КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДСИСТЕМ ТС И ИХ ФУНКЦИЙ

У каждой технической системы (ТС) есть главная функция (ГФ) – функция, ради выполнения которой создаётся техническая система.

Техническая система состоит из подсистем, у которых есть свои функции.

Определения

Основные подсистемы напрямую обеспечивают выполнение главной функции, без них ТС не будет работать.
Вспомогательные подсистемы – подсистемы, которые улучшают выполнение главной функции либо обеспечивают обслуживание основных подсистем, но не являются обязательными.
Дополнительные подсистемы не выполняют функций, связанных напрямую с ГФ, но создают у системы новые потребительские свойства/функции.

Примечание 1: Основные подсистемы могут также обеспечивать выполнение вспомогательных и/или дополнительных функций (см. пример 9). Вспомогательные подсистемы могут выполнять дополнительные функции.

Примеры с разбором

Пример 1:

Продувка воздуха с повышенным содержанием кислорода вместо атмосферного воздуха ускоряет процесс окисления углерода в печи при выплавке стали.
Рассматриваемая техническая системапечь для выплавки стали.
Система подачи воздуха – основная подсистема. А все устройства, связанные с повышением содержания кислорода – вспомогательные подсистемы.

Илл. 1. Кислородный конвертер для выплавки стали

Пример 2:

Тормоза, колеса и руль для велосипеда – основные подсистемы, т.к. они обеспечивают выполнение главной функции – «обеспечивать движение», а корзинка – дополнительная подсистема, т.к. она не имеет прямого отношения к главной функции, а создает дополнительную функцию «перевозка вещей». Резиновые накладки на руль и кожаное кресло – повышают удобство пользования ТС, то есть улучшают выполнение главной функции, и являются вспомогательными подсистемами.

Илл. 2. Велосипед

Пример 3:

Главная функция шкафа – хранение вещей путем удобного размещения их в пространстве. Вешалки и полочки обеспечивают выполнение ГФ (но не являются обязательными элементами) и являются вспомогательными подсистемами. Зеркальная поверхность дверей не связана с ГФ и создает у шкафа дополнительные функции – отражать, зрительно увеличивать пространство. Зеркальные двери – дополнительная подсистема.

Илл. 3. и 4. Внутренний вид шкафа-купе и зеркальный шкаф

Пример 4:

Техническая система – карандаш.
Грифель и деревянная оболочка грифеля – основные подсистемы.
Краска на деревянной оболочке – дополнительная подсистема (выполняет эстетическую функцию).
Ластик – дополнительная подсистема – создает новую функцию.

Илл. 5. Карандаш с ластиком

Пример 5:

Техническая система – тележка для продуктов.
Колеса и ручка – основные подсистемы.
Пластиковые углы и специальный протектор на колесах для того, что б тележка стояла на ленте траволатора – вспомогательные подсистемы.
Откидывающееся место для сидения ребенка – дополнительная подсистема.

Илл. 6 и 7. Тележка для продуктов

Пример 6:

К некоторым принтерам существуют системы автоматической подачи чернил, которые снимают задачу заправки принтера или смены картриджа. Для ТС «принтер» система подачи чернил является вспомогательной подсистемой, т.к. она обеспечивает обслуживание основной подсистемы (картридж).

Примечание 2: разделение на вспомогательную и дополнительную подсистемы довольно условно, и, например, может зависеть от частного применения подсистемы и формулировки ГФ.

Пример 7:

ТС: автомобиль
Рассмотрим подсистему «фары».
Если ГФ автомобиля сформулирована как: «обеспечить перемещение людей и грузов», то «фары» становятся дополнительной подсистемой – они не имеют отношения к перемещению, а обеспечивают функцию «осветить дорогу, улучшить видимость».
Но если переформулировать ГФ как «обеспечить максимальное безопасное перемещение людей и грузов», то фары становятся вспомогательной подсистемой, так как они обеспечивают часть безопасности за счет улучшения видимости дороги.

Илл. 8. Автомобиль на дороге

Пример 8:

В современных смартфонах к камере прилагается светодиод.
Для системы «камера» этот светодиод выполняет функцию «вспышка», и является вспомогательной подсистемой для функции «съемка в разных условиях».
При этом этот же светодиод может использоваться в режиме «фонарик», и тогда он становится уже дополнительной подсистемой.


Илл. 9. Фонарик в смартфоне

Пример 9:

Подсистема может выполнять основную и дополнительную функции одновременно. Например, дверца холодильника является основной подсистемой – без нее холодильник перестанет быть теплоизолированным и перестанет выполнять основую функцию (поддержание холода внутри), и при этом дверца холодильника очень часто выполняет дополнительную функцию как доска для магнитов – это новая функция, не имеющая отношения к ГФ.

Дополнение

Алгоритм определения вида подсистемы.
Алгоритм можно использовать как подсказку при отработке навыка «определение вида подсистемы по текущей классификации».


Примечание 3: в процессе эволюции ТС порой некоторые подсистемы начинают выполнять вредную или бесполезную функцию (хотя, если бесполезная функция требует использования ресурсов, то по факту она становится вредной). Разработчики систем стараются избавляться от подсистем, которые несут исключительно вредную/бесполезную функцию. Но часто это не очевидно, или просто никто специально не ищет. О случае, как это бывает, когда «исторически сложилось» - байка из личного опыта от мастера ТРИЗ Бориса Злотина.
Также возможна ситуация, что основная/вспомогательная/дополнительная подсистема выполняет вредную функцию (например, барабан стиральной машины при стирке способствует образованию катышков и шумит), и тогда задача инженера – найти вариант, как оставить полезную функцию и избавиться от вредной.

Пример работы с алгоритмом:

Выводы

В зависимости от выполняемых функций по отношению к Главной функции технической системы подсистемы можно разделить на основные, вспомогательные и дополнительные. Деление довольно условно, подсистемы могут быть одного или другого вида в зависимости от формулировки главной функции, а также возможно совмещение функций в одной подсистеме (в этом случае будет уместно определить подсистему как «основная подсистема с дополнительной функцией» или «вспомогательная подсистема с дополнительной функцией»).


Источники картинок:

1) http://steellab.com.ua/model/steelmaking/steelmaking.php
2) https://www.giant-bicycles.com/ru-ru/bikes/model/bella.w/8432/47286/
3) http://el-ab.ru/post.php?id=50977
4) http://shkafgid.ru/gostinnaja/shkaf-kupe-v-gostinuyu.html
5) http://www.funbox.ee/ru/83-ruchki-flomastery-i-td
6) http://snert16.ru/telezhka-pokupatelskaya-sta080-bx-budget/
7) http://product-test.ru/news/maghazinnyie-tieliezhki-moghut-travmirovat-vashikh-dietiei
8) http://fara-philisophy.blogspot.com/2014/03/blog-post_18.html
9) http://pdatop.net/apps/system/64-sverhyarkiy-fonarik.html

Назад к разделу