А. Н. Протопопов ббк 32. 973. 26-018. 2 Р 69

Общая идеологическая схема подобных программных продуктов иллю­стрируется рис. 8.7. Этот рисунок наглядно показывает, какие каталож­ные данные вовлекаются в проекты программного продукта для обес­печения его надежного качества во время практической эксплуатации.

Рис. 8.7. Общая блок-схема структуры программного продукта для создания описания и практической эксплуатации технологий, основанных на работе с готовыми материалами

Судя по имеющимся данным, программный продукт Technologies успешно эксплуатируется. Основным типом предприятий, на который рассчитан это продукт, являются малые и средние по величине и объе­му выпускаемой продукции предприятия. Авторы разработки отмеча­ют, что на базе этого продукта можно организовать и практическую автоматизацию работы предприятий с большим объемом производства и большой номенклатурой изделий. Программные продукты подобно­го рода позволяют создать удобную систему управления и контроля за технологическими процессами (рис. 8.8). Вне всякого сомнения, эти схемы, по существу, относятся уже к гуманитарным технологиям управ­ления и организации производства.

На схожей основе созданы и другие программные продукты, реко­мендуемые для работы и эксплуатируемые в той же области технологий. Более того, на схожих принципах строится создание программных про­дуктов и в других группах технологических процессов. В связи с этим встает вопрос о совместимости таких программных продуктов между собой. Создание работоспособного программного продукта требует длительных совместных усилий многих людей. Несмотря на то что

ШВШ- (Шшш

i 7ШШЩ

Ы- sit-t :£ГЖс (.to. см ^Mstei

п.'Г| "гостсее. | nt ркс^'о нззяй{ |

1 51 ?? Л t-9".7Zc.

ir*J.^: McUU ,'irl ' Ъ\ Уф

т .tjj МО tS.Mf

j Jaiuw. tlHJ.'J/U., иэаелме: Пресс <рсрма "Кщжчс фичыра"" UtiJJ'JUIlM




f Hf* II", T:I О Ч I - л-, • . f f<--ifn i х 'V 1 Гч.т 1Л , I ir < - 1-1J


Рг-т-т

-ft-щг :t»K! Cf ^
N.5 _:! и..!.- if^t-i'ii If.I • -1 f!ry >!»-!". Г14"Jf stiit .1 '

i^bCii-opw-»"- f.

«л У in^ti t ct.j-• Iffj.i

- t:|jnr и <.:£|j_eift»t f-« 41fbll «имюирма» чернив.н» ! = T> OH 300TI И tu: I SEtK-iHt: :j*fk:.:lt jui г. и

* ..!«„,. t Lsi-tlr"»"'

j=i лкнеи i= cue." s тел • снг'сля

^a t l- ^ Ш!

f-p.1 . ГЯр.Г..-М|.| * ШТ


-OTi |

XW U' CpO« "

sf Br:.

lsf.12 ) ttfr

1Ш1Я1111111Ш1
l" 11j -t: С. 11.1 :1-ИГ.1: •' НЯ"

Рис. 8.8. Пример диспетчеризации технологического процесса в системе

ФОБОС

основные общие принципы в подобного рода программах схожи или же просто совпадают, создаваемые в разных местах программы могут ока­заться несовместимыми.

Утверждение 8.11. Требования трансфера технологий, увеличение зон, охва­тываемых автоматизацией, и, наконец, процессы глобализации ставят вопрос о создании общих принципов и методик в постро­ении программного продукта для автоматизации проектирования и эксплуатации технологий. Одним из прогрессивных путей в этом направлении может считаться создание программного продукта на основе некоторых стандартных блоков.


Естественно, что создание принципов и общей методики построе­ния единых программных продуктов связано с конкуренцией программ. В конечном итоге это приведет или к некоторому конвенциональному соглашению, или же к появлению двух-трех равноценных продуктов. В последнем случае рано или поздно потребуется создание переходных программ-конверторов.

Уточнение 8. 6. Можно ожидать, что формирование единых основ для созда­ния программных продуктов автоматизации технологий повто­рит путь, который прошли другие отрасли современной техники, в частности, путь создания единого стандарта для телевидения, протоколов передачи посланий электронной почты и т. д. Об­ласть информационных технологий позволяет быстро отыскать много подобных аналогий.

Создание единых принципов построения программных продуктов стал­кивается еще с одной принципиальной трудностью. Во многих облас­тях техники, а главное, во многих странах используются разные стан­дарты качества материалов, оценки их свойств, безопасности и т. д. В этом смысле глобализационные процессы ставят в повестку дня раз­работку единых международных стандартов и регламентов. Это дли­тельный, серьезный процесс. Он начнется только тогда, когда многие потенциальные его участники по-настоящему осознают необходимость такой дорогостоящей и ответственной работы.

Ожидается, что процессы автоматизации будут постепенно охваты­вать все возможные отрасли технологий. Эта идеальная схема часто описывается в различных прогнозах. В каком-то смысле это некий иде­ал, к которому стремится технологическая сфера. Однако переход к это­му идеалу связан с рядом принципиальных ограничений. Первое огра­ничение связано с тем, что большие системы такого рода начинают утрачивать необходимую гибкость. Введение же различных резервов изменения режимов и согласований так усложняет систему, что ее функ­ционирование становится нереальной задачей.

Утверждение 8.12. Размер зон полной автоматизации имеет естественные ограничения. Величина этих зон со временем может меняться. Однако соответствующие предварительные оценки в настоящее время сделать очень сложно.

Переход к большим автоматизированным системам управления и про­ектирования постепенно исключает из оборота возможность создания небольших разовых технологий небольшого объема.

Утверждение 8.13. В области автоматизации проектирования и управления технологическими процессами сталкиваются два противопо­ложных процесса. С одной стороны, это процесс укрупнения, вызываемый тенденцией глобализации. С другой стороны, уже упоминавшийся процесс вымывания среднего. В результате в тех­нологической области имеется тенденция к возникновению боль­ших интегрированных автоматизированных систем и небольших практически ручных технологий.

