Любая техническая система, самостоятельно выполняющая какую-либо функцию, имеет четыре основные части – двигатель, трансмиссию, рабочий орган и средство управления. Если в системе отсутствует какая-либо из этих частей, то ее функцию выполняет человек или окружающая среда.
Двигатель – элемент технической системы, являющийся источником или накопителем энергии для выполнения требуемой функции.
Трансмиссия – элемент технической системы, транспортирующий энергию от двигателя к рабочему органу с преобразованием ее качественных характеристик (параметров).
Рабочий орган – элемент технической системы, передающий энергию элементам окружающей среды и завершающий выполнение требуемой функции.
Средство управления – элемент технической системы, регулирующий поток энергии по ее частям и согласующий их работу во времени и пространстве.
Для того чтобы правильно выявить части системы, необходимо определить ее функцию и применительно к ней сначала определить рабочий орган, а затем остальные части. Возьмем, например, фрезерный станок. Основная функция станка – снять лишний материал с заготовки путем резания. Какая часть станка завершает выполнение этой функции и отдает заготовке всю свою энергию? Это фреза – она и является рабочим органом рассматриваемой системы. Двигателем в станке служит сам электродвигатель. А все, что находится между ним и фрезой, можно считать трансмиссией. Средство управления – различные рукоятки, кнопки, а также программное обеспечение, если таковое присутствует в станке.
Прообразом современного велосипеда — «самобеглой коляски» — была просто деревянная перекладина с двумя колесами. В родившейся системе присутствовал только один рабочий орган – колеса. Роль двигателя, трансмиссии и средства управления выполнял сам велосипедист, старательно отталкиваясь от полотна дороги и наклоняя свой корпус для поворота в нужную сторону. Не зря слово «велосипед» в переводе на русский язык означает «быстрые ноги».
Работа ногами облегчилась и стала безопасной, когда к оси колеса догадались приклепать педали в виде коловорота. Так появились зачатки трансмиссии, отошедшие от рабочего органа. У сапожников резко поубавилось работы, а кавалеры, соревнуясь в скорости, все более увеличивали диаметр переднего класса. Велосипед стал быстрее, но участились удары о препятствия. Было уже ясно, что переднее колесо должно как-то поворачиваться, ведь это предусмотрено даже на телеге. Произошел перенос опыта из одной области техники в другую. На велосипеде появилось поворотное колесо с однорогой рукояткой – дышлом. Появился орган управления, и снова стали наращивать скорость путем увеличения диаметра ведущего переднего колеса с педалями. Но вдруг обнаружилось, что при очередном увеличении диаметра колеса ноги седока уже не дотягивались до педалей. Тогда закрепили педали на раме и связали их с колесом гибкой шарнирной связью. Трансмиссия разделилась на части, и это обеспечило развитие всей системы. А когда цепь была перенесена на заднее колесо, и появились настоящий руль и тормоза, сформировалась классическая форма велосипеда: появились рабочий орган, трансмиссия, средство управления, но двигателем оставался человек.
И только через годы появились настоящие мотоциклы и автомобили со своими двигателями. Формирование основных частей технической системы завершилось. По мере совершенствования частей системы из нее все более и более вытесняется человек. Человеку остается только определять программу, по которой и будет работать система.