# Техника, технические системы и теория решения изобретательских задач

Технология · 8 класс · Управление производством и технологии
Источник: https://razlozheno.ru/subject/tehnologiya/8/tehnika-tehnicheskie-sistemy-i-teoriya-resheniya-izobretatelskih-zadach

Что такое управление и организация, какие бывают уровни управления, какие принципы помогают управлять системой, как организуют производство и технологии, и как составить практическую интеллект-карту управления.

## Чему научишься

- Объяснить, чем управление отличается от организации, и привести пример из своей жизни
- Различать стратегический, тактический и оперативный уровни управления и назвать принципы управления
- Объяснить, как управляют производством и технологиями, и составить практическую интеллект-карту управления

## С чего начать

Представь школьную столовую перед обедом: продукты уже привезли, повара работают, посуда есть, но никто не знает, кто что делает, когда подавать блюда и что делать, если закончился хлеб. Почему даже хорошо подготовленная работа может остановиться — и как управление помогает системе действовать согласованно?

## 1. Управление и организация

*Зачем системе управление и как оно связывается с организацией*

Любая сложная работа требует согласованности. Если несколько человек делают одно дело, недостаточно просто дать им задания: нужно определить цель, распределить обязанности, установить порядок действий и проверить результат. Так появляется управление.

**Управление**

Воздействие на систему для достижения поставленной цели, поддержания её работы и получения требуемого результата.

Организация отвечает на вопрос «как устроить совместную работу», а управление — «как направлять эту работу к цели». Например, в школьном проекте организация включает распределение ролей и сроков, а управление — постановку задач, координацию действий и контроль результата.

**Дирижёр и оркестр**

Оркестр может состоять из талантливых музыкантов, но без согласования темпа, вступлений и общей цели исполнение может рассыпаться. Управление помогает действиям отдельных участников работать как единое целое. Оговорка: дирижёр — только образ для понимания, а реальные системы управления могут работать без человека.

*Рисунок: Схема процесса управления с целью, управляющим воздействием, исполнением и результатом*

**Организация**

Упорядочивание элементов, действий, связей и ресурсов для совместного достижения поставленной цели.

**Пример: Организуем школьный проект**

1. Цель: подготовить и представить общий проект к установленному сроку.
2. Распределение: один участник ищет информацию, другой готовит иллюстрации, третий оформляет результат.
3. Согласование: участники договариваются о порядке работы и промежуточных сроках.
4. Контроль: команда проверяет, всё ли готово и соответствует ли результат цели.

Управление нужно не только для исправления ошибок. Оно помогает заранее определить цель, выбрать способ действий, распределить ресурсы, согласовать участников и получить обратную связь о результате.

**Проверь себя:** Чем управление отличается от организации?
**Ответ:** Организация упорядочивает элементы, действия и связи для совместной работы, а управление направляет систему к цели и корректирует её работу.

## 2. Уровни и принципы управления

*Как устроена система управления от общей цели до конкретного действия*

В большой системе управление не бывает только одного уровня. Общую цель нужно превратить в решения, решения — в конкретные задания, а задания — в действия. Поэтому выделяют уровни управления.

**Стратегический уровень**

Уровень, на котором определяют долгосрочные цели, основные направления развития и общие способы их достижения.

**Тактический уровень**

Уровень, на котором общие цели превращают в планы, программы и задачи для подразделений или отдельных направлений работы.

**Оперативный уровень**

Уровень, на котором организуют выполнение конкретных действий и оперативно реагируют на изменения ситуации.

*Рисунок: Пирамида из трёх уровней управления: стратегического, тактического и оперативного*

**Пример: Одна цель — три уровня управления**

1. Стратегический уровень: предприятие ставит цель увеличить выпуск новой продукции.
2. Тактический уровень: руководители подразделений составляют планы производства, снабжения и подготовки работников.
3. Оперативный уровень: специалисты распределяют задания на конкретную смену и следят за их выполнением.
4. Вывод: уровни связаны между собой — конкретные действия должны соответствовать планам и общей цели.