Автоматизация технологий изменяет требования к квалификации работ­ников технологической сферы.

Утверждение 8.14. Процессы автоматизации в сфере технологий приводят к вытеснению специалистов классического профиля и заменяют их специалистами, которые наряду со знанием основных техноло­гических принципов могут эффективно трудиться в информаци­онной сфере.

В заключение на примере процесса полной обработки металла проил­люстрируем то, как процесс полной автоматизации включает в схему рассмотрения процессы автоматизации в весьма отдаленные областях технологии. Это видно из рис. 8.9. На его основе можно сделать вывод

Кшшшшш

шмшшшяшШт





% ij.;t ir-.


1l ,*

,lct,::t:t pr in


Рис. 8.9. Схема технологических областей, которые связаны с получением и отгрузкой металлических слитков




о том, что объем требуемых программных разработок для создания по­добной системы воистину колоссален¹.

^ 8.4. О КАТАЛОГИЗАЦИИ СБОРОЧНО- РАЗБОР ОЧНЫХ, МОНТАЖНЫХ И ИМ ПОДОБНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Работа с готовыми материалами - это не только изменение их фор­мы и другие простейшие методы воздействия. Объекты из простых ма­териалов могут собираться вместе, соединяться, разъединяться и т. д. В этих случаях мы имеем дело со сборочными-разборочными и монтаж­ными работами. Близко к ним примыкают технологии ремонтных работ. Если технологии перестают быть преимущественно однопотоковыми, количество рассматриваемых групп технологий увеличивается. Так, вводя в процесс работы с готовым материалом изменение температуры, мы включаем в анализ прокатку, штамповку и закалку материалов. Реа­лизация таких технологий изменяет физические свойства материала. Поэтому их естественно отделить от технологий, не связанных с про­цессом изменения свойств материала. Ограничимся только теми процес­сами, которые связаны с объединением в единое целое или, наоборот, разъединением или перемещением отдельных образцов материалов или изготовленных из них частей. Их в обобщенном виде можно называть деталями или же узлами.

В сборочно-разборочных, монтажных и ремонтных технологиях имеются разработанные описательные системы (напр., [6]). Схожесть между собой всех описываемых технологий приводит к тому, что ре­зультаты каталогизации и принципы, заложенные в их основу, схожи. Тем не менее в рассматриваемых технологиях больше разнообразия, чем в рассмотренных ранее. Поэтому каталоги, построенные на осно­ве понятийно-терминологических систем - ПТС, в этом случае более редки, чем каталоги, создаваемые на основе ЕСТ. В результате наблю­дается и больший разброс в используемых понятиях. Это связано с ис­торическими традициями рассматриваемых групп технологий, традици­онно считавшимися достаточно удаленными друг от друга. В качестве иллюстрации приведем терминологию, используемую в технологии рас­кроя и обработки тканей при изготовлении одежды (табл. 8.1). Эта тер­минология, в общем, соответствует таким понятиям из области маши­ностроения, как, например, сварка, клепка и т. п. Такие серьезные расхождения в терминологии осложняют процессы создания единых каталогов, основанных на принципах ПТС.


Таблица 8.1

Стандартные термины на базе ЕСТ, применяемые в технологиях работы с тканями

Термин	Характер выполнения	Область применения	Схема
СтачатьО	Соединений двух[ ил иПнес ко л ышхЛд етаП лейШ приблизительное равныхОпоОвеличинеО..!	СтачатьО боковыеО иО плечевыеП швыШ 111 выПру к'я вп вПиПтГПпГП	□ =1=
ПритачатьО	Соединений] мелП кихО деталей сО крупО нымиСи	Притачать!] клапапШ обтачки!] кП карману! м а нжетыПкВр у ка в у D
Обтачать!]	Соединений двух[ деталейШвОрезультате[ вывертывания^ kotoD pbixD ihobD располагаО етсяПвнутриП	Обтачать!] бортаШ клапапыШворотник
ВтачатьО	Соединение!] двух[ деталей noD выпукО лымО илиО вогнутьш[ линиямШ	ВтачатьП рукав аО в! проймут воротника BD горловинуШ	0
Настрочить!]	Соединение!] двух[ деталейШналоженных[ краемО однаО наБ друО гук>[1или[]закрепление[ nieaD отделочной строчкой	НастрочитьО накладные^ карманыШ кокеткуШ плечевые!] иО бокоЕыеПшвыи
PaccTponHTbD	Закрепление!] приО nycKOBD наЛ швы[ строчкой!]	РасстрочитьО встречныеП складки! швыШрельефыО...
Застрочит^	ЗакреплениеО подогнутогоП края[ д етапиШв ытач екП	Застрочить!] низО изделияШнизПрукавовШ
Прострочит^ □	Прокладывание^ отделочныхО строчек noG краюО детали!] или[ низуШзделияО	Прострочить!] краяП воротникаШ манжетШ иакладиыхОкармаиовШ низаОизделияО

Сборочные и монтажные работы в машиностроении охватывают около 25-30% рабочего времени. Поэтому и в случае этого типа работ желательна автоматизация процессов проектирования всей сопроводи­тельной документации и формирования основных технологических потоков. Основные понятия этой области описаны в [31]. Имеются и доступные разработки систем автоматизированного проектирования и изготовления сопроводительной технологической документации, напри­мер система Компас-ЗБ [37]. Известно и много других продуктов это­го плана. Необходимо отметить, что некоторые из этих продуктов, кроме машиностроения, в равной мере можно использовать и в других техно­логических областях - архитектуре, строительстве и т. д. В то же вре­мя каталогизация соответствующих технологических процессов, как и автоматизация, по степени своей отработанности отстает от технологий, рассмотренных выше.

Из табл. 8.1 видно, что и в узкоспециализированных группах тех­нологий для основных технологических приемов и операций широко используются символические обозначения. Никто ранее не пытался све­сти их в единую систему и сопоставить с обозначениями, используемы­ми в работах Эдера [139] и Коллера [143, 144].

