ТЕХНИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ. И СИСТЕМЫ.. СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ. Понятия системы, технического объекта, модуля.. Структура, функция, организация, иерархия.. Классификация систем.. ЮРГТУ(НПИ). Понятия системы, технического. объекта, модуля

ТЕХНИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

И СИСТЕМЫ.

СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ

5.1. Понятия системы, технического объекта, модуля.

5.2. Структура, функция, организация, иерархия.

5.3. Классификация систем.

ЮРГТУ(НПИ)

5.1

Понятия системы, технического

объекта, модуля

___________________

Одной из характерных тенденций развития техники в настоящее время является непрерывно увеличивающаяся сложность ТО и ТС, появление больших и гипербольших систем.

При их проектировании возникают проблемы, меньше связанные с рассмотрением свойств и законов функционирования элементов, а больше – с выбором наилучшей структуры, оптимальной организации, учетом влияния различных внешних и внутренних факторов и т.п. Кроме этого, решение сложных и объемных задач как за один прием, так и при простом разбиении всей большой задачи на ряд мелких последовательных этапов редко приводит к успеху. К решению сложных задач подключаются специалисты различных научных направлений и специальных технических знаний. Руководитель проекта не может быть абсолютно знающим специалистом во всех областях.

Учитывая все вышесказанное для создания таких систем необходим определенный идеологический и организационный план проектирования системы, пронизывающий весь проект, начиная от предварительной исследовательской проработки и заканчивая эксплуатацией и утилизацией системы.

В результате возникла необходимость в системном подходе, о котором говорилось в разделе 4.4., в появлении соответствующих специалистов – системотехников и их обобщающей научно-технической дисциплины – системотехники.

Системотехника – научное направление, изучающее общесистемные свойства ТО и ТС, процессы их создания, совершенствования, эксплуатации и ликвидации (утилизации) в целях получения максимального социального, технического и (или) экономического эффекта.

Фундаментальным понятием системотехники, как и базовых теоретических дисциплин (теории систем, исследования операций, системного анализа и т.п.), является понятие «система».

Большинство авторов [18, 19, 66, 81] определяют систему примерно так:

Система – это совокупность элементов, обладающих следующими свойствами:

1. Целостность и членимость.

2. Организация.

3. Наличие существенных связей.

4. Интегративные качества.

Некоторые авторы [32], говорят именно о технических системах подчеркивают, что совокупность элементов (технических объектов) должна быть объединена единой целью и общим алгоритмом функционирования. ТС нельзя ограничить как часть техносферы, т.к. большинство систем является гибридными, т.е. включающими объекты био- и социосферы.

Элементом [18] называется некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), обладающий некоторыми важными для системы свойствами, но внутреннее строение (содержание) которого безотносительно к цели рассмотрения.

Например, рассматривая автомобиль в целом, мы говорим о электролампочке, которая в данном случае будет элементом, с определенными свойствами нужными автомобилю как системе. В тоже время сама структура, строение лампочки нас не интересует, т.е. она безотносительна к цели рассмотрения.

Отдельные элементы принято обозначать через М, а возможную или рассматриваемую их совокупность – через {M}. Принадлежность элемента совокупности принято записывать: МÎ{M}.

Целостность и членимость подчеркивает двойственность систем: с одной стороны, ТС – целостное образование, т.е. рассматривается как единое целое, с другой – в ее составе отчетливо могут быть выделены отдельные элементы (объекты), каждый из которых обладает своей собственной целостностью.

Для любых систем характерно наличие существенных устойчивых связей (отношений) между элементами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему.

Связью называется важный для целей рассмотрения обмен между элементами веществом, энергией или информацией.

В определении элемента и связи имеются понятия вещества, энергии и информации. С точки зрения взаимодействия человека с материальным миром нами уже три больших периода [105] (см. раздел 4.2.):

· освоение вещества, создание материального производства, осознание единства материального мира;

· освоение энергетических запасов и создание производства энергии;

· исследование информационной картины мира, создание информационной индустрии, осознание единства законов вещества, энергии и информации.

