Wykład 1. Wstęp pojęcia podstawowe. Geneza koncepcji. Charakterystyka klasyfikacja, typy systemów

Transkrypt

1 Wykład 1. Wstęp pojęcia podstawowe. Geneza koncepcji. Charakterystyka klasyfikacja, typy systemów

2 Godziny konsultacji

3 Termin 0: Ostatnie seminarium (wykład) (środa) warunki: o Aktualna ocena form pomocniczych > 3 o Obecność na ostatnim (wykładzie) seminarium o Nieobecni (bez względu na przyczynę) rezygnują ze zwolnienia Termin 1: (środa) sala 22 budynek C-3 godz Termin 2: (środa) sala 22 budynek C-3 godz

4 Zakładane efekty kształcenia Przegląd treści wykładu Przegląd treści seminarium Literatura Badania systemowe Model w badaniach systemowych Tworzenie modeli matematycznych zadanie identyfikacji 4

5 Wiedza o Student zna i rozumie podstawowe pojęcia, prawidłowości i problemy podejścia systemowego przydatnego do formułowania i rozwiązywania zadań modelowania, zarządzania i sterowania procesami. Umiejętności o o o Student potraf sformułować zadanie modelowania systemu, procesu, zjawiska na bazie analizy procesów, sformułować i rozwiązać zadania wspomagania decyzji oraz dokonać analizy efektywności badanego systemu. Student potrafi przeprowadzić analizę krytyczną wyników rozwiązań. Student potrafi zastosować podejście systemowe do sformułowania zadania projektowania systemów. Kompetencje społeczne o Student posiada kompetencje interpretacji wyników rozwiązań uzyskanych metodą analizy systemowej językiem zrozumiałym dla osób nie będących specjalistami w danej dziedzinie. Student rozumie możliwość zastosowania podejścia systemowego w różnych dziedinach. 5

6 1. Wstęp pojęcia podstawowe. Geneza koncepcji systemowych. Charakterystyka, klasyfikacja-ewolucja i typy systemów. 2. Metoda systemowa. Procesy i ich znaczenie w systemach. Charakterystyka, modelowanie i identyfikacja procesów w systemach. Model w badaniach systemowych. 3. Informacja i jej znaczenie w systemach. Modele danych. Przepływ danych. 4. Analiza systemowa we wspomaganiu decyzji. Systemowe sytuacje decyzyjne. Ocena ryzyka działania systemów. Podstawowe metody wspomagania decyzji. Decyzje z wieloma scenariuszami. 6

7 5. Ryzyko działania systemów. Źródła i rodzaje ryzyka, niepewność, ocena ryzyka. 6. Efektywność systemów. Kryteria efektywności i metody oceny funkcjonalność, niezawodność, bezpieczeństwo oraz ekonomiczność systemów. 7. Przykłady wspomagania decyzji w systemach gospodarczych. Znaczenie i budowa systemów gospodarczych. Przykłady rozwiązań systemowych. 8. Projektowanie systemów. Misja i strategia w projektowaniu systemów. Ogólne zasady projektowania systemów. 7

8 1. Wprowadzenie w tematykę seminarium. Zadanie analizy systemowej na przykładzie systemu transportowego. 2. Procesy produkcyjne w transporcie. 3. Technologie procesów produkcyjnych w transporcie cz Technologie procesów produkcyjnych w transporcie cz Technologie procesów ładunkowych i przewozowych w wybranych gałęziach transportu transport wodny śródlądowy, transport morski. 6. Technologie procesów ładunkowych i przewozowych w wybranych gałęziach transportu - transport lotniczy, transport rurociągowy. 7. Czynniki warunkujące stosowanie określonych technologii. 8