^ 8.5. КАТАЛОГИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА И СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Технологии изменения свойств материалов основываются на хими­ческих и физических процессах. Их история уходит корнями в такую же древность, как и история технологий. Более того, именно при изу­чении и описании этих процессов сформировалось само понятие тех­нологии. Тем не менее технологии рассматриваемых сейчас нами групп имеют принципиальное отличие от технологий, рассмотренных ранее.

Утверждение 8.15. Технологии, связанные с использованием и обработкой го­товых материалов, при воздействии на объект опираются только на внешние по отношению к объекту процессы. Технологии, свя­занные с изменением состава и свойств материалов, используют внешние воздействия на объект для стимулирования в нем внут­ренних физических и химических процессов. Типичными примера­ми таких процессов можно считать диффузию и химические ре­акции. Именно по этой причине при использовании методики морфологического ящика (поисковое проектирование) широко ис­пользуются специально созданные базы данных физических и хи­мических эффектов.

Как и в технологиях, связанных с готовыми материалами, технологии изменения их свойств опираются на хорошо развитые методы описания. Поэтому не случайно многие операторы, описывающие эти технологии, так же как и само описание методов их синтеза, рассматриваются со­вместно с технологиями работы с готовыми материалами (напр., [139, 143, 144]). Такой единый подход к описаниям этих разных групп тех­нологий удобен лишь при опоре на ЕСТ. При переходе же к каталогам, основанным на понятийно-терминологических системах, разница меж­ду этими группами технологий выявляется достаточно быстро. Разни­ца связана с формальными описательными подходами к анализу различ­ных групп технологий.

Утверждение 8.16. Принципиальная разница между группами технологий, которые имееют дело с готовыми материалами, и технологиями, меняющими свойства материалов, связана с ролью внешних воз­действий на технологический объект. При работе с готовыми ма­териалами эти воздействия влияют на объект, меняя его форму, соединяя или разъединяя части и т. д. В технологиях же, изменя­ющих свойства и состав материала, внешние воздействия влия­ют на протекание физических и химических процессов внутри объекта.

В действительности утверждение 8.16 несколько упрощает ситуацию. Поясним это простейшим примером. Пусть требуется смешать две жид­кости. В очень тонких слоях решающую роль будут играть диффузион­ные процессы. В остальных случаях необходимо создание движения микрообъемов жидкости как целого. Это может быть реализовано, на­пример, за счет конвекции, вибрации, механических мешалок, поме­щенных в жидкость. При этом конвекция происходит внутри жидкости, хотя зависит от внешних условий, в первую очередь от температуры. Вибрации - это внешнее воздействие. Мешалка, размещенная внутри объема, не может в чистом виде считаться внешним воздействием, хотя именно внешнее воздействие этого механизма можно считать опреде­ляющим.

Уточнение 8. 7. В технологиях изменения состава и свойств материалов вне­шние воздействия могут по-разному сочетаться между собой или с внутренними процессами. Более того, при чисто внешних воздей­ствиях на объект часто имеется больше возможностей, чем в случае технологий работы с готовыми материалами.

Утверждение 8.17. В технологиях воздействия на состав и свойства мате­риалов для управления технологическим процессом основным ста­новится не описание действий и выбор инструментов, а описание и поддержание необходимых режимов внешних воздействий, та­ких как изменения температуры, интенсивность подачи компонен­тов и т. п.

В таких системах основным считается именно обеспечение систем уп­равления процессами. При этом возникает необходимость в построении сложных программ управления внешними воздействиями. Эти програм­мы должны учитывать специфику оборудования и изменяющиеся тре­бования к качеству внешнего продукта. Они должны опираться на не­прерывный или периодический контроль за параметрами процесса и свойствами исходных, конечных и промежуточных объектов.

Разработки методов такого управления процессами в первую оче­редь начались в химии. Соответственно, в химических технологиях воз­никло понятие программ управления химико-технологическими систе­мами — ХТС. Традиционно создание управляющих программ опирается на теорию процессов, которая учитывает теорию химических реакций, механизмы транспорта компонентов, свойства систем и другие очевид­ные параметры. Исторически такое управление исходило из эмпириче­ского подбора необходимых режимов. Постепенно, однако, возникали уравнения, которые описывали как сами процессы, так и режимы, не­обходимые для реализации требуемых программ и получения нужных результатов. В конечном итоге стали создаваться достаточно сложные уравнения для управления технологическими процессами.

С появлением вычислительной техники появилось множество про­дуктов программного управления. В технологиях, скажем, металлооб­работки процесс создания управляющего продукта шел естественным путем. Этот путь сводился к созданию частных программ с последую­щим их усложнением и объединением в единое целое. В технологиях воздействия на свойства и состав материалов наряду с этим появилась возможность сразу же создавать программные продукты для больших производств. Иными словами, процесс создания программного продук­та шел и сверху и снизу.

Принципиальная схема создания программного продукта для боль­ших ХТС иллюстрируется рис. 8.10. Эта схема исходит из синтеза про­грамм, которые описывают частные процессы, протекающие в отдель­ных частях системы. Сам синтез, естественно, опирается на анализ свойств системы. Поскольку управление системой очень сложно, в ней, в отличие от того, что было изображено на рис. 8.4, серьезное внима­ние уделяется процессам оптимизации. Сама оптимизация производит­ся на основе анализа практической работы управляющей системы. Работа с такими системами сложнее, чем со многими системами, опи­санными ранее. Введение в управляющие системы вычислительной техники позволяет широко использовать дистанционное управление




Рис. 8.10. Принципиальная схема автоматизированного управления большой химико-технологической системой




системой и поддержание ее в необходимом рабочем состоянии. Анало­гичные схемы применимы и для управления свойствами вещества и в тех случаях, когда оно реализуется не только за счет чисто химических процессов.

Созданию управляющих программ синтеза уравнений должен пред­шествовать синтез самой системы из больших технологических блоков. В этом случае система может быть представлена так, как это сделано







Как и в ранее рассмотренных случаях, здесь можно, используя стан­дартные блоки элементов ХТС, произвести синтез системы непосред­ственно на экране компьютера. Пример экрана, на который выведены все элементы, из которых синтезируется вся система, дан на рис. 8.12.

