2.2. Принципы технологизации

2.2. Принципы технологизации

* Принципы системной технологии представляют собой наиболее важные необходимые условия осуществления технологических систем в любой сфере человеческой деятельности.

Эти условия являются вербальными моделями технологизации систем, их структур и процессов.

В комплексе с уже упоминавшимся классическими принципами непрерывности, параллельности и др. предложенные автором принципы – основа для практического применения Закона технологизации и Закона системности, обоснованных и сформулированных в главе 1, и для формальной оценки соответствия модели системы эталону технологической системы, напр., при проектировании или исследовании систем. Так как системная технология представляет собой эмпирическую науку, то сформулированный ниже комплекс принципов допускает трансформацию и трансфиницию на пути построения системы аксиом технологий, удовлетворяющей требованиям непротиворечивости, независимости, истинности, интерпретируемости, полноты, замкнутости и др.

* Принцип однозначного соответствия «цель – процесс – структура»:

В технологической системе для достижения цели изготовления каждого изделия должен реализовываться строго соответствующий ему процесс, осуществляемый с помощью четко определенной структуры; технологическая система описывается множеством таких соответствий, как предусмотренных при ее создании, так и возникших в процессе развития.

Однозначное соответствие представляет собой одну из вербальных моделей общей системы для представления триады «изделие – процесс системы – структура системы» в соответствии с принципом системности.

В промышленных технологических системах применение другой структуры вместо «положенной» для изготовления данного изделия может приводить к аварийным или к трудно исправимым ситуациям. Стремление соблюдать соответствие вариантов изделий вариантам структур и вариантам процессов – обязательное условие осуществимости промышленных технологических систем и обеспечения параметров выходной продукции. Стремление к использованию одной и той же структуры для осуществления одних и тех же процессов характерно, например, и для организационных систем управления. Для промышленной технологической системы причину брака продукции, произошедшего из-за нарушений структуры системы, сразу же можно выявить. В свою очередь, для управленческой системы причины брака в управленческих решениях, произошедшего из-за нарушения принятой структуры или процесса принятия решений, не всегда даже и анализируются в истинном направлении.

В системной технологии принцип однозначного соответствия «цель – структура – процесс» может контролироваться двумя способами: контроль процесса и структуры и контроль достижения цели (контроль выходной продукции).

Во всех технологических системах можно применять оба этих способа.

* Принцип гибкости:

технологическая система должна уметь оперативно перестраиваться, т.е. при необходимости переходить с одного соответствия «цель – процесс – структура» на другое с минимальными затратами ресурсов.

Гибкость является одним из проявлений универсальности действия принципа системности при изменении целей внешней среды, для достижения которых среда создала технологическую систему.

В любой технологии такие ситуации возникают при изменении ассортимента или требований к количеству, свойствам, форме, состоянию выходного продукта. Такие изменения происходят довольно часто в спросе на продукцию системы образования и образовательные технологии должны быть для этого гибкими, способными перестраиваться на выпуск новых специалистов в соответствии с требованиями рынка. Происходят изменения и в спросе на услуги коммуникационных систем. По этой причине и коммуникационные технологии должны удовлетворять принципу гибкости, Это условие относится и к аграрным технологиям и, вообще, ко всем технологическим системам.

В современных условиях гибкость технологических систем – одно из обязательных условий их соответствия требованиям рыночной экономики. Технологические системы, удовлетворяющие этому принципу, с меньшими затратами переносят, напр., условия конверсии оборонных отраслей общественного производства, освоение новых видов продукции, создание «двойных технологий», изменения форм собственности.

* Принцип неухудшающего взаимодействия: транспортно-складские взаимодействия внутри систем и между системами во времени и в пространстве не должны ухудшать параметры ресурсов и изделий или могут ухудшать их в заданных пределах.

Этот принцип отражает требования к машинизации транспортных и складских процессов взаимодействий во времени и в пространстве. Склады (овощехранилища, склады для деталей машин, информационные базы и банки данных и т.д.) и транспорт (грузовые поезда и самолеты, линии связи и т.д.) должны обеспечивать постоянство параметров складируемых и транспортируемых ресурсов между процессами их целенаправленной переработки или допускать их ухудшение в заданных пределах.