Единицей связи выступает воздействие. Воздействие элемента М₁ на элемент М₂ обозначают через х₁₂ и наоборот, элемента М₂ на М₁ через х₂₁, что можно изобразить графически (рис. 5.1)

Рис. 5.1. Связь двух элементов [18]

Термины: существенные и устойчивые связи подчеркивает возможность отделения системы от окружающей среды в виде целостного образования, определить границы системы.

Возникновение организации в системе – это, по существу, формирование существенных связей элементов, упорядоченное распределение связей и элементов во времени и пространстве. При формировании связей складывается определенная структура системы.

Существование интегративных качеств (свойств), т.е. таких, которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из ее элементов в отдельности, показывает, что свойства ТС хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью.

Отсюда можно сделать важные практические выводы:

1. Система не сводится к простой совокупности элементов.

2. Расчленяя систему на отдельные части, изучая каждую из них в отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом.

Применяя так называемое «кортежное» определение систем, можно записать [18]:

где å - система;

{M} – совокупность элементов системы;

{x} – совокупность связей;

F – функция (новое свойство) системы.

Существуют другие, более сложные формы условной записи системы [1, 66]. Практически любой объект с определенной точки зрения может рассматриваться как система. Важно отдавать себе отчет – полезен ли такой взгляд или разумней считать данный объект элементом.

Вторым, на наш взгляд, не менее важным термином является понятие технического объекта (ТО).

В современном понятии ТО часто употребляется как синоним ТС [45, 98], являясь целостной системой, включающей в себя определенные элементы, обладающие теми же свойствами, что и система (целостность и членимость, организация, наличие существенных связей, интегративные качества). При этом подчеркивается, что у любого ТО существует надсистема, т.е. другой ТО, в который он структурно или функционально включается или входит как отдельный элемент. Не которые авторы [16] определяют ТО как элемент системы, но считая, что его структура небезинтересна при рассмотрении системы в целом, но ТО может быть выделен как целостное образование (система) в рамках ТС. Эволюция терминологии приводится довольно подробно в работах [98, 16, 14].

Технический объект – это совокупность элементов, обладающих свойствами системы и входящих в надсистему как целостное образование (система).

Техническим объектом может быть названа как отдельная машина или прибор, так и агрегат, блок, из которых состоит машина, а также комплект машин, приборов и т.п.

Деление системы на части позволяет реально охватить при рассмотрении только отдельный блок (так называемый модуль), провести его проверку, настройку, модернизацию, обеспечить надежность и осуществить быстрый ремонт.

Модуль [25] (от лат. modulus - мера) – группа элементов, являющихся частью системы, оформленных конструктивно, структурно или функционально как самостоятельное целое, выполняющее определенную функцию в какой-либо ТС и описываемое только своими входами и выходами.

Объединяя элементы в модули мы уходим от излишней детализации в описании ТС, сохраняя ее основные особенности. Внутреннее строение таких первичных блоков можно проанализировать (в основном это уже сделано заранее), но на определенной стадии рассмотрения удобнее пользоваться модулем как элементом, пользуясь лишь входами и выходами.

Схематично изображение модуля можно представить [18] в полном виде (см. рис.5.2.):

Рис. 5.2. – Схематическое изображение модуля.

{x⁺_J} – внешние (от «не-системы») воздействия на элементы модуля J;

{x⁺_iJ} – связи от других элементов системы на элементы модуля J;

{x^-_J} – связи воздействия от элементов модуля J на другие элементы не системы;

{x^-_Jk} – связи от элементов модуля J на другие элементы системы.

Тогда условно преобразование связей в модуле можно записать:

По нятие модуля предусматривает и другие отличительные особенности. Например, в противовес ТО (машине) модуль чаще всего унифицирован, имеет определенный запас технико-экономического уровня, т.е. способность эффективно применяться в будущих модификациях ТС. В случае устаревания модуль может быть заменен на новый, усовершенствованный без затрат на выпуск других составных частей ТО. Некоторые авторы [20] подчеркивают, что модульное построение ТС предполагает ограниченное число унифицированных блоков, из которых, как из конструктора, можно набирать (выбирать) нужные структуры. Т.е. правильно спроектированный модуль позволяет свести элементную базу ТС к некоторому минимуму.