При синтезе больших технологических систем технолог-проект ант имеет дело в первую очередь с математическими уравнениями, которые описывают процессы в разных частях системы. При этом все данные, которые должны быть включены в каталоги, описывающие процессы в разных частях системы, при первом взгляде на программный продукт часто остаются скрытыми. Это, однако, не означает, что таких данных и нужных обозначений нет. Просто в этих случаях их сложнее выявить.

Естественно, что в таком программном продукте скрыты и все не­обходимые базы данных. Справочные материалы в этих БД нередко приводятся не в цифровом, а в графическом виде (рис. 8.13). На суще­ство дела это не влияет.

Таким образом, основные способы каталогизации технологий, свя­занных с изменением состава и свойств материалов, имеют ту же тен­денцию развития, что и технологии, направленные на работу с готовы­ми материалами. Однако внутренняя структура программного продукта


Рис. 8.12. Пример синтеза большой ХТС с помощью компьютерной программы






Рис. 8.13. Пример справочного материала по диаграмме состояния тройной системы, который вводится в компьютерную БД для практической работы ХТС

в этих группах технологий имеет существенные различия. Поэтому при соединении таких пакетов программ, которое можно проектировать на отдаленное будущее, возможны серьезные затруднения. Может ока­заться, что из-за сильного расхождения во внутренней структуре такое

объединение будет чисто механическим. Реальное объединение начнет­ся, скорее всего, с создания единых управленческих, экономических и им подобных программ.

В заключение отметим еще одно обстоятельство. Химические про­цессы, в отличие от многих процессов, которые связаны с механикой, температурными полями и т. д., не могут широко использовать для сво­его анализа методы подобия (критериальные методы). Использование таких методов серьезно упрощает анализ. В области процессов с учас­тием химических реакций также делались попытки введения специаль­ных критериев, например, критерия Дамкеллера. Однако их использо­вание связано со многими трудностями [13, 14], которые пока не удается преодолеть.

8.6.^ КАТАЛОГИЗАЦИЯ ТРАНСПОРТНЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Понятие транспортных технологий, вероятно, одно из самых оче­видных.

Определение 8.4. Транспортными технологиями будем называть такие тех­нологии перемещения объектов, при которых в процессе переме­щения свойства и характеристики объектов не меняются.

Из определения 8.1 следует, что транспортные технологии должны рас­сматриваться в качестве технологий, которые имеют дело с готовыми материалами. Практически всегда их перемещение исключает возмож­ность внешних воздействий на перемещаемые объекты. Иными слова­ми, неизменность объектов, которые подвергаются воздействию транс­портных технологий, намного больше, чем во всех рассмотренных ранее группах технологий. Традиционно транспортные технологии от­носят к перемещению вещества. Даже перевозки людей и животных можно толковать как перемещения вещества, имеющее особую форму. Однако имеется большая группа технологий, в которых перемещается только энергия или же только информация. Эти технологии, конечно, тоже относятся к транспортным. Тем не менее традиционно их в круг рассмотрения включают редко. Более того, часто все технологии транс­порта информации относят к коммуникационным технологиям.

Уточнение 8.8. Любой поток, который существует в технологической систе­ме, можно считать транспортным потоком. Поэтому число изу­чаемых потоков и число основных групп транспортных техноло­гий должны находиться в строгом соответствии. О совпадении этих чисел нельзя говорить, так как в ряде транспортных процес­сов могут принимать участие несколько потоков разной природы.

В действительности все возможные типы транспортных технологий совместно рассматриваются крайне редко. Поэтому говорить о возник­новении естественным путем основ единой классификации этих про­цессов, скорее всего, преждевременно.

Утверждение 8.18. В логистике, вне зависимости от природы потока, мож­но выделить несколько уровней. Эти уровни составляют опреде­ленную иерархию. Возможность внешних воздействий, а значит и управления транспортом, на разных уровнях иерархии разная. Поэтому соотнесение разных иерархических уровней со сферой технологий также различно. Соответственно не всякий транс­портный поток можно относить к сфере технологий.

Достаточно просто выделить четыре иерархических уровня потоков любого типа.

Определение 8.5. При описании иерархических уровней потоков разной приро­ды для простоты будем говорить о переносе некоей сущности, вне завимости от того, что она собой представляет: вещество, энер­гию, информацию, их комбинацию или что-либо иное.

Основные характеристики потоков на разных иерархических уровнях можно описать следующим образом:

• 
  ^ Первый уровень. Поток переносит сущность внутри объекта без воз­можности прямого воздействия на него. Этот уровень потоков можно назвать сущностным уровнем. Простейшим примером такого потока можно считать транспорт вещества и энергии внутри живого организ­ма. Это тот транспорт, который обеспечивает питание живых клеток. Транспорт этого типа характерен также для процессов брожения и им подобных. Иными словами, его легко выделить в определенных ти­пах технологий.
  
• 
  ^ Второй уровень. Поток переносит сущность внутри объекта. Одна­ко на этот процесс можно оказать внешнее управляющее воздействие. Этот уровень потоков можно назвать естественным уровнем. Типич­ными примерами таких транспортных потоков можно считать диффу­зию и конвекцию. Управление этими типами потоков посредством вне­шних воздействий широко используется, в частности, в группах технологий, которые связаны с управлением свойствами материалов.
  
• 
  ^ Третий уровень. Поток переносит сущности в пределах одного боль­шого, структурированного объекта. Перенос осуществляется между частями объекта. Этот уровень потоков можно назвать внутренними потоками. Их примерами могут служить внутрицеховые и межцехо­вые перевозки, перемещение деталей на конвейере, передача управ­ляющих команд от центрального пункта и т. д. Наличие таких пото­ков обеспечивает практические реализации технологий.
  
• 
  ^ Четвертый уровень. Поток переносит сущности между разными, тер­риториально удаленными объектами. При этом связываются разные технологии, которые находятся в узлах общей технологической сис­темы. Процессы переноса легко могут быть выделены в некую са­мостоятельную технологию. Такой уровень потоков можно назвать внешними потоками. Примеры таких потоков-технологий - транс­портные перевозки, передача электрической энергии, информацион­ные сети и др.
  

