10-06-2025 - System Analysis - System Hierarchy [EN]-[IT]

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ENGLISH

10-06-2025 - System Analysis - System Hierarchy [EN]-[IT]
With this post I would like to give a short instruction about the topic mentioned in the subject
(code notes: X_91)

image created with artificial intelligence, the software used is Microsoft Copilot

Hierarchy

image created with artificial intelligence, the software used is napkin.ai

Analyzing a system becomes fundamental in the design phase. Therefore, it is good to study the modeling of a system in depth, so we can have the lowest possible costs. When we are inside a complex system and we have to analyze it, we know that we should design the control methods that will allow the controlled system to achieve the desired goals. To do this, we must therefore apply the appropriate interventions and to do this in turn it is advisable to aggregate the elements that must be designed to control the system.
In order not to get lost in the design or study of a complex system, we must therefore think of things through a hierarchical structure.
The elements that make up the hierarchical structure of a complex system are shown below:
Single elements
Device
Subsystem
Complex system

Substantially characterized by its own functionality and constitutes an apparatus. In turn, the apparatuses are aggregated to present their own functional identity and this new set constitutes what is called a subsystem. Finally, here it is, we have the complex system, that is, multiple subsystems define the structure of a complex system.

A complex system
What distinguishes a simple system from a complex system?
We can say that the number of elements that distinguish them make the difference between a simple system and a complex system. A complex system is made up of a set of numerous elements, having various types of interactions between them.

The automation pyramid
The automation pyramid is a schematization of the hierarchical structure that generally characterizes complex systems.
The pyramid scheme of a complex controlled system can be divided into the following levels,
1-Process control level
2-Supervisor control level
3-Production management level
4-Business planning level
Then if we want to be more concise and go into the details of a complex system we can go back to the first paragraph and reconstruct what is actually called the pyramid of a complex system.

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Basic structures of a complex system
The basic structures of a complex system can be grouped into two categories: Tree structure and Interconnected structure.
The two structures are represented graphically below.

Tree structure

image created with artificial intelligence, the software used is ChatGPT

Interconnected structure

image created with artificial intelligence, the software used is ChatGPT

Conclusions
To best design a complex system, it is a good idea to start thinking about the system by designing it according to its hierarchical structure. A complex system is made up of subsystems made up of devices. Each device is made up of individual elements.
One of the benefits of dividing projects according to the structural hierarchy is that the design of the various subsets can be assigned to different design teams.

Question
Did you know that the study of system analysis and system modeling is now a school subject? Did you know that the book "Modern Control Systems" by Dorf and Bishop is widely used in university engineering courses to introduce and deepen the theory of systems?

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ITALIAN

10-06-2025 - Analisi dei sistemi - Gerarchia di un sistema [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(code notes: X_91)

immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Microsoft Copilot

Gerarchia

immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è napkin.ai

Analizzare un sistema diventa fondamentale nella fase di progettazione. Quindi la modellazione di un sistema è bene studiarla in maniera approfondita, così potremo avere i minor costi possibili. Quando siamo all’interno di un sistema complesso e dobbiamo analizzarlo, sappiamo che dovremmo progettare le modalità di controllo che consentiranno di far raggiungere al sistema controllato le finalità desiderate. Per fare questo, dobbiamo quindi applicare gli interventi adeguati e per fare questo a sua volta conviene aggregare gli elementi che devono essere progettati per controllare il sistema.
Per non perderci nella progettazione o nello studio di un sistema complesso dobbiamo quindi pensare alle cose tramite una struttura gerarchica.
Qui di seguito sono mostrati gli elementi che compongono l a struttura gerarchica di un sistema complesso:
Elementi singoli
Apparato
Sottosistema
Sistema complesso

Sostanzialmente caratterizzato da una propria funzionalità e costituisce un apparato. A sua volta gli apparati vengono aggregati per presentare una propria identità funzionale e questo nuovo insieme costituisce quello che viene chiamato sottosistema. Infine, eccolo qua, abbiamo il sistema complesso, cioè più sottosistemi definiscono la struttura di un sistema complesso.

Un sistema complesso
Cosa contraddistingue un sistema semplice da un sistema complesso?
Possiamo dire che il numero di elementi che li contraddistinguono fanno la differenza tra un sistema semplice ed un sistema complesso. Un sistema complesso è costituito da un insieme di numerosi elementi, aventi tra loro interazioni di vario tipo.

La piramide di automazione
La piramide dell'automazione è una schematizzazione della struttura gerarchica caratterizzante in genere i sistemi complessi.
Lo schema piramidale di un sistema controllato complesso può essere suddivisa nei seguenti livelli,
1-Livello di controllo di processo
2-Livello di controllo supervisore
3-Livello di gestione della produzione
4-Livello di pianificazione aziendale
Poi se vogliamo essere più sintetici ed entrare nel dettaglio di un sistema complesso possiamo tornare al primo paragrafo e ricostruire quella che viene proprio chiamata la piramide di un sistema complesso.

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Strutture di base di un sistema complesso
Le strutture di base di un sistema complesso possono essere raggruppate in due categorie: Struttura ad albero e struttura interconnessa.
Qui di seguito sono rappresentate le due strutture in maniera grafica.

Struttura ad albero

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Struttura interconnessa

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Conclusioni
Per progettare al meglio un sistema complesso è bene iniziare a pensare al sistema progettandolo a seconda della sua struttura gerarchica, Un sistema complesso è costituito da sottosistemi costituiti da apparati. Ogni apparato è costituito da elementi singoli.
Una delle utilità di suddividere i progetti a seconda delle gerarchia strutturale è quello che la progettazione dei vari sottoinsiemi possono essere destinate a team di progettazione diversi.

Domanda
Lo sapevate che ormai lo studio dell'analisi di sistemi e della modellazione dei sistemi è una materia scolastica? Lo sapevate che il libro "Modern Control Systems" di Dorf e Bishop è ampiamente utilizzato nei corsi universitari di ingegneria per introdurre e approfondire la teoria dei sistemi?

THE END