**Принципы управления.** Управление должно быть целенаправленным: действия соотносят с общей целью. Оно должно быть системным: учитывают связи между частями системы. Важны планирование, распределение ответственности, координация и контроль. Не менее важна обратная связь: по результатам работы нужно понять, что получилось, а что требует изменения.

**Маршрут и навигатор**

Цель похожа на пункт назначения, план — на маршрут, а обратная связь — на данные о том, где мы находимся. Если дорога изменилась, маршрут приходится корректировать. Оговорка: управление сложнее навигации, потому что в нём участвуют люди, ресурсы, ограничения и меняющиеся условия.

Хорошее управление не означает, что руководитель делает всё сам. Его задача — создать условия, при которых люди, оборудование, информация и материалы согласованно работают на общий результат.

**Проверь себя:** Какой уровень управления связан с долгосрочными целями и направлениями развития?
**Ответ:** Стратегический уровень.

## 3. Управление производством и технологиями

*Как превратить ресурсы в результат и увидеть всю систему на интеллект-карте*

На производстве управление связывает цель предприятия с конкретным процессом изготовления продукции. Нужно определить, что производить, какие ресурсы использовать, в какой последовательности выполнять операции, как контролировать качество и что делать при отклонениях.

**Управление производством**

Организация и координация процессов, ресурсов и работников для выполнения производственных целей с заданными сроками, объёмами и требованиями к результату.

В производстве обычно связывают несколько элементов: материалы и сырьё, оборудование, работников, информацию, технологические операции, контроль качества, хранение и перемещение продукции. Изменение одного элемента может повлиять на остальные, поэтому управление должно учитывать систему целиком.

**Управление технологиями**

Планирование, координация, контроль и совершенствование применения технологий для достижения заданного результата.

**Пример: Если на производстве задержались материалы**

1. Проблема: нужный материал не поступил вовремя.
2. Последствие: запланированная операция не может начаться по графику.
3. Управленческое действие: уточнить сроки, перераспределить доступные ресурсы или изменить последовательность работ.
4. Обратная связь: проверить, удалось ли сохранить общий план и качество результата.

Теперь соберём практическую интеллект-карту. В центре ставим цель управления, а вокруг неё — пять ветвей: **цель**, **люди**, **ресурсы**, **процессы**, **контроль и обратная связь**. От каждой ветви можно сделать более мелкие ответвления: например, от «ресурсов» — материалы, оборудование, время и информация.

**Пример: Интеллект-карта для школьного мероприятия**

1. Цель: провести мероприятие в назначенное время.
2. Люди: ведущий, участники, ответственные за оборудование и оформление.
3. Ресурсы: помещение, техника, материалы и время.
4. Процессы: подготовка, настройка, проведение и завершение.
5. Контроль и обратная связь: проверка готовности до начала и анализ результата после мероприятия.

**Неправильно:** Управление — это только приказать исполнителям, что делать.
**Правильно:** Управление включает постановку целей, планирование, организацию, координацию, контроль и использование обратной связи.

**Проверь себя:** Какие пять ветвей можно вынести в практическую интеллект-карту управления?
**Ответ:** Цель, люди, ресурсы, процессы, контроль и обратная связь.

### Проверь себя

**Что означает термин «техника» в переводе с древнегреческого языка?**
- Искусство, мастерство, умение — верно
- Познание, исследование, наука
- Орудие, механизм, двигатель
- Сила, энергия, движение
> Именно эти значения отражают исторические истоки термина, связанные с мастерством и умением человека подчинять силы природы.

**Какая последовательность отражает этапы развития техники в историческом порядке?**
- Ручной $\rightarrow$ полуавтоматический $\rightarrow$ автоматический — верно
- Механический $\rightarrow$ электрический $\rightarrow$ автоматический
- Ручной $\rightarrow$ автоматический $\rightarrow$ цифровой
- Автоматический $\rightarrow$ полуавтоматический $\rightarrow$ ручной
> Техника последовательно проходила путь от доиндустриального ручного труда к индустриальному полуавтоматическому и постиндустриальному автоматическому этапам.

**К какому из этапов развития техники относится постиндустриальный период?**
- Ручной
- Полуавтоматический
- Машинно-ручной
- Автоматический — верно
> Постиндустриальная эпоха соотносится с автоматическим этапом, где устройства выполняют работу без постоянного прямого участия человека.

