Modeling of systems and processes Modeling of systems and processes Моделирование систем и процессов 2219-0767 76012 10.12737/2219-0767-2024-17-1-27-34 Технические науки Технические науки Justification of methods for searching for principles of operation of complex technical systems and objects Обоснование методов поиска принципов действия сложных технических систем и объектов Высоцкая Ирина Алевтиновна Vysotskaya Irina Alevtinovna i.a.trishina@gmail.com ФГБОУ ВО "Воронежский государственный университет инженерных технологий" Воронеж Россия ФГБОУ ВО "Воронежский государственный университет инженерных технологий" Воронеж Russian Federation 24 03 2024 24 03 2024 17 1 27 34 17 03 2024 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/76012/view

Проектирование технических систем сложный процесс, требующий учета множества технических и инженерных аспектов. В современных условиях возникают задачи разработки сложных технических систем и объектов. Повышение качества проектируемых систем и их экономической обоснованности может быть достигнуто благодаря модели принципа действия. Правильный выбор принципиальных основ функционирования технической системы обеспечивает эффективность и качество принимаемого управленческого решения. Принцип действия сложной технической системы заключается в последовательности действий, которые основаны на определенных физических эффектах, которые необходимы для функционирования системы. При поиске оптимальных конструктивных решений необходимо рассматривать различные варианты принципов действия. Используя множество физических эффектов, можно создавать различные варианты принципов действия сложных технических систем и объектов. Один из наиболее известных методов поиска решений - метод морфологического ящика. В работе рассмотрены различные способы формализации метода морфологического ящика, сделаны выводы об особенностях его применения. Описан принцип действия сложной технической системы, основанный на понятии сочетания физических эффектов. В работе ставится задача разработки алгоритма для поиска допустимых принципов действия технической системы. Представленное описание множества принципов действия (дерева возможных решений) в отличие от модели морфологического ящика дает полное иерархическое представление принципа действия и позволяет выделять допустимые решения используя методы работы на графах.

The design of technical systems is a complex process that requires taking into account many technical and engineering aspects. In modern conditions, problems arise in the development of complex technical systems and objects. To improve the quality of the designed systems and their economic feasibility can be achieved thanks to the operating principle model. The correct choice of the fundamental principles of the functioning of a technical system ensures the efficiency and quality of the management decision made. The principle of operation of a complex technical system is a sequence of actions that are based on certain physical effects that are necessary for the functioning of the system. When searching for optimal design solutions, it is necessary to consider various options for operating principles. Using a variety of physical effects, you can create different versions of the operating principles of complex technical systems and objects. One of the most famous methods for finding solutions is the morphological box method. The paper examines various ways to formalize the morphological box method and draws conclusions about the features of its application. The operating principle of a complex technical system is described, based on the concept of coupling of physical effects. The presented description of the set of technical solutions (tree of possible solutions), in contrast to the morphological box model, provides a complete hierarchical representation of the operating principle and allows us to identify feasible solutions using graph methods.

 Принцип действия технической системы физические эффекты граф сложная техническая система морфологический ящик Operating principle of a technical system physical effects graph complex technical system morphological box.

