Новости    Библиотека    Байки    Ссылки    О сайте


предыдущая главасодержаниеследующая глава

Факты, вписанные в небосвод

Совсем недавно нам попалась в руки "Чудесная шкатулка" - книга сказок Евг. Пермяка. Среди них одна, на наш взгляд, уж очень отвечает духу времени. Это сказка о старом потомственном уральском рабочем дедушке Само - добром волшебнике, который знал тайное слово. Стоило его произнести, как лопата становилась самокопательной, топор - саморубным.

Какому инструменту ни передаст тайное слово дедушка Само, этот инструмент сам по себе работать начинает. Даже станки саморезные появились. Сами собой резали.

Печи-самоварки - стой да приказывай. Сами шихту загружают, сами выпуск стали производят.

Когда умер дедушка Само, тайное слово он в могилу не унес, а развеял его по заводам цветочной пылью. "Придет такое время, - говорится в сказке, - что эта самая цветочная пыль такие плоды даст, что и сказать невозможно. Каждую машину, каждый станок именем дедушки Само прозывать будут, а они сами по себе работать станут".

Если бы жив был старый рабочий дедушка Само, он увидел бы, что цветочная пыль, с помощью которой он развеял по заводам заветное слово, дала отличные плоды - появились и самоработающие станки и самоработающие машины.

...В цехе все необычно. Очень светло. Просторно. Нет рабочих. Лишь мерный гул моторов и резкие звуки инструмента, вгрызающегося в металл, говорят о том, что здесь идет работа.

Подойдем поближе хотя бы вот к этому станку. Первое, что бросается в глаза, - это упрямая фреза. Материал сопротивляется, а она неутомимо вгрызается в толстую стальную пластинку, и постепенно вырисовываются контуры фигурной детали, как будто нарочно очерченной сложнейшими кривыми.

Когда наблюдаешь работу обычного станка, видишь, как фрезеровщик то подкрутит небольшое колесико-штурвал, то тронет чуть-чуть рычаг, то вдруг пустит станок потише, то быстрее. И становится ясным что к чему, зачем нужны все эти манипуляции - серия управляющих станком действий.

Здесь же, у самоработающего станка, ничего не понятно: вращаются детали, движется фреза, меняя еле заметно свой ход, а кто ею управляет? Как станок без человека "разбирается" в сложном процессе обработки?

Те несколько общих фраз, которые мы привели в предыдущей главе в ответ на вопрос об автоматическом управлении переменным процессом, конечно, всего не объясняют. Там сказано лишь о принципе.

Раньше в автоматическом станке с помощью копиров и шаблонов в натуре моделировался путь инструмента, обрабатывающего деталь. Следящее устройство "ощупывало" модель-шаблон, его путь повторял инструмент. Теперь роль модели-шаблона играют числа.

На узкой бумажной или магнитной ленте, а иногда на кинопленке нанесены замысловатые комбинации отверстий, намагниченных участков или черточек. Это закодированная программа, которая содержит необходимые указания о величине и направлении перемещения инструмента при обработке детали сложной формы.

Такая программа есть не что иное, как подробное описание с помощью цифр технологического процесса. При работе на обычном станке для этого служит чертеж.

Перемещаясь вдоль обрабатываемой поверхности строго в соответствии с программой, инструмент изменяет профиль детали. Встроенные в станок измерительные инструменты автоматически в процессе обработки измеряют деталь. Данные измерения поступают в вычислительное устройство. Здесь происходит непрерывное сравнение поступающей информации - своего рода вычисления.

Что это за сравнение? Первые данные - это требование программы. Вторые - работа, уже проделанная инструментом. В результате вычислений и вырабатываются для станка новые команды. В виде отдельных импульсов они поступают в механизмы подачи инструмента.

Чем чаще следуют импульсы-команды, тем точнее станок изготавливает деталь. Точность его выше, чем у обычных станков, и достигает двух тысячных миллиметра. Но и это не предел. Ведь числа, заданные программой, можно уточнять до любого знака. Единственное препятствие - сам станок, его конструкция, точность, вибрация частей.

