Technika, 1965 (9. évfolyam, 1-12. szám)
1965-01-01 / 1. szám
Az utóbbi néhány év folyamán a tervezésnek egy különleges ága kezd kialakulni. Az ún. „nagy’’ rendszerek komplex tervezésének technikája ez, amely a modern kibernetikai és matematikai segédeszközök egész sorát hasznosítja a cél optimális eléréséért. Amíg az operációkutatás elsősorban a rendszer üzemviszonyainak előzetes feltárására irányul, addig a rendszertervezés — a rendszertechnika eszközeivel — a már megszabott követelmények nyomán optimális (és komplex) rendszer megalkotásának problémáját tárgyalja. Alábbi összeállításunk alapjául H. H. Good és R. E. Machol könyve (System Engineering) — a szakterület alapvető műve — és G. N. Povarov tanulmánya szolgált. A rendszertechnika fogalmába a nagyobb méretű „rendszerek” tartoznak. Az itt tárgyalt „rendszer” a komplex automatizálás és az elektronikus számítástechnika fejlődésének terméke. A korábbi kisebb technikai rendszerektől nem csupán mennyiségi vonatkozásban (a gépegységek, kiegészítő berendezések stb. száma tekintetében), de minőségi tekintetben is eltér, minthogy szervezésének szintje magasabb, tehát különböző elemei között . A nagyméretű rendszerek egyre fokozódó kialakulása a technika fejlődésének törvényszerű szakasza, a XX. században bekövetkezett tudományos-technikai forradalom közvetlen következménye, a technikai fejlődés mennyiségi és minőségi növekedésének eredménye. A II. világháború után a világ technikája a komplex automatizálás korába lépett és ma már nem egyes műveleteket és folyamatokat, nem egyes gépek és berendezések működését automatizálják, hanem teljes termelési ágakat, teljes üzemek és vállalatok munkáját — egyelőre legtöbb helyütt még csupán az alapvető adatok vonatkozásában, de a teljes automatizálás jövőbeni lehetőségeit is figyelembe véve. Éppen ezért nagy automatizált rendszerek jönnek létre, amelyek hatalmas A nagy rendszerekre jellemző sokféle berendezés és a feladatok összetett, sokrétű jellege szükségessé teszi, hogy az ilyen rendszerek tervezését is különleges módon, újszerűen közelítsük meg. Figyelembe kell vennünk az ilyen rendszerek minőségileg új jellegét. Ez az oka annak, hogy a ma rendszertechnikának nevezett különleges elméleti és gyakorlati kérdések komplexumából álló tudományág kifejlődött. A rendszertechnika módszerei ma még nincsenek teljes mértékben, egyértelműleg elméletileg is indokolva; a módszerek jelentős része tisztán tapasztalati, empirikus és intuitív jellegű, egyes módszerek és részmódszerek körvonalai csak lassan rajzolódnak ki. A gyakorlat tanúsága szerint a rendszertervezés két eléggé, világosan megkülönböztethető szakaszra oszlik: a rendszer szerkezetének és feladatainak a kiválasztása és megszervezése (a rendszert egésznek tekintve), valamint a rendszer fizikai egységeinek, tehát alkotórészeinek kiválasztása és megtervezése. Ez a szétválasztás annyira jelentős, hogy mindegyik részhez és sokrétű anyagáramokat, energiaáramokat és adatfolyamokat irányítanak, mégpedig a legkülönfélébb kölcsönös kombinációkban. Ezek a rendszerek általában óriási mennyiségű különféle munkaeszközt, munkagépet, hajtó erőgépet és energiaforrást, nemkülönben más berendezéseket és központi, valamint helyi irányítóberendezéseket tartalmaznak. Mindezeket sokoldalú kapcsolatok kötik össze a feladatcsoportok teljesen vagy legalábbis főrészeiben automatizált végrehajtására, mégpedig a legkülönfélébb környezeti viszonyok és a legkülönbözőbb módon változó zavaró és ellentétes hatások közepette. Előfordulnak olyan rendszerek is, amelyek egyes funkcionális részrendszerei önmagukban is „nagy rendszerek”, tulajdonképpen teljesen más beállítású és más szakképzettségű tervezőmérnökre van szükség. Az első rész a funkcionálisstrukturális tervezés, amit talán a rendszer makrotervezésének nevezhetnénk. Ehhez széles profilú, új típusú szakemberekre