**К какой области применения техники относятся бытовые приборы, спортивный инвентарь и легковой транспорт?**
- Непроизводственная техника — верно
- Специализированная фабричная техника
- Военная техника
- Производственная техника
> Данные объекты служат для удовлетворения личных, бытовых, образовательных и досуговых потребностей, а не для изготовления продукции на предприятиях.

**Какая функция техники заключается в перестройке окружающего мира и сферы бытия в соответствии с потребностями человека?**
- Инструментальная — верно
- Коммуникативная
- Экономическая
- Адаптационная
> Инструментальная функция позволяет человеку выступать активным преобразователем окружающей среды при помощи технических средств.

**В чём заключается экономическая функция техники согласно материалу параграфа?**
- В приспособлении человека к природным, социальным и культурным условиям
- В оперативной переработке, систематизации и передаче информации другим людям
- В объединении мира в единую систему с помощью связи, Интернета и транспорта
- В помощи человеку добывать, производить, перерабатывать, потреблять и хранить продукты жизнедеятельности — верно
> Экономическая функция охватывает полный цикл обращения материальных благ и продуктов человеческого труда.

**Что представляет собой техническая система?**
- Естественный процесс превращения веществ в окружающей среде без участия технических устройств
- Совокупность природных объектов, используемых человеком без изменения их формы и структуры
- Искусственно созданная система, предназначенная для удовлетворения определённой потребности и преобразования информации, энергии или вещества — верно
- Любое правило или алгоритм действий, записанный на бумаге или в электронном виде
> Это определение подчеркивает искусственное происхождение объекта и его функциональное назначение по изменению ресурсов.

**Кто является основателем теории решения изобретательских задач (ТРИЗ)?**
- С. П. Королёв
- Г. С. Альтшуллер — верно
- К. Э. Циолковский
- И. П. Кулибин
> Именно инженер, учёный и писатель-фантаст Г. С. Альтшуллер сформулировал основные положения ТРИЗ.

**В каком году Г. С. Альтшуллер начал исследовать приёмы решения технических задач, используемые изобретателями?**
- 1970 г.
- 1991 г.
- 1946 г. — верно
- 1917 г.
> Изучение и обобщение опыта решения технический задач было начато автором именно в 1946 году.

**Какова основная цель теории решения изобретательских задач (ТРИЗ)?**
- Полное исключение человека из процессов изобретательства и производства
- Нахождение идеального решения задачи с минимальными затратами — верно
- Обязательное патентование любого созданного технического объекта
- Максимальное усложнение конструкции для повышения её прочности
> Главная цель ТРИЗ заключается в поиске наиболее эффективного (идеального) решения при минимальном расходе ресурсов.

**Когда Г. С. Альтшуллер разработал законы развития технических систем (ЗРТС)?**
- В начале 70-х гг. XX в. — верно
- В начале XXI в.
- В середине XIX в.
- В конце 40-х гг. XX в.
> Сформулированные законы развития технических систем были разработаны автором именно в этот период.

**Что лежит в основе любой технической задачи согласно ключевым принципам ТРИЗ?**
- Случайная ошибка конструктора
- Противоречие — верно
- Отсутствие государственного патента
- Недостаток финансирования
> Согласно теории ТРИЗ, в основе любой технической задачи всегда лежит противоречие между требованиями или свойствами системы.

**В чём заключается принцип конкретности в теории ТРИЗ?**
- В использовании строго одного закрепленного способа решения для всех задач
- В требовании изготавливать детали только из твердых материалов
- В обязательном отказе от абстрактного и теоретического мышления
- В учёте всех конкретных особенностей (внутренних и внешних ресурсов) в данном случае — верно
> Принцип конкретности требует глубокого анализа условий, ограничений и ресурсов конкретно решаемой задачи.

**Что обозначает аббревиатура АРИЗ в теории изобретательства?**
- Ассоциативный метод развития инженерных систем
- Алгоритм решения изобретательских задач — верно
- Автоматизированный реестр изобретений и патентов
- Анализ ресурсов изобретательской задачи
> АРИЗ — это последовательность действий по выявлению и разрешению противоречий в задаче.

