Могущество и бессилие компьютера
Шрифт:
Вычислительная техника открывает перед конструкторами многие дополнительные возможности. Так, она позволяет уже на стадии конструирования получить, скажем, картину распределения нагрузок, возникающих в материалах в процессе эксплуатации. Этап проектирования новой продукции сокращается при этом до минимума.
И тем не менее, несмотря на значительные выгоды от применения автоматизированных систем проектирования и управления производством, в целом мировая промышленность пока еще только приступает к их освоению. По оценкам Общества производственных инженеров США, к 1990 г. только 25% промышленных фирм этой страны будут иметь системы для разработки образцов новой продукции и инженерной подготовки производства и только около 50% ручного и механического черчения на этих фирмах будет передано на ЭВМ.
Это
Центральным звеном «фабрики будущего» являются роботизированные комплексы станков, машин, оборудования, как новая более высокая ступень автоматизации. В 1961 г. в США появилась небольшая фирма «Юнимейшн», приступившая к выпуску нового вида промышленного оборудования, которое позднее получило название «робот» [5] . Первый промышленный робот был установлен на заводах «Дженерал моторс» в 1962 г. Но их дальнейшее внедрение шло медленно. К 1978 г., по данным американского института роботов, только 25 фирм страны отважились установить новое оборудование, было организовано всего 10 фирм-производителей и 3 научно-исследовательские организации, работающие в области роботизации.
5
Сама компания предпочитала называть свою продукцию промышленными манипуляторами. Она опасалась, что аналогия с роботами, действующими в фантастических романах, может вызвать слишком негативную реакцию в рабочей среде.
Положение меняется с появлением в конце 70-х годов во многих капиталистических странах серьезных проблем в области производительности труда. Интерес к роботам увеличивается.
Современный промышленный робот мало похож на человекоподобные создания, населяющие страницы научно-фантастических романов. Американский институт роботов определяет его как «программируемый многофункциональный манипулятор, созданный для перемещения материалов, деталей, инструментов и специальных приборов с помощью изменяющихся программируемых движений». Как правило, робот обладает одной «рукой», на которой имеется несколько «пальцев». Степень свободы такой «руки» ограничена конструктивными особенностями механизма. Возможность изменять характер ее движений без каких-либо существенных перестроек составляет сущность программируемости. Семейство роботов весьма многочисленно. Они различаются не только своей конструкцией, но и принципами задания рабочей программы. Выделяют несколько типов роботов — от простейших, в которых программа задается электромеханическим путем, до так называемых «интеллигентных», в которых для управления используются программы «искусственного интеллекта». Современные «интеллигентные» роботы наделены специальными «органами чувств», позволяющими контролировать движения рабочих органов, включая бинокулярное цветное зрение.
Робот несет в себе одновременно черты и машины и оператора, который управляет ею. Как и машина, робот с высокой точностью повторяет любое заданное программой движение в течение длительного времени. С оператором его сближает возможность переключения, переналадки на выполнение новых задач путем повторения перемещений, задаваемых оператором, возможность расширять диапазон действий. Поэтому робототехника представляет собой новую, более высокую ступень автоматизации — использование машин для выполнения повторяющихся, стандартных видов работ, которые предписаны программой, а не выбраны самим роботом.
В общественном же мнении роботы — это машины, способные к самостоятельному поведению, то есть определению набора решаемых задач и выбора путей их достижения. Но в современном производстве роботы используются пока лишь благодаря своим машинным качествам — силе, точности, скорости, надежности, сноровке. Они не могут реагировать на непредвиденные обстоятельства, возникающие на производстве, самостоятельно изменять условия задания. Основной сферой их применения остаются производственные задачи, в которых можно заранее предвидеть всевозможные ситуации. Это окраска сложных корпусных деталей, сварка, загрузка-выгрузка станков, резка металлов. В целом же роботам может быть передана довольно значительная часть операций,
Внедрение новых видов технологических процессов с использованием роботов осуществляется во многих отраслях промышленности развитых капиталистических стран. В 1985 г. американские компании затратили на эти цели более 400 млн дол. «Дженерал моторс» объявила о программе полного технического перевооружения своих заводов до 1990 г. стоимостью в 1 млрд дол. На заводах этой фирмы к этому моменту будут «трудиться» 14 тыс. роботов.
Современный промышленный робот — сложное и дорогое оборудование, и тем не менее капиталисты охотно идут на его установку. В чем же дело? Сущность капиталистического предпринимательства такова, что капиталист станет применять машину, замещающую живой труд, только в том случае, если ее стоимость будет меньше стоимости вытесняемой ею рабочей силы. Произведем простой экономический расчет: эксплуатация робота стоимостью 40 тыс. дол. в две смены обходится с учетом технического обслуживания в 3 раза дешевле, чем содержание одного рабочего на конвейере. Если учесть, что роботы не вступают в профсоюзы и не бастуют, то привлекательность их для капиталиста увеличивается еще больше. Поэтому роботизация идет быстрыми темпами во всех промышленно развитых капиталистических странах.
Многие ведущие промышленные фирмы мира объявили о намерении создать у себя «фабрики будущего», в которых как производство, так и управление будут осуществляться без вмешательства человека. В Японии, например, в течение ряда лет действовал крупномасштабный национальный проект, финансировавшийся министерством промышленности и внешней торговли этой страны, целью которого было создание подобной фабрики. Проект завершился в апреле 1984 г. опытным испытанием небольшого завода по производству дизельных двигателей и коробок передач в г. Цукуба. На этом заводе нет конвейеров и каждая деталь обрабатывается на одном рабочем месте с помощью роботизированных производственных комплексов, оснащенных лазерными устройствами. Всем производством управляют 2—3 человека.
В 1981 г. японские производители роботов продали своей продукции на 320 млн дол., а в 1985 г., по сведениям японской ассоциации промышленного роботостроения, в этой стране произведено роботов на 1 млрд дол. По данным американской статистики, 57% мирового парка роботов капиталистического мира внедрено именно в Японии, в странах Западной Европы — 19 и в США — 24%. И хотя американские роботы технически более совершенны, японские фирмы продолжают успешно конкурировать своей продукцией на мировом рынке. Концентрируя свои усилия на производстве относительно простых и недорогих моделей, японские производители, во-первых, обеспечивают себе рынки сбыта и способствуют накоплению у потребителей опыта. Во-вторых, одновременно создается база для производства и использования более дорогих и сложных машин.
Но было бы неверно утверждать, что роботизация стремительно и без особых проблем охватывает отрасль за отраслью. Процесс технической перестройки общественного производства всегда достаточно сложен. Считается, что из трех основных типов производства — единичного, серийного и массового — вычислительная техника и роботы имеют наибольшие перспективы в серийном. По оценкам американских экономистов, более 80% мирового промышленного производства относится именно к этому типу, причем средний размер производственной серии приближается к 50 единицам. Поэтому возможности использования традиционных форм автоматизации здесь сильно ограничены. Стоимость же единицы изделия при современном серийном производстве в 5—20 раз выше, чем при массовом.
Серийное производство характеризуется также специфической организацией технологических процессов — организационно-производственные единицы управления выделяются в нем по видам оборудования (токарное, фрезерное, координатно-расточное и т. п.). Это позволяет на одном и том же наличном парке оборудования эффективно организовать выпуск разнообразной полезной продукции. В массовом же производстве разнотипное оборудование объединяется в поточные линии, нацеленные на производство готового узла, целого изделия. Вопрос о гибкости здесь не стоит. Но жесткое закрепление оборудования позволяет за счет его специализации резко повысить экономичность производства.