van szükség, akik a technika számos területén kiterjedt általános ismerettel rendelkeznek és akik helyesen tudják felbecsülni a rendszer sajátos vonásait és tervezésük nehézségeit. Ezek a szakemberek a rendszert a maga teljességében, egészében vizsgálják és amennyiben munkájukhoz egyes részterületek szakembereinek bevonása szükséges, akkor őket — korlátozott feladatkörökkel — tanácsadóként igénybe is veszik. Ezeket a mérnököket nevezhetnők rendszertervezőknek. A második rész a rendszer részeinek megtervezése, a rendszer mikrotervezése, ami mindenekelőtt hagyományos szakképzettségű szakmérnököket igényel: gépészmérnököket, hiradástechnikusokat, villamosmérnököket stb. (A kétféle tervező közötti különbség érzékeltetésére a rendszertech-Ennek az első szakasznak, amely egy naptól egy hónapig terjedhet, a munka alapjait kell megteremtenie. A rendszertervező csoport ebben a szakaszban egy-három emberből áll. Vezetője a vizsgált feladattal kapcsolatban álló minden személlyel beszél, mindent meghallgat és feljegyez. A tervezési folyamat gondolatban már meg is kezdődött, ezt voltaképpen két részre osztjuk: a „külső” tervezésre és a „belső” tervezésre. Nehéz elképzelni, hogy a rendszertervezés első szakaszában azonnal megoldást találnak a kitűzött feladatra. Nem szabad azonban azt sem tagadni, hogy éleslátással és mélyreható elemzéssel a terv már e szakaszban is nagyon megközelítheti a végső megoldást. Az első elgondolások csaknem mindig helytelenek, segítségükkel azonban a többi problémákat szabatosabbá tehetjük és az egyébként szűkszavú tanácsadóktól teljesebb válaszokat kaphatunk. Egyes rendszertervezők kerülik a gyors megoldást, minthogy nézetük szerint a hirtelen elgondolások ellenszenvet váltanak ki és esetleg a tervezésben részt nem vevő személyek arra a megállapításra juthatnak, hogy a tervezési munka elhamarkodott volt. Ettől tulajdonképpen nem volna szabad félni. Először is minden kitűnő kutatónak azonnal van valamiféle elsődleges elgondolása, a veszély nem ebben az elgondolásban rejlik, hanem abban, hogy a tények fényében sem szívesen mondunk le erről az elgondolásról. Másodsorban nincs szükség arra, hogy az elfogadott elgondolásokról mindenkit értesítsünk. Ez az elgondolás csupán segédeszköz, az első hipotézis, és így is kell használnunk. A belső tervezés és a külső tervezés fogalmazása két alap- Mi a „rendszer“? A rendszertechnika ma már többé-kevésbé kikristályosodott felfogása szerint a cikkünk tárgykörébe eső rendszereket nagyjából a következőkkel jellemezhetjük: O A rendszer bizonyos mértékű egységessége, vagyis az egész rendszerre kiterjedő közös cél, közös rendeltetés. A rendszernek az optimális változók (kimenetek) meghatározott sorozatával kell megadott bemenő adatok (zavarok) sorára válaszolnia, mégpedig bizonyos mértékű hatékonyság (hatásfok, hozam stb.) figyelembevételével. A rendszer nagy méretű. Az itt tárgyalt rendszer kiterjedésében és alkatrészeinek számában, továbbá a végzett feladatok mennyiségét tekintve joggal nevezhető nagynak és ugyancsak sok és sokféle a bemenő adat. Ezenkívül a rendszer költséges is. A rendszer viselkedése bonyolult-összetett, a rendszerben előforduló változók között egymással összefonódó és egymást átfedő kölcsönös kapcsolat létezik, tehát bármelyik változó értékének módosulása sok más változó értékének módosulását váltja ki. Ez az összetett, bonyolult jelleg egyszersmind a rendszerben jelentkező nagyszámú — és ugyancsak nem egyszerű — visszacsatoló hatásokban is érvényesül. A rendszer automatizálása igen fejlett. Az ilyen rendszerekben általában a legkorszerűbb automatikus számítástechnikai berendezéseket használják, hogy így a részrendszereket a lehető legrugalmasabban irányíthassák és a rendszerben részt vevő, ill. azt irányító ember szerlekölcsönös kapcsolat is magasabb szinten létesül. Nehéz ugyan egyértelműleg