**Какой метод ТРИЗ основывается на решении творческих задач путём поиска аналогий?**
- Морфологический анализ
- Метод контрольных вопросов
- Мозговой штурм
- Синетика — верно
> Синетика представляет собой метод аналогов (как личностных, так и из иных областей знаний).

**В чём заключается суть метода фокальных объектов?**
- В последовательном ответе на стимулирующие вопросы из специального списка
- В поиске аналогий между решением задачи и биологическими системами
- В поиске ассоциаций со случайными объектами, не связанными с основным объектом — верно
- В построении таблицы со всеми возможными комбинациями элементов
> Метод переносит свойства случайных объектов на совершенствуемый предмет для получения нестандартных идей.

**Какое правило является ключевым при проведении мозгового штурма?**
- Выдвижение предложений строго одним назначенным руководителем
- Предварительный отбор только тех вариантов, которые имеют математическое обоснование
- Обязательная критическая оценка каждой идеи сразу после её высказывания
- Активное обсуждение объекта каждым участником без оценки предложений — верно
> Отсутствие оценки и критики позволяет преодолеть психологические барьеры и высказывать смелые идеи.

**Какая задача решается с помощью метода морфологического анализа?**
- Составление перечня вопросов для стимулирования мышления
- Выявление всех способов решения задачи — верно
- Поиск случайных ассоциаций с внешними предметами
- Снятие эмоционального напряжения в коллективе изобретателей
> Морфологический анализ позволяет систематизировать параметры и найти все комбинаторно возможные варианты решений.

**Что такое патент согласно материалам параграфа?**
- Удостоверение, выдаваемое предприятием за незначительное изменение конструкции
- Официальный чертёж изделия, опубликованный в научно-популярном журнале
- Документ, выданный компетентным государственным органом и удостоверяющий авторство и исключительное право на изобретение — верно
- Техническое руководство по эксплуатации и ремонту бытового прибора
> Патент закрепляет за автором государственно признанное исключительное право на юридическую защиту и использование изобретения.

**От какого латинского слова происходит термин «патент» и каков его перевод?**
- Systema — целое, составленное из частей
- Ratio — разум, расчет
- Patens — свидетельство, грамота — верно
- Techne — искусство, мастерство
> Термин происходит от латинского слова patens, обозначавшего открытое свидетельство или грамоту.

**Что понимается под «изобретением» в контексте параграфа?**
- Решение новой технической задачи, имеющее изобретательский уровень и промышленно применимое — верно
- Заимствование и копирование чужой технологии с соседнего завода
- Описание нового явления природы без создания технических устройств
- Любое незначительное изменение внешнего вида готового изделия
> Изобретение характеризуется новизной, наличием изобретательского уровня и возможностью практического применения в промышленности.

**В чём заключается ключевое отличие рационализаторского предложения от изобретения?**
- Рационализаторское предложение предусматривает изменение конструкции или технологии существующего изделия, а изобретение — решение новой задачи с изобретательским уровнем — верно
- Рационализаторское предложение действует по всему миру, а патент на изобретение — только на одном заводе
- Рационализаторское предложение не требует указания автора
- Между этими понятиями нет никаких различий в патентном праве
> Рационализаторство усовершенствует уже используемую технику или процесс на локальном уровне, тогда как изобретение создаёт принципиально новое патентоспособное решение.

**Какой документ выдаётся автору рационализаторского предложения в качестве основания права на авторство и вознаграждение?**
- Специальное удостоверение — верно
- Сертификат качества продукции
- Лицензия на промышленное производство
- Государственный патент
> Рационализатору выдаётся специальное удостоверение, подтверждающее авторство и право на денежное или иное вознаграждение.

**Какой из перечисленных законов входит в систему законов развития технических систем (ЗРТС)?**
- Закон всемирного тяготения
- Закон энергетической проводимости системы — верно
- Закон полного совпадения скоростей всех деталей
- Закон обязательного удорожания сырья
> Закон энергетической проводимости является одним из основных законов развития технических систем, приведенных в тексте.