С точки зрения описания технологий и построения соответствую­щих каталогов, первый - сущностный уровень, не формирующий тех­нологического пространства, интереса не представляет. Второй - есте­ственный уровень существен для технологий изготовления различного рода материалов с заданными (желательными) свойствами. Однако тех­нология - это определенная последовательность внешних воздействий на объект, поэтому в описания технологий и рецептов или в практиче­ские рекомендации характеристики транспортных процессов на есте­ственном уровне не включаются. Их анализ входит в теоретическое обоснование выбираемых режимов. Такой учет может производиться, в частности, путем составлением соответствующих математических уравнений для описания процессов. При описании технологий непо­средственное внимание уделяется только транспортным процессам тре­тьего и четвертого уровней, то есть внутренним и внешним потокам.

При описании технологий обработки готовых материалов, сбороч­ных, ремонтных и других подобных работах транспортировке деталей, узлов и т. п. уделяется особое внимание. При этом перемещения во внут­ренних и внешних транспортных технологиях реализуются на основе схожих принципов. Так, для обеспечения внутризаводских потоков используется рельсовый транспорт, как и для обеспечения внешних пе­ревозок. Различные трубопроводы широко применяются на разных уровнях транспортных технологий. В то же время, несмотря на сход­ство, а иногда и полную идентичность принципов, которые кладутся в основу таких технологий, их реализация тоже может быть разной. В ка­честве примера можно сослаться на рельсовый транспорт. Сразу заме­тим, что допустимые радиусы поворота рельсовых путей, требования к ширине колеи и скоростям движения существенно отличаются для внутризаводского и внешнего рельсового транспорта. Короткие рассто­яния внутризаводских перевозок позволяют использовать так называ­емые танк-паровозы, которые не имеют тендера с топливом. При всем сходстве принципов организации перемещения материалов и деталей конкретные технологические решения могут сильно различаться меж­ду собой. Так, для внутреннего транспорта в пределах производствен­ной сферы широко используются различные конвейеры, рольганги, ро­торные линии и т. д. Подобная реализация перемещений на уровне внешних транспортных потоков не используется.

Утверждение 8.19. При всем сходстве принципов организации транспортных потоков третьего (внутреннего) и четвертого (внешнего) уров­ня их реализация имеет существенные различия.

Все типы таких потоков отражены в соответствующих классифика­торах. В то же время транспортные потоки, скажем во внутризаводских условиях, на газопроводах или же на железных дорогах, сильно разли­чаются.

Уточнение 8.9. Говорить о наличии хорошо отработанных основ системы классификации всех типов транспортных потоков, судя по всему, еще преждевременно.

Существенно отметить, что с течением времени принципы организации транспортных потоков претерпевают заметные изменения. Чтобы не обращаться к примерам перевозок по морю, дорогам и т. д., приведем другой пример этого плана. Транспорт жидкости на далекие расстояния известен с древнейших времен. При этом питьевая вода часто подава­лась в города с помощью водоводов. Перемещение жидкости в таких системах обеспечивалось за счет силы тяжести в акведуке или подзем­ном тоннеле с четко фиксированным небольшим (порядка одного гра­дуса) наклоном. В настоящее время такая организация перемещений имеет, скорее всего, только исторический интерес. В то же время использование силы тяжести в качестве источника движения широко ис­пользуется и поныне при создании различных внутренних потоков.

Уточнение 8.10. Эволюция технологических процессов легко прослеживает­ся даже в такой «консервативной» области, как транспортные потоки разного уровня.

На основании рассмотренного выше может возникнуть мысль о том, что градация потоков по уровням характерна только в технологиях обработ­ки готовых материалов и сборочно-разборочных и ремонтных работ, связанных с компоновкой узлов, деталей и др. На самом деле это не так. Во многих работах, связанных с передачей энергии, принято делить энергетические потоки на ряд уровней. О них обычно говорят как об уровнях самой энергии. При этом выделяют первичную энергию, под­веденную и конечную энергии. Под первичной понимают энергию, со­здаваемую различными источниками, то есть генерируемую. К подве­денной энергии относят энергию, которая доставляется потребителю. При ее использовании потребителем речь идет уже о конечной энергии. Не сложно соотнести эти определения с соответствующими уровнями потоков.

Как и в случае описания потоков готового материала и деталей, из рассмотрения исключается описание потоков энергии сущностного уровня, хотя энергоснабжение объектов прослеживается в природе и в технике вплоть до самых «незначительных» структур - в биологии это энергоснабжение клетки. Внутренние энергетические потоки обеспечи­вают энергией все элементы технологического процесса. Чисто энерге­тическим примером можно считать внутренний энергетический поток между обмотками трансформатора. В этом случае происходит после­довательное преобразование энергии электрического тока в энергию электромагнитного поля и обратно.

Не возвращаясь более к вопросам о каталогизации технологий транспорта энергии, обратим внимание на еще одно обстоятельство. При изучении технологических процессов обработки готовых матери­алов и деталей видно, что в общих описаниях этих технологий элемен­ты транспорта, то есть внутренние потоки, отодвинуты на второй план. Внешние технологии этого плана группируются в особую группу тех­нологий, которая обычно рассматривается самостоятельно. В отноше­нии потоков энергии, наоборот, именно внешние потоки, то есть про­цессы транспорта энергии между различными потребителями, имеют первостепенное значение. Их классификация лежит в основе описания внутренних энергетических потоков, встроенных в иные технологии или являющихся частью сложных (комплексных) технологий.

Третий тип потоков, транспорт которого очень важен для реализа­ции различных технологических процессов, это потоки информации. Все процессы автоматизации и управления технологиями опираются на внутренние потоки информации. Исторически получилось так, что внешние потоки информации попросту рассматривались независимо от внутренних технологий передачи информации. Для этих технологий сложились независимые традиционные схемы создания терминологии, то есть свои слабо связанные между собой ЕСТ. Более того, для внеш­них потоков информации сложилось свое собственное название - их принято называть коммуникационными потоками, или же коммуника­ционными технологиями.