Яновский, Б.Г. Физические эффекты как инструмент технического творчества / Б.Г. Яновский, Гордеев А.В. // Школа и производство. - 2023. - № 2. - С. 58-64. Yanovskiy, B.G. Fizicheskie effekty kak instrument tehnicheskogo tvorchestva / B.G. Yanovskiy, Gordeev A.V. // Shkola i proizvodstvo. - 2023. - № 2. - S. 58-64. Лемешкина, В.Р. Дерево решений как метод принятия управленческого решения / В.Р. Лемешкина // Аллея науки. - 2022.- Т. 1, №2(65). - С. 375-380. Lemeshkina, V.R. Derevo resheniy kak metod prinyatiya upravlencheskogo resheniya / V.R. Lemeshkina // Alleya nauki. - 2022.- T. 1, №2(65). - S. 375-380. Печейкина, М.А. Улучшение технических решений при использовании морфологического подхода / М.А. Печейкина, Д.Л. Раков // Автоматизированное проектирование в машиностроении. - 2020. - № 9. - С. 17-19. Pecheykina, M.A. Uluchshenie tehnicheskih resheniy pri ispol'zovanii morfologicheskogo podhoda / M.A. Pecheykina, D.L. Rakov // Avtomatizirovannoe proektirovanie v mashinostroenii. - 2020. - № 9. - S. 17-19. Информационно-интеллектуальная система проектирования лесотранспортных сетей / В.В. Никитин [и др.] // Автоматизация. Современные технологии. - 2022. - Т. 76, № 4. - С. 185-188. Informacionno-intellektual'naya sistema proektirovaniya lesotransportnyh setey / V.V. Nikitin [i dr.] // Avtomatizaciya. Sovremennye tehnologii. - 2022. - T. 76, № 4. - S. 185-188. Оценка экономической эффективности проектных решений автомобильных лесовозных дорог / Д.Е. Болтнев [и др.] // Строительные и дорожные машины. - 2021. - № 5. - С. 49-53. Ocenka ekonomicheskoy effektivnosti proektnyh resheniy avtomobil'nyh lesovoznyh dorog / D.E. Boltnev [i dr.] // Stroitel'nye i dorozhnye mashiny. - 2021. - № 5. - S. 49-53. Автоматизированное проектирование продольного профиля лесовозных автомобильных дорог с учётом влияния зрительно плавных и изломанных линий / А.О. Боровлев [и др.] // Автоматизация. Современные технологии. - 2021. - Т. 75, № 10. - С. 450-453. Avtomatizirovannoe proektirovanie prodol'nogo profilya lesovoznyh avtomobil'nyh dorog s uchetom vliyaniya zritel'no plavnyh i izlomannyh liniy / A.O. Borovlev [i dr.] // Avtomatizaciya. Sovremennye tehnologii. - 2021. - T. 75, № 10. - S. 450-453. Горин, Ю.В. Указатель физических эффектов и явлений для изобретателей / Ю.В. Горин. - Баку, 1973. - 300 с. Gorin, Yu.V. Ukazatel' fizicheskih effektov i yavleniy dlya izobretateley / Yu.V. Gorin. - Baku, 1973. - 300 s. Сидоркина, И.Г. Уточнение классификации технических каналов утечки информации по физической природе носителя с учётом физических эффектов / И.Г. Сидоркина, В.И. Смирнов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2020. - №1(45). - С. 37-46. Sidorkina, I.G. Utochnenie klassifikacii tehnicheskih kanalov utechki informacii po fizicheskoy prirode nositelya s uchetom fizicheskih effektov / I.G. Sidorkina, V.I. Smirnov // Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta. Seriya: Radiotehnicheskie i infokommunikacionnye sistemy. - 2020. - №1(45). - S. 37-46. Холян, А. Формализация составления вариантов решений в задачах конструирования / А. Холян, С. Элюким // Техническая эстетика. -1970. - №7. - С. 35-73. Holyan, A. Formalizaciya sostavleniya variantov resheniy v zadachah konstruirovaniya / A. Holyan, S. Elyukim // Tehnicheskaya estetika. -1970. - №7. - S. 35-73. Капустян, В.М. Комбинаторный метод прогнозирования и анализа систем / В.М. Капустян, Ю.А. Махотенко, В.Г. Шеверов // В кн.: Электронная техника. - М.: ЦНИИ «Электроника», 1972. - Серия 9. - Вып. 1/1. - С. 67-81. Kapustyan, V.M. Kombinatornyy metod prognozirovaniya i analiza sistem / V.M. Kapustyan, Yu.A. Mahotenko, V.G. Sheverov // V kn.: Elektronnaya tehnika. - M.: CNII «Elektronika», 1972. - Seriya 9. - Vyp. 1/1. - S. 67-81. Канин, А.П. Моделирование производственных процессов строительства и ремонта автомобильных дорог / А.П. Канин, Н.А. Карай. - М.: Транспорт, 1990. - 102 с. Kanin, A.P. Modelirovanie proizvodstvennyh processov stroitel'stva i remonta avtomobil'nyh dorog / A.P. Kanin, N.A. Karay. - M.: Transport, 1990. - 102 s. Ильин, В.Н. Технология автоматизации структурно-параметрического синтеза на основе морфологического ящика / В.Н. Ильин, А.