megkülönböztetni a „kis” és a „nagy” rendszereket, minthogy számos átmeneti forma is létezik közöttük, de az egész „rendszer” bonyolultsága, a benne előforduló logikai-döntési, kibernetikai-számítástechnikai és hagyományos elemek összessége és összefonódása miatt az ily módon felmerülő problémák megoldása új utakat, új eszközöket igényel, mi munkájának túlnyomó részét gépesítsék. A rendszerben a külső zavaró hatások szabálytalanul, statisztikailag rendezetlenül, időben előre nem látható módon jelentkeznek. Éppen ezért a rendszer terhelését egzakt döntésekkel nem lehet előre megjósolni. A rendszer az esetek jelentős számában nem feltétlenül egyértelmű kimenettel válaszolhat a bemenő hatások összességére; egymással versengő, konkurráló hatások is érvényesülhetnek. Az előbbi hat pontban felsorolt jellemvonások nem kizárólagosak és nem is feltétlenek. Nagyjából mégis ezekkel lehet leírni a rendszertechnika tárgykörébe tartozó komplexumokat. Talán jól illusztrálja az elmondottakat néhány példa. Az itt tárgyalt értelemben vett rendszerek közé sorolhatjuk a következőket: nagy közlekedési rendszerek, pl. automatizált vasútbiztosítási vonalak; repülőgépek vakleszálló rendszerei; automata telefonközpontok; automatikus gyárak; nagy adatfeldolgozó rendszerek; légvédelmi figyelő, riasztó és vadászirányító rendszerek; interkontinentális és közepes hatótávolságú ballisztikus rakétafegyverrendszerek stb. Bár a rendszertechnika először nagy katonai tervek megvalósításával kapcsolatosan (Polaris rakéta) került előtérbe, ma már a bél^én-teryelés számos területén is találunk alkalmazására példákat. Ezenkívül pedig fel kell készülnünk a rendszertechnika egyik legnehezebb feladatára: a termonukleáris reakció energiafejlesztési célokra való hasznosítására. Mi van a rendszerben? Miért kell rendszertervezés? RENDSZERTERVEZÉS RENDSZERTECHNIKA nika elméleti problémáival foglalkozó szakemberek az első csoportba tartozókat a második csoport „specialistáitól” való megkülönböztetésül „univerzalistának” nevezik.) Amíg az alkatrészek, részberendezések stb tervezése a műszaki tudományok hagyományos vagy újabb ágai alapján (de lényegében csupán egy-egy résztudomány területén mozogva) folyik, addig a rendszerek funkcionális-strukturális tervezéséhez új műszaki tudományokra és mindenekelőtt új elméleti alapokra van szükség és ez az elméleti „rendszertechnika” többé már nem része sem az elméleti mechanikának, sem az elméleti villamosságtannak, hanem valami új, annál több és ezeken kívül álló tudományág. Indokoltnak tekinthető, hogy a rendszerek tervezésének általános problémáival egy új tudományág, a rendszertechnika foglalkozzék. És ha a rendszertervezés ezen az új, helyes alapon tovább fejlődik, akkor a segítségül felhasznált alkalmazott műszaki tudományok (mint pl. az automatika), az eddiginél sokkal részletesebb, sokkal aprólékosabb és sokoldalúbb feldolgozást is igényelnek. A rendszertervezés szakaszai A feladat jellegétől függ, hogy mikor kell a rendszertervezőnek a tervezés munkájába bekapcsolódnia. Általában négy időpillanat létezik, amikor a rendszertervező munkába léphet: a feladatok megfogalmazása, a bemenő adatok meghatározása, a kimenő adatok meghatározása és a rendszer tulajdonképpeni kidolgozása során. Amikor pl. egy rendszer tervezésekor az alapvető követelmény a termelés olcsóbbá tétele, akkor az első kérdés így hangzik: mit kapunk a pénzünkért? Más szóval a hatékonyság mérőszámaként — ami egyébként a legszorosabban összefügg a feladat megfogalmazásával — az elért eredmény egységére vonatkoztatott nyereséget vagy megtakarítást vehetjük. Ilyenkor pedig a rendszer tervezésekor elérni kívánt eredményeket igen egyértelműleg, pontosan kell megfogalmazni. Mindenesetre a rendszertervezés bármely változatánál valamelyik vezetőnek kell eldöntenie, hogy mikor kell a rendszertervezőnek működésbe lépnie