Традиционно к группе коммуникационных технологий относят по­чт ово-телеграфную связь, телефонию, радио и телевидение. Это глав­ные виды коммуникационных технологий. Имеются и внутренние, по отношению к большому производству, коммуникационные технологии. Однако по своей технической и технологической идеологии они прак­тически ничем не отличаются от внешних коммуникационных техно­логий.

Основные понятия, которые описывают коммуникационные процес­сы, сложились до того, как в описания технологий вошло понятие ин­формации. Вне всякого сомнения, коммуникационные технологии - это технологии передачи и обработки информации.

Уточнение 8.11. Понятие информационных технологий, в частности, поня­тие технологий транспорта (передачи) информации, по своему существу шире, чем понятие коммуникационных технологий. Пе­редача информации включает в себя намного больше действий, чем простая коммуникация, которая просто связывает два объек­та¹. В то же время следует учитывать, что коммуникация — это не передача любой информации, а только той информации, смыс­ловое выражение которой очевидно.

Различие в методах описания чисто коммуникационных процессов и процессов передачи информации привело к тому, что транспортные коммуникационные технологии целесообразно изучать и описывать в общей группе транспортных технологий. Технологии передачи инфор­мации более разумно изучать и описывать в рамках общего рассмотре­ния технологий работы с информацией.

Группа коммуникационных технологий в ее внешнем варианте име­ет много сходства с чисто транспортными технологиями, например, перевозки пассажиров и грузов разными видами транспорта. Эти груп­пы технологий нередко развивались параллельно. Фактически развитие средств связи во многом было связано с развитием чисто транспортных технологий. Известно, что строительство железных дорог, то есть од­ной из чисто транспортных технологий, шло параллельно с созданием телеграфных линий. В этом случае, как и при морских перевозках, раз­витие коммуникационных линий во многом влияло на создание чисто транспортных технологий. Намного существеннее иное - и чисто транс­портные, и чисто коммуникационные технологии, связывая воедино раз­личные области Земли, послужили первой технической основой глоба- лизационных процессов.

Говоря о глобализационных процессах, по крайней мере примени­тельно к технологиям, сделаем ряд уточнений. Применительно к техно­логиям термин «глобализация» имеет два аспекта. Первый связан с рас­пространением той или иной технологии в больших областях земного шара. Второй - с созданием единого технологического пространства, включающего в себя большинство стран. По существу, первый аспект связан с переносом и трансфером технологий. Второй аспект подразу­мевает создание единой технологии или группы технологий, в которых разные технологические процессы единой технологии выполняются в удаленных точках земного пространства. При этом обычно основное внимание уделяется тому факту, что разные процессы, составляющие единую технологию, выполняются в разных странах. В неявной форме считается, что на этом пути должно возникнуть единое целостное ми­ровое технологическое пространство. Реальность этой идеи обычно не обсуждается.

Распространение по миру простых стандартных технологий идет традиционным путем многие века. По этой причине оно не привлека­ет к себе особого внимания. На самом деле было бы желательно исполь­зовать для этого процесса специальный термин. Однако пока что тако­го общепризнанного термина не предложено. По этой причине вопро­сы расползания по миру простых технологий при анализе глобализаци- онных процессов рассматривать не принято.

Уточнение 8.12. Из двух аспектов глобализации технологий наибольший ин­терес и внимание вызывает процесс создания больших технологи­ческих систем, в которых отдельные процессы — составляющие единые технологии, происходят в различных точках земного шара. Именно этим процессам будет уделено наше внимание.

Утверждение 8.20. Разные аспекты глобализации связаны с разными группами техногий, занимающих разное место в их размерной иерархии. Это самые простые и самые сложные технологические группы. Технологии, по сложности и размерам находящиеся в средней зоне иерархии, пока что особой роли в стимулировании глобализацион- ных процессов не играют.

Чисто транспортные технологии закладывают фундамент в построение единой технологической мировой сферы. Еще большую роль в этом плане играют коммуникационные технологии. Фактически именно ком­муникационные технологические процессы создали настоящие глобаль­ные технологии. Их примерами могут служить единая сеть мирового телевидения и Интернет. Но глобальные технологии еще не позволяют говорить о единой мировой технологической сфере. Тем не менее имен­но глобальные информационно-коммуникационные технологии - это тот необходимый каркас, на основе которого только и можно выстроить единую мировую технологическую систему.

Утверждение 8.21. В повседневном обиходе уже появились глобальные техно­логии. Однако их наличие еще не говорит о создании целостной глобальной мировой технологической системы.

То обстоятельство, что именно коммуникационные технологии созда­ют каркас единой глобальной технологической системы, не случайно. Обмен сообщениями всегда являлся объединительной основой в раз­личных системах. Такое средство коммуникации, как язык, объединя­ет разные группы населения. Именно язык, наряду с культурой, счита­ется цементом для наций и государств. В то же время известно [83, 102, 103], что большие однородные системы порождают стратификацию, то есть генерируют многообразие. В настоящее время основное внимание исследователей привлечено именно к объединительным процессам в об­ласти технологий.

Утверждение 8.22. По мере создания единой мировой технологической систе­мы на ее верхних уровнях должна начаться стратификация. Ины­ми словами, при некоей стандартной основе на нижних уровнях технологической иерархии на верхних ее уровнях может возник­нуть новый тип разнообразия технологических процессов, имею­щих под собой некую единую глобальную базу. Ничего более конк­ретного предполагать в настоящее время невозможно.

Поскольку коммуникационные технологии - это часть информацион­ных технологий, теперь целесообразно перейти к группе технологий, связанных с созданием, хранением, обработкой и передачей информации.