Технологи-турбостроители знают, как трудно произвести точную обработку сложного профиля турбинной лопатки, похожей на замысловатую раковину. Надо высчитать по сложным уравнениям профиль, затем начертить его, построить объемные шаблоны и копиры и только потом можно приступить к обработке. На все это уходит целые три недели. А на станке с программным управлением, включая наладку станка, - всего четыре часа! На обычном станке кулачок сложной формы изготовляется шесть недель, станок-робот делает ту же работу за полчаса! Экономисты подсчитали, что два автоматизированных станка могут выпустить столько же продукции, сколько целый цех с десятью станками.

Если собрать станки всех эпох, то они расскажут, как человек освобождал себя от утомительного труда
Если собрать станки всех эпох, то они расскажут, как человек освобождал себя от утомительного труда

Программное управление можно пристраивать и к обычным станкам. И тогда сложные криволинейные профили копиров, кулачков, штампов, лопастей винтов, лопаток турбин и другие детали, обработка которых вызывала столько затруднений, могут быть автоматически изготовлены на простых станках.

Если поставить рядом металлообрабатывающие станки всех эпох - от древнейшего до современного, "умного" станка-робота, то все они, порознь немые, собравшись вместе, заговорят. Они расскажут об удивительном пути развития техники, конечная цель которого - освобождение человека от тяжелого и утомительного труда.

Сначала во время работы станка все делал человек. Он был двигателем - вращал деталь. Он был частью исполнительного механизма - держал резец. Он был контролером, регулировщиком. Он организовывал процесс работы и управлял им.

Затем человек освободился от самой тяжелой части работы - энергетической, нашел себе замену - двигатель.

Потом построил супорт, и, закрепив в нем резец, освободил свои руки, и смог оставить себе лишь функции контролера и управителя.

Долгое время люди не знали, как освободиться и от этой работы. Но вот сумели приспособить к станкам копировальные устройства - создали полуавтоматы и автоматы. Человек еще больше освободился, стал лишь следить за работой станка.

Сухое пощелкивание в небольших светло-серых шкафах- вычислительных устройствах, поставленных у станка, - известило мир еще об одной победе. Вступили в строй самоработающие станки.

В новом станке-роботе слиты воедино рабочая машина, машина-двигатель, управляющая система. Это уже почти автомат высшего типа. Он может полностью заменить человека в сложном технологическом процессе.

Неоценимыми возможностями наделяют такие станки современное производство. Совсем не тратится время на установку инструмента, на различные промеры, на смену копиров и другие операции.

Программы можно готовить на вычислительных машинах сразу для станков всего завода и даже для заводов других городов. Можно программы готовить и "про запас", собирая их в специальные библиотеки промышленных программ, и в случае необходимости получать для разных работ по карте-заданию, как по абонементу книги в библиотеке.

Вычислительные устройства с их громадными скоростями работы позволяют управлять не одним станком, а 20-30 и даже 50 станками.

В настоящее время много внимания уделяется развитию более высокого этапа автоматизации производства - автоматическим линиям. Здесь для применения быстродействующих станков открываются необозримые перспективы.

Существующие автоматические линии не позволяют легко и быстро переходить от изготовления одной детали к другой. Новые системы дают возможность менять настройку линии изменением программы счетной машины. Другими словами, стоит заложить в машину иную бумажную ленту с отверстиями, как изменится и работа линии.

Уже проектируются поточные линии по обработке крупных однотипных деталей. Десятки автоматических станков, управляемых вычислительным устройством, выстроятся скоро в длинную, полукилометровую, линию. Продвигаясь по ней, деталь будет сверлиться, фрезероваться, шлифоваться, в ней будет нарезана внутренняя резьба.

Известно, какое сложное дело учет и контроль материалов на крупных заводах, где при массовом производстве счет ведется на тысячи тонн и миллионы штук. Здесь на главный конвейер, как в большую реку ручьи и речки, стекаются десятки, а иногда и сотни потоков узлов и деталей. При ручном подборе и измерениях такого потока приходится занимать большую группу рабочих-контролеров - специалистов высокой квалификации. Только на подшипниковых заводах до 35 процентов персонала - контролеры. А всего в нашей промышленности их насчитывается свыше миллиона. Они тратят на контроль очень много времени и все же иногда допускают ошибки.

