книги / Современная научно-техническая революция. Историческое исследование
.pdfграмму их работы было Невозможно. Автоматичность их ограничена вполне определенными движениями, т. е. узко специализирована. Функции управления в машинах этого типа в основном осуществлялись человеком вручную, де лая его придатком машины. Данный тип устройства инте ресен тем, что в нем увеличивается количество движений, осуществление которых управляется механизмом.
В полуавтоматических устройствах определенные уп равляющие звенья действуют в строгой последовательно сти по заранее разработанной программе, причем речь идет не об отдельных управляющих звеньях (кулачки, ко пиры и т. и.), как в предыдущих машинах, а о системе этих звеньев, организованной по вполне определенному признаку. Здесь основную роль по управлению машиной ио-прежнему осуществляет человек, но в полуавтоматах наиболее ярко видно, как человек становится придатком машины, заменяя «недостающий» узел при ее автоматиза
ции. Рабочий, органически связанный |
с механизмом, по |
|||
чти лишен возможности осуществлять труд творчески. |
||||
Важнейшим этапом в развитии |
технических |
средств |
||
явилось создание |
производственных |
машин-автоматов, |
||
т. е. устройств, выполнявших свое |
целевое (конечное) |
|||
назначение без какой-либо помощи |
со стороны человека |
|||
е процессе всего |
производственного |
(рабочего) |
цикла. |
Здесь система управляющих звеньев преобразуется в спе циальное устройство, способное управлять не только ра бочими движениями, как в полуавтомате, но и движения ми вспомогательными. В автоматах этого типа только контроль и подналадка осуществляются самим рабочим. Несмотря на то, что хронологически полуавтомат и маши на-автомат были созданы почти одновременно, принципи альная разница между ними огромна. Полуавтоматы тре буют от оператора бездумного выполнения определенных операций. В данном случае обучение, повышение квали фикации рабочего заключается главным образом в боль шей автоматичности его движений, в присиособлении к характеру работы машины. Использование автоматов дает возможность перевести большее количество рабочих в раз ряд наладчиков машины, определяющих и регулирующих ее работу.
Исключение человека из сферы непосредственного про изводства делает рабочий процесс более непрерывным, так как его течение уже не прерывается вмешательством
121
оператора, как в обычных машинах пли даже в полуавто матах. Поэтому данный вид оборудования является наибо лее прогрессивным, поскольку технологический "процесс прерывается только контролем и переналадкой оборудова ния на определенный режим обработки .
Создание устройства активного контроля и обратной связи позволило и эти операции передать машине ч,то да - ло возможность завершить автоматизацию основных эле ментов управления, которая до этого осуществлялась неГОсредственнб человеком. Управление основными и вспо могательными движениями автоматизируется, как прави ло, посредством кулачков н копиров. Управление контро лом — это уже система, в которой "наряду с автоматиче ским измерением выходных параметров осуществляется и иодналадка механизма на требуемые режимы и пара метры. Станок-автомат обычно имеет встроенный электро двигатель, что делает процесс еще более непрерывным, благодаря сокращению пути передачи энергии, так как передаточный" механизм в этом случае почти исключается. Рабочая машина как бы вбирает в себя эти части, а у уп равляющего устройства появляется новое звено — система активного контроля. Однако здесь это устройство не пред ставляет единого целого, осуществляющего весь комплекс управления, который" до этого производился человеком. Создание управляющих машин позволило обеспечить управление тем или иным объектом с помощью специаль ного устройства, в результате чего существенное звено всех предыдущих систем — человек — оказалось исключен ным из непосредственного участия в технологическом про цессе, который теперь уже не прерывается вмешательст вом рабочего, так как управляющие функции человека пе
реданы техническим средствам.
Наиболее совершенной автоматизированной системой является система, в которой рабочая и управляющая ма шины соединены в один комплекс, представляющий "со бой органически связанное устройство, способное самоконтролироваться и самонастраиваться, т. е. осуществлять все те функции управления, которые обычно производил человек, замененный "в этом случае управляющей "ма
шиной' .
Процесс превращения рабочей машины в машину-ав томат имеет огромное значение в современной научно-тех нической революции, определяя ее исходную точку и сущ-
122
нОсть этой революции. Этот процесс наглядно виден на примере становления и развития металлорежущих стан ков-автоматов. Во-первых, в их развитии К. Марксом чет ко определено появление рабочей машины («автоматиче ского» суппорта) и дана характеристика этой машины как исходного пункта технической революции второй по ловины XVIII в. Во-вторых, становление металлорежу щих станков-автоматов сыграло огромную роль в развитии машиностроения — основной отрасли, определяющей со здание машин-автоматов — основы современной научнотехнической революции.