9 8. Uwarunkowania technologiczne rozwoju systemu transportowego. 9. Transport kombinowany (intermodalny). 10. Centra logistyczne związek centrów logistycznych z transportem intermodalnym. 11. Rynek usług przewozowych. Miejsce i rola spedycji na rynku krajowym i międzynarodowym. 12. Problemy rozwoju transportu w świetle uregulowań prawnych. Korytarze transportowe. 13. Marketing usług transportowych. Zintegrowany łańcuch dostaw. 14. Transport w systemach logistycznych. 15. Korytarze transportowe. Koszty zewnętrzne transportu. 9

10 1. Cemepel Cz. (2008) Teoria i inżynieria systemów zasady i zastosowania myślenia systemowego, Instytut Technologii i Eksploatacji Maszyn, Radom. 2. Findeisen W. (red.) (1985) Analiza systemowa i jej zastosowania podstawy i metodologia, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa. 3. Gutenbaum J. (2003) Modelowanie matematyczne systemów, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa. 4. Kusiak J., Danielewska-Tułecka A., Oprocha P. (2009) Optymalizacja wybrane metody z przykładami zastosowań, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa. 5. Łunarski J. (2010) Inżynieria systemów i analiza systemowa, Oficyna wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów. 6. Mindur L. (red.) (2014) Technologie Transportowe, Wydawnictwo ITeE- PIB, Warszawa-Raom. 7. Robertson J. (1999) Pełna analiza systemowa, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa. 8. Świątek J. (2009) Wybrane zagadnienia identyfikacji statycznych systemów złożonych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław. 10

11 Pojęcie system o nauka, technika, kultura, publicystyka, życie społeczne (system polityczny, etyczny, filozoficzny) Systemy naturalne o Kosmiczne o Geotektoniczne o Klimatyczne o Biologiczne o Społeczne o inne 11

12 Systemy abstrakcyjne o Etyczne o Filozoficzne o Religijne o Kulturalne o Prawne o Polityczne o inne Systemy intelektualne o Badawcze o Projektowe o Obliczeniowe o Ekspertowe o inne 12

13 Systemy gospodarcze o Produkcyjne o Usługowe o Administracyjne o inne Systemy Techniczne o Mechaniczne o Elektryczne o Budowlane o Transportowe o inne 13

14 System to byt przejawiający istnienie przez synergiczne współdziałanie swych części. System to zbiór (zespół, kompleks) współdziałających ze sobą elementów, stanowiący celowo zorientowaną jedną całość. Elementy systemu posiadają pewne właściwości lub atrybuty oraz znajdują się w określonych relacjach (związkach) między sobą. System to byt będący zbiorem elementów z określonymi właściwościami i relacjami, stanowiący jedną celowościową całość. System to zbiór wzajemnie zależnych elementów pracujących razem dla pewnego wspólnego celu. System jest zbiorem elementów tworzących złożoną całość, związanych zależnościami funkcjonalnymi i posiadającym określony cel (zamysł) np. system transportowy. 14

15 Model systemu 15

16 System przydziału zadań (praca grupowa) 16

17 System masowej obsługi 17

18 Destylacyjna kolumna wypełniona z pulsacją fazy parowej (zespół elememtów) 18

19 System produkcji aspiryny 19

20 Pojęcie holizmu zostało sformułowane przez J.Ch.Smutsa, południowoafrykańskiego polityka na początku XX wieku. Holizm (od gr. holos - całość) to pogląd (przeciwstawny redukcjonizmowi), według którego wszelkie zjawiska tworzą układy całościowe, podlegające swoistym prawidłowościom, których nie można wywnioskować na podstawie wiedzy o prawidłowościach rządzących ich składnikami Holizm jest to pogląd według, którego wszelkie zachodzące zjawiska należy rozpatrywać jako całość, nie podlegającą rozkładowi na prostsze cząstki elementarne. Całości nie da się sprowadzić do sumy jej składników. 20

