Перелом
Шрифт:
Вот эти-то обратные связи и начали массово встраивать в технику — всего-то и надо добавить на вход дифференцирующий операционник, чтобы его сигнал складывался с управляющим сигналом самого агрегата — увеличилось входное напряжение, операционник отследил это увеличение — и внес поправку в работу своего агрегата — двигатель стал вращаться медленнее. Причем, если сигнал увеличился сильнее, то и поправка больше, соответственно и подача материала уменьшится резче. Ну а если последующий агрегат разобрался со своими проблемами — сам или с помощью оператора, то его выходной сигнал уменьшится, входной операционник воспримет это изменение как команду "Наподдай! Чего телишься?" — и двигатель станет вращаться быстрее. На одном этом производительность нашего лабораторного оборудования возросла на тридцать процентов, а несколько производственных конвейеров подготовки материалов дали прирост уже в пятьдесят семь процентов — просто они работали больше времени в течение суток. И все за счет такого гибкого управления — тут ведь уже управлял не медленный оператор, который пока отследит
И количество таких автоматизированных линий, в которых отдельные агрегаты общались между собой, постоянно росло. В той же установке по непрерывной разливке стали конструктора добавили контролеры непрерывности подаваемой проволоки, чтобы отлавливать ее обрывы, контролер усилия подачи, чтобы отследить — не уткнулась ли она куда, контролеры температуры — и эти сигналы завели на систему охлаждения, которая увеличивала подачу охлаждающей жидкости в полости желобов, куда выливалась сталь, чтобы те интенсивнее охлаждали застывающую в них сталь в случае проблем с подачей проволоки. Конечно, структура металла будет уже не та, но хотя бы обойдемся без аварий. Одновременно притормаживался выпуск стали на разливку, так что и остывающий объем уменьшался, а уж останавливать ли разливку совсем — это решал оператор, так как могла быть временная задержка, и лучше пометить неудачный участок, по команде оператора вдавив в его начало и конец железные штыри, по которым потом его и вырежут, а мог быть и выход проволоки из направляющих, и тогда ее надо будет обрубить, заправить обратно, и уж тогда снова пускать разливку стали.
Но и необходимость прямой, по ходу обработки, связи скоро стала очевидной. Для тех же связок фильтр-насос, когда проходимость газа через фильтр постепенно ухудшалась из-за забивания фильтра, он подавал на насос сигнал увеличить тягу — собственно, этот сигнал и был разницей давлений до и после фильтра.
Таким образом наши доселе разрозненные устройства, связанные между собой лишь желобами и трубами, передававшими по цепочке обрабатываемый материал и технологические жидкости и газы, стали организовываться в некое подобие живого организма с собственной нервной системой. И, хотя пока части этой системы оставались довольно независимыми, без центрального мозга, они уже начинали работать в связке, демонстрировать "командный дух", "нацеленность на общий результат", проявлять заботу не только о себе, но и о своих коллегах. Соборность.
Глава 10
А конструктора продолжали автоматизировать операции. Еще когда мы проектировали первые автоматизированные механизмы по обработке веществ, где-то на горизонте маячила проблема смены емкостей. Их мог менять только человек — вытащить наполненную обработанным веществом, вставить новую, дождаться окончания работы, повторить. Сотни и тысячи раз. Да, на некоторых технологических процессах обработка могла вестись непрерывно, но во многих, особенно в лабораторных исследованиях, действия были дискретными. Таким образом, даже если автоматизируем саму обработку, то есть разберемся с одним узким местом, мы все-равно оставляем другое узкое место. Поэтому в начале сорок третьего на бирже проектов стали появляться задания по автоматизации смены дискретных элементов — контейнеров, заготовок, колб и пробирок — для каждого аппарата — свое задание. И аппаратов было уже много, и просматривалось увеличение их номенклатуры, так что у конструкторов появлялось новое поле деятельности, где они смогут заработать дополнительные баллы и тем самым повысить свои возможности и влияние.
Конструктора ведь сделали роботизированный манипулятор! Взять ту же смену емкостей для отстаивания взвесей. Сначала они пытались сделать жесткую систему — захват въезжает в гнездо, где установлена емкость, которую необходимо вытащить, сдвигает клешни, приподнимает колбу, вытаскивая ее из гнезда, затем выносит назад, за пределы поворотного стола, в котором установлены колбы, и затем относит на поднос. Проблемы были как раз с надежным вытаскиванием колбы, даже с установкой на свободную позицию подноса они справились быстрее. Сама позиция отсчитывалась двумя цифровыми счетчиками — счетчик рядов и счетчик позиции в каждом ряду. Их значения заводились на АЦП и с ними сравнивались значения, приходящие от проволочных резисторов, протянутых вдоль обеих направляющих аппарата — тот отводил руку назад, пока не достигнет позиции в ряду, и затем двигал ее вбок, пока не будет достигнут нужный ряд. Ну и затем запускалась схема опускания колбы — тут работал третий проволочный резистор, отмеривавший высоту, и даже если аппарат не доносил колбу до поверхности, ничего страшного не случалось — ну, упадет с высоты в пару сантиметров — не расколется.