Такая тенденция в построении ТО и ТС прослеживает достаточно давно. Об этом свидетельствуют синонимы слова модуль: узел, блок, агрегат, подпрограмма и пр.

В отличии от элемента и «черного ящика», заимствованного в проектное дело, [9, 45] из кибернетики, которые тоже характеризуются только входами и выходами, можно отметить, что содержание (структура, конструкция и т.д.) у модуля известно и небезинтересно с точки зрения рассмотрения системы, а объединение произведено искусственно с определенной целью и позволяет производить определенные оперативные действия с этими группами элементов.

Система может представляться набором модулей и сама рассматриваться как модуль. Деление системы на модули – это удобный и наиболее распространенный прием работы с искусственными системами, включая их создание, проверку, настройку, усовершенствование [18].

Примерами реализации этого положения на практике являются создание не только сложных машин и комплексов, но и информационных систем и вычислительных сетей, охватывающих целый ряд стран, включая их многоуровневое программное обеспечение.

Государственным стандартом в системе проектирования и производства введено еще одно обобщающее понятие – изделие.

Для ведения конструкторских работ государственный стандарт в системе проектирования – производство устанавливает в качестве основного термина – изделие.

Изделие – единица промышленной продукции, количество которой может исчисляться в штуках или экземплярах [120]. Применительно к конструкторской документации изделием считается любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

Под изделием подразумеваются все объекты материального производства: машины, механизмы, функциональные схемы и др.

Как видно из определения, понятие «изделия» несколько уже понятие «технический объект» и максимально приближено к производству. Различают изделия, предназначенные для реализации (в основном производстве) и для собственных нужд производства ( во вспомогательном производстве).

5.2

Структура, функция, организация,

иерархия

_______________

Понятия организации и структуры связаны весьма тесно. Структура отражает упорядоченность, организованность системы. Однако, организация охватывает только такие свойства элементов, которые связаны с процессами сохранения и развития целостности, т.е. существования системы. Таким образом, организация возникает в том случае, когда между некоторыми исходными объектами (элементами) возникают закономерные, устойчивые на определенном временном отрезке связи и (или) отношения.

Под организацией (ordanizo – лат. – сообщаю стройный вид, устраиваю) понимается внутренняя упорядоченность, согласованность взаимодействия отдельных элементов системы.

Внутренняя форма организации системы, выступающая как единство состава системы и устойчивых взаимосвязей между ее элементами, определяет структуру.

Под структурой (structura – лат. - строение) понимается устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и связей [66, 2]. В понятии «структура» фиксируются относительно инвариантные и статические, т.е. относящиеся к строению, способам взаимодействия частей, закономерности. А в понятии «организация» - динамические, относящиеся к функционированию и взаимодействию частей. Структуру системы изображают в виде графической схемы, состоящей из ячеек (элементов, групп элементов) и соединяющих их линий (связей).

Для символьной записи структуры вводят вместо совокупности элементов {M} совокупность групп элементов и совокупность связей между этими группами . [18] Тогда структура системы может быть записана как:

(2.2)

Структуру можно получить из (2.1) объединением элементов в группы. Отметим, что функция F (т.е. назначение) системы опущена, поскольку структура в определенной степени безотносительна к ней.

В зависимости от характера организации в системе элементов и их связей можно выделить три основных типа: сетевую (рис.2.2а), скелетную (рис. 2.2.б), централистскую (рис.2.2.в) [66].

Вообще же структуры могут быть самые разнообразные и включать различные комбинации взаимосвязей элементов.

а)

б)

в)

Рис. 2.2. Наиболее распространенные типы структур.

Структурная схема может быть охарактеризована по имеющимся в ней типам связей. Простейшими связями являются последовательное, параллельное соединение элементов и обратная связь. (Рис.2.3.) [18].

а) последовательная

б) параллельная

в) обратная

Рис. 2.3. – Простейшие типы связей

Как правило, обратная связь выступает регулятором в системе.

Состав элементов системы [66] может быть гомогенным (содержать однотипные компоненты), гетерогенным (содержать разнотипные компоненты) и смешанным.

По временному признаку выделяются экстенсивные структуры, в которых с течением времени происходит рост числа элементов, и интенсивные, в которых происходит рост числа связей и их мощности при неизменном составе элементов. Противоположные типы структур: редуцирующие и деградирующие. Еще один тип – стабильные структуры, в которых структура не меняется в течение всего периода «жизни» системы.

