Основы системного анализа технологических объектов легкой промышленности

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

Федеральное государственное бюджетное 

образовательное учреждение высшего образования 

«Казанский национальный исследовательский 

технологический университет» 

 
 
 
 
 
 

Р. Р. Фаткуллина, Л. Н. Абуталипова 

 
 
ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ 

ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 

 

 

Учебное пособие 

 
 

2-е издание, дополненное 

 
 
 
 
 
 

 

 

Казань 

Издательство КНИТУ 

2020 

УДК 67:004.9(075) 
ББК 37.2:32.973я7

Ф27 

Печатается по решению редакционно-издательского совета 
Казанского национального исследовательского технологического университета 

Рецензенты: 
канд. техн. наук В. Л. Одиванов 
канд. техн. наук Р. А. Закунов 

Ф27 

Фаткуллина Р. Р. 
Основы системного анализа технологических объектов легкой промышленности : 
учебное пособие / Р. Р. Фаткуллина, Л. Н. Абутали-
пова; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – 
Изд. 2-е, доп. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2020. – 100 с. 

ISBN 978-5-7882-2923-2

Содержит описание основных положений системного анализа и его применение 
к технологическим объектам легкой промышленности. 
Предназначено для бакалавров направления подготовки 29.03.01 «Технология из-
делий легкой промышленности», изучающих дисциплину «Моделирование и оптимиза-
ция технологических процессов отрасли», и магистрантов направления подготовки 
29.04.01 «Технология изделий легкой промышленности», изучающих дисциплины «Си-
стемный анализ объектов легкой промышленности», «Математическое моделирование и 
оптимизация технологических процессов легкой промышленности». 
Подготовлено на кафедре моды и технологии легкой промышленности. 

Ответственный за выпуск А. А. Азанова 
Компьютерная верстка и макет – А. Н. Егоров 

Подписано в печать 26.12.2019 
Формат 60´84 1/16

Бумага офсетная 
Печать ризографическая 
5,81 усл. печ. л.

6,25 уч.-изд. л. 
Тираж 100 экз. 
Заказ 141/20

Издательство Казанского национального исследовательского 

технологического университета 

Отпечатано в офсетной лаборатории Казанского национального 

исследовательского технологического университета 

420015, Казань, К. Маркса, 68 

ISBN 978-5-7882-2923-2
© Фаткуллина Р. Р., Абуталипова Л. Н., 2020
© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2020

УДК 67:004.9(075) 
ББК 37.2:32.973я7 

ВВЕДЕНИЕ

Системный анализ находит широкое применение как междис-
циплинарный метод. Важная роль системного анализа – примене-
ние методов и моделей теории систем для практических приложе-
ний к задачам управления; исследование факторов, влияющих на 
цель, формулирование, структуризация или декомпозиция обоб-
щающей цели. При этом выбор методов достижения целей базиру-
ется на использовании понятий теории систем [1–3]. 
В 30-е гг. XX в. возникла теория открытых систем Л. фон Бер-
таланфи, имеющая большое значение для управления социально-
экономическими объектами. Важный вклад в становление систем-
ных представлений внес вначале XX в. А. А. Богданов, предложив-
ший всеобщую организационную науку. Интерес к системным 
представлениям проявлялся не только как к удобному обобщаю-
щему понятию, но и как к средству постановки задач с большой 
неопределённостью [4]. В методологии системного подхода вы-
полнение системного анализа включает в себя: выявление струк-
туры системы, типизацию связей, определение атрибутов, анализ 
влияния внешней среды. 
Предметом рассмотрения системного анализа применительно 
к легкой промышленности являются технологические объекты и 
процессы. Целостность производственной системы характеризует 
взаимосвязанность элементов и наличие зависимости выходных 
параметров от параметров входных элементов. При этом большин-
ство выходных параметров не является простым повторением или 
суммой параметров входных элементов. Иерархичность техноло-
гических систем выражает целесообразность их иерархического 
описания, т. е. представления в виде нескольких уровней, между 
компонентами которых имеются отношения «целое–часть». 
В данном пособии показывается на примерах, что разработка 
технологического решения должна осуществляться на основе си-
стемного анализа путем систематизации данных и их морфологиче-
ского, функционального и информационного описания. Даются ре-
комендации по осуществлению системного подхода при решении 
проблем принятия решений для объектов легкой промышленности. 

1. ОБЪЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМНОГО
АНАЛИЗА

1.1. Определение системы 

Система – одна из самых распространенных научных катего-
рий. Она может быть охарактеризована как совокупность элемен-
тов, объединенных в интересах достижения общей цели. Так, главная 
цель при управлении системой предприятия легкой промышленности – 
производство и сбыт продукции. 
Система (от греч. systema – целое, составленное из частей; соединение) – 
множество элементов, находящихся в отношениях и 
связях друг с другом, образующих определенную структуру, целостность, 
единство. Иными словами, элементы (S1, S2, …, Sn), составляющие 
систему, связаны между собой взаимными отношениями, 
которые обеспечивают целостность системы [5]. 
Среди систем выделяют два основных класса: материальные 
и абстрактные. В свою очередь материальные системы подразделяют 
на системы неорганической природы и живые системы. Абстрактные 
системы связывают с теоретическими построениями и 
моделями. Это системы аксиом, правил, системы понятий, гипотезы, 
теории, лингвистические системы, системы формализации, 
логические системы и др. 
Системы при анализе рассматривают как простые и сложные 
системы. Простые технологические системы в сфере производства 
легкой промышленности ограничены типовой технологией. Сложной 
технологической системой называют составной объект, части 
которого можно рассматривать как отдельные системы, объединенные 
в единое целое в соответствии с определенными принципами 
или связанные между собой заданными отношениями. 
Части сложной системы (подсистемы) можно разделить на 
более мелкие подсистемы и т. д., вплоть до выделения элементов, 
которые либо объективно не подлежат дальнейшему расчленению, 

либо их неделимость задана некоторыми условиями. Так, разделение 
технологических процессов до неделимых операций упрощает 
анализ структур систем и анализ функционирующих в них потоков. 
Для системы характерны следующие основные свойства: 
сложность, делимость, целостность, многообразие элементов и 
различие их природы, структурированность. 
Сложность системы зависит от множества входящих в нее 
компонентов, их структурного взаимодействия, а также от сложности 
внутренних и внешних связей и динамичности. Делимость системы 
означает, что она состоит из ряда подсистем или элементов, 
выделенных по определенному признаку, отвечающему конкретным 
целям и задачам. Все объекты подразделяются на простые 
(с числом составных частей до 100), средней сложности (от 100 до 
1000), сложные (от 1000 до 10000), очень сложные (от 104 до 106), 
высоко сложные (от 106). Целостность системы означает, что 
функционирование множества элементов системы подчинено еди-
ной цели. Многообразие элементов системы и различия их при-
роды связано с их функциональной специфичностью и автономно-
стью. Например, в материальной системе объекта, связанного с 
преобразованием вещественно-энергетических ресурсов, могут 
быть выделены такие элементы, как сырье, в том числе основные, 
отделочные, подкладочные, прокладочные, прикладные матери-
алы [6]. Структурированность системы определяет наличие уста-
новленных связей и отношений между элементами внутри системы, 
распределение элементов системы по уровням иерархии. 
Для разбиения системы на крупные части (подсистемы) ис-
пользуют метод стратификации. Этот метод применяется в систем-
ном анализе, структурном анализе и др. [7]. Суть его в разбиении 
множества исходных данных на уровни, которые называют стра-
тами, отчего весь процесс называется стратификацией. Стратифи-
кация превращает систему из неоднородного множества в совокуп-
ность иерархически взаимосвязанных однородных подмножеств. 
Технологический процесс изготовления швейного изделия 
представляет собой последовательность неделимых операций 
с условиями их выполнения. В свою очередь структуру технологи-
ческой операции можно представить в виде иерархической схемы, 
состоящей из приемов, трудовых действий и движений [8]. 

Примерами неделимых операции технологического процесса 
изготовления швейного изделия являются: «стачать срезы деталей 
кроя», «притачать кокетку к спинке», «втачать рукав в пройму», 
«проложить отделочную строчку», «подшить низ изделия». 
Свойства технологических процессов в легкой промышлен-
ности определяются свойствами составляющих ее элементов и ха-
рактером взаимодействия между ними. Примерами сложных си-
стем могут служить: автоматизированное рабочее место техно-
лога (АРМ), единое информационное пространство определенной 
сферы легкой промышленности и др. 

1.2. Функциональное, морфологическое 
и информационное представление систем 

Всякая система имеет назначение (основные функции), струк-
туру, элементы и связи между ними. Система – это целостный ком-
плекс взаимосвязанных компонентов, имеющих особое единство и 
взаимодействующих с внешней средой. 
Познание системы начинается с функционального описания 
(табл. 1). Функции системы проявляются в ее поведении. Выделяя 
систему из окружающего мира, исследователь фактически уста-
навливает грань между изучаемой системой и внешней средой. 
При этом полагается, что внешняя среда воздействует на систему 
через входы последней, а система воздействует на внешнюю среду 
через свои выходы [5]. 
В зависимости от степени воздействия на внешнюю среду и 
от характера взаимодействия с другими системами выделяют сле-
дующие типы функций системы: 
– пассивное существование, материал для других систем
(природа, обанкротившееся предприятие); 
– обслуживание систем более высокого порядка (основное,
вспомогательное, подсобное производство) (рис. 1); 
– противостояние другим системам, среде (конкуренция);

– поглощение других систем и частично среды, экспансия
(финансовые слияния); 
– преобразование других систем и среды – управление.