21 1. Aksjomat synergii: system przejawia cechę synergii o Synergia efekt współdziałania dwóch lub więcej czynników (elementów składowych, części itp.) w jakimś procesie lub układzie. Przykładem efektu synergii jest praca zespołowa: w odróżnieniu od pracy grupowej, zespół wspólnie pracuje nad pewnym zagadnieniem, dążąc do wspólnego rezultatu, natomiast członkowie grupy pracują równolegle ( współbieżnie ), ale każdy ma swój cel i zadanie. Całość, czyli system, nie jest prostą sumą części: nabiera właściwości, jakich nie mają jej poszczególne części. Synergizm jest uważany za uniwersalne prawo przyrody. 21

22 2. Aksjomat kontekstu: na każdy system oddziałuje jego otoczenie. o Każdy system jest wyselekcjonowaną częścią rzeczywistości. Innymi słowy, zrozumienie systemu nie może ograniczać się wyłącznie do niego samego do jego elementów składowych i relacji między nimi. Otaczająca nas rzeczywistość jest ciągła. A zatem każdy system musi być traktowany jako element pewnej szerszej całości. W takim razie każdy system musi być podporządkowany owej szerszej całości, czyli podlegać określonym oddziaływaniom innych elementów, które w razie traktowania go jako samodzielnej całości stanowią jego otoczenie. 22

23 3. Aksjomat równoważności systemów: różne systemy mogą prowadzić do tego samego celu. o Oznacza to, że systemy mogą być równoważne pod względem osiąganych rezultatów (celów, funkcji, właściwości). Każdy z nich może jednak charakteryzować się inną miarą skuteczności i efektywności oraz innymi kosztami budowy i funkcjonowania. 23

24 4. Aksjomat różnorodności Ashby ego każda różnorodność może być zrównoważona tylko przez inną różnorodność. o Stopień różnorodności i elastyczności elementów systemu zależy od różnorodności i zmienności wejść do systemu. Miarą trwałości systemu staje się wystarczający stopień różnorodności elementów składowych systemu oraz ich elastyczności w konfrontacji z otoczeniem. Elastyczność każdego elementu wchodzącego w skład systemu musi być zbilansowana i skorelowana z elastycznością wszystkich pozostałych elementów: system musi być zbilansowany, aby żaden z elementów nie stał się wąskim gardłem systemu pod względem jego funkcjonalności. Z kolei nadmierna elastyczność któregoś z jednostkowych elementów staje się jedynie przyczyną wzrostu kosztów funkcjonowania systemu: wprowadzenie i utrzymanie elastyczności kosztuje zarówno podczas konstruowania systemu oraz podczas jego funkcjonowania. 24

25 5. Aksjomat sprawności systemu: sprawność systemu pod względem kryterium danego kryterium K zależy od sprawności jego najsłabszego elementu pod względem tegoż kryterium K. o Kryterium K może oznaczać niezawodność systemu, jego dynamikę, odporność na zakłócenia ze strony otoczenia, elastyczność, o której wspomina aksjomat Ashby ego, siłę oddziaływania na otoczenie i każdą inną cechę, jaką obserwator przypisuje danemu systemowi. 25

26

27 Systemy naturalne Systemy biologiczne Systemy społeczne Systemy techniczne Systemy gospodarcze

28 Systemy naturalne składające się z materii nieożywionej, energii oraz różnorodny elementów będących wynikiem ich rozwoju i współdziałania. Systemy biologiczne od prostych organizmów po bardziej złożone wielokomórkowe, aż do powstania hominidów, po kształtowanie świadomości. Systemy społeczne tworzone przez organizmy żywe, systemy rodzinne obejmujące potrzeby kreowania potomstwa i dbałość o jego przetrwanie. Tendencje do gromadzenia się w stada przetrwanie, podział ról (pszczoły, mrówki). Współpraca, specjalizacja, przepływ informacji rozwój, uczenie się od innowacyjnych osobników

