "спонтанности" выделения первого шага. Думаю, что примерно с этим Вы столкнулись при выделении "создающей операции" компьютера (пришлось обозначать функцию скорее сервера)?

Конечно же, Вы правы: пользовательский компьютер посылает письмо не вообще "в Сеть", а на почтовый сервер. А почтовый сервер тоже посылает письмо не "в Сеть", а на сервер провайдера. А провайдер... много там всяких шагов на пути имеется. Но я заранее оговорился, что пытался сформулировать этот процесс языком, доступным для обычного человека. Есть ли там какой-то сервер или нет - не его ума дело, как мне кажется.

Мне, например, не понятно обозначение начального звена продукта для комбайна как "растение", а конечного - как "очищенное зерно".

Я действую в логике авторов статьи. Как работает комбайн на самом деле - простите, не видел. Просто верю авторам. Вам здесь виднее. Я жил на окраине города и жил в селе, но с зерном дела не имел.

Эта проблема в целом как раз и обозначена в статье А.И.Скуратовича - как и то, что не обязательно конечная операция процесса является "создающией". Насколько эта проблема учтена в алгоритме мне не совсем понятно

В моем алгоритме "создающей" является  любом случае та операция, которая переводит значение важнейшего (для потребителя) параметра изделия из начального состояния в конечное. Она, естественно, может состоять из более мелких операций - но тогда надо опуститься а уровень ниже и повторить всё сначала. Если непонятен изменяемый параметр - то как можно говорить об операции? Простите - я по образованию технолог...

Будет ли эта операция конечной или нет - это уже как получится... Вижу здесь не "проблему", а, скорее, излишнее требование, чтобы эта операция была именно последней. Как, впрочем, и авторы статьи.

ПС: кстати, указанная Вами схема параметров и т.п. насколько я помню активно обсуждалась на форуме (сам участвовал) - или Вы имеете в виду какой-то усовершенствованный материал?

Обсуждалась, но так и не была опубликована в цельном виде. Никоим образом не настаиваю на (повторной) публикации. Кто сильно захочет - тот или найдет доступ к упомянутому изданию, или просто отправит мне письмо в личку, и я перешлю ему текст доклада и презентацию.

 

Re: еще бы пример применения

GIP wrote:

На входе - ядра (большого числа отдельных) зерновых колосьев, выросших из земли. Которые зерном (т.е. большим объемом отдельных зерен) становятся только в кузове автомобиля (это выход)..  Поэтому должна иметь место функция "вылущивание"  зерен из колоса. Комбайн в данном случае делает это методом молотьбы.

Не влозражаю, Геннадий Иванович! Но тогда надо как-то учесть, что эти ядра соединены на входе с чем-то еще (колосом?), а на выходе - разъединены. И что это в итоге меняет по сравнению с моим вариантом?

Молотьба - это принцип действия. А ее функция - "отделять зерно от колоса". Или нет - тогда что такое функция, и какую функцию выполняет комбайн по отношению к колосу и зерну при молотьбе?

Re: еще бы пример применения

Изображение пользователя GIP.

priven wrote:
GIP wrote:
На входе - ядра (большого числа отдельных) зерновых колосьев, выросших из земли. Которые зерном (т.е. большим объемом отдельных зерен) становятся только в кузове автомобиля (это выход)..  Поэтому должна иметь место функция "вылущивание"  зерен из колоса. Комбайн в данном случае делает это методом молотьбы.

Не возражаю, Геннадий Иванович! Но тогда надо как-то учесть, что эти ядра соединены на входе с чем-то еще (колосом?), а на выходе - разъединены. И что это в итоге меняет по сравнению с моим вариантом?

Ваша ошибка, на мой взгляд, состоит в неправильном выборе целого. В частности, не учитывается, что колосья растут из земли. Значит, и земля есть составная часть целого. И если Вы колосья от нее не отделите, дальше ничего не будет. На земле , кроме того, есть не только колосья, а и камни, другие предметы, которые тоже надо отделять (или же - не допускать внутрь комбайна). Который, повторюсь, есть "сложная зерноуборочная машина (жнея-молотилка), выполняющая последовательно непрерывным потоком и одновременно: срезание хлеба (то есть растения), подачу его к молотильному аппарату, обмолот зерна из колосьев, отделение его от вороха и прочих примесей, транспортировку чистого зерна в бункер и механическую выгрузку из него".

Quote:
Молотьба - это принцип действия. А ее функция - "отделять зерно от колоса". Или нет - тогда что такое функция, и какую функцию выполняет комбайн по отношению к колосу и зерну при молотьбе?

Молотьба - лишь часть техпроцесса обработки отдельных колосьев с ядрами, а не принцип действия всего комбайна. 

