Описание метода:
ЛЖТС
Жизненный цикл совокупности технических систем, имеющих одинаковые назначение и принцип действия, описывается кривой, похожей на букву S. При этом по горизонтали откладывается время, по вертикали – параметр N, отражающий эффективность этих систем для общества или идеальность. В качестве такого параметра используется комплексный параметр, включающий как достоинства систем, так и их недостатки. Увеличение этого параметра говорит о повышении идеальности системы, т.е. увеличение выполнения полезной функции и уменьшение затрат или факторов расплаты на ее выполнение.
Такая кривая называется линией жизни технической системы (ЛЖТС). Она относится не к отдельной конкретной системе в период от проектирования до утилизации, а к совокупности систем от момента появления идеи удовлетворять ту или иную потребность общества с помощью принципа действия до момента прекращения использования этих систем. ЛЖТС не отражает изменений, происходящих в системах (от системы к системе), развития под действием законов развития технических систем, а является внешним проявлением этого развития.
Где развитие системы – это появление со временем новых систем с новыми параметрами без изменения принципа действия. Следует иметь в виду, что в рассмотрение следует включать лучших представителей однотипных систем.
Итак, в процессе развития совокупности технических систем изменение эффективности удовлетворения потребности с помощью этих систем происходит так, что график временной зависимости имеет S-образный вид.
Не существует универсальных комплексных параметров, хотя типовые параметры существуют. По всей видимости, типов параметров столько же, сколько технических противоречий (см. таблицу разрешения противоречий Альтшуллера). Для каждой системы выбор (составление) комплексного параметра определяется разрешенным системой (появлением системы) противоречием. Поэтому комплексный параметр должен включать взаимоисключающие характеристики, отражающие разрешенное появлением системы противоречие. Развитие вдоль S-образной кривой отражает реализацию возможностей, заложенных в новом принципе действия, появившихся после разрешения противоречия, по использованию ресурсов для удовлетворения потребности.
Требования к параметру.
Параметр должен быть реально измеримым признаком и должен отражать состояние техники и характеризовать выполнение функции. Параметр должен подходить для различных видов систем, выполняющих одну функцию. Поэтому параметр будет комбинированным.
Рост количества систем.
Повышение идеальности удовлетворения потребности общества (потребления ресурса для удовлетворения потребности) естественно приводит к росту количества систем. В этом смысле развитие подобно закономерностям развития, скажем, биологических систем.
S-образной кривой описываются: рост численности колоний бактерий, популяций насекомых, массы развивающегося плода и т.д. На этих кривых можно четко выделить три этапа: медленное нарастание, лавинообразный рост, стабилизация. Т.е. потребление ресурсов сначала невелико, затем стремительно растет и, наконец, замедляется.
Технические и биологические системы подобны, ведь ТС конкурируют друг с другом за области применения так же, как БС – за экологические ниши. Поэтому наряду с развитием систем с точки зрения эффективности (идеальности) выделяют рост количества систем – изменение во времени количества систем (выпуска, существования) для удовлетворения потребности общества или надсистемы.
Рост количества систем, которые, в конце концов, занимают свою нишу на рынке, описывается S-образной кривой.
Этапы ЛЖТС
Жизненный цикл технической системы включает следующие этапы:
1) Рождение системы
2) Переходный этап
3) Быстрое развитие, рост параметров (количества)
4) Замедление развития, достижение предела
5) Угасание или консервация
Первый этап начинается с момента создания ТС. Идет уточнение состава системы, отработка конструкции, отлаживаются взаимодействия. Система готовится к эффективному удовлетворению потребности.
Ее главные показатели растут медленно, она, хотя имеет большой потенциал, пока еще уступает своим конкурентам и поэтому не используется.
На 1 этапе системе не хватает ресурсов - материальных, трудовых и интеллектуальных. Люди опасаются вкладывать в нее средства, т.к. успех на рынке не гарантирован.
У системы есть свои узкие места, снижающие ее показатели.
Внешние обстоятельства, конкуренты обычно противодействуют новшествам.
Все это влияет на длительность 1 этапа.
Признаки 1 этапа:
- ТС еще не вышла на рынок или занимает на нем строго ограниченную нишу;
- в качестве подсистем используются элементы других систем;
- ТС объединяется с надсистемой и приспосабливается к ней;
- ТС стремится объединяться с господствующими альтернативными системами;
- ТС приспосабливается к потреблению ресурсов, не предназначенных для нее.