29 ERA AGRARNA PRZEMYSŁOWA INFORMATYCZNA SYSTEM ZARZĄDZANIA WALUTA ZIEMIA SUROWCE, ENERGIA WIEDZA NARZĘDZIA 29

30 Czynnik Społeczeństwo Przemysłowe Społeczeństwo Wiedzy organizacja hierarchiczna sieciowa ogniskowanie uwagi instytucja osoba działania biurokratyczne elastyczne siła stabilność zmiana struktura samopodtrzymująca sprzężona kierownictwo dogmatyczne inspiracyjne oczekiwania bezpieczeństwo rozwój osobisty zasoby kapitał, surowce informacja, wiedza konkurencja lepiej niż inni inaczej

31 Najważniejsze obecne systemy społeczne: o System kreacji i edukacji osobników (rodzina, edukacja żłobki, przedszkola, szkoły, uczelnie) o System zarządzania państwem, regionem, przedsiębiorstwem, o Systemy samorządowe oraz organizacje pozarządowe, o System partii politycznych, o Systemy etyczne, religijne filozoficzne element wiedzy o funkcjonowaniu organizacji Zalążki systemów społecznych ukształtowały się na pewnym etapie rozwoju systemów biologicznych, a w pełni rozwinęły się z chwilą pojawienia się człowieka rozumnego i kreatywnego oddziaływania na systemy społeczne. Kolejny etap rozwoju to systemy techniczne początkowo to wytwarzanie obiektów budowlanych, obronnych, rolniczych itp..

32 Ukształtowanie abstrakcyjnych systemów i wyobrażeń regulujących zachowania w systemach społecznych etyka, religia, mity, legendy, obowiązki, Ukształtowanie i zaczątki systemów poznawczo-technicznych celem wykorzystania sił przyrody i otoczenia do zaspokojenia potrzeb społecznych (żywność, ubranie, mieszkanie, obrona) Rozwój systemów wymiany towarowej, pieniądza i sfery finansowej, Tworzenie systemów edukacyjnych o coraz wyższych szczeblach dla wsparcia rozwoju innych systemów (poznawczych, technicznych, filozoficznych)

33

34 Kolejny etap rozwoju to systemy techniczne początkowo to wytwarzanie obiektów budowlanych, obronnych, rolniczych o mało skomplikowanej strukturze. Obecnie systemy techniczne konstytuowane w systemach społecznych ludzi z pomocą: o o o Obecnie dostępnej wiedzy i znajomości wcześniejszych rozwiązań, systemów technicznych, Kreatywnych pomysłów zgłaszanych przez jednostki lub zespoły w celu nadania nowych cech tworzonym obiektom, Dysponowanej technologii umożliwiającej wykonanie planowanego obiektu systemu technicznego. Ograniczenia w kreowaniu nowych systemów: o o o Właściwości dostępnych materiałów, Cechy dysponowanej technologii, Niewiedza dotycząca niektórych proponowanych rozwiązań, wymagająca badań rozpoznawczych lub identyfikacji.

35 Podstawowe charakterystyki systemów technicznych: o Przeznaczenie związane z realizowaną funkcją, o Sposób działania związany z transformacją materiałów i energii w realizowane działania, o Strukturę wewnętrzną wskazującą na elementy składowe, ich powiązanie i hierarchę, o Stan systemu technicznego mogący ulegać zmianom na skutek działania, zużycia, awarii itp.. Działanie systemów technicznych podporządkowane jest zasadzie przyczynowości każde działanie jest powodowane przyczynami, skutki których mogą być kolejnych zdarzeń.

36 Tendencje projektowe zapewnienie wielo-funkcjonalności, łatwego przedstawiania i regulowania poszczególnych funkcji wraz z zapewnieniem niezawodności i bezpieczeństwa funkcjonowania oraz łatwością serwisowania. Obowiązek projektanta spełnienie przepisów prawa: o o o Bezpieczeństwo operatora, otoczenia oraz środków technicznych, Bezpieczeństwa ekologicznego środowiska, Zapewnienia ograniczenia emisji, odpadów oraz racjonalizacji procesów utylizacji. Cechy założone w procesie technologicznym: o o o Technologiczność stopień dostosowania rozwiązań do aktualnych sposobów wytwarzania - minimalizacja kosztów własnych przy założonym poziomie wytwarzania, Zapewnienie zadowalającego poziomu niezawodności intensywność uszkodzeń, okres bezawaryjnej pracy itp. Zapewnienie wymaganego okresu trwałości rozwiązania projektowe i materiałowe procesy przetwarzania dokładność odporność, zmęczenie, korozja