és hogyan szervezze meg munkáját. Tevékenységét a legjobban úgy érthetjük meg, hogyha az egész tervezés egyes szakaszait vesszük figyelembe és ezeket időrendi sorrendben tárgyaljuk. Meg kell azonban említeni, hogy sok esetben az egyes szakaszok ennyire egyértelmű megkülönböztetése nem is lehetséges. I. szakasz: A munka megkezdése vető fejezetet jelez, amelyre az egész rendszertervezés felosztható: a külső rész a rendszerrel és a környezetével, tehát a rendszeren kívüli tár-Akkor fejeződik be, amikor az immár teljes létszámra fejlesztett és jól működő tervezőcsoport kezdi a részletesebb rendszert kidolgozni, amelynek első gyenge körvonalai már korábban kirajzolódtak. A tervezőcsoportnak legalább öt emberből kell állnia, mert ez biztosítja azt a kellő számú nézőpontot, ami a helyes megoldások kiválasztásában és a hibalehetőségek kizárásához szükséges. Egy hatékonyan működő csoportnak legfeljebb 12 emberből szabad állnia; az ennél nagyobb csoportok frakciókra igyekeznek oszlani és mindegyik más-más ötletet védelmez. A rendszer valóban különféle megoldásokat enged meg és ahhoz, hogy a munka előrehaladhasson, a legcélszerűbbnek mutatkozó megoldások közül ki kell választani a valóban legjobb megoldást. Az erők bizonyos ésszerű hányadát alternatív megoldások kidolgozásáva kell foglalkoztatni, akkor azonban, amikor a kiválasztás ideje már elérkezett, bármilyen megoldás jobb, mint ha nincs megoldás. A tervezőcsoport többségének, vagy valamennyi tagjának egyetemes felkészültségű szakembernek kell lennie. Ezenkívül minden egyes tagnak valamelyik szűk szakterületen specialistának is kell lennie, de a csoportban levő specialisták összetételét rendkívül gondosan kell megválasztani. A csoportban legalább egy tag legyen elektronikus szakember, egy matematikus, egy pedig azon a területen dolgozzék, amelyhez a vizsgált feladat is tartozik: pl. repülőberendezések tervezése esetén aeronavigációs szakember; híradástechnikus egy telefonhálózat tervezésénél; vagy pedig adatfeldolgozási szakember egy információs rendszer tervezésekor. A többi tagokkal a szükséghez képest kell a csoportot kiegészíteni. A tapasztalat azt mutatja, gyakkal kapcsolatos követek hogy célszerű egész terveményekkel foglalkozik, a belső rész pedig a berendezésre, a munkamódszerekre és az emberekre, tehát magára a rendszerre vonatkozó szerkezeti megoldásokat tárgyalja. Ezek a fejezetek minden egyes újabb munkaszakaszra áttérve egyre jobban terebélyesednek. A beszámoló: A rendszertervező csoport „terméke” mindig valamiféle dokumentum. Az „anyagban” megtestesült befejezett tárgy bemutatásának öröme a berendezést, az alkatrészeket, az elemeket tervező mérnök privilégiuma. A rendszertervező csupán arra hivatkozhat, hogy a végleges kép kialakításában szerepet játszott. A kezdő szakasz eredménye tehát — akárcsak a későbbi szakaszoké is —, írásos dokumentum. Ez a dokumentum a következőket tartalmazza: O a probléma megfogalmazását (alapjában véve a kísérlettel vagy részletes elemzéssel alá nem támasztott megfontolások eredményét); O a megoldások feltételezhető korszerűbb jövő változatait (mindegyikük előnyeinek és hátrányainak feltüntetésével); a szakemberek szükséges összetételére és számára vonatkozó javaslatokat, valamint a munkába való bekapcsolódásuk időpontját (az ily módon kialakuló csoport végezheti a továbbiakban a tervezési munkát), a terv megvalósításához szükséges idő és anyagi eszközök durva becslését. E dokumentum terjedelme ritkán haladja meg a néhány oldalt.zési munka folyamán a tervezőcsoport állandó összetételéhez ragaszkodni. A rendszerterv végrehajtására vonatkozó terveknek tartalmazniok kell az idő szerinti ütemtervet, a beruházások növekedési görbéjét, a személyzet és az anyagszükséglet fejlesztési görbéjét, ami mind a terv befejezéséhez szükséges, bár tekintettel kell lennünk arra, hogy a munkának ebben