Вычислительные устройства дают возможность в корне изменить подобную работу. Так, на автозаводах можно на перфорационных картах закодировать тип изделий и спецификацию деталей, необходимых для сборки. Управляющее устройство на основе карт и кода-программы автоматически подберет нужные детали, измерит их, отбракует и транспортирует на сборочный конвейер, обеспечив подачу детали в точно заданном положении. При этом будет соблюден предельный по быстроте темп сборки.

Автоматическая сборка продукции уже осуществлена на Первом Государственном подшипниковом заводе. Здесь в процессе изготовления автоматически сортируются по группам шарики. Размеры допусков в группах для них задаются заранее. Автоматически измеряется и внутренний диаметр наружных т/олец. Все данные измерений поступают в вычислительное устройство. Оно определяет необходимое сочетание колец и шариков с теми или иными допусками.

Сборочный автомат в шутку прозвали "противником неравных браков". Он "сочетает" воедино только детали, имеющие одинаковые отклонения. Такая сборка - селективная - почти полностью исключает выпуск недоброкачественной продукции.

Применение самоуправляемых станков и линий даст возможность создать полностью автоматизированные цехи и даже полностью автоматизированные заводы, все более приближающие нас к производственным предприятиям коммунистического общества.

Автоматическое управление производственными процессами с помощью "умных" роботов будет широко применяться и в металлургии.

Счетная машина способна в доли секунды учитывать характеристики: температуру, давление, состав газов, может вычислять необходимые поправки и передавать их машинам, регулирующим процесс. Такое управление вместе с улучшением технологии позволит увеличить производительность доменного процесса на каждой домне до 20 процентов.

Еще в 1956 году на одной доменной печи "Азовстали" испытывалась первая в мире система приборов автоматического контроля. Шесть раз в секунду механизмы, регулирующие работу печи, получали импульсы-приказы, которые вырабатывались в результате учета разнообразных параметров доменного процесса.

Управляющие устройства работают на электродуговых сталеплавильных печах завода "Электросталь". Здесь электронные машины точно подсчитывают количество окислителей, флюсов и легирующих присадок, необходимых для получения металла заданной марки, а затем самостоятельно автоматически ведут плавку. Такие машины позволяют устранить прерывность в процессе выплавки стали; это даст огромное ускорение производства высоколегированных сталей.

Вместо "штучного", прерывистого процесса появится единый комплекс, когда в начале производства поступают исходные материалы, превращающиеся в жидкую сталь, а в ксИце будет непрерывно выходить отвердевший металл.

Как известно, одним из наиболее важных факторов во всех отраслях индустрии является непрерывность производства. Маркс говорил: "Наиболее совершенной и наиболее производительной машиной является та, которая способна к беспрерывной производительности".

Не только машиностроение и металлургия, но и другие отрасли промышленности могут использовать быстродействующие машины для управления. В первую очередь это касается химической и нефтеперерабатывающей промышленности. На Московском нефтеперерабатывающем заводе уже перестраиваются и технология и автоматика. Вводятся вычислительные устройства, которые будут вести и контролировать весь ход работы.

Построена вычислительная машина, которая водит поезда
Построена вычислительная машина, которая водит поезда

Специальная счетная машина может централизованно управлять турбогенераторами многих электростанций. В тысячную долю секунды она вычислит количество нужной электроэнергии, эффективность использования турбогенераторов, стоимость угля, расходуемого каждой станцией, теплотворность его и многие другие данные.

Академик Г. М. Кржижановский говорит, что полная автоматизация в единой энергетической системе нашей страны также будет достигнута с помощью вычислительных устройств, связанных телемеханическими системами с автоматическими "операторами" на электростанциях и подстанциях. Человек тогда сможет легко дирижировать ЕЭС - гигантским энергетическим "оркестром", охватывающим всю страну.