Для соблюдения этого принципа должны использоваться процедуры создания и эксплуатации систем, придающие одинаковую важность, как процессам целенаправленного преобразования ресурсов, так и процессам транспортирования и складирования.

Системная технология предлагает модели технологических систем, в которых система взаимодействий и ее элементы, структуры и процессы описываются с такой же полнотой, как и «основная» преобразующая система и ее элементы, структуры и процессы.

* Принцип технологической дисциплины:

во-первых, должен иметь место регламент функционирования технологической системы для каждого соответствия «цель – процесс – структура», во-вторых, должен осуществляться контроль над соблюдением технологического регламента и, в-третьих, должна существовать система внесения изменений в технологический регламент.

Технологическая дисциплина – это проявление совместного действия Закона системности и Закона технологизации. Регламент – это та модель общей системы, которая детализирует однозначное соответствие «цель – процесс – структура» в каждом отдельном случае, с одной стороны. С другой стороны, регламент – это то, что определяет основные отличия между творческим и технологизированым процессами общественного производства.

В понятие технологической дисциплины должно входить и соблюдение установленного регламента на взаимодействие с внешней средой системы – поставщиками и потребителями всех видов ресурсов: информационных, материальных, энергетических, природных и др. Особое значение имеет, как известно, регламент на взаимодействие с природной средой, как одной из важнейших систем внешней (по отношению к конкретной технологической системе) среды.

В современных условиях, когда построение технологий распространилось на все сферы общественного производства, технологическая дисциплина – одно из важнейших условий их нормального функционирования.

* Принцип обогащения:

каждый элемент технологической системы (как и вся система) должен придавать новые полезные свойства (и/или форму и/или состояние) преобразуемому ресурсу (предмету труда) для обеспечения процесса изготовления системой заданного изделия.

Принцип обогащения полезными свойствами, формой, состоянием – это проявление Закона технологизации, отражающее способ сведения исходной невыполнимой задачи изготовления изделия «за один раз» к реализуемой задаче изготовления изделия с помощью комплекса «элементарных» процессов.

Принцип обогащения отражает также необходимость преобразования исходной цели изготовления всего изделия в систему элементарных целей; достижение каждой из этих целей обеспечивается элементарным процессом изготовления «части» свойства и/или формы и/или состояния изделия. Исходное соответствие «цель-процесс-структура» превращается, в силу действия принципа обогащения, в систему соответствий «цель системы-элементарная цель-элементарный процесс-элементарная структура».

Уже отмечалось, что в промышленных технологиях при прохождении через стадии, циклы и операции технологических процессов, преобразуемые ресурсы теряют «ненужные» и приобретают «нужные», заданные качества. По всей видимости, обязательна такая постановка и для любой системной технологии, например, для процессов переработки информации в системах управления, когда после каждого подпроцесса информация должна обогащаться новыми свойствами, формой, состоянием: приобретать более удобную форму для последующего восприятия, освобождаться от помех, становиться более пригодной для последующих этапов принятий решений, быть более пригодной для практического использования в общественном производстве и т.д.

Эффективно применение принципа обогащения для системной технологии решения математических задач большой размерности. В этом случае в процедуру решения должен вводиться этап обогащения исходного числового массива, после которого из числового массива выделяется элементы, по какому-либо признаку могущие участвовать в оптимальном решении. Остальные элементы массива в дальнейших процедурах решения не участвуют. Применение такого этапа обогащения позволяет, например, существенно улучшить результаты решения некоторых задач дискретной оптимизации (глава 9).

Построение системных технологий для любой сферы деятельности в первую очередь должно быть основано на возможности практически реализовать принцип обогащения.

* Принцип оценки качества:

Является обязательным установление критериев и оценка по ним качества реализации каждого соответствия «цель – процесс – структура» как для технологической системы в целом, так и для всех ее элементов; оценка качества может проводиться для изделий системы и изделий ее подсистем, для процессов системы в целом и процессов ее подсистем, для структур системы в целом и структур ее подсистем.