a szakaszában az ehhez hasonló értékelésekben jelentős hibát követhetünk el. A hiba általában az idő-, pénz- és munkaerőszükséglet alábecsülésében jelentkezik, kivéve ha a tervezőcsoport nem különlegesen tapasztalt specialistákból áll. A munkatervbe kellően részletes utalást kell felvenni az üzemi vizsgálatokat, az előkísérleteket végző személyzetre és a külső berendezéseket beszerző személyzetre, az utóbbi csoport viszont két részre oszlik: az egyik részleg magával az irányítószervezettel dolgozik együtt, a másik pedig a külső szállítóknál tevékenykedik. A tervekben ezenkívül még azt is meg kell adni, hogy milyen konzultációkat kell megszervezni. A program megoldásához hozzáfogva a tervezőcsoport a munka számos újabb szakaszát vizsgálhatja meg, mégpedig mindjárt a kezdetben kiválasztja a hatékonyság mérőszámait és meghatározza a tervvel kapcsolatos vizsgált mutatókat. A feladatnak sokszorosan felülvizsgált megfogalmazása későbbi változataiban a kívánt rendszerre vonatkozó ismereteink állapotát tükrözi. A matematikai modell az az eszköz, amelynek a segítségével jobban kiigazodhatunk a rendszer környezetében és a javasolt megoldásokban. A kísérletek megtervezése is már itt szóba kerül, de mivel a tervezőcsoport még nem teljes, és mivel a berendezések kiszolgálására és a kísérletek lebonyolítására még nincs személyzet, ezért a kísérletekkel is várni kell. Van még egy fontos tétel, amelyre a rendszertervezés minden fázisában tekintettel kell lenni. A rendszernek úgy kell reagálnia a bemenő változásokra, hogy: 1. észrevehető legyen, hogy az egyes bemenetekről a kívánt kimenet előállításához szükséges adatokat kapjuk; 2. mindez a kellő időben következzék be az időben gyakran megoszló többszörös bemenetek esetén; 3. ha a bemenetek a rendszer megbontására törekszenek (háború, vagy másfajta konfliktus), akkor különös figyelmet kell fordítani az olyan válaszhatásokra, amelyek ebben az esetben ugyancsak többszörösek, sőt véletlenek is lehetnek, vagyis azonos körülmények és azonos bemenetek esetén is eltérőek lehetnek. A tapasztalat azt mutatja, hogy a gyakorlati munkában a rendszertervezésnek ezek a vonásai a munka felosztását teszik lehetővé. A 1. körülménnyel kapcsolatos munkát nevezzük az egységes nyomvonal megtervezésének; a 2. feltétellel kapcsolatos a rendszer nagy terhelésekre vonatkozó tervezése, végül pedig a 3. körülménnyel kapcsolatos munkát nevezzük konkurrens tervezésnek. A rendszertervezés során mindezeket a munkákat egyidejűleg és egységes tervezési folyamat keretében kell végrehajtani. Éppen ezért a rendszer tervezésével kapcsolatos ábránkon az összekötő vonalak logikai és kronológiai kapcsolatokat jelentenek. A beszámoló: A munkának ebben a szakaszában igen Az előtervezés feladata annak az első vázlatnak a kidolgozása, amely már valóban rendszernek nevezhető. Ez a szakasz két hónaptól két évig arthat és akkor fejeződik be, amikor a rendszerre vonatkozó részletes műszaki (funkcionális) feladatot kidolgozták. A korábban megtervezett kísérletek végrehajtásához felső számú kiszolgáló csoport szükséges. Ezek a kíséretek szolgáltatják a legjobb matematikai modell felállításához szükséges adatokat és ugyanakkor azokat az intuitív megoldásokat, amelyek a vaóságos üzemviszonyok között végzett vizsgálatokból fakadnak. Egyidejűleg a berendezéssel foglalkozó csoport kezd bepillantani a tervezés problémáiba azzal a hatókörrel, amely a részfeladatokat vizsgáló tervezőknek jut. A javasolt rendszer sohasem lesz csupán az univerzális szakember alkotó terméke. A rendszertervezők a megfelelő berendezések szakemberei nélkül terméketlen csoportot alkotnak. Az előtervezés során felmerülő feladatok, amelyek éppen a berendezéssel foglalkozó csoportot érintik, akár elemzéshez és kutatáshoz, akár kísérletekhez vezetnek — ezek fogják megoldani a berendezéssel kapcsolatos vitás kérdéseket. Bármilyen