Создание управляющей машины определило возмож ность осуществления самоналаживающейся системы, где
все основные части автоматизированы. Рассматривая пол ностью автоматизированную систему машпн как состоя щую из машины-двигателя, передаточного механизма, ра
бочей машины и управляющей машины, можно проследить процесс создания наиболее совершенных систем, являю щихся теперь самыми высокопроизводительными и перс пективными техническими средствами, способными обес печить максимальную автоматизацию технологических процессов в различных отраслях народного хозяйства. И теперь каждый раз, когда автоматизация в том или ином случае достигает уровня применения управляющих ма шин, можно считать, что данная отрасль промышленности, транспорта, сельского хозяйства или другой какой-либо сферы человеческой деятельности захвачена научно-техни ческой революцией.
Как правило, под автоматами мы обычно понимаем уст ройства, выполняющие одну операцию или несколько од нородных операций. В этом случае предыдущие и последу ющие операции по обработке или изготовлению детали либо какого-то другого предмета осуществляются не авто матизированным путем. Следовательно, происходит пере рыв в технологическом процессе. Однако если даже вся обработка совершается на автоматах, все равно процесс транспортирования обычно осуществляется вручную, что приводит к замедлению процесса, к резкому снижению производительности труда и к потере непрерывности тех нологического процесса.
Принцип непрерывности является основой при опре делении степени автоматизации любого процесса, так как именно на перерывы расходуется наибольшее количество
123
времени, снижающее производительность труда. Особенно велико межоперационное время, затрачиваемое на переме щение заготовки. В ряде случаев получается, что оно чуть ли не превышает время непосредственной обработки дета ли (машинное время). Поэтому дальнейшая интенсифика ция процессов на отдельных автоматах стала нерентабель ной, так как выигрыш времени, получающийся в этом слу чае, весьма незначителен. Опыты показывают, что при об работке металлов резанием изделие лишь 30—50% от все го затрачиваемого на его выработку времени находится в процессе непосредственной обработки, а 50—70% — в про цессе перемещения. Поэтому следующий шаг в повышении производительности труда мог быть сделан только по пути сокращения этого времени, т. е. по пути автоматизации процессов перемещения обрабатываемых деталей от ав томата к автомату. Необходимо сделать весь цикл обработ ки непрерывным, исключив непосредственное участие в нем человека.
С развитием машиностроения и созданием экономич ных и эффективных двигателей передвижение заготовки от одного оператора к другому механизируется — создают ся первые сборочные линии.
Для того чтобы создать систему машин с беспрерывной производительностью, необходимо было объединить меха низацию транспортных операций и отдельные автоматы, создав систему автоматов.
Таким образом, всякая совокупность автоматических машин характеризуется комплексом двигателей, переда
точными механизмами, исполнительными рабочими орга нами, программными устройствами, механизмами перера ботки программ, контрольно-уиравляющими блоками; уст ройствами, обеспечивающими оперативную и длительную «память», настройку, подиастройку; устройствами, опреде ляющими оптимальные условия работы автоматической системы. Все это помогает осуществить замену непосред ственных производственных функций человека, в том чис ле его логических (запоминание, отбор, подсчет, перера ботка информации) и контролъно-управляющих функций, техническими средствами. В этом и состоит сущность со временной научно-технической революции, в результате которой возникают технические условия для перехода от машинно-фабричного производства к комплексно-автома тизированному.
124
V.
Когда мы говорим «комплексно-автоматизированное производство», то имеем в виду совершенно новое произ водство, которое будет коренным образом отличаться от существующего машинно-фабричного производства. Оно будет характерным для развитого коммунистического об щества. Возможно, это новое производство будет называть ся и по-другому, например: «полностью рационально-опти мальное производство» или «научно-экспериментальное и материально-творческое производство». Но главное за ключается в том, что производство будущего — это такое производство, в котором человек не будет выполнять не посредственных производственных функций. Поэтому «комплексно-автоматизированное производство», на наш взгляд, более всего отражает сущность процесса перехо да от капиталистической формации к коммунистической.
6 РАСШИРЕНИЕ .СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА
Рассматривая процесс автоматизации в его историческом развитая, нетрудно заметить, что он самым непосредствен
ным образом связан с повышением степени непрерывности
работы отдельного устройства, а затем и системы. Под тех ническими устройствами или системами непрерывного действия мы буднем понимать такие, при которых человек
не вмешивается в их работу в течение рабочего процесса. Наиболее типичные примеры непрерышюго производства дает химическая промышленность, где целый ряд -процес
сов уже по своему характеру является непрерывным. Син тез аммиака, процесс получения бензина, изготовление со
ды и ряд других производств не могут быть прерваны, так как в этом случае получение продукта прекращается.