Подобно сказочному богатырю с невероятно длинными руками, управляющие устройства сами будут пускать и останавливать агрегаты на станциях и подстанциях, включать и выключать линии передач, регулировать частоту, напряжение, потоки мощности по линиям, распределять мощности между станциями и агрегатами.

По самым скромным подсчетам, в системе мощностью в 30 миллионов киловатт такое управление даст несколько сот миллионов рублей ежегодной экономии.

Электронные машины, облегчающие труд советских людей, вводятся и на транспорте.

Построена вычислительная машина, которая помогает водить поезда. Она учитывает расписание движения на дороге, состояние пути, вес поезда, скорость, время и всевозможные изменения, происшедшие почему-либо в дороге. Сквозь дождь и туманы поведет свой состав автомашинист. Его применение, как показали испытания, увеличит пропускную способность железных дорог на 15 процентов!

Автоматы позволят ликвидировать на железных дорогах профессии стрелочника, башмачника, сцепщика. А на ряде участков будут упразднены почти все существующие ныне профессии, останется только начальник станции.

Вычислительные машины наконец-то помогут "навести порядок" в вагонном хозяйстве. Их запоминающее устройство всегда, будет знать, где находится вагон в любой момент, и даст возможность улучшить распределение подвижного состава на железных дорогах.

Компактные управляющие устройства имеются теперь на самолетах и кораблях.

Во многих отраслях промышленности трудятся теперь "умные" роботы, напрягая всю мощь своего электронного "мозга". С каждым днем ширится область их применения.

Все торопливее и торопливее бег времени. Все стремительнее и стремительнее внедряются технические новшества. От каменного топора до века пара прошли тысячелетия. К веку электричества люди пришли через сто лет.

В век пара машина освободила лишь руки человека. В век электричества машине уже доверили и некоторые функции контроля, частично освободив человека от управления механизмами.

Теперь же наступило необычное время. Один новый "век" с небывалой быстротой стал сменяться другим: "век радио", "век пластмасс", "век атома", "век электроники". В это бурное для науки время возникли машины-автоматы высшего типа. В "век атома" автоматизируется уже от начала до конца весь производственный цикл.

Мы стали свидетелями рождения нового века - века завоевания космоса. В небо запущены искусственные спутники Земли, в сторону Луны послана космическая ракета, ставшая первой в истории планетой, созданной дерзновенной рукой человека.

Начало новому веку положили советские люди. Да и как может быть иначе! Именно наша страна заложила и основы новой эры человечества - эры коммунистического общества, эры величайшего расцвета разума.

В создании первых искусственных спутников и космических ракет, а также в расчетах их орбит большую роль сыграла и вычислительная техника. Таким образом, и ракеты, и спутники, и аппаратура для них - это не только металл, но еще и математические формулы, уравнения, расчеты.

Немалую трудность представляют расчеты системы управления и орбит полета ракет. Неуспех США в запуске первого спутника "Авангард" и ракеты "Пионер" объясняется, в частности, несовершенством их управляющего устройства и неточностью в расчетах орбит.

Немало приходится трудиться вычислительным машинам для спутников
Немало приходится трудиться вычислительным машинам для спутников

Много пришлось потрудиться электронным машинам, чтобы расчеты транспортировки спутников и ракет оказались предельно точными. Ведь ошибка в заданной скорости всего на несколько десятков метров в секунду или ошибка в направлении движения лишь на один градус может привести к снижению высоты по сравнению с расчетной более чем на 100 километров и обрекает опыт на неудачу, как это было при запуске американской ракеты на Луну..

Любой спутник и ракета для полета в космосе - это сложнейший автомат большой мощности и точности. Десятки тысяч деталей входят в его конструкцию. Все они, выполняя определенную задачу, должны отлично взаимодействовать, подчиняясь заданной автомату программе.