Необходимость оценки качества отражает действие Закона системности. Действительно, каждая технологическая система функционирует в условиях влияния внешней среды, метасистем и макросистем и влияния «внутренней среды» элементов системы. По этой причине необходима постоянная корректировка системы, ее процессов и структур для обеспечения достижения заданного результата.

При функционировании технологических систем естественны неконтролируемые изменения свойств, формы, состояния преобразуемого ресурса вследствие неполного знания физико-химических, социальных, экономических, природных и др. процессов во внешней и внутренней среде системы и вследствие невозможности полностью предвидеть и устранить нежелательные влияния этих сред.

Создание системной технологии переработки любых видов ресурсов должно включать и реализацию принципа оценки качества.

* Принцип технологичности:

из всех видов изделий, отвечающих поставленной цели, должно выбираться наиболее «технологичное», т.е. обеспечивающее наиболее эффективную реализацию соответствия «цель-процесс-структура» в данной технологической системе.

Принцип технологичности отражает совместное действие Законов системности и технологизации. Изделие в смысле выполнения требования технологичности, выполняет двоякую роль. Во-первых, изделие необходимо внешней среде для достижения определенных целей и поэтому метасистема внешней среды предъявляет к изделию свои требования. Во-вторых, изделие необходимо технологической системе для «зарабатывания» средств жизнеобеспечения, для получения прибыли, и технологическая система предъявляет к изделию требования, которые могут существенно отличаться от требований внешней среды потребления.

Требование технологичности – своего рода компромисс между возможностями технологий и потребностями внешней среды. Оно заставляет проводить технологизацию с учетом потенциальных запросов внешней среды, с одной стороны, и побуждает внешнюю среду считаться с реальными возможностями технологий.

Так, цели создания высококачественных генераторов сигналов низкой частоты могут отвечать несколько разных опытных образцов генераторов. Естественно, что при сравнении и выборе для серийного выпуска на каком-либо предприятии вопросы технологичности конструкции генератора будут учитываться, как один из важнейших. Для промышленной технологии требование технологичности – одно из основных, устанавливаемых международными стандартами и стандартами стран.

Для учета требований технологичности системная технология предлагает использование моделей взаимодействия внутри технологических систем и между технологическими системами и внешней средой.

* Принцип типизации:

многообразие соответствий «цель-процесс-структура» в технологической системе и многообразие изделий, технологических процессов, структур и систем должны быть сведены в технологических комплексах к ограниченному числу типовых, обоснованно отличающихся друг от друга.

Типизация отражает стремление к практике «экономной реализации» Закона технологизации при проектировании и осуществлении технологий.

Принцип типизации приводит к созданию типовых изделий, типовых систем, типовых процессов, типовых структур. Этот принцип широко используется в самых разных отраслях народного хозяйства. Высшая форма типизации – стандартизация.

Системная технология практически постоянно использует принцип типизации, пытаясь создать типовые, по сути, методы, способы, модели и условия осуществления технологий во всех сферах человеческой деятельности.

* Принцип стабилизации:

необходимо находить и обеспечивать стабильность таких режимов всех процессов и таких состояний всех структур технологической системы, которые обеспечивают наиболее эффективное использование преобразуемых ресурсов для качественного изготовления каждого изделия системы.

Требование стабилизации отражает стремление к «экономной реализации» Закона технологизации при проектировании и осуществлении технологий, так же, как и предыдущее требование типизации.

При создании промышленных технологических систем рассчитывается оптимальный режим функционирования машин, аппаратов, транспорта, складов; задачей управления в этом случае является стабилизация процесса в известных оптимальных режимах. Кроме того, в связи с влиянием среды и нестабильностью характеристик машин и аппаратов во времени по мере необходимости с помощью соответствующих моделей значения оптимальных режимов в ходе процесса корректируются и для стабилизации устанавливаются новые значения режимных параметров.

Системная технология применяет этот подход к созданию технологических процессов преобразования любых других видов ресурсов, например, информации.

* Принцип высвобождения человека:

за счет реализации технологических систем машинами механизмами, роботами, автоматами высвобождать человека для интеллектуальной деятельности.

