M4 STFFISA DE DOCUMENTARE

Tehnologia bionică

Conceptul referitor la sistemele tehnologice bionice (STB) face o paralelă cu sistemele biologice.

Sistemul biologic etalonează, printre alte caracteristici, şi pe cele de comportament autonome şi spontane şi armonia socială în cadrul unei ierarhii bazată pe ordine.

Celula este, structural, unitatea de bază care conţine toate celelalte părţi a sistemului biologic.

Celulele sunt, din punct de vedere fundamental, similare, dar sunt diferenţiate prin funcţiile specifice fiind astfel capabile să efectueze operaţii multiple. Celulele, comparate cu cărămizile unui edificiu, formează straturi ierarhice în organism. Astfel, ţesuturile (exemplu –ţesutul muscular), formate prin combinare, dau naştere la organe ce au anumite funcţii (ex. inima).

Organele, la rândul lor, sunt grupate între ele pentru a forma sistemele corpului omenesc (ex. sistemul digestiv creat din stomac şi intestinele subţiri), la rândul lor sistemele furnizează organisme complexe.

Stabilitatea mediului chimic intern a organismului este menţinută prin reglarea reacţiilor metabolice proprii. La nivelul celulei acest lucru se realizează de enzimele fabricate de celule.

Enzimele acţionează ca şi catalizatorii producând accelerarea/inhibarea reacţiilor.

Al doilea nivel de reglare este realizat prin intermediul hormonilor, secretaţi de celule, transportaţi prin fluidul corpului în diferite zone în care exercită o anumită acţiune de natură psihologică.

Pentru exemplificare se evidenţiază schimbarea culorii la anumite animale ca răspuns la o primejdie. Sistemul nervos central intervine, în situaţiile în care este nevoie de o reacţie rapidă la schimbările mediului exterior, situaţii în care reglarea hormonală, înceată, nu este eficientă.

Proprietăţile sistemelor biologice, succint prezentate, au mai multe similitudini cu modul de operare a unităţilor tehnologice (fig. 1)

Unităţile obţin inputurile necesare din mediul „de fabricaţie”şi realizează, în consecinţă, operaţiile necesare. Ieşirea din aceste unităţi se întoarce înapoi în mediul de fabricaţie. Coordonatori, la fel ca enzimele, acţionează astfel încât să păstreze armonia. Programele de reglare, la fel ca şi hormonii, includ politici sau strategii a căror efect asupra mediului este pe termen lung. Un exemplu ar fi cel referitor la reaşezarea echipamentelor tehnologice şi implicit reconsiderarea fluxului tehnologic.

Unităţile tehnologice se comportă similar cu celulele – ca elemente de structură, prin aceea că alcătuiesc structuri de control ierarhic la nivelul atelierului, fabricii, organizaţiei etc. În aceste structuri fiecare strat ierarhic (nivel) suportă şi este suportat de nivelurile adiacente. O directivă dată la vârful structurii se transmite spre bază, trecând succesiv prin fiecare nivel intermediar, materializându-se în sarcini.

STB utilizează aceste elemente de paralelism în prelucrare pentru a evidenţia aplicaţiile şi conceptele de modelare. Astfel, fabricaţie bionica va opera cu componente distributive (maşini-unelte,) interconectate într-un sistem „viu”. Componentele, inclusiv piesele, comunică şi se informează una pe alta în legătură cu deciziile luate de ele însele. În principal, se compară cunoştinţele, procesele pe care le au componentele cu informaţia genetică. Astfel, informaţiile specifice referitoare la modul de prelucrare/asamblare a unei piese sunt înmagazinate în produs şi în cadrul comunicaţiei cu maşinile se decide programarea prelucrării /asamblării.O piesă, cu aceste informaţii, reprezentată printr-un element de modelare general, numit modelon, comunică şi cooperează cu modeloanele reprezentând resursele necesare (ex. scule, dispozitive, tehnologii etc.) pentru a produce piesele fizice. Extrapolând, considerând proprietăţile biologice de creştere (morfologia) se poate concepe un mediu bionic de proiectare. De exmplu, o activitate de proiectare tipică poate fi realizată prin dezvoltarea specificaţiilor la nivelul modelonului de vârf (modelonul părinte). Acesta este urmat de sub-modeloanele nivelurilor intermediare şi de modelonul bază care execută operaţiile asociate funcţiilor nivelului inferior în scopul realizării specificaţiilor transmise. Maniera de propagare a informaţiilor se are în vedere de a fi implementată printr-un proces de autoorganizare, în care modelonul superior transmite informaţia celor de pe nivelurile inferioare printr-o informaţie de tip ADN (acid deoxyribonucleic).