bonyolult rendszer tervezésekor — akkor is, ha a már jól ismert berendezések által nyújtott keretek határain belül kívánnak maradni — mindig szükséges lehet valamilyen elgondolást ellenőrizni, ami adott mértékben a jelenlegi technikai színvonalnak új fejezetekre való extrapolációját jelenti. A berendezéssel kapcsolatos ilyen ugrásszerű változások szükségessé teszik, hogy az elgondolásokat bizonyítsák. Ez pedig kritikus kísérletekkel lehetséges. Igen fontos, hogy az új elméleti vizsgálatok és kísérletek eredményeit a rendszerben is felhasználják. Az előtervezés szakasza egyébként a munkának az a része, amikor csupán többértelmű választ megengedő kérdéseket kell megoldani. E kérdések közül több a különböző rendszerek tervezésénél gyakran merül fel. Vajon a rendszer (elsősorban számítóberendezése, de más része is) analóg vagy digitális jellegű legyen? Vajon a rendszer tervezését központosítva, decentralizálva, vagy pedig e két módszer kombinációja révén kell-e megvalósítani? Van-e értelme minden egyes bemenetét szabványosítani, vagy pedig lehet-e különböző típusú bemeneteket hasznosítani? Vagy pedig (s ez még nehezebb), hol kell szabványosításra törekedni? Vajon az ember adott működését lehet-e automatizálni? Milyen fajta indikációt célszerű alkalmazni? Optikait vagy akusztikait? Nem jobb-e a rendszer bemeneteit soros kivitelben kidolgozni, vagy inkább párhuzamos csatornákat használjunk-e? Vagy pedig nem célszerű-e szélessávú csatornát választani, ill. késleltetett keskenysávú csatornákat? Vajon álló-, vagy mozgó rendszerre van-e szükség? Szükséges-e minden információt minden kezelő tudomására hozni, hogy így mindegyikük maga válassza ki a munkavégzéshez szükséges információt (cirkuláris vezérlés), vagy pedig a továbbított információt lássuk-e el címzéssel, utalva arra, hogy kinek szántuk ezt (kollektív vezérlés), végül pedig válasszunk-e külön csatornát minden egyes kezelőgyorsan változnak az elgondolások, és kellő írásbeli beszámolók nélkül nehéz a problémával kapcsolatos összes személyeket a legújabb fejleményekről is tudósítani. A munka menete iránt érdeklődő vezetés és a megrendelő, valamint a gyártó részleg főnöksége, amely arra vár, hogy a munka meghatározott részét legrövidebb időn belül átvállalhatja, s maguk a tervezőcsoport tagjai is informálódhatnak ezekből a jelentésekből. A munkának ebben a szakaszában a legcélszerűbb kéthetenként jelentést készíteni. A szervezési fázisban készült összefoglaló okmány röviden leírja a rendszertervező csoport összetételét, majd pedig a tervvel kapcsolatos további munkaterveit. A jelentés alapvető része a probléma rendkívül világos megfogalmazása lehetőleg minél nagyobb tartalommal telítve, valamint a probléma néhány ésszerű megoldásának felsorolása és ezek közül a legcélszerűbbnek bizonyuló megoldásra való utalás A tervezés fázisai. A rendszertervezés végrehajtása a szervezési fázisban kezdődik. A tervezés további fázisaiban kell tovább haladnia a munkának és néhány kiegészítő művelet megismétlődik, mégpedig minden alkalommal egyre tökéletesebb formában. A rendszer külső tervezési fázisai a feladat megfogalmazása, a matematikai modell megalkotása, a kísérletek megtervezése és lebonyolítása. A rendszer belső tervezésének primer fázisai az egységes nyomvonal megtervezése, a nagy terhelésű állapot megtervezése és végül a konkurrens tervezés. A további fázisokba tartozik a részrendszerek megállapítása és megtervezésehoz az információ átvitelére (egyedi vonal)? Mekkora legyen az alkatrészek élettartama? Mekkora legyen a legkisebb cserélhető egység? Mindezek a kérdések alkotják a rendszertervezés lényegét, és éppen ezért van szükség rendszertechnikára, mert a kérdések egyáltalában nem egyszerű választással válaszolhatók meg. Mindig vannak korlátozások, hiányos információk, előre nem látható jövő események, vagy pedig a