Структура является наиболее консервативной характеристикой системы: хотя состояние системы изменяется, структура ее сохраняется неизменной иногда весьма длительное время.

Функция (fuhctio – лат. – исполнение, совершение) есть действие, поведение, деятельность некоторого объекта. Функция характеризует проявление свойств системы в данной совокупности отношений и представляет собой способ действия системы при взаимодействии с внешней средой.

Функция системы (в многофункциональных системах - набор функций) возникает как специфическое для каждой системы порождение всего комплекса функций и дисфункций элементов. Т.е. при формировании системы возникают не только «полезные» функции, обеспечивающие сохранение системой ее качественной особенности, но и дисфункции – функции, негативно влияющие на функционирование системы.

Характер элементов может быть различным. Отсюда и разнообразие структур. Например, вещественная структура сборного моста состоит из отдельных, собираемых вместе секций. Структурная схема такой системы укажет только эти секции и порядок их соединения. Последнее и есть связи, которые здесь носят силовой характер.

Пример функциональной структуры – это деление двигателя внутреннего сгорания на системы питания, смазки, охлаждения и т.п. Календарь – временная структура и т.д.

Расчленить систему на отдельные компоненты можно с различной степенью детальности. Так, в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания выделить радиатор, термостат и т.д. Такое структурирование ТС по степени детальности описания отражает принцип иерархичности.

Иерархия (от греч. hieros – священный и arche - власть) – расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему, т.е. структура с наличием подчиненности. В практике проектирования необходимость расчленения ТС на иерархические уровни и блоки обуславливается психологическими возможностями проектировщика, возможностью восприятия и оперирования описаниями объекта в процессе их преобразования. В эксплуатации – возможность сборки, отладки, ремонта.

Общий вид иерархической структуры ТС представлен на рис. 5.3. Преимущества такого подхода заключаются в сведении задач более сложного уровня к ряду задач меньшей сложности.

Так, ЕСКД устанавливает следующую иерархию изделий машиностроения:

1. Комплекты

2. Комплексы

3. Сборочные единицы

4. Детали

Иерархическое представление роботизированного комплекса (РТК) может быть следующим:

1. РТК

2. Станки, роботы, позиции загрузки-выгрузки

3. Агрегаты

4. Узлы

5. Детали

Причем на каждом уровне имеются свои представления о системе и элементах. Для станка как система агрегат будет элементом, но сам станок есть элемент для РТК. Для более подробного представления иерархии сложных технических объектов могут быть предусмотрены дополнительные подуровни, например, узлы могут быть разбиты на подузлы, этапы на подэтапы и т.п.

Рис. 5.3. – Схема иерархической структуры ТС.

Примером относительно сложной иерархической структуры может служить структура машины, представленная на рис. 5.3.

Каждый уровень иерархической структуры может быть представлен как ряд отдельных составных частей-блоков (см. рис. 5.3, 5.4.), открывающий возможность параллельного проектирования или конструирования объектов одного уровня, распределения работ между подразделениями проектной организации и т.п. Такое разбиение отражает принцип декомпозиции. Итак, декомпозицией называется деление системы на части (блоки, модули, элементы), удобные для каких-либо операций с этой системой.

Если композиция происходит от лат. compositio - составление, связывание, то декомпозиция – разъединение, деление. Декомпозиция позволяет упростить систему, слишком сложную для рассмотрения целиком, т.е. получить некоторую другую систему, в каком-то смысле соответствующую исходной. При этом, как правило, отбрасываются или ослабляются отдельные связи.

Например, двигатель проектируется отдельно от коробки передач. Связь ослаблена, т.е. учитываются только присоединительные размеры, но, говоря строго, разве плохая работа синхронизаторов коробки не отразится на долговечности деталей двигателя? Полное соответствие исходной системе требует специальных процедур согласования и координации рассмотрения частей. Большинство инженеров, участвующих в проектировании имеют дело с системами и элементами некоторого уровня, причем не зная всех частей уровня. Проектируемые ими объекты непосредственно не всегда являются сложными системами, хотя в конечном счете входят в их состав.