Таблица 1 

Примеры систем и их функций 

Система
Функции систем

Швейная машина 
Выполнение технологического про-
цесса стачивания

Пресс
Фиксация формы швейного изделия

Швейный цех 
Изготовление швейного изделия из де-
талей кроя

Автоматизированный 
настилочно-раскрой-
ный комплекс

Настилание, раскрой материалов 

Система автоматизиро-
ванного проектирова-
ния

Проектирование лекал для верхней 
одежды 

Сушильная камера 
Подсушивание клея при изготовлении 
обуви

Фабрика
Изготовление обуви

Технологический поток
Перемещение полуфабрикатов

Система продвижения 
товара

Поставщики → посреднические 
фирмы → потребители

Процесс производства обуви начинается со склада, где мате-
риалы группируют по видам, сортам, толщине, площади и другим 
признакам. Там же выборочно проверяют соответствие их свойств 
требованиям государственных стандартов. Подобранные партии 
материалов передают в подготовительные цеха: раскройный и вы-
рубочный. Здесь же, обычно после разруба детали предварительно 
обрабатывают. Далее в сборочных цехах делают заготовку верха, 
формуют ее, скрепляют с деталями низа и отделывают обувь 
(рис. 2) [9]. 

Рис. 1. Схема движения материалов обувного производства: 
из склада фабрики имеются два выхода: в раскройно-вырубочный 
цех (блок N), в сборочный цех (блок М) 

Рис. 2. Укрупненная схема процесса производства обуви:  
М1 – материалы для низа обуви; М2 – вспомогательные 
материалы (клей, нитки и др.); М3 – материалы для верха обуви; 
См – склады материалов; Ш – вырубочный цех; З – раскройный 
цех; Дн и Дв – узлы (детали) низа и верха обуви; П1 – сборочный 
цех; Сп – склады готовой продукции 

Обычно функция системы выполняется, если параметры си-
стемы и процессы ограничены некоторыми пределами, вне кото-
рых система либо разрушается, либо существенно меняет свои 
свойства. Поэтому для функционирования системы важно свой-
ство их устойчивости, что часто обеспечивается с помощью управ-
ления. Управление – важнейшая функция, без которой немыслима 
целенаправленная деятельность любой социально-экономической, 
организационно-производственной системы (предприятия, орга-
низации). 
После функционального описания системы обычно проводят 
морфологическое описание [5]. Морфологическое описание, в от-
личие от функционального, дает исследователю представление о 
строении системы, т. е. об элементном составе системы, а также о 
наличии, характере и способах взаимосвязей между ними. В целом 
морфологическое описание системы задается четверкой: S = {Р, А, 
σ, К}, где Р – множество элементов и их свойств; А – множество 
связей; σ – структура (номера элементов системы); К – композиция 
(тип структуры). 
Структура системы – это совокупность компонентов системы, 
находящихся в определенной упорядоченности и сочетающих ло-
кальные цели для наилучшего достижения главной цели системы. 
Структурой системы также называют совокупность устойчивых 
связей и способов взаимодействия частей системы. 
Систему объекта легкой промышленности как организацию в 
статике рассматривают с точки зрения состава и структуры си-
стемы: цеха, вспомогательные помещения, связи между ними. В 
динамике технологическую систему характеризует процесс по до-
стижению целей системы и по переработке входа системы в ее вы-
ход, например: материалы текстильные и полимерно-текстиль-
ные → технологический процесс → готовая одежда. 
Система может основываться на аддитивном или синергети-
ческом принципах действия. Аддитивность (от лат. additivus – при-
бавляемый), свойство величин, состоящее в том, что значение ве-
личины, соответствующее этому объекту, равно сумме значений 
величин, соответствующих частям, каким бы образом ни был раз-
бит объект. Например, площадь предприятия равна сумме 

площадей подразделений, входящих в это предприятие. При адди-
тивном принципе эффект действия системы равен сумме действий 
ее элементов. 
При синергетическом принципе совокупность элементов, вза-
имосвязь и взаимодействие порождает новые эмерджентные свой-
ства, не присущие составляющим частям системы. Эффект появле-
ния новых свойств в результате взаимодействия частей системы 
называют синергетическим эффектом. Например, система техно-
логического процесса изготовления швейного изделия имеет свой-
ство устойчивости как свойство эмерджентности. 
Внутренние связи системы обеспечивают взаимодействие 
между элементами системы. Они обеспечивают эффективное вза-
имодействие элементов системы для выполнения основных функ-
ций. Внутренние связи контролируемы, управляемы и детермини-
рованы (определенны, не случайны). Их можно менять с целью со-
вершенствования системы. 
Внешние связи системы обеспечивают взаимодействие 
между системой и внешней средой. В рамках морфологического 
описания систем обычно выделяют прямые и обратные связи. 
Связь Li между выходом элемента с номером (n+1) и входом эле-
мента c номером n называется прямой связью (рис. 3). Связь между 
выходом и входом одного и того же элемента называется обратной 
(корректирующей) связью (рис. 4). Она может осуществляться 
непосредственно или через другие элементы системы [10]. 

1 
L1
2 
L2
3 
…
… 
Lm

Рис. 3. Схематическое изображение прямой связи 

Сырье 
 
Готовая продукция 

Рис. 4. Схематическое изображение обратной связи 

Процесс