В. Лепехин // Тр. МАИ. - 2011. - №46. - С. 1-11. Il'in, V.N. Tehnologiya avtomatizacii strukturno-parametricheskogo sinteza na osnove morfologicheskogo yaschika / V.N. Il'in, A.V. Lepehin // Tr. MAI. - 2011. - №46. - S. 1-11. Волкович, В.Л. Построение переговорного множества и принятие сложного решения на заданном множестве вариантов (Препринт/ АН УССР. Ин-т кибернетики. Секция "Техн. кибернетика"; 71-30) / В.Л. Волкович, А.П. Горчинский. - Киев: Институт Кибернетики АН УССР, 1971. - 19 с. Volkovich, V.L. Postroenie peregovornogo mnozhestva i prinyatie slozhnogo resheniya na zadannom mnozhestve variantov (Preprint/ AN USSR. In-t kibernetiki. Sekciya "Tehn. kibernetika"; 71-30) / V.L. Volkovich, A.P. Gorchinskiy. - Kiev: Institut Kibernetiki AN USSR, 1971. - 19 s. Албагачиев, А.Ю. Морфологический подход к автоматизации создания технических систем на этапе технического предложения / А.Ю. Албагачиев, Д.Л. Раков // Вестник машиностроения. - 2019. - № 3. - С. 3-6. Albagachiev, A.Yu. Morfologicheskiy podhod k avtomatizacii sozdaniya tehnicheskih sistem na etape tehnicheskogo predlozheniya / A.Yu. Albagachiev, D.L. Rakov // Vestnik mashinostroeniya. - 2019. - № 3. - S. 3-6. Семенов, Н.А. Основные принципы создания систем автоматизации проектирования и управления в машиностроительных производственных системах / Н.А. Семенов, Г.Б. Бурдо // Программные продукты и системы. -2019. - №1. - С. 134-140. Semenov, N.A. Osnovnye principy sozdaniya sistem avtomatizacii proektirovaniya i upravleniya v mashinostroitel'nyh proizvodstvennyh sistemah / N.A. Semenov, G.B. Burdo // Programmnye produkty i sistemy. -2019. - №1. - S. 134-140. Pozin, B.A. Requirements traceability as the basis for designing a functional and logical architecture of a software system / B.A. Pozin, G.N. Tsiperman // Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS. - 2022. - V. 34, №1. - P. 23-34. Pozin, B.A. Requirements traceability as the basis for designing a functional and logical architecture of a software system / B.A. Pozin, G.N. Tsiperman // Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS. - 2022. - V. 34, №1. - P. 23-34. Махнев, А.А. Обратные задачи в теории графов: графы без треугольников / А.А. Махнев, И.Н. Белоусов, Д.В. Падучих // Сибирские электронные математические известия. -2021. - Т. 18, №1. - С. 27-42. Mahnev, A.A. Obratnye zadachi v teorii grafov: grafy bez treugol'nikov / A.A. Mahnev, I.N. Belousov, D.V. Paduchih // Sibirskie elektronnye matematicheskie izvestiya. -2021. - T. 18, №1. - S. 27-42. Тельнов, В.П. Программирование графов знаний, рассуждения на графах / В.П. Тельнов, Ю.А. Коровин // Программная инженерия. - 2019. - Т. 10, №2. - С. 59-68. Tel'nov, V.P. Programmirovanie grafov znaniy, rassuzhdeniya na grafah / V.P. Tel'nov, Yu.A. Korovin // Programmnaya inzheneriya. - 2019. - T. 10, №2. - S. 59-68. Sadrfaridpour, E. Engineering fast multilevel support vector machines / E. Sadrfaridpour, T. Razzaghi, I. Safro // Machine Learning. - 2019. - V. 108, №11. - Pp. 1879-1917. Sadrfaridpour, E. Engineering fast multilevel support vector machines / E. Sadrfaridpour, T. Razzaghi, I. Safro // Machine Learning. - 2019. - V. 108, №11. - Pp. 1879-1917. Белецкий, Б.Ф. Технология и механизация строительного производства / Б.Ф. Белецкий. - СПб.: Лань, 2021. - 752 с. Beleckiy, B.F. Tehnologiya i mehanizaciya stroitel'nogo proizvodstva / B.F. Beleckiy. - SPb.: Lan', 2021. - 752 s. Thumbakara, R.K. Subdivision graph, power and line graph of a soft graph / R.K. Thumbakara, B. George, J. Jose // Communications in Mathematics and Applications. - 2022. - Т. 13, №1. - С. 75-85. Thumbakara, R.K. Subdivision graph, power and line graph of a soft graph / R.K. Thumbakara, B. George, J. Jose // Communications in Mathematics and Applications. - 2022. - T. 13, №1. - S. 75-85. Bakirova, L.R. Software-technical complex for the development and maintenance of automatic control systems of technological processes / L.R. Bakirova, S.N. Huseynov// Black Sea Scientific Journal of Academic Research. - 2019. - Т. 51, №8. - Pp. 4-9. Bakirova, L.R. Software-technical complex for the development and maintenance of automatic control systems of technological processes / L.R. Bakirova, S.N. Huseynov// Black Sea Scientific Journal of Academic Research. - 2019. - T. 51, №8. - Pp. 4-9.