Рис. 5.4. – Иерархическая структура машины [20]

В литературе [66] прибегают к термину «стратификация», т.е. говорят о стратифицированном (от лат. stratum – «настил» и facere – «делать») описании, «послойном» представлении системы. Основными уровнями изучения системы являются макроскопический и микроскопический.

Макроскопическое изучение заключается в игнорировании детальной структуры системы и наблюдении только общего поведения системы как целого, в оценке ее интегративных характеристик. Изучают тип структуры и границы системы, особенности взаимодействия со средой, степень организованности, особенности так называемого «жизненного цикла» (см. раздел 6).

Микроскопическое изучение системы связано с детальным описанием каждой из компонент системы, всего комплекса внутренних процессов. Центральным для микроскопического представления является понятие элемента. Изучают связи и функции элементов, их эффективность, структуры системы и т.п.

5.3

Классификация системы

___________________

Многообразие систем и подходов к их рассмотрению породили различные классификации, разделяющие и систематизирующие все ТО и ТС на основе определенного классификационного признака.

Классификация [37] (от лат.- classic – разряд, класс) - система соподчиненных понятий (классов объектов) какой-либо области знания или деятельности человека, используемая как средство для установления связей (сходства или различия) между этими понятиями или классами объектов.

Например, мы уже разделили все системы на естественные и искусственные (антропогенные). Классификационный признак – деление по происхождению систем.

Классификация позволяет внести упорядоченность в мир ТС, дает возможность ориентироваться в бесконечном разнообразии ТО, решать задачи проектного, конструкторского и эксплуатационного характера.

Цели и задачи, которые ставятся перед классификацией, могут быть связаны с различными сторонами жизни человека. Классификации языков – изучение и группировка языков мира по различным признакам, позволяющая вскрыть закономерности их строения, выдвигать гипотезы о происхождении и миграции народов, расшифровать «мертвые» языки и т.д. Без библиотечно-библиографической классификации было бы невозможно найти нужную книгу. Практическую значимость классификации техники в связи с развитием патентного дела отмечает – А.И. Половинкин [55] , историческим аспектом – Ю.С. Мелещенко [98] и др. Обзор других классификаций приведен в работе [98].

Наука о классификации называется систематикой, стремящейся к построению полной системы взаимосвязей элементов (объектов) техносферы с учетом ее эволюционного развития. Систематика [151] - область знания, в рамках которой решаются задачи упорядоченного определенным образом обозначения и описания всей совокупности объектов, образующих некоторую сферу реальности.

Многие термины, касающиеся закономерностей строения и развития ТС, перешли из биологии. Так, принципы систематики, заложенные ДЖ. Реем и К. Линнеем в 17-18 в.в., и сам термин используют применительно к технике многие авторы [55, 148, 16] . (Хотя некоторые официальные издания [37] приводят слово «систематика» только в биологическом аспекте).

Из биологии заимствованы понятия «эволюции» [2, 147], «жизненного цикла» [31, 52], «таксона» [55], которые будут рассмотрены позднее.

Классификация является своеобразной моделью реальности адекватно либо с определенными допущениями отражающая саму реальность. Как к любой модели к классификации предъявляется ряд требований, основными из которых можно считать следующие.

В рамках систематики ТО и ТС присваивают наименования и объединяют их в соподчиненные группы, или таксоны, на основе определенных отношений между ними.

Таксон (от греч. taxis) – расположение, строй, порядок. Термин предложен в 1813г. швейцарским ботаником О. Декандолем.

Набор таких таксонов должен быть достаточным (полнота классификации) минимально необходимым.

С одной стороны, в классификации должно хватать места всем ТС и ТО, а с другой стороны их количество в одном иерархическом уровне должно быть реально обозримым, удобным для пользователей.

Любой ТО должен занимать единственное, отведенное ему место, т.е. диагностические (классификационные) признаки должны однозначно определить его положение в классификационной системе.

На каждом иерархическом уровне может находиться несколько отличных друг от друга таксонов. Каждый таксон может содержать несколько таксономических единиц на более низком иерархическом уровне, но сам может принадлежать только одному таксону, расположенному непосредственно над ним.