**Какова одна из основных функций теории ТРИЗ, связанная со школьниками и инженерами?**
- Проверка знаний учащихся по общеобразовательным дисциплинам
- Замена человека роботами во всех сферах досуга
- Развитие качеств творческой личности (рационализатора, инженера, школьника) — верно
- Автоматическая выдача дипломов об инженерном образовании
> Формирование и развитие качеств творческой личности прямо названо одной из ключевых функций ТРИЗ.

**Что из перечисленного упоминается в параграфе как пример интересных изобретений XXI века?**
- Робот-хирург и 3D-принтеры — верно
- Заварочный чайник с металлической ситечко-сеточкой
- Токарный станок по дереву и механическая швейная машина
- Паровой двигатель и ветряная мельница
> Робот-хирург, 3D-принтеры, очки виртуальной реальности и дроны прямо названы в тексте изобретениями XXI века.

## Ключевые термины

- **Управление** — Воздействие на систему для достижения поставленной цели, поддержания её работы и получения требуемого результата.
- **Организация** — Упорядочивание элементов, действий, связей и ресурсов для совместного достижения поставленной цели.
- **Стратегический уровень** — Уровень, на котором определяют долгосрочные цели, основные направления развития и общие способы их достижения.
- **Тактический уровень** — Уровень, на котором общие цели превращают в планы, программы и задачи для подразделений или отдельных направлений работы.
- **Оперативный уровень** — Уровень, на котором организуют выполнение конкретных действий и оперативно реагируют на изменения ситуации.
- **Управление производством** — Организация и координация процессов, ресурсов и работников для выполнения производственных целей с заданными сроками, объёмами и требованиями к результату.
- **Управление технологиями** — Планирование, координация, контроль и совершенствование применения технологий для достижения заданного результата.

## Итог

- Управление направляет систему к цели, а организация упорядочивает элементы, действия, связи и ресурсы для совместной работы
- Три уровня управления: стратегический, тактический и оперативный
- Основные принципы управления включают целенаправленность, системность, планирование, распределение ответственности, координацию, контроль и обратную связь
- Управление производством связывает цели, людей, ресурсы, процессы и контроль результата; управление технологиями включает планирование, координацию, контроль и совершенствование применения технологий
- Практическая интеллект-карта управления строится вокруг цели и включает ветви: люди, ресурсы, процессы, контроль и обратная связь

## Шпаргалка

### Ключевые термины

- **Управление** — воздействие на систему для достижения цели и получения требуемого результата
- **Организация** — упорядочивание элементов, действий, связей и ресурсов для достижения цели
- **Стратегический уровень** — долгосрочные цели и основные направления развития
- **Тактический уровень** — планы, программы и задачи для достижения общих целей
- **Оперативный уровень** — организация конкретных действий и реагирование на текущие изменения

### Принципы управления

- **Целенаправленность** — действия соотносятся с общей целью
- **Системность** — учитываются связи между частями системы
- **Планирование** — заранее определяются действия, сроки и ресурсы
- **Координация** — действия участников и подразделений согласуются
- **Обратная связь** — результаты используются для корректировки управления

### Управление производством и технологиями

- **Цель** — что и какой результат нужно получить
- **Люди** — работники, роли и ответственность
- **Ресурсы** — материалы, оборудование, время и информация
- **Процессы** — последовательность технологических и организационных действий
- **Контроль** — проверка результата и выявление отклонений

### Уровни управления

|  | Стратегический | Тактический | Оперативный |
| --- | --- | --- | --- |
| Основной вопрос | Куда двигаться? | Как организовать достижение цели? | Что делать сейчас? |
| Горизонт | Долгосрочный | Среднесрочный | Текущий |
| Результат | Направление развития | Планы и программы | Конкретные действия |

## Любопытное

- В управлении обратная связь нужна не только для проверки результата: она позволяет сравнить фактическое состояние системы с целью и скорректировать дальнейшие действия.
- Одна и та же система может одновременно рассматриваться на разных уровнях управления: долгосрочная цель задаёт направление, план переводит её в задачи, а оперативные действия обеспечивают выполнение.