válasz sohasem egyértelmű. A beszámoló: Az előtervezés szakaszában havonta legalább egyszer jelentést kell készíteni. Minden egyes jelentés közli az elgondolások apróbb változásait, valamint a részletes vizsgálatokat és kísérleteket. Az alapvető erőkifejtés azonban egy olyan dokumentum kidolgozására irányuljon, amely a rendszer első technikai feladatváltozatát tartalmazza. Ha a rendszer lényegét már kellően jól értjük. A tulajdonképpeni tervezés célja a tervfeladat szabatosítása. E szakasz egy évtől tíz évig terjedhet és a végleges tervfeladat kidolgozásával nyer befejezést. Alapjában véve funkcionális jellegű és sokban hasonlít az előző szakasz végén kapott feladathoz. Ugyanakkor két fontos különbsége is van: egyrészt sokkal részletesebb, bár már „be van fejezve”, vagyis a rendszertervezők megegyeztek abban, hogy a berendezések tervezésével foglalkozó szakemberek most már újabb módosítások nélkül látnak hozzá a tényleges tervezéshez és megépítéshez. A tulajdonképpeni tervkészítés sajátos befejező munka. Ebben a szakaszában a terv olyan mértékre duzzad, amelyhez már teljes, kiegészített berendezéscsoportok szükségesek — akár a közvetlenül érintett tervező szervezet, akár pedig az alvállalkozók tervezői által kidolgozva. Ilyenkor a rendszertervezésben foglalkoztatott személyek száma száz, sőt ezer is lehet. A tervezésbe a valóságos körülmények közötti kísérletekkel foglalkozó személyeket is be kell vonni. Az előszerelés, az egyes kísérleti példányok elkészítése, meghatározott csoportok ellenőrzése és kipróbálása, tervezése és áttervezése mind ebbe a folyamatba tartozik. A munka tervszakaszában sokféle tudományos segédeszközt használnak fel. Ábránk a rendszertervezésnek ebben az alapvető szakaszában mutatja be az alapvető feladatokat és a hozzájuk felhasznált segédeszközöket. A beszámoló: A tervezés folyamán a rendszertervezők kb. három havonként számolnak be munkájukról. A berendezésekkel foglalkozó csoportok kb. ugyanilyen gyakran adjanak jelentést (bár ez a feladat jellegétől függ). Az alapvető akkor e tervfeladat kidolgozása viszonylag egyszerű dolog. A dokumentum első része következetesen ismertesse megoldásait a tervezők által elfogadott megoldások indokolásával, a további részben pedig tartalmazzon javaslatot a szükséges munkaerőre, időre és anyagokra, a környezeti hatásokra vonatkozólag stb. A dokumentumban a következő adatok legyenek benne:a rendszer működésének kellően részletes leírása;a részrendszerek világos leírása; © minden egyes részrendszerre vonatkozólag; a) a bemenet és kimenet alakjnak, számának és idején teljes leírása; b) a működés teljes és világos leírása, vagyis a kimenet előállításához szükséges műveletek leírása; c) a megengedhető legnagyobb méretek, súlyok stb. felsorolása; d) legalább egy módszer a javasolt működésmód fizikai megvalósítására a megadott határokon belül, továbbá a szükséges kiegészítő információ az egyéb módszerekre vonatkozó kutatásokról. A dokumentum tartalmazza a szakaszról szakaszra felmerülő szempontokat, hogy — mint mondani szokás — a tervezés helyességével kapcsolatos esetleges kételkedést eloszlassa és a rendszer vizsgált teljességével kapcsolatos kérdéseket is megelőzze. Ez a dokumentum természetesen tartalmazhat helytelen vagy kétes elgondolásokat, amelyekkel kapcsolatban a tervező még járulékos vizsgálatokat is végezni kíván. Ehhez idő szükséges, sőt katasztrofális következményekkel járhat a súlyosabb mulasztás, tehát az előtervezést valóban kellő színvonalon kell végrehajtani. A javasolt működésmód fizikai megvalósításának leírása azért szükséges, hogy a készüléktervező mérnökök meggyőződhessenek a rendszer gyakorlati megvalósíthatóságáról. Másrészről viszont a tervezőnek nem kell arról beszélnie, hogy miként kívánja megoldani feladatát. A rendszertervező univerzális szakember és éppen ezért általában nincs kellően