Также высокий в начале уровень патентов постепенно снижается, число патентов остается постоянным; число и разнообразие модификаций сначала растет, а затем падает; затраты превышают доход.
Полезно выделить переходный этап развития ТС – это часть 1 этапа, когда ТС уже достигла уровня, достаточного для выхода на рынок, и стремится это сделать. Этот момент характеризуется состоянием неустойчивого равновесия, когда достоинства ТС уравновешиваются ее недостатками, противодействием конкурентов, инерцией общества и т.д. Это равновесие может быть нарушено в любую сторону очень слабыми воздействиями. Неопределенность ситуации усиливает то, что в этом состоянии на рынке одновременно находятся несколько модификаций ТС с близким набором признаков.
При этом ТС пытается проникнуть одновременно в несколько разных секторов рынка, т.к. заранее неясно, где ее ждет успех.
Из нескольких типов ТС к концу переходного этапа остается один тип, самый приспособленный к инфраструктуре и имеющимся ресурсам, а развитие остальных ТС угнетается.
Главная задача ТС на переходном этапе – как можно скорее внедриться на рынок и захватить его.
Система, первой вышедшая на рынок, первой получает доступ к ресурсам, за счет этого быстро совершенствуется и далеко опережает конкурентов. Она быстро привлекает внимание и ресурсы общества, формирует вокруг себя инфраструктуру, т.е. набирает инерцию, отметающую конкурентов.
Признаки переходного этапа:
- ускоряется рост главных показателей;
- система практически удовлетворяет начальным требованиям общества;
- система пытается внедриться в разных областях, часто неудачно;
- число патентов сначала растет, а затем немного снижается;
- уровень патентов тоже сначала слегка повышается, а потом понижается.
На 2 этапе быстро растут главные показатели системы. Также растет объем выпуска. Затраты растут гораздо медленнее.
Причины, влияющие на длительность второго этапа:
Система развита настолько, что по соотношению функциональность/факторы расплаты удовлетворяет требованиям общества. Система приносит прибыль. Риск вложений в ее развитие снизился. Поэтому в нее вкладывают все больше средств, что обязательно приводит к росту ее эффективности.
Развитие ТС проводится и чисто инженерными методами, т.е. оптимизацией. Ранее, на оптимизацию не было ни времени, ни средств. Сейчас же ресурсов достаточно. Надо иметь в виду, что оптимизация дает значительный эффект, хотя и не вносит больших изменений в конструкцию ТС.
Становится выгодным производство специализированных комплектующих для ТС.
Признаки 2 этапа:
- растет число модификаций системы, ширится ее применение. Ресурсы системы еще не исчерпаны. Поэтому ее применяют в самых разных областях.
- растет различие между разновидностями ТС. Чем сильнее отличаются области применения, тем сильнее различия между системами.
- различие между поколениями системы уменьшается с каждым поколением. Ресурсы постепенно исчерпываются, каждое следующее повышение эффективности дается все труднее.
- у ТС появляются дополнительные функции, которые навешиваются на ядро системы, отвечающее за выполнение главной функции. Хотя дополнительные функции служат для захвата новых областей применения, они близки к главной функции.
- ТС начинает потреблять специально для нее предназначенные ресурсы, т. к. ее широкое распространение порождает обслуживающие систем, то производство специализированных ресурсов становится выгодным.
- если ТС объединяется с надсистемой, то надсистема приспосабливается к ТС.
На 3 этапе развитие ТС приостанавливается, несмотря на растущие усилия. Не растет больше и объем выпуска. Система, уже использовала резервы своего развития, заполнила все доступные ей ниши и исчерпала спрос. Дальнейшему развитию мешает обострившееся противоречие. Это противоречие возникло одновременно с созданием системы, просто раньше, на втором этапе, с ним мирились. А сейчас требования к системе возросли, и это противоречие вышло на первый план.
Причины, влияющие на длительность третьего этапа:
а) Внутрисистемные причины - пределы развития
- естественно-научные – ограничения, связанные с законами природы.
- коммерческие – те же естественно-научные пределы, обусловленные стоимостью.
- потребительские – ограниченность потребностей общества.
б) Надсистемные причины - ограничения
- связанные с объектом главной функции.
- ресурсные ограничения.
- технологические ограничения.
- инфраструктурные ограничения.
Все эти ограничения со временем снимаются.