И еще одно требование: классификация должна «позволять» эволюционировать ТО и ТС. Например, высшим иерархическим уровнем взаимоотношений техносферы и человека мы назвали «техносфера-популяция». По аналогии она может стать подсистемой ноосферы с учетом возможного коллапса космического пространства в связи с технической деятельностью человека.

Деление на искусственные и естественные системы следует дополнить смешанными системами. Например, система «рыболовецкое предприятие» включает промысловую акваторию, рыболовецкие суда, вспомогательное оборудование, холодильники, искусственные пруды и живого молька.

Т.е. классификацию систем по их происхождению можно представить (рис. 5.5.)

Рис. 5.5. Классификация систем по их происхождению

Если полнота классификации на этом иерархическом уровне достаточно ясна, то следующий уровень уже сложнее. Например, естественные системы можно разделить на живые и неживые. Однако, не решен вопрос о том, куда следует отнести вирусы: к живым или неживым системам [17].

Таким образом, вопрос о классификации сложен во-первых, решением куда отнести тот или иной объект, систему, во-вторых, на какие классы проводить разбиение, т.е. полнота классификации, все ли системы вошли в классификацию.

В общем случае существует два типа классификации - естественная, основание которой – существенные признаки объектов (например, [55] периодическая система химических элементов), и искусственная (условная, утилитарная), в которых используют не основные, но легко обнаруживаемые признаки. Искусственные классификации применяются при решении специальных задач, когда главным является удобство использования (например, алфавитный каталог).

Вопрос о том, что считать естественной классификацией ТС в литературе представлен не однозначно. Все зависит от выбранного (а выбор всегда субъективен) критерия, положенного в основу, и цели классификации. Половинкин А.И. [55], Мелещенко Ю.С. [98], Хубка В. [16] приводят классификации, основные на функциональных особенностях. Например, группы техники [98]: энергетическая техника, техника по добыче и производству исходных материалов и т.д. По аналогии с биологической классификацией – фенотипичной, т.е. основанной на совокупности признаков и свойств ТС, сформировавшихся в процессе их индивидуального развития. Эта классификация может отражать эволюционные связи, но строится на иной основе.

Она представляет большой интерес в области патентования, стандартизации, отраслевом планировании и т.д.

В той же работе Хубка В. [16], а также Самойлович В.Г. [20] и ряд других авторов приводит филогенетическую классификацию, основанную на функционально-конструктивных особенностях ТС и отражающую эволюционные связи.

Филогенетический (от греч. phylon – род, племя и genes – рожденный, происходящий) – отражающий родственные отношения внутри таксономической группы ТС. Некоторые авторы употребляют «генетический».

Такая классификация характерна для проектного и конструкторского дела, прогнозирования развития ТС в рамках одной фенотипичной группы. Она показывает взаимосвязь количественных и качественных изменений, развитие отдельных классификационных групп и их зависимость, степень абстрагирования описаний и т.д.

В соответсвии с направленностью данной работы рассмотрим филогенетическую классификацию, подробно изложенную в [20], согласно которой в каждой группе ТС можно выделить класс, род, вид, разновидность, тип, типоразмер, модель.

У различных авторов [20, 16, 138, 52] последовательность и определения таксонов не совпадают. Нет совпадения и с общепринятой классификацией в биологии [146], т.е. окончательно терминология данного вопроса еще не сложилась.

Классификационная группа	Определение	Примеры
Класс	Совокупность техники, предназначенной для использования преимущественно в данной сфере общественного производства	Машиностроительная техника, транспортная техника, строительная техника
Род	Совокупность машин данного класса, предназначенных для выполнения данного вида работ	Металлообрабатывающие станки, машины наземного транспорта, машины для производства земляных работ
Вид	Совокупность машин данного рода, предназначенных для выполнения соответствующего технологического процесса	Металлорежущие станки, автомобили, машины для подготовки основания под фундамент
Разновидность	Совокупность машин данного вида, предназначенных для выполнения одной или нескольких связанных операций технологического процесса	Станки для обработки точением, грузовые автомобили, экскаваторы
Тип	Совокупность конструктивно подобных машин, основанных на данном техническом принципе	Грузовой автомобиль-самосвал с колесной формулой 4х2, дизельным двигателем и механической трансмиссией, экскаватор одноковшовый, гидравлический на гусеничном ходу
Типоразмер	Подразделение в составе данного типа, характеризующееся определенными значениями классификационных параметров	Автомобиль-самосвал соответствующего типа грузоподъемностью 8 т., экскаватор соответствующего типа IV размерной группы с основным ковшом емкостью 0,65 м³
Модель	Конкретное конструктивное исполнение машины данного типоразмера, характеризующееся конкретным конструктивным и параметрическим ее описанием	Токрано-винторезный станок, Автомобиль-самосвал КАМАЗ, экскаватор ЭО-4121А

