Тема №1: «Техніка як самостійний клас  суспільних явищ»

Мета: вивчення основних законів техніки та їх особливостей, станів розвитку техніки, класифікацію поділу систем за походженням.

План

1.1.Закони техніки та їх особливості

1.2. Етапи розвитку техніки

1.3 Технічні і машинні системи

 

1.1.Закони техніки та їх особливості

У даний час можна виділити чотири об'ємних за своїми проявами і поширеністю класи об'єктів:

1) нежива природа;

2) жива природа;

3) техніка;

4) людина.

За час свого існування людством були одержані і систематизовані прикладні і фундаментальні знання про навколишній світ: закони фізики, хімії, астрономії про неживу природу, закони біології про живу природу, закони життя І розвитку суспільства. При цьому кількість наукових законів і точність їх формулювання з часом зростають, і такни процес нескінченний.

Таким чином були описані три з чотирьох виділених класів об'єктів.

Такий об’ємний в даний час клас об’єктів як техніка, не дивлячись на численні знання про неї, на опис конструкцій і способів розрахунку пристроїв, що використовуються, опис технології їх виготовлення і вживання, із здивуванням слід констатувати, що серед величезного об’єму різноманітної інформації про техніку немає фундаментальних знань у вигляді законів, аналогічних законам фізики, хімії, біології. Проте техніка утворює специфічний, відносно самостійний клас суспільних явищ, що, у свою чергу, дозволяє ставити питання про існування відповідного специфічного класу законів і закономірностей, які властиві техніці і не відносяться до інших суспільних явищ [1].

У зв’язку з цим виникають питання. Чи існують взагалі об’єктивні закони техніки? А якщо існують, то чому вони до цього часу невідомі? А якщо не існують, то чому техніка, на відміну від всієї матеріальної решти світу може існувати і розвиватися без своїх специфічних законів? Слід зазначити, ще об’єктивними закони техніки можуть називатися тому, що вони властиві самі? техніці, існуючим об'єктам техніки і не залежать від волі і свідомості їх творців Аналіз історії людства дозволяє стверджувати, що єдині об’єктивні закони будови і розвитку техніки існують. І цей факт можна обґрунтувати на приклад існування в кам’яному столітті одноманітних знарядь праці у народів, які ні мали зв’язків між собою.

Історія техніки рясніє також прикладами, які підтверджують, що засобі реалізації нової реальної потреби винаходять незалежно і. практично одночасні в декількох місцях або країнах. На підтвердження цього можна привести приклад одночасної незалежної появи значного винаходу в декількох місцях - книгодрукування (табл. 1.1) [2].

Аналіз фактичного матеріалу історії техніки показує, що спільність технічних засобів визначається спільністю властивостей, сил і законів природи, що лежать в основі техніки, спільністю закономірностей розвитку матеріального виробництва і залежних від нього умов соціального життя, спільністю біологічних і соціальних потреб людини, знаряддям задоволення яких служить техніка, спільністю витікаючих зі всіх цих чинників вимог до функцій технічних засобів і їх форм, спільністю розвитку людського пізнання, принципів і закономірностей технічної творчості [3].

Таблиця 1.1.

Винахід книгодрукування

 

Усе вищесказане дозволяє стверджувати, що єдині закони будови і розвитку техніки існують і їх формулювання та аналіз дозволять описати такий об’ємний і систематизований клас об’єктів. Це сприятиме вдосконаленню технічних систем, а зважаючи на тісний взаємозв’язок усіх класів об’єктів (нежива природа, жива природа, техніка, людина) удосконаленню людини і людського суспільства.

 

1.2. Етапи розвитку техніки

В історії розвитку техніки виділяють чотири основних, якісно відмінних один від одного етапів розвитку техніки [2]:

1) епоха ручного знаряддя, де основні функції виробництва є функціями праці і регулюються суб’єктом, його дієздатною робочою силою;

2) епоха механізації, де виконавча або робоча функція праці, а вслід за нею і енергетична і передавальна функції перестають бути функціями суб’єкта; вони передаються штучним виробничим системам, що складаються з трьох основних ланцюгів - енергетичної машини, передавального пристрою і робочої машини, яка є гегемоном в цій системі;

3) епоха детермінованих автоматизованих виробничих систем, де функція контролю і корекції регулярно протікаючого технологічного процесу, функція, заснована на реакціях органів чуття людини, передасться блоку управління штучної виробничої системи;

4) епоха недетермінованих виробничих систем, що керуються та удосконалюються самостійно, де від суб’єкта об’єктивним чинникам виробництва передається ряд логічних операцій, включаючи аналіз ситуації і ухвалення рішень, не запрограмованих в пам’яті управляючого блоку.

