Урок 5
Технологическая система как средство для удовлетворения базовых потребностей человека
Раздел. Технологическая система.
Тема урока. Технологическая система как средство для удовлетворения базовых потребностей человека.
Тип урока: комбинированный.
Цели урока: организовать деятельность обучающихся по формированию понятия технологической системы как средства для удовлетворения базовых потребностей человека; обучить учащихся различать входы и выходы технологических систем, проводить анализ технологической системы — надсистемы — подсистемы.
Технологическая система
§ 7. Технологическая система как средство для удовлетворения потребностей человека
Цель создания технологических систем
Система — нечто целое, составленное из множества элементов, связанных друг с другом. Системы бывают естественными, то есть возникшими безучастия человека (Вселенная, организм, молекула, атом и др.) и искусственными — созданными человеком (корабль, город, школа, компьютерная программа и др.). Системы могут быть техническими, технологическими, экономическими, социальными и др. В общем виде под технологической системой понимают комплекс операций или процессов, направленных на достижение каких-либо целей.
В соответствии с существующим в нашей стране государственным стандартом технологическая система — это совокупность связанных между собой средств технологического оснащения (станков, оборудования, приспособлений, инструментов), предметов производства (ресурсов, материалов, заготовок) и исполнителей (рабочих, техников, инженеров) для выполнения заданных технологических процессов или операций. Примеры технологических систем; производство самолёта, автомобиля, велосипеда или чипсов, издание школьных учебников, получение денег в банкомате и др. Целью любой технологической системы является удовлетворение основных потребностей человека.
Элемент технологической системы — часть технологической системы, которая признаётся неделимой: приспособление, инструмент, заготовка, деталь.
Часто технологические системы подразделяют на четыре иерархических уровня (иерархия — это расположение частей или элементов целого в порядке от низшего к высшему): технологические системы операций, технологические системы процессов, технологические системы производственных подразделений и технологические системы предприятий (рис. 14).
Технологическая система предприятия (завода, фабрики) состоит из технологических систем его производственных подразделений. Технологическая система производственного подразделения, например цеха, состоит из технологических систем процессов и операций, функционирующих в рамках данного цеха. То есть технологическая система предприятия является системой более высокого уровня, чем, например, технологическая система цеха.
В связи с этим существуют понятия подсистемы и над системы. Подсистема — это технологическая система, выделяемая по функциональному или структурному признаку из технологической системы более высокого уровня. Например, технологическая система цеха является подсистемой технологической системы предприятия. И наоборот, технологическая система предприятия является надсистемой по отношению к технологической системе цеха.
Вход и выход технологической системы
Каждая технологическая система имеет вход и выход (рис. 15).
Вход — это элементы окружающей среды, воздействующие на процессы технологической системы. Вход может быть представлен в виде энергии (электроэнергии, энергии сжигаемого газа, атомной энергии и др.), материала (металла, древесины, пластмассы и др.) или информации. Процесс — совокупность операций, выполняемых технологической системой для получения требуемого результата. Выход — это результат деятельности технологической системы, который может быть представлен каким-то видом произведённой энергии, изделием (изготовленным из каких-либо материалов) или обработанной информацией.
Например, на комбинате в цехе по изготовлению картофельных чипсов входы — это картофель, вода, масло, специи и др. Процесс — операции мойки, сортировки, чистки, тонкой нарезки картофеля, а также жарки, обработки приправами, контроля, взвешивания и упаковки чипсов. Выход — уложенные в тару пакеты с чипсами.
Технологическая система, имеющая один вход и один выход, называется одномерной, а имеющая несколько входов и выходов — многомерной.
Различают следующие виды технологических систем. Последовательная технологическая система — система, все подсистемы которой последовательно выполняют различные части заданного технологического процесса. Примером такой системы может служить рассмотренная выше технологическая линия по производству чипсов. Параллельная технологическая система — система, подсистемы которой параллельно (одновременно) выполняют заданные технологические процессы. Например, при производстве велосипедов параллельные подсистемы одновременно изготавливают колеса, педали, цепь, руль, сиденье и др., которые затем соединяют в единое целое — велосипед.
Комбинированная технологическая система объединяет последовательные и параллельные системы более низкого уровня. Комбинированные системы существуют при производстве таких сложных объектов, как автомобиль, трактор, корабль, самолёт и др.
Управление в технологических системах
Любой технологической системой необходимо управлять, иначе она не сможет выполнять свои функции. Управление — это воздействие на входы, процессы и выходы системы для получения требуемого результата. Если на хлебокомбинате работник вручную загружает муку и воду для приготовления теста, то это ручное управление на входе. Если работник включает оборудование и специальные дозаторы отмеряют и загружают необходимое количество муки и воды, то это уже автоматизированное управление. Когда в процессе приготовления хлеба тесто (без участия человека) автоматически нарезается, буханки движутся но конвейеру, выпекаются, контролируются и упаковываются, то это называется автоматическим управлением.
Обратная связь
Управление современными технологическими системами часто имеет функцию обратной связи. Обратная связь — это информация о выходе системы, используемая для устранения отклонений в работе системы в целях получения требуемого результата. На рисунке 16 показана схема технологической системы с обратной связью.
Например, вы вышли из дома и начался дождь, из-за чего вам пришлось возвратиться за зонтом, — здесь проявилась обратная связь между состоянием погоды и поведением человека. В приведённом примере необходимое решение принимает человек. Однако в современных автоматических системах за состоянием объекта па выходе следят датчики (специальной управляющей подсистемы), которые получают информацию о фактическом выходе, сравнивают его с требуемым значением, принимают решение об исправлении отклонения и выдают команду на компенсацию отклонения исполнительному устройству.
В настоящее время основной тенденцией развития технологических систем является последовательная передача управленческих функций от человека технологической системе с использованием автоматической обратной связи.
Практическая работа № 5
Ознакомление с технологическими системами
1. Начертите в рабочей тетради таблицу и запишите в неё названия трёх естественных и трёх искусственных систем, кроме указанных в учебнике.
| Естественные системы | Искусственные системы |
2. Определите и запишите в рабочей тетради, что является входом, процессом и выходом в технологических системах, перечисленных в таблице.
Таблица 2
| Технологическая система | Вход | Процесс | Выход |
| Кондитерская фабрика по изготовлению тортов | |||
| Завод по производству швейных машин | |||
| Гидроэлектростанция | |||
| Технологическая линия по пошиву костюмов |
3. Начертите в рабочей тетради схему любой технологической системы с обратной связью, подробно изложите, что является входом и выходом, в чём заключается процесс системы и какие параметры необходимо контролировать с помощью обратной связи.
Запоминаем опорные понятия
Технологическая система; элемент и уровень технологической системы; подсистема, подсистема; вход, процесс и выход технологической системы; последовательная, параллельная и комбинированная технологическая система; управление технологической системой; ручное, автоматизированное, автоматическое; обратная связь.
Самостоятельная работа
Работа с информацией.
Ознакомьтесь, выполнив поиск в Интернете и других источниках информации, с примерами технологических систем, не рассмотренных в учебнике. Разберитесь, что является входом и выходом в этих системах. Какие подсистемы имеются в найденных системах. Сохраните информацию в форме описания, схем, фотографий и др. Подготовьте небольшое сообщение к следующему уроку.
Проверяем свои знания
1. Дайте определение технологической системы.
2. Что называется надсистемой, что — подсистемой?
3. Что такое обратная связь?
Комментариев нет:
Отправить комментарий