Как известно, в свое время К. Маркс подчеркивал, что одним из наиболее важных факторов во всех отраслях ин дустрии является непрерывность производстваЕсли создание машин-автоматов позволило осуществить непре
рывный процесс в отдельной машине, то переход к строи тельству заводов-автоматов предусматривает непрерыв
ность процесса всего рабочего цикла изготовления конеч ного продукта. Именно такие автоматизированные пред
приятия и являются основой комплексно-автоматизиро ванного производства. К- Маркс писал-. «...автоматическая мастерская есть законченный, соответствующий машине способ производства; и она тем более законченный способ
производства, чем более совершенную систему механизмов образует, чем меньше выполнение отдельных процессов
(как на неавтоматически работающих механических нрядильнЯл) нуждается в посредничестве со стороны челове
ческого труда»21
1 К. М а р к с и Ф. |
Э н г е л ь с . Соч., т. 23, стр. 392. |
|
2 |
К. Ма р кс . Машины. Применение природных сил и науки...— |
|
. |
«Вопросы истории |
естествознания и техники», вып. 25, стр. 58. |
126
Следовательно, осуществление непрерывности в техно логических процессах является одним из наиболее важ ных направлений в развитии всех отраслей народного хозяйства.
Если рассматривать процесс автоматизации в достаточ но крупном плане, то следует отметить три основные ста дии в его развитии: создание машин-автоматов; внедрение автоматических систем типа автоматических линий, цехов и заводов-автоматов; автоматизация процессов управле ния. На каждой из этих стадий развития автоматизации возникают свои принципиальные проблемы, связанные с созданием непрерывных процессов.
Говоря о значении фактора непрерывности в развитии автоматизации, необходимо иметь в виду не только требо вания технологии и эксплуатации оборудования, но и те возможности, которые дает непрерывность при решении задачи повышения производительности труда и улучше ния условий работы трудящихся. Важно то влияние, кото рое автоматизация оказывает на жизнь общества, а с этой точки зрения важнейший фактор — повышение производи тельности труда и эффективности всего общественного производства. В. И. Ленин неоднократно указывал, что са мым главным для победы нового общественного строя яв ляется более высокая производительность труда3. «Капи тализм,—писал он,— может быть окончательно побежден и будет окончательно побежден" тем, что социализм со здаст новую, гораздо более высокую производительность труда» 4.
В наше время эти слова последовательно и энергично претворяются в жизнь. Уже XVIII съезд партии (март 1939 г.) поставил задачу ликвидировать отставание нашей страны от главных капиталистических стран в экономиче ском отношении, т. е. в смысле производства промышлен ной продукции на душу населения5. К этому времени
СССР располагал всеми необходимыми материальными и техническими средствами, чтобы обеспечить резкий рост производительности труда. Однако нападение гитлеров ской Германии на СССР нарушило созидательный труд со-
3 |
См. В. И. Л о в и п. Поля. собр. соч., т. 39, стр. 21. |
4 Там же. |
|
5 |
«КПСС в резолюциях и решопиях съездов, конференции и пле |
|
нумов ЦК», изд. 7, ч. III. |
127
йетского народа. После окончания Великой Отечественной войны, восстановив народное хозяйство, наша страна при ступила к решению основной экономической задачи
СССР — догнать и перегнать наиболее развитые капитали стические страны по производству продукции на душу на селения. Огромное значение в решении этой задачи имеет быстрый рост производительности общественного труда. Если в первой пятилетке (1929—1932 гг.) повышение про изводительности труда дало около 51% всего прироста промышленной продукции, то за семилетку (1959— 1965 гг.) оно обеспечило 67%.
Придавая первостепенное значение повышению произ водительности общественного труда как главного источни ка расширенного социалистического воспроизводства и на копления, роста благосостояния трудящихся, Программа КПСС ставит задачу в течение 20 лет поднять производи тельность труда в 4—4,5 раза. В результате «...производи тельность труда в советской промышленности превысит современный уровень производительности труда в США примерно в два раза, а по часовой выработке — в связи с сокращением рабочего дня в СССР — значительно боль ше» 6. В основе такого резкого повышения производитель ности труда лежит комплексная автоматизация производ ства, которая позволит перейти к цехам и предприятиямавтоматам, обладающим высокой технико-экономической эффективностью.