Узагальнюючи вислови різних авторів, можна відзначити, що при обробці будь-якого матеріального предмета праці у всі часи доводиться виконувати чотири функції [4], які подані нижче.

1. Технологічна функція, яка пов’язана з перетворенням або переміщенням предмета праці із заданого початкового стану в заданий кінцевий стан або стабілізацією (збереженням) його властивостей.

Технологічну функцію реалізує головний функціональний елемент технічної системи, який частіше називають робочим органом. Він безпосередньо взаємодіє з предметом праці. Опис технологічної функції часто співпадає з описом функції складної TS, яка реалізовує дві і більше з чотирьох функцій.

2. Енергетична функція, реалізація якої пов’язана з отриманням енергії, необхідної для виконання технологічної функції. Функціональний елемент, що виконує енергетичну функцію, звичайно називають приводом або джерелом енергії. Він через посередництво робочого органу діє на предмет праці.

3. Функція управління процесом обробки предмета праці

реалізується за допомогою системи управління, яка звичайно визначає або вимірює значення деяких параметрів предмета праці і залежно від значень цих параметрів змінює певні параметри робочого органу і джерела енергії.

4. Функція планування або ухвалення рішень. Ця функція реалізується за допомогою системи планування, яка формує (задає) початкові дані для роботи системи управління і в цілому TS.

Ці чотири функції дозволяють чітко виділити чотири стадії в розвитку техніки, тут мається на увазі розвиток як окремих класів TS, так і техніки в цілому.

Слід зазначити, що чотири розглянуті функції (технологічна, енергетична, управління і планування) реалізуються при обробці будь-якого матеріального предмета праці, що масова реалізація за допомогою технічних засобів кожної з чотирьох функцій приводить до якісних, революційних змін в розвитку техніки, в економіці і житті людей.

 

1.3 Технічні і машинні системи

Подібно тому як близько 500 років тому було нелегко розглядати в рамках єдиного поняття «художній твір» скульптуру і літературні твори, і в даний час поки що важко знайти точне узагальнююче визначення для технічних засобів [5]. Справа не тільки у відмінності їх форм, функцій і рівня складності, але і у відмінності принципів їх дії, що використовуються для досягнення необхідних результатів. Хоча багато термінів використовуються в деяких галузях техніки вже давно, їх зміст визначається в основному інтуїтивно. Можливі два підходи до проблеми визначення технічного засобу - «абстрактної машини». Перший полягає в переліку всіх елементів, що входять до складу машини (наприклад привід, передавальний механізм, колінчастий вал, втулки, болти і т.д.). Другий підхід полягає в пошуку нового узагальнюючого виразу або терміну. В останньому випадку основна увага при описі технічного засобу приділятиметься його системним властивостям. У науково-технічній практиці більшість термінів вже стала звичною, проте вони використовуються не повсюдно, і полеміка з термінологічних питань не припиняється. У наступних розділах розглянуті вище поняття будуть визначені більш точно.

Виходячи з поняття системи, ми можемо провести поділ систем на класи, наприклад, як показано на рис. 1, за принципом походження систем.

Рис. 1.1. Розділення систем за походженням

 

Із цієї схеми поняття системи стає яснішим, оскільки в ній окремі елементи структури визначаються на підставі загальноприйнятої класифікації галузей знань. Проте завдання теорії технічних систем полягає в класифікації саме технічних систем. Класи, подані в даній схемі, відповідають відомим галузям техніки - машинобудування, електротехніка, будівництво і т.д. Проте такий підхід не дає точного визначення поняття «технічний засіб», оскільки відповідно до схеми його можна потрактувати і як об’єкт машинобудування, і як об’єкт електротехніки і т.д.

Впорядкування систем відповідно до принципів їх дії - механічним, електричним, гідравлічним і тому подібним, також не дозволяє уніфікувати властивості і однозначно визначити класи елементів систем, оскільки вже давно існують гібридні системи.

Усе сказане вище призводить до того, що для позначення «абстрактної машини» доцільно використовувати термін «технічна система». У зв’язку з цим даний навчальний посібник одержав назву «Теорія технічних систем», а не «Теорія машинних систем».

 

Висновки: У даний час виділяють чотири найбільш поширених класів об’єктів: нежива природа, жива природа, техніка і людина. Аналіз історії людства дозволяє стверджувати, що існують єдині об’єктивні закони будови і розвитку всіх перерахованих класів об’єктів, у тому числі технічних систем.

 

Контрольні запитання.

1. Назвіть найпоширеніші класи об’єктів на Землі.

2. Які етапи розвитку техніки склалися у результаті її історичного розвитку?

3. Які функції виконуються технічною системою при обробці технічного об’єкта?

4. Класифікуйте системи за їх походженням.