Найти в Дзене

Инженерный и сложный инженерный объект. Где граница?

Из общекультурных рассуждений, даже из самого наименования "инженерный объект" возникает достаточно конкретный образ.

Во-первых, понятно, что это искусственное образование, создаваемое силами людей в результате трудовой деятельности. Создаваемое не беспорядочно и спонтанно, а с инженерным подходом. То есть с определенным целевым предназначением, функцией.

Чем отличается сложный инженерный объект (мы будем использовать аббревиатуру СИО) от просто инженерного объекта?

Рассмотрим пример – обычную ложку, которую мы используем для еды. Ложка является инженерным объектом. Для ее производства использованы достаточно сложные инженерные процессы: конструирование самого изделия, металлургические процессы получения стали с высокой коррозионной стойкостью, изготовления оснастки (штампов), высокоточная финишная обработка и многое другое. На ложку есть проектная документация, каким бы это ни было странным, или смешным, как может показаться в первый момент.

Рис. 1 - Та самая ложка
Рис. 1 - Та самая ложка

Есть четкие инженерно-технические характеристики и требования, например, упомянутые чистота обработки поверхности и коррозионная стойкость.

Рис. 2 - Общие технические условия для столовых приборов
Рис. 2 - Общие технические условия для столовых приборов

Ложка является инженерным объектом. Но не является сложным инженерным объектом. Почему? Есть ряд основных признаков. Прежде всего, ложка не имеет структуры, составных компонент, даже первого уровня. И она выполняет свою функцию (использоваться при еде и приготовлении пищи) в едином процессе, без выделения подпроцессов и подфункций. Наконец, ложка практически не обслуживаема весь период своего существования с момента изготовления. Итак, мы рассмотрели простой инженерный объект и его свойства.

Теперь давайте подробнее обсудим понятие сложного инженерного объекта. Начнем с примеров. Например, сложными инженерными объектами, с которыми мы часто имеем дело, являются автомобили. В этой же логике – самолеты. Но если говорить про транспортные системы, в ней есть сложные инженерные объекты и другого типа. Например, это комплекс объектов железной дороги – железнодорожная дистанция, например, Москва-Тверь.

Она является единым объектом, выполняет единую целевую функцию, организована на базе инженерной деятельности, и в ее состав входят многие инженерные объекты и системы. Рельсовые пути с насыпями, силовая контактная сеть, силовые подстанции, системы диагностики и автоматики, подвижной состав, информационные системы инженерных и диспетчерских служб, системы связи и оповещения – и это далеко не полный комплекс. Аналогично, в авиации СИО является аэропорт в целом – а отдельные авиалайнеры при такой точке зрения являются его временными элементами. На этом примере хорошо видно, что отдельные компоненты СИО сами могут быть сложными инженерными объектами.

Рис. 3 - Транспортная система как СИО
Рис. 3 - Транспортная система как СИО

Верхний уровень сложности – это сложные производственные объекты. Например, атомная электростанция, металлургическое, машиностроительное или нефтехимическое предприятие. Этот класс СИО занимают значительную площадь, содержат внутри себя десятки (а иногда и сотни) зданий сооружений, объединенные в единый комплекс. И, что важно, имеют чрезвычайно высокую концентрацию разнородных инженерно-технических систем в своем составе (производственных систем, оборудования, инженерных коммуникаций, информационных систем, систем безопасности и иных элементов).

Рис. 4 - Город как сложный инженерный объект
Рис. 4 - Город как сложный инженерный объект

Вот ложка выполняет всего одну функцию и внутренних встроенных функций/подфункций она не имеет. Если мы рассмотрим СИО – хотя бы относительно простой, то интегральных функций у него тоже небольшое количество (часто одна). Для автомобиля это перемещение людей и грузов, для электростанции – выработка электроэнергии (иногда еще и тепловой энергии), потребляемой промышленными и гражданским объектами, а также конечными пользователями (людьми).

Но если мы опустимся на уровень ниже, мы видим, что для обеспечения этой основной функции происходит выполнение большого количества локальных функций. Сложная иерархия обеспечивающих функций отдельных подсистем – это первый признак, определяющий инженерный объект как «сложный».

Следующий аспект – это то, что СИО состоит из многих компонент, причем часть этих компонент являются сами по себе сложными инженерными объектами. Если мы рассмотрим автомобиль, то в его составе можно выделить, например, двигатель, топливную систему (поставляющую горючее в двигатель), систему передачи крутящего момента от двигателя к колесам (коробка передач, карданные валы и другие элементы), тормозную систему, конструктивные элементы (несущий корпус автомобиля или рамные конструкции и ряд других. Аналогично, если обсуждать производственный объект, например, систему городского водоснабжения, то она включает большой набор производственных подсистем – водозабор из естественных водоемов или скважин, систему химводоочистки, насосные станции, котлы нагрева ГВС, магистральные водопроводы, трубопроводы и иное инженерное оборудование конечных потребителей, запорно-регулирующую аппаратуру, системы КИПиА, цифровые продукты сбора, накопления и обработки информации о функционировании СИО. Таким образом, мы видим, что существенными чертами сложных инженерных объектов является структурирование. То есть они, как минимум, внутри себя имеют подсистемы и компоненты. А зачастую эти отдельные подсистемы сами являются сложными инженерными объектами.

Рис. 5 - Целевую функцию СИО составляют множество обеспечивающих функций
Рис. 5 - Целевую функцию СИО составляют множество обеспечивающих функций

Таким образом мы можем качественно выделить класс сложных инженерных объектов.

Конечно, тут возникает вопрос, где проходит точная граница. Ответ на него, что называется, из области искусства. С какого количества камней начинается куча? Строгого ответа нет, но в большинстве случаев на общекультурном уровне провести эти границах можно, и достаточно уверенно классифицировать инженерно-технический объект как сложный инженерный, или, без приставки «сложный» – изделие ручного ремесленного труда, произведение искусства или природный объект.

Продолжение здесь