Немало приходится трудиться вычислительным машинам для спутников
Немало приходится трудиться вычислительным машинам для спутников

Чудовищна и мощность двигателей космического агрегата, развиваемая в считанные секунды при отрыве от Земли. Это несколько миллионов киловатт, больше чем мощность крупнейшей в мире Волжской ГЭС имени В. И. Ленина. Подобные двигатели требуют уникальной системы автоматического управления, способной следить и за подачей топлива, и за характеристиками полета, и за взаимодействием двигателей.

Успешные полеты наших ракет и спутников говорят о том, что проблема автоматического управления на расстоянии гигантскими ракетами нами разрешена.

...Беспрерывно несутся со спутника в эфир радиосигналы. Люди слышат их, но мало кто знает, что в снаряде работает специальное программное устройство и маленькая машинная "память". Это они получают данные от приборов и подготавливают для передачи на Землю. Здесь сигналы со спутника регистрируются. Километры магнитной пленки несут на себе запись знаков радиостанции новой Луны. Производится тщательный анализ сигналов с помощью электронных вычислительных машин.

Мы не случайно говорим в этой главе об удивительных фактах, вписанных в небосвод. Спутники и ракеты дают громадный толчок всей науке и технике.

Самое замечательное достижение науки XX века несет в себе светлую мысль, неисчерпаемую энергию, смелую изобретательность, вдохновение, упорство, великий труд советских людей.

Недаром видный французский ученый Альбер Дюкрок, крупный авторитет в области кибернетики и электроники, заявил, что спутники являются выражением высокой степени совершенства Советской страны в наиболее современных отраслях науки: электрометаллургии, кибернетике, электронике, химии и других.

Но так уж устроен советский человек. Его взгляд устремлен в будущее. И наши ученые с вдохновением и небывалым энтузиазмом уже работают над более совершенными космическими аппаратами.

Еще совсем недавно известный советский ученый академик Амбарцумян говорил, что развитие современной автоматики и электронных вычислительных машин позволяет в принципе построить аппаратуру, которая не только может производить измерения, но также может разумно, без участия человека решать вопрос о том, какие именно измерения следует производить и как следует их расположить в зависимости от результатов измерений.

И вот сегодня наша автоматика стала не только земной, но и космической. В космос послана ракета - автоматическая лаборатория. Недалек тот день, когда полетят и целые обсерватории, управляемые электронными роботами.

Такие высшие космические автоматы позволят в недалеком будущем послать в мировое пространство и аппараты с людьми. Ждать осталось недолго!

В 1943 году родилась первая электронная "думающая" машина. Спустя немного времени появился на свет и первый робот-исполин.

Говорят, что это начало новой эры.

"Вторая промышленная революция", - считают другие.

"Событие, более значительное, чем открытие атомной энергии", - думают третьи.

Стоит ли спорить? Нам кажется, важнее определить, к чему приведет развитие таких машин.

предыдущая главасодержаниеследующая глава






Ричард Столлман опубликовал рекомендации по ведению дискуссий в сообществе GNU

Калифорнийский законопроект делает скрытое использование ботов нелегальным

Как подготовиться к собеседованию в Google и не пройти его. Дважды

Рейтинг языков программирования 2018 года от издания IEEE Spectrum

Как анализ больших данных применяется в России

Нейросеть поставила диагноз быстрее 15 лучших китайских врачей

Американские ученые создали самый мощный суперкомпьютер в мире

Выпущен открытый сервер навыков 0Mind для упрощения разработки ИИ

Создатель Всемирной паутины выступил против Facebook и Google

В Китае построят суперкомпьютер, способный выполнять квинтиллион вычислений в секунду

Использование нейронной сети для восстановления повреждённых изображений

В Китае робот сдал тест для поступления в университет

Россия будет защищена от внешнего отключения Рунета к 2021 году

О конференции Strata AI: будущее искусственного интеллекта

Китайский самообучающийся процессор сможет имитировать работу нервных клеток человека

Илон Маск работает над интерфейсом для подключения мозга к компьютеру

Загадка QWERTY: почему буквы на клавиатуре расположены не в алфавитном порядке

Нейронную сеть научили практически идеально копировать человеческий голос





© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://informaticslib.ru/ "InformaticsLib.ru: Информатика"