А вот надежно захватить колбу все никак не удавалось, колбы стояли в гнездах с некоторым разбросом относительно оси гнезда, иначе их было бы сложно опускать смесителю, и из-за этого было сложно отрегулировать степень сжатия клешней — получалось то слишком слабо, так что колба все выпадала, когда ее пытались подхватить, то слишком сильно, так что иногда она раскалывалась. В группе, разрабатывавшей эту конструкцию, тоже произошел раскол. Большинство выступало за перепроектирование самого поворотного стола, и тогда схема работы существенно упрощалась — колбу уже не надо было поднимать. Но было трое человек, что выступали за увеличение степеней свободы захвата. Да, первый вариант был проще, по нему на техническом комитете и выделили ресурсы на дальнейшую разработку — материалы, станочное время, человеко-часы слесарей и фрезеровщиков трех квалификационных классов — работы предстояли разные по степени сложности. Но и второй вариант мне чем-то запал в сердце, что-то он мне навевал до боли знакомое, поэтому, несмотря на общее мнение о его бесперспективности на данном этапе, я все-таки выступил поручителем по данному решению, благо научных баллов набрал уже немеряно. Народ поскрипел, но ресурсы также выделил — другому, может, и отказали бы вопреки принятым положениям о научно-конструкторской деятельности, сославшись на военное время, нехватку ресурсов и прочие вполне разумные причины, но только не мне, с моим административным весом. Тем более что я бросал его на весы обсуждения нечасто, так что люди относились к этому моменту терпимо — "Ну, видимо опять что-то придумал".
Так что, пока "меньшевики" работали над своей конструкцией, основная группа разработала элегантную систему автоматизированной смены колб. Они просто поменяли конструкцию поворотного стола, который подавал колбы в смесительный аппарат — сделали у гнезда плоское дно, так что колбу теперь не требовалось поднимать, добавили выталкиватель колбы, расположенный внутри периметра поворотного стола, а принимал колбу виброжелоб, по которому она соскальзывала на поднос — плоское дно колбы и высокие стенки желоба не давали ей завалиться. После переноса очередной колбы желоб смещался на одну позицию влево, а когда доходил до последней позиции в ряду, поднос сдвигался на один ряд, а желоб переходил в крайнюю правую и был готов принять следующую колбу.
Конструкция вышла значительно более простая и надежная. Ну еще бы — за основу была взята идея роторных линий с их жесткими схемами передачи обрабатываемой детали от позиции к позиции, виброжелоба тоже у нас уже были, и потребовалось "лишь" разработать схему отсчета позиции, в которую надо поставить очередную колбу. Так что свои баллы группа получила заслуженно, но проект мы оставили открытым, так как у нас появилась догадка, что сами аппараты надо сразу проектировать с учетом последующего автоматического перемещения результатов их работы на следующий участок. Взять тот же поворотный стол — изначально мы сделали его с глубокими гнездами, и уже при работе над автоматизацией смены колб пришли к мнению, что их надо делать плоскими. Вот подобные моменты и хотелось бы выявлять на самых ранних этапах разработки оборудования. Как именно это выявлять, пока было непонятно — система сопряжения агрегатов между собой тоже только сейчас начала зарождаться. Было лишь понятно, что мало выполнить обработку, надо потом куда-то переместить продукт. И не факт, что именно на поднос. Но вот куда — это еще предстояло придумать, может, сразу в другой аппарат — посмотрим, что будет получаться.
И, пока еще несколько групп и отдельных исследователей подхватывали все новые проекты, "моя" группа работала над манипулятором. Вскоре я сообразил, что они предложили разработать — ни много ни мало — роботизированный манипулятор. Мне и самому было интересно, как это у них получится, без нормальных компьютеров-то… А они и не догадывались, что для этого нужны компьютеры, поэтому работали взахлеб. Решая проблемы одну за другой. Так, надежно захватывать колбу им удалось после того, как поставили обратную связь по усилию сжатия — если оно было недостаточным, насос подкачивал воздух в пневмоцилиндры правого или левого тросика, которые и сводили захваты — воздух одновременно и создавал усилие, и был демпфером, предотвращая излишнее сдавливание колбы. Одного тросика на обе клешни тоже оказалось маловато — рука не всегда ориентировалась точно по центру колбы, и когда обе клешни начинали синхронно сдвигаться, колбу в лучшем случае накреняло одной из клешней, а могло и расколоть. А так — каждая клешня в конце концов упиралась в колбу с нужным усилием, причем мостовая схема выравнивала усилия — если какая-то клешня упиралась сильнее, то заслонка направляла больше воздуха от насоса в цилиндр другой клешни — схема была примитивнейшая, но работала. Причем — все было сделано на аналоговых схемах, безо всяких компьютеров. Ну, да — операционники делали вычисления — то же дифференцирование по усилию, чтобы потом плавно менять давление в цилиндрах.
Собственно, после этого все наконец-то уверовали в работоспособность схемы, хотя точно так же все было ясно, что конструкция первой группы более экономична и надежна. Но моих "меньшевиков" это не останавливало — ведь я сам их подзуживал на усложнение конструкции — мне хотелось понять, чего мы можем достичь на уровне доступной нам техники, так как массовые компьютеры еще только проглядывались в далекой перспективе, а заполучить манипуляторы, чтобы народ набил руку на работе с ними, хотелось бы как можно раньше. Так, вскоре мы добавили контроль глубины вдвижения манипулятора — иногда он задвигался вглубь гнезда слишком сильно и также в лучшем случае наклонял колбу, а в худшем — она опять же растрескивалась. Это пока мы не догадались использовать металлические емкости — привыкли, понимаешь, что в лабораториях применяется в основном стеклянная посуда, да и было ее уже как грязи — несколько роторных линий прессовали ее из размягченного стекла сотнями штук в день.