в) Внешнесистемные ограничения.
- юридические.
- психологические.
- моральные.
Признаки 3 этапа:
- большое количество патентов, вызванное конкурентной борьбой и высокой прибыльностью ТС.
- низкий уровень патентов.
- очень высока и относительно стабильна рентабельность системы.
- система потребляет высокоспециализированные ресурсы.
- надсистема приспосабливается к системе, т.к. ТС распространена и стабильна.
- улучшение функциональных показателей системы вызывает резкий рост факторов расплаты.
- дополнительные функции, которые приобретает система, мало связаны с выполнением главной функции.
- для совершенствования системы нужны сложные научные исследования.
- развитие ТС идет за счет новых материалов и технологий.
- поколения ТС отличаются в основном дизайном и сервисными функциями.
- имеется много систем, специально ориентированных на взаимодействие с данной.
- система стремится объединиться с новыми системами.
- возникает тенденция к гигантизму.
4 этап - это деградация ТС - уменьшение функциональных показателей и факторов расплаты. Количество систем снижается, уменьшается доход. Система вытесняется из рыночных ниш. Некоторые системы полностью выходят из употребления. Но многие системы сохраняются в узких нишах, где их достоинства перевешивают недостатки - антиквариат, сувениры, игрушки, спортивные снаряды и т.п. Лучший способ спастись – объединиться с другими системами.
Причины, влияющие на длительность 4 этапа.
- появилось много быстро развивающихся более эффективных систем.
- надсистема изменяет потребность в системе или затрудняет ее существование.
Признаки 4 этапа:
- уменьшаются показатели ТС. Она отступает в ниши, где не требуются предельные возможности.
- число патентов снижается.
- рентабельность падает.
- система существует только в узкоспециальных областях, переходит в разряд сувениров, игрушек, развлечений.
Достоинства метода S-образной кривой:
- объективность анализа и рекомендаций;
- повышение точности прогноза развития систем.
Недостатки метода:
- трудоемкость;
- большое количество информации.
Инструкция
1. Описать состав системы, ее принцип действия и выполняемую ей функцию. Описать ситуацию вокруг системы. Чем вызвано совершенствование этой системы?
2. Собрать информацию по истории системы, отвечая на вопросы:
- когда появилась, какие параметры имела первая система;
- количество выпуска систем по годам;
- конкуренты системы;
- описать надсистему.
3. Составить комплексный параметр (или использовать готовый), характеризующий эффективность выполнения группой систем своей функции. Построить зависимость па-раметра лидирующих серийных систем от времени. Определить место своей системы на линии жизни. Если этап определен, перейти на 5. Если нет, то перейти на 4.
4. Проверить наличие причин и признаков этапов ЛЖТС и определить этап, на котором находится система.
5. Изучить рекомендации для этапов:
Для первого этапа:
- нужно повышать функциональные возможности и уменьшать затраты.
- искать и устранять узкие места, мешающие выходу на рынок.
- при необходимости можно менять состав системы и даже принципа действия.
- развивать систему там, где соотношение ее достоинств и недостатков наиболее приемлемо.
- ориентироваться на существующую инфраструктуру (надсистему) и источники ресурсов.
- стремиться объединять ТС с ведущими системами.
- анализируя пределы развития системы, выполнить прогноз и для ее надсистемы.
Для переходного этапа:
- необходимо максимально ускорить внедрение.
- важно достичь минимально приемлемого значения основных параметров и резкого опережения как минимум по одному из них.
- необходимо приспособить систему к существующим инфраструктуре и источникам ресурсов.
- можно менять состав системы, но принцип действия менять не следует.
Для второго этапа:
- допустимо совершенствование средней глубины (без изменения принципа действия системы).
- свертывание и развертывание системы примерно равноправны.
- можно адаптировать систему к новым областям применения.
- можно ориентироваться на специально адаптированные ресурсы надсистемы.
- можно бороться с нежелательными эффектами компромиссами, оптимизацией.
Для третьего этапа:
- необходимо снижать затраты и развивать сервисные функции.
- искать новый принцип действия, снимающий противоречия.
- необходимо глубокое свертывание, объединение альтернативных систем, т.е. переход в надсистему.
Для четвертого этапа:
- необходимо снижать затраты и развивать сервисные функции.
- искать новый принцип действия, снимающий противоречия.
- искать области, в которых система останется конкурентоспособной.