Класс, род, вид, разновидность – учитывают функциональные особенности ТС, тип, типоразмер, модель – их конструктивные особенности.

Среди многообразия других утилитарных классификаций следует выделить:

1. По степени определенности поведения ТС:

· детерминированные;

· недетерминированные;

· стохастические.

Детерминированной [83] называется ТС, которая на один и тот же входной сигнал отвечает всегда одним и тем же вполне определенным выходным сигналом.

Система, отвечающая на один и тот же входной сигнал случайным выходным сигналом в соответствии с некоторым распределением вероятностей, называется стохастической.

Строго говоря, все детерминированные ТС тоже являются стохастическими, так как параметры любой ТС, вследствие бесчисленного множества случайных воздействий, имеют определенный разброс. Если разброс лежит в пределах, пренебрежимо малых для целей и задач, решаемых ТС, то ее считают детерминированной.

2.По уровню сложности (при конструировании).

Выше мы уже отмечали, что все объекты производства и их составные части называются изделиями. При конструировании государственным стандартом [102] предусмотрены следующие виды изделий при конструировании: деталь, сборочная единица, комплекс, комплект.

Деталью – называется изделие, изготовленное из материала одной марки без применения сборочных операций (болт, шайба, литой корпус редуктора и т.д.). К деталям также относят изделия с защитными покрытиями, изготовленные с применением местной пайки, сварки, склеивания.

Сборочной единицей называется изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе при помощи сборочных операций (коробка передач, подшипниковый узел, двигатель и т.д.). Сборочная единица является специфицированным изделием, т.е. состоящим из нескольких составных частей.

Комплексом – называется несколько специфицированных изделий взаимосвязанного назначения, не соединенных на предприятии-изготовителе помощи сборочных операций (например, автоматизированная линия станков).

Комплектом называется несколько изделий общего функционального назначения, как правило, вспомогательного характера, не соединенных на предприятии-изготовителе при помощи сборочных операций (экскаватор в комплекте со сменным оборудованием, инструментом для ремонта и т.п.)

Некоторые авторы [16, 17] приводят другие, несколько отличные классификации по уровню сложности. В Хубка [16] выделяет 4 уровня сложности:

I уровень – конструктивный элемент, деталь;

II уровень – подгруппа, группа, узел, механизм;

III уровень – машина, прибор, аппарат;

IV уровень – установка, предприятие, промышленный комплекс.

Каждый уровень может быть разбит по степени конструктивной сложности. Проблема «больших» и «сложных» систем раскрывается в работе [17], образуя 4 возможные комбинации:

· малые простые;

· малые сложные;

· большие простые;

· большие сложные.

Такие классификации тоже представляют интерес и могут быть использованы в инженерной практике.

3.По составу элементов (как отмечалось в разделе 5.2.) системы могут быть:

· гомогенными;

· гетерогенными;

· смешанными.

Гомогенные ТС содержат однотипные компоненты (элементы), гетерогенные – разнотипные компоненты.

4.По характеру:

· непрерывные;

· дискретные.

ТС действующие в течении определенного времени с постоянными выходными сигналами называют непрерывными. Дискретные системы действуют только в определенные моменты времени. Примеры: ленточный конвейер – машина непрерывного транспорта. При непрерывных входах: подача энергии и транспортируемых материалов дает непрерывный выход.

Подъемный кран, одноковшовый экскаватор имеют явно выраженный рабочий цикл.

Многие специальные дисциплины, науки вводят свои классификации. например, классификация механизмов, классификация металлов, строительных материалов и т.д.