^ 8.7. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Развитие специализированных информационных технологий нача­лось недавно, тем не менее теоретическая и практическая система их описания хорошо развита. Это естественно, так как именно информа­ционная обработка последовательных шагов любой технологии опира­ется на основные законы информатики. Поэтому терминология и тех­нология тесно связаны между собой и во многом послужили основой как ЕСТ, так и ПТС для всех групп технологий. Многие базовые по­нятия и операторы перешли из сферы информационных технологий в системы описания других групп технологических процессов. Соответ­ственно, технология программирования каталогизирована очень хо­рошо. Можно ожидать, что в дальнейшем эта система не претерпит больших изменений и во многом будет служить образцом при совершен­ствовании каталогизации других групп технологий.

При обращении к описанию информационных технологий бо@лыпий интерес имеют вопросы, связанные с теми особенностями информаци­онных технологий, которые непосредственно с написанием программ не связаны. Отметим прежде всего появление новых операторов, кото­рые с успехом и пользой переносятся в другие области технологий. Одной из новых операций, полезность которой проявилась именно в области информационных технологий, может служить операция пред­почтения. Она является развитием операции выбора.

Поясним смысл этой операции простым примером. Пусть в некото­рой локальной сети несколько компьютеров связаны с одним принте­ром. Набранные на различных компьютерах тексты поступают на об­щий принтер и распечатываются. Иногда в систему закладываются операторы приоритета. Они определяют очередность печати поступив­ших материалов. Если никаких предпочтений нет, то очередь исполне­ния обычно определяется временем поступления текста в буфер. Воз­можны и другие варианты выбора последовательности выполнения операции. Операторы выбора и приоритета могут рассматриваться как единое целое.

Однако иногда в работе системы могут возникнуть ситуации, когда два текста с одинаковым приоритетом поступают для исполнения одно­временно. В этом случае в автоматизированной системе могут возник­нуть трудности с выбором предпочтения. В наихудшем варианте систе­ма, уподобляясь буриданову ослу, может просто зависнуть. Именно для подобных ситуаций иногда предусматривается оператор предпочтения. Он использует какой-либо произвольный алгоритм для генерации ко­манды выбора. Это сформулированное в информатике понятие опера­тора предпочтения полезно и для других групп технологических про­цессов.

При работе с информацией используется еще одна операция, на ко­торую в других группах технологий ранее не обращали внимания. При составлении того или иного документа (ресурса) части материала мо­гут компоноваться из материалов, которые берутся из различных неза­висимых хранилищ (баз или банков данных - БД). В частности, во мно­гих случаях рисунки поставляются из одних БД, а части текста из других [90]. Это может быть определено как операция заимствования. Как и в случае операции предпочтения, операция заимствования может быть использована и в других группах технологий.

Чисто информационной по своему происхождению может считаться и операция группировки. С помощью этой операции объекты (детали, материалы и т. д.) разбиваются на некоторые группы на основе опреде­ления некоторого признака, который может быть как количественным, так и качественным. Нетрудно понять, что эта операция определяет та­кие действия, как сортировка, отбраковка и т. д. Сама операция груп­пировки основывается на операции сравнения.

К этим трем операциям при детальном анализе можно при желании присоединить еще несколько менее значительных операций аналогич­ного типа. Общей чертой этих операций можно считать то, что легко выявляемые в сфере информационных технологий, эти операции легко переносятся (а иногда и обнаруживаются) в других группах технологий. В этом смысле эти операции и соответствующие им операторы могут считаться универсальными. Однако, кроме универсальных операций и тех операций, которые используются при написании программ, суще­ствует еще целая группа специфических операций. Она связана преж­де всего с методами поиска и формализации информации. Эти опера­ции впервые были изучены применительно к библиотечному делу.

Практически независимо аналогичные операции начали изучаться применительно к поиску информации в электронных сетях. В настоя­щее время еще преждевременно говорить о создании установившейся описательной системы этого плана. (Попытка сделать ряд первых обоб­щений была предпринята в [90].) Более того, ЕСТ библиотечного дела и ЕСТ, используемая в сетевых исследованиях, не полностью совпада­ют. Работы по формированию единой ПТС и созданию системы описа­тельных технологических операторов в этой группе технологий нахо­дятся пока в начальной стадии.

Утверждение 8.23. Создание единой формализованной системы описания тех­нологий работы с информацией в сфере поиска информации, оцен­ки ее релевантности¹, создание адекватных информационно-поис­ковых образов документов и ресурсов — это одна из наиболее актуальных задач технологической теории информационных про­цессов.

Принято считать, что создание единого технологического поля связано только с техническими трудностями. В то же время простой анализ информационных технологий позволяет сделать несколько замечаний по существу процесса их глобализации.

Для автоматизации технологий нужно иметь те или иные модели технологических процессов. Создание этих моделей - сложное дело. В ряде случаев проще отыскать нужные эмпирические соотношения, чем делать численные расчеты. По мере увеличения объема технологи­ческого пространства сложность математического описания, необходи­мая для его представления, существенно возрастает.

Утверждение 8.24. Можно предполагать, что при усложнении технологий трудности их математического описания возрастают с большей скоростью, чем увеличение объема описываемого технологическо­го пространства. Отсюда следует, что имеется некий предел разумности и возможности увеличения размеров автоматизиро­ванных технологических систем. Естественно, что этот предел со временем сдвигается в сторону увеличения предельных разме­ров полностью автоматизированных технологий.

Уточнение 8.13. Трудности описания сложных систем и необходимость со­хранения их гибкости определяют допустимые пределы степени автоматизации технологий.

Наряду с этим ограничением на рост степени автоматизации техноло­гий имеется и другое принципиальное ограничение. Оно связано с тем, что повышение автоматизации изменяет требования к персоналу. Более того, автоматизация процессов уменьшает количество необходимых рабочих мест. В первую очередь сокращаются работники низкой квали­фикации. Необходимость их трудоустройства нередко порождает наду­манные операции или просто сдерживает развитие процессов автома­тизации. Это второй фактор, который влияет на прогресс автоматизации. В то же время развитие информационных технологий и автоматизации постепенно изменяет уровень знаний среднего человека, что может про­явиться в самых неожиданных областях. Так, хорошо известно, что до последних десятилетий технологии обмана покупателей в торговой сети сводились к воздействию на измерительную технику (гири, весы) или к другим простейшим приемам. В последние годы этот процесс пере­двинулся в область настройки компьютерных программ в расчетных системах, составления счетов и т. д.