Это вполне следует из схемы его работы.

Другими словами, комбайн выполняет одновременно несколько необходимых и достаточных действий, а не одно какое-либо.

Re: еще бы пример применения

GIP wrote:
Другими словами, комбайн выполняет одновременно несколько необходимых и достаточных действий, а не одно какое-либо.

Снова не возражаю. Но самолет и, тем более, аэропорт тоже совершают немало действий - а функция и у того, и у другого вполне определенная: "перемещать пассажиров и грузы из точки А в точку Б". При этом грузы и одежда временно отделяются от пассажиров, отходящий поток газов от сопла, пассажиры изолируются от окружающего воздуха, экипаж от пассажиров и т.д. - но это всё вторичные преобразования, необходимые для выполнения этой основной функции.

Согласитесь все же, что аэропорт - это, как минимум, не менее сложный и многофункциональный "завод", чем комбайн, - но главная функция от этого не исчезает и ее главный параметр не "расплывается".

В случае комбайна, на входе мы имеем зерно, прикрепленное к колосу, прикрепленному к земле, к которой прикреплены камни, насекомые и прочая нечисть. На выходе - зерно, очищенное от всего этого. Но это ведь не отменяет того факта, что зерно надо отделить именно от того, к чему оно непосредственно "привязано" в исходном продукте, - к "колосу" (или к той его части, которая его тем или иным способом удерживает). Не будь оно туда "привязано" - комбайн был бы вообще не нужен (или его принцип действия был бы совершенно другим). А если колос не будет прикреплен к земле - комбайн будет работать точно так же, только проще, поскольку не надо ничего срезать. 

Так, во всяком случае, я понимаю логику авторов: выделить ту функцию, невыполнение которой "разрушает" систему.

Re: еще бы пример применения

Изображение пользователя GIP.

priven wrote:

GIP wrote:
Другими словами, комбайн выполняет одновременно несколько необходимых и достаточных действий, а не одно какое-либо.

В случае комбайна, на входе мы имеем зерно, прикрепленное к колосу, прикрепленному к земле, к которой прикреплены камни, насекомые и прочая нечисть. На выходе - зерно, очищенное от всего этого. Но это ведь не отменяет того факта, что зерно надо отделить именно от того, к чему оно непосредственно "привязано" в исходном продукте, - к "колосу" (или к той его части, которая его тем или иным способом удерживает). Не будь оно туда "привязано" - комбайн был бы вообще не нужен (или его принцип действия был бы совершенно другим). А если колос не будет прикреплен к земле - комбайн будет работать точно так же, только проще, поскольку не надо ничего срезать. 

Так, во всяком случае, я понимаю логику авторов: выделить ту функцию, невыполнение которой "разрушает" систему.

Логику авторов, на самом деле, понять сложно. 

Например, если мы попытаемся сформулировать главную функцию такой ТС как зерноуборочный комбайн (в дальнейшем комбайн) по правилам [3], то у нас получится следующая формулировка: «переместить зерно из бункера комбайна в кузов транспортного средства» (см. рис. 2).

Потому что то, что в цитате  предлагается признать главной функцией комбайна то, что , не отвечает ее смыслу, следующему из определения понятия "зерноуборочный комбайн". И все это, на мой взгляд, потоиу, что авторы используют правила формулирования из [3] без оглядки на смысл  понятия ТС, данного там.

2.2. Техническая   система   —совокупность   материальных   элементов (компонентов),   предназначенная   для   удовлетворения   какой-   либо потребности человека (общества) или технической системы более высокого  иерархического  уровня,  обладающая  хотя  бы  од  ним свойством, выходящим за сумму свойств составляющих ее элементов (компонентов).

 

2.3.1. Подсистема — система, входящая в состав анализируемой ТС.

Что и привело их к подмене смысла главной функции - ею предлагается считать ту, которая на самом деле функцией подсистемы комбайна..

Разве зерно на поле выращивают именно и только для погрузки ее в бункер транспортного средства?

Re: Как «процессная» модель помогает определить «рабочий ...

Геннадий Иванович,

После событий известного, не столь уж давнего времени я предпочту воздержаться от обсуждения на данном сайте "философических" вопросов, типа "для чего выращивают зерно?" или "для чего разводят собак?". А то, что главная функция системы совпадает с функцией одной из ее подсистем (не обсуждаю, какой именно), не является для меня какой-то несусветной чушью: функцию "всей системы" всегда выполняет какая-то ее конкретная часть. Оно так и в физике, и в химии, и в психологии... чего ж удивляться, что и в технике тоже?

 

Subscribe to Comments for "Как «процессная» модель помогает определить «рабочий орган» в технической системе и провести её «свертывание»"