Этот принцип отражает такие тенденции машинизации, как механизация, автоматизация и роботизация технологий, позволяющие, по замыслу, реализовывать любые технологические операции без участия человека и превращать труд человека, связанный с конкретным производством, в труд координатора технологической системы во взаимоотношениях с другими системами.

Этот принцип, широко применяемый в промышленной технологии, на транспорте, складском хозяйстве, не требует особых пояснений в отношении традиционных областей применения. Существуют предпосылки и к тому, что все большее число «интеллектуальных технологий» может реализовываться без участия человека с помощью интеллектуальных компьютерных систем.

Использование этого принципа при построении системных технологий предъявляет высокие требования к качеству машинизации элементов и подсистем создаваемых технологических систем.

* Принцип преемственности:

изделия каждой технологической системы должны обязательно потребляться внешней средой с такой же скоростью, с которой они производятся.

Этот принцип отражает действие Закона системности. В самом деле, технологическая система производит свои изделия в соответствии с «заказом» внешней среды, которой они нужны для достижения своих целей и по этой причине внешняя среда должна «заботиться» о более полном и постоянном удовлетворении своих потребностей. Но потребности внешней среды постоянно изменяются, во-первых, во-вторых, постоянно возникают конкурирующие технологические системы. В силу этих обстоятельств технологическая система должна постоянно заботиться о реализации принципа преемственности и со своей стороны путем, например, постоянного маркетинга и улучшения своих процессов и качества изделий.

Технологическая система должна заботиться об осуществлении «динамического баланса» с ее внешней средой.

При возможностях масштабной координации могут устанавливаться «цепочки» технологических систем крупной фирмы и обеспечиваться динамический баланс систем этой цепочки.

Этот принцип не всегда выполняется в технологических звеньях систем управления; известно, что продукция отдельных звеньев управления не всегда подвергается целенаправленной дальнейшей обработке в других звеньях управления. Происходит это, в основном, по той причине, что к учету затрат на каждый вид этой продукции относятся не так серьезно, как к учету затрат на кефир, мясо, компьютеры или на другую продукцию, которая производится в основном производстве. Хотя на звенья управления производятся немалые затраты и к ним имеет смысл относиться также, как к технологиям.

При применении метода системной технологии важно применение всех ее принципов осуществления технологий и, в особенности, принципа преемственности, который наиболее четко отражает необходимость единообразного подхода к созданию динамического баланса системы с внешней средой. По этой причине принцип преемственности можно назвать принципом динамического баланса.

* Принцип баланса:

суммарное количество каждого известного компонента любого ресурса, потребляемого технологической системой за определенное время, должно быть равно суммарному количеству этого компонента, поступающего за это же время от технологической системы во внешнюю среду. Это относится к технологической системе в целом, ее частям и элементам.

Выполнение этого требования устанавливает статический баланс системы и ее частей с внешней средой системы и ее частей,что нужно для учета всех маршрутов преобразования и направлений расходования ресурсов и усилий на их создание и переработку.

* Принцип экологичности:

воздействие технологических, социальных и природных систем друг на друга должно приводить к устойчивому прогрессивному развитию каждого вида этих систем и их совокупности.

Требование экологичности отражает действие Закона системности. Социальные системы (система-субъект) создают технологические системы (система-объект) для преобразования ресурсов природных систем в целях своего выживания и развития (система-результат). На современном этапе развития взаимодействия этой триады систем необходимо, в целях выживания и развития всей триады систем и каждого вида систем, создавать такие технологии воздействия, которые должны восполнять и развивать ресурсы природных систем и создавать условия выживания и прогрессивного развития всей триады систем и каждой системы.

Другими словами, воздействия технологической системы на природную и социальную среды не должны ухудшать результаты жизнедеятельности этих сред или должны ухудшать их в заданных пределах; взаимодействие технологической, социальной и природной сред должно приводить к сбалансированному прогрессивному развитию этих сред и их компонент; воздействие технологической системы на окружающую среду (совокупность социальной, производственной и природной сред) должно приводить к сбалансированному прогрессивному развитию окружающей среды; технологическая система должна способствовать прогрессивному развитию общей системы, в которую входит сама технологическая система и взаимодействующие с ней части природной, социальной и производственной (экономической) систем; регресс этих систем должен происходить в заданных пределах, обоснованных из расчета возможностей самоочищения (способности к самовосстановлению) общей системы и ее частей.