felkészülve arra, hogy az alkatrészeket véglegesen kiválassza. A rendszer részei: Bármely rendszer bármely része a következő hat típus valamelyikébe sorolható: bemenet, összeköttetés, logikai vezérlés, visszacsatolt vezérlés, előtolás, kimenet. A bemenő berendezés közvetlenül a bemeneti adatokat vagy hatásokat veszi fel (érzékelő berendezés, táv- j beszélő számtárcsa, számító- gép bemenő egysége). A kimenő berendezés két különböző típusra osztható: indikáló és végrehajtó (beavatkozó) szervekre. Az előtoló berendezésekhez a szállító, mozgató berendezéseket sorolhatjuk. A rendszer részeit nem vesszük össze a részrendszerekkel. A logikai tervezésbe célszerű a kettőt azonosítani bár a részek közötti összeköttetéseket külön részrendsznek nem érdemes tekinteni Egyes részrendszerekben viszont az összes említett részeiket megtaláljuk. tervezés terméke a végleges tervfeladat, amelyet gondosan fogalmaznak meg, úgy, hogy kielégítse a megrendelő vállalat vezetése, a tervező munkák vezetősége, a rendszer fő tervezője kívánalmait és a berendezést gyártó vállalatokat is. A tervfeladatnak a kísérleti rendszer megtervezéséig teljesen el kell készülni, bár az utóbbi megtervezése és megépítését valamivel korábban is elkezdhetjük. A rendszertervezés eszközei Alapjában véve nincs egyetlen olyan tudományág, amelyre ne lenne szükség egy nagy rendszer megtervezésekor Mindenesetre a következő tizenhárom alapvető eszkö tarthatjuk elsődleges fontosságúnak: a valószínűségszámítást, a matematikai statisztikát, az elektronikus számítógépek elméletét, a rendszer logikát, a tömeges kiszolgáló (várakozás) elméletét, a játékok elméletét, a lineáris programozást, a kibernetikát, csoportdinamikát, a modellezés elméletét, az információ elméletet, az önműködő szabályozás elméletét és az ergonómiát. Mindezek az eszközök közvetlenül szükségesek e rendszerek tervezésében, a legkülönfélébb rendszereknél széli körben használják fel őket bár viszonylag új tudományterületek (javarészük 194< óta keletkezett), és éppi ezért jórészt kevésbé ismerte. (Ez utóbbi megállapítása: csupán a valószínűségszámításra nem vonatkozik.) Meg kell azt is jegyeznünk hogy az itt felsorolt különféle tudományágak között többé-kevésbé szoros kapcsolat létezik. Tulajdonképpen valószínűségszámítás és elektronikus számítógépek elmélete az a két pillér, amelyre az összes többi elemzés felépül. III. szakasz: Az előtervezés IV. szakasz: A tervezés * KÜLSŐ TERVEZÉS A feladat megfogalmazása Matematikai modell Kísérletek tervezése Valószerű kísérletek Modellezés elm. y Rendszerlogika KiberAnetika I Lineáris progr. . Csoportdinamika . BELSŐ^—< * TERVEZÉS Egységes nyomvonal terv. Bemenetek Összeköttetés ' Mat. statisztika ) elm. Vara informacio elm Nagy terhelésű “* állapot terv. Konkurrens Logikai vezérlés Visszacsatolt vezérlés Aut.szabályozás. kelm. 7 = L*- KimenetekErgonómia A rendszertervezés szakaszai. A téglalap alakú blokkok a munka ■ ■ ■—* * Körökben a felhasználandó Kok a rendszer részei. A egyes fázisai, a kettősvonalú tudományágakat tüntettük fel. téglalap-blok II. szakasz: A munka szervezése Miután a terv kidolgozása megkezdődött, a szervezési szakaszban a munka három célt követ: 1. a rendszertervező csoportot teljes létszámra kell kifejleszteni; 2. a tervvel kapcsolatos összes munkák előirányzatát össze kell állítani; 3. hozzá kell fogni a legjobb megoldás kiválasztásához. Ez a munkaszakasz két héttől három hónapig tarthat. V. szakasz: A kísérleti példány E szakaszban készül el a rendszer laboratóriumi kísérleti példánya. Kis rendszerek esetében ennek időtartama maximum hat hónap, nagy rendszerek esetében két év. A vizsgálatok lebonyolítása a kész kísérleti példány befejezésével ér véget. A kísérleti jezőt itt az egymástól erősen elérő típusú szerkezetek jelölésére használjuk, amelyek egyszerű makettel (kismint (Folytatás a 8. oldalon)