Утверждение 8.25. Анализ побочных процессов позволяет иногда выявить не­которые тенденции в развитии технологической сферы, которые непросто отыскать обычными методами.

Рассмотренные выше группы технологий отнюдь не исчерпывают всю сферу производственных технологий. Однако именно их можно считать определяющими. По этой причине их рассмотрением можно ограни­читься. Рассмотрение многопотоковых технологических процессов, то есть того, что можно назвать составными технологиями, в силу громозд­кости описаний и отсутствия принципиально новых результатов, нами не производилось. Однако нельзя забывать, что такие хорошо извест­ные технологические процессы, как прокатка, штамповка, литье, осно­ваны на сочетании технологий разных групп. В рассматриваемых при­мерах - это обработка готовых материалов и одновременное изменение их свойств. Тем не менее обычно эти процессы просто относят к одной из групп технологий.

Утверждение 8.26. Основной движущей силой в каталогизации технологиче­ских процессов технической сферы следует считать процессы ав­томатизированного компьютерного управления технологиями. Эти процессы в силу своей природы должны опираться на ката­логизацию.

Прежде чем переходить к анализу технологий гуманитарной сферы, полезно кратко обратить внимание на процессы, которые связаны с эво­люцией технологий.

8.8.^ ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПОВОДУ ЭВОЛЮЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЫ

Эволюция технологий связана с рядом явлений. Это расширение зоны применения той или иной технологии, ее универсализация, уве­личение в ней доли стандартизованных процессов и операций. По мере роста использования продуктов или услуг, которые создаются при по­мощи технологии, изменяются требования как к продуктам, так и к са­мим элементам технологического процесса. Со временем процесс раз­вития технологии выходит на некий стационарный участок, то есть стабилизируется. В отличие от этого, на первых этапах становления новой технологии процесс ее совершенствования и, значит, изменения, идет очень быстро.

В целом развитие технологий во времени, то есть динамику их раз­вития, можно описать с помощью с помощью S-образной кривой, ко­торая называется логистой, или же логистической кривой (рис. 4.3). Кривые такого типа хорошо изучены. Они описывают развитие в слу­чае наличия ограниченного ресурса [10, 22, 23, 31, 41, 53, 56]. На началь­ных стадиях такого процесса идет бурное экспоненциальное развитие, а затем кривая выходит на насыщение. Это соответствует исчерпанию либо технической идеи, либо рынка продуктов, потребностей, либо иных ресурсов, например людских резервов при экстенсивном разви­тии технологии. Как неоднократно указывалось [22, 103], процесс раз­вития на этом не останавливается. Легко понять, что дальнейшее раз­витие конкретной технологии происходит по нескольким возможным вариантам.

• 
  ^ Первый вариант — стационарный. В этом случае отработанная тех­нология обеспечивает определенные стабильные потребности соци­ума. Она постепенно стабилизируется и переходит в некий фонд, ко­торый составляет базу более сложных развивающихся процессов.
  
• 
  ^ Второй вариант — деградационный. В этом случае потребность в продуктах исчерпывается или же заменяется новой. Кроме того, на­чинает сказываться влияние других, более удобных и совершенных технологий. В результате технология постепенно выходит из употреб­ления или же оказывается оттесненной в окраинные области техно­логической сферы.
  
• 
  ^ Третий вариант — революционный. В этом случае технология, ис­черпавшая все свои внутренние и внешние ресурсы, не в состоянии удовлетворить все потребности социума. В этом случае происходит переход от экстенсивного развития технологии к интенсивному скач­ку. Такой скачок связан с новыми технологическими идеями. После такого скачка технологическая система переходит на новый уровень иерархии и вновь начинается развитие в соответствии со стандартны­ми законами, описываемыми новой логистической кривой (рис. 4.4).
  

В том случае, если отдельный технологический скачок очень суще­ствен или активно влияет на многие другие технологии, или если ска­чок практически одновременно происходит в нескольких технологиче­ских областях, можно говорить о технологической революции. Этот термин интуитивно понятен. Однако дать четкое перечисление всех факторов, которые необходимы для того, чтобы можно было отличить технологическую революцию от технологического переворота, также широко распространеного понятия [23, 56], очень непросто.

Уточнение 8.14. Понятие технологической революции понимается как совпа­дение в определенный момент времени нескольких технологических переворотов, которые сочетаются с изменениями в социуме и, в частности, с изменениями в сфере потребностей (рыночная си­туация).

Проблемами технологических революций занимаются в первую очередь культурологи, этнологи и историки. По этой причине их критерием в оценках и технологических переворотов и технологических революций

считаются последствия этих переворотов, проявляющиеся во внешней по отношению к технологиям среде. Само содержание идей, лежащих в основе этих переворотов, при этом отодвигается на второй план, что естественно. Таким образом, чем дальше по времени отстоят от нас тех­нологическая революция или технологический переворот, тем труднее бывает оценить наличие и временную последовательность их состав­ляющих. Не исключено и то, что обычно рассматриваемую одну тех­нологическую революцию на самом деле, с точки зрения анализа последовательностей операций, следует считать как несколько после­довательных революций. Эта проблема сложностей анализа удаленных событий хорошо известна. В пределах исторического времени ныне принято выделять от 13 до 18 технологических революций. Временное расстояние между этими революциями непрерывно уменьшается [56, 118] от десятков тысяч лет до обычных десятилетий (рис. 8.14).

Обычно при обсуждении результатов рисунков такого типа на пер­вых участках прямой в анализ включают биологические изменения, например появление на Земле эукариотов. Второй объект пристального

-50Ш т-ШВ. ,-ЗШ^;е: . -.1000/

Скачать 4,91 Mb.

оставить комментарий

страница	14/20
Дата	07.03.2012
Размер	4,91 Mb.
Тип	Статья, Образовательные материалы