Воздействие социальных, технологических и природных систем друг на друга пока что приводит в большинстве случаев к их регрессивному развитию. Примером тому являются устойчивое регрессивное развитие Аральского моря, Чернобыльская катастрофа, подъем уровня Каспийского моря.

Системная технология должна реализовываться таким образом, чтобы обеспечить восстановление, стабилизацию и устойчивое прогрессивное развитие всех компонентов экосистемы. Экосистема, в данном случае, содержит технологическую, социальную и природную системы (имеются в виду их взаимодействующие между собой части). Модель экосистемы, как модель общей системы для этой триады, должна содержать в себе модель устойчивого прогрессивного развития компонент экосистемы.

* Принцип согласованного развития:

развитие системы и ее компонент (элементов, структур, процессов) должно соответствовать эволюции целей внешней среды, для достижения которых нужны изделия системы; развитие систем должно основываться на управлении проектами систем.

Принцип согласованного развития отражает совместное действие Законов системности и технологизации, обуславливая необходимость взаимодействия с внешней средой в рамках изменений модели метасистемы и необходимость развития технологий самой системы.

Этот принцип содержит следующие правила развития систем:

а) улучшение известных систем для известных целей;

б) улучшение известных систем для новых целей;

в) создание новых систем для новых целей.

Они основаны на уже упоминавшихся известных [7] правилах:

а) развитие и совершенствование методов ведения классической технологии; содержание – «улучшение известной продукции, известного процесса»;

б) поиск новых прогрессивных технологических процессов для выпуска прежней продукции; содержание – «улучшение известной продукции, применение нового процесса»;

в) создание новых технологических процессов в связи с появлением новых видов продукции; содержание – «выпуск новой продукции, применение нового процесса».

Существует ряд известных особенностей и тенденций развития технологий, которые легко описываются в рамках предложенных принципов системной технологии: создание малооперационных технологий; повышение съема продукции с каждой единицы площади или объема технологического оборудования; увеличение интенсивности технологических процессов; снижение материалоемкости (металлоемкости, в частности); снижение трудозатрат, увеличение мощности аппаратов; совмещение процессов и др.

Эти и другие тенденции развития технологических систем описываются в системной технологии с единых позиций на основе принципа согласованного развития систем, процессов, структур.

* Принципы системной технологии в комплексе с классическими принципами непрерывности, параллельности, ритмичности и пропорциональности, а также кооперации, специализации и концентрации производства – основа для качественной оценки соответствия модели системы эталону технологической системы и для дальнейшего решения задач системной технологии. Надо отметить, что разработка новых принципов системной технологии должна продолжаться по мере появления новых технологий. Так, целесообразна разработка «принципа резонанса», основанного на явлении резонанса, известном и используемом в электромагнитных и электронных системах, а также, в последнее время, и в создании технологических машин и оборудования, при изучении свойств воды, биологических структур и технологий. Вполне обоснованно можно предположить, что подобный принцип может быть использован для повышения эффективности информационных технологий с применением методов и моделей информационного подхода [18].

* Дальнейшее развитие этого раздела системной технологии должно предусматривать решение следующих проблем:

1. разработка принципов системного изделия;

2. формальное математическое описание каждого из принципов; видимо, каждый из принципов должен содержать основную теорему, устанавливающую истинность некоторой формулы прикладного исчисления предикатов (главных или дополнительных), записанной в пренексном виде; кроме этого, каждый из принципов может содержать некоторую формальную процедуру его применения;

3. составление формальной схемы применения комплекса принципов системной технологии для различных классов систем;

4. дополнение принципов системной технологии.

В данном разделе впервые сформулирован комплекс принципов осуществления системных технологий, отражающий объективное действие Законов системности и технологизации при построении и реализации технологических систем в любой сфере человеческой деятельности.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.