37 Oczekiwane własności projektowanych systemów technicznych w procesie użytkowania i eksploatacji systemów ułatwiające sprzedaż i użytkowanie: o Własności estetyczne zadowolenie nabywców i operatorów symetria, proporcjonalność, kompozycja, kolorystyka, kontrasty, kształty, struktury materiałów, struktury powierzchniowe, o Własności ergonomiczne dostosowanie do fizycznych i psychologicznych możliwości operatorów normy techniczne zapewnienie warunków obsługi (oświetlenie, temperatura itp.), o Własności ekonomiczne efekty ekonomiczne: Koszty nabycia systemu przewidywane okres funkcjonowania, amortyzacji, koszty remontów i modernizacji, Koszty zapewnienia funkcjonowania koszty energii, materiałów pomocniczych, koszty oprzyrządowania, robocizny, napraw, przestojów, zajmowanej powierzchni, Przychody z tytułu sprzedaży wyrobów - produkty, usługi, informacje, itp.

38

39 Etapy cyklu życia systemów technicznych: Opracowanie wymagań, założeń i wytycznych do opracowania systemu. Określenie potrzeb społeczeństwa, wskazanie możliwości jakie stwarzają osiągnięcia nauki i techniki, kreatywnej postawy przedsiębiorców, projektantów i użytkowników systemu, wskazanie ograniczeń, mankamentów oraz sposobów ulepszenia. Projektowanie systemów kompetentny zespół wspomagany zasobami finansowymi, informatycznymi, aparaturowymi i in., zapoznanie się z istniejącymi rozwiązaniami, analiza ograniczeń patentowych, analiza wykonalności i efektywności ekonomicznej, opracowanie prototypu, modelu i badania celem dokonania korekt

40 Dostarczenie lub dystrybucja realizacja obowiązków wynikających z umowy oraz działania mające na celu wywołanie zadowolenia i satysfakcji użytkownika: o Zapewnienie terminowości dostaw i zabezpieczeniem ich przed możliwością uszkodzeń w czasie transportu i magazynowania, o Udzielenie użytkownikom pomocy przy instalowaniu i uruchamianiu (szkolenia, opisy dokumentacji) o Stworzenie odpowiedniej sieci serwisowej i rynku części zamiennych pozwalających na szybkie usuwanie uszkodzeń w okresie gwarancji i pogwarancyjnym. Likwidacja po wypracowaniu resursu lub zamortyzowaniu Ciąży na producencie lub organizacji, z którymi zawrze on odpowiednią umowę. Te procesy przebiegają łatwiej, gdy w czasie projektowania uwzględni się potrzeby demontażu, materiały nadające się do ponownego przetworzenia.

41 Technologiczne i organizacyjne przygotowanie warunków wytworzenia zaprojektowanego systemu: o Wykonanie projektów procesów technologicznych elementów wraz z projektami oprzyrządowania i wyposarzenia specjalnego o Ustalenie zakresu współpracy kooperacyjnej, dostawcy elementów materiałów podstawowych i pomocniczych, odpowiednie umowy, o Organizacja przestrzennego rozmieszczenia urządzeń technologicznych, transportu, magazynowania, planów kontroli itp., Wytwarzanie zgodnie z projektem technologicznym i organizacyjnym oraz harmonogramem produkcyjnym. o Zapewnienie wymagań jakościowych zgodnie z dokumentacją, o Minimalizacja kosztów wytwarzania, o Prowadzenie dokumentacji wytwarzania celem identyfikacji zrealizowanych działań i procesów.

42 42