-Массовое производство — предпосылка перехода к комплексной автоматизации
Автоматические линии, цеха и заводы-автоматы являются логическим продолжением общей цепи развития средств автоматизации; они базируются на крупносерийном и мас совом производстве, Которое в свою очередь зависит от стандартизации и унификации деталей, определяется ши роким развитием принципа взаимозаменяемости, коопери рованием производства и т. п. Иными словами, прогресс техники требует специализации различных частей произ водства 7.
® «Программа Коммунистической партии Советского Союза». М„ 1968, стр. 68.
7 См. В. И. Л е н и н . Поли. собр. соч., т. 1, стр. 96.
128
<Соединение в одно целое отдельных машин-автоматов
имеханических транспортных устройств позволило полу чить техническую систему большой производительности. Однако эффективно работать такая система может только при полной нагрузке, при сравнительно редких или вооб ще без всяких переналадок. Поэтому в основном комплекс ное автоматизированное производство должно базировать ся на продукции, носящей массовый характер, продукции, которая сравнительно долгое время не изменяется, изго товляясь в большом количестве. Этому способствует разви
тие взаимозаменяемости, основой для которой являются: стандартизация, типизация, нормализация и унификация вначале отдельных деталей, а затем и целых узлов. Комп лексная автоматизация производства требует сосредоточе ния выпуска однотипной продукции на одном или хотя бы на возможно меньшем количестве предприятий, так как отдельные предприятия, выпускающие, например, кре-: пежные изделия, в ряде случаев просто не могут исполь зовать автоматические линии потому, что они (будут недо гружены. Продукции, выпускаемой заводом, просто нё хватит для того, чтобы полностью загрузить эту линию. Она будет простаивать, время ее окупаемости увеличится, и линия может вообще оказаться нерентабельной. В этих случаях комплексная автоматизация возможна только при соединении (кооперировании) отдельных предприятий, что обеспечит резкое увеличение количества выпускае мой продукции.
Массовое производство, понимаемое как изготовление большого количества однотипной продукции, известно до вольно давно. В больших количествах изготовлялась гли няная посуда, затем металлические изделия и т. и. Произ водство большого количества одинаковой продукции выра батывало своеобразные навыки и специальную техноло гию, характеризующуюся максимальным расчленением сложных операций на. более простые, стабилизировало оп ределенные комплексы движений, позволяющих достигать максимальной производительности при минимальной за трате энергии, иными словами, массовое производство — принципиальная основа автоматизации.
Для того чтобы перейти к массовому производству, не обходимо было прежде всего решить проблему взаимозаме няемости. Попытки применить взаимозаменяемость для организации производства оружейных замков относятся
5 Современная научно-техн. революция |
129 |
еще к началу XVIII в., однако |
только в самом начале |
XIX в. в ряде стран удалось наладить такое производство |
|
в широком масштабе. В основе |
технологии изготовления |
взаимозаменяемых деталей была заложена точная обра
ботка но образцам, которая производилась обычно вруч ную путем опиловки и сверловки в стандартных кондук-
,0^11аряду с взаимозаменяемостью большое значение в
развитии массового производства играла стандартизация) облегчившая сам характер массового производства, а сле
довательно, создавшая возможность широкого применения комплексной автоматизации. Стандартизация позволяет организовать производство всех элементов технических
средств и предметов потребления на специализированных предприятиях, открывает возможности для повышения
гибкости производственных процессов и т. п. Развитие стандартизации шло от отдельных конструктивных эле
ментов (крепежных деталей, деталей управления и т. п.) к нормализации узлов и деталей общего применения (под шипники, насосы, лифты и т. п.). Дальнейшим логическим
развитием этого метода явилась разбивка сложных по кон струкции машин на отдельные нормализованные группы,
состоящие в свою очередь из нормализованных узлов и
элементов. В случае необходимости эти узлы легко перена лаживаются, образуя сочетания, которые наиболее полно
удовлетворяют требованию получения максимальной про изводительности. Особенно большое значение стандартиза
ция имеет при создании автоматических линий. Использо вание агрегатных узлов позволяет сократить срок изготов ления автоматических линий, удешевляет нх, значительно
увеличивает возможности переналадки, позволяет соби
рать агрегатные станки и линии на заводах-иотребителях из узлов и элементов, изготовленных на специализирован
ных заводах.
Поскольку идея агрегатирования универсальна, то она
может быть использована в самых различных отраслях на родного хозяйства. Например, нормализация деталей и уз лов химических аппаратов позволяет собирать из одних и тех же элементов аппараты для различных химических
процессов. Научно-исследовательским институтом химиче
ского машиностроения (НИИХИММАШ) разработаны унифицированные нормализованные узлы и детали, позво
ляющие комплектовать до 30% химической аппаратуры.
130