Заглянем в будущее
Шрифт:
Для автоматизации загрузки и выгрузки машин и автоматов, установки и съема изделий, так же как и для автоматизации процессов сборки, до последних лет было сделано очень мало. Почему?
Если внимательно присмотреться, то окажется, что внешне простые операции установки и съема заготовок и изделий, а также сборки требуют выполнения сложных пространственных движений, характер которых во многом зависит от формы и размеров изделий и существенно меняется при переходе от одного изделия к другому.
В кузнечных цехах изделия куются из раскаленных заготовок. Кузнецу и его подручному требуются, кроме квалификации, большая физическая сила и выносливость, даже при том условии, что сам процесс ковки
Окраска изделий обычно производится набрызгиванием. Чтобы предохранить рабочего от вредного действия распыляемой краски, нужна специальная маска; помещение или рабочая зона, где производится окраска, оборудуется специальными защитными устройствами — сложно, дорого, опасно для человека.
Так, если просмотреть все основные и вспомогательные процессы машиностроительного производства (а мы ведь договорились ограничиться только этой отраслью производства), то окажется, что, несмотря на относительно высокий уровень автоматизации этой отрасли, она до сих пор требует гигантских затрат человеческого труда. При этом четко намечается, если можно так выразиться, «квалификационное расслоение» этого труда. Меньшая его часть, связанная с созданием и поддержанием автоматизированного оборудования в работоспособном состоянии, требует высокой квалификации, больших знаний, творческого подхода. А для прямого обслуживания этого, казалось бы, уже высокомеханизированного и автоматизированного оборудования необходима, однако, б'oльшая часть живого труда. И необходима для выполнения внешне простых однообразных операций, «беда» которых состоит в том, что они требуют «человеческих» движений, что для их выполнения лучше всего приспособлены руки человека. Автоматизацией типично человеческих движений можно назвать проблему автоматизации процессов обслуживания бесчисленного машиностроительного и немашиностроительного оборудования. Она давно уже стала чрезвычайно острой и нашла свое решение в развитии целой новой отрасли техники, которая получила почти официальное название — робототехника.
И если автоматизация и, в частности, цифровая автоматизация составляют один из краеугольных камней научно-технического прогресса XX века, то робототехника и роботизация становятся одним из генеральных направлений научно-технического прогресса на значительно больший промежуток времени.
Мы не будем здесь затрагивать всю проблему робототехники. Она призвана обслуживать не только машиностроительную и другие отрасли производства, но также атомную, космическую и глубоководную отрасли техники. Лишь коротко остановимся на тех представителях робототехники, которые уже появились на производстве и получили название промышленных роботов.
Чтобы наглядно понять, в чем состоит основная особенность машин этого класса, еще раз подчеркнем, что главная цель их создания состояла в том, чтобы получить средство, автоматически воспроизводящее движение руки человека.
Рука человека — механизм, обладающий высокой подвижностью. Особенность этого механизма состоит в том, что он «спроектирован» для выполнения не какого-либо одного особого движения, а бесчисленного множества самых разнообразных движений. Она в этом смысле универсальный рабочий орган.
Промышленный робот также снабжен рабочим органом — механической рукой, — обладающим подвижностью хотя и несравнимо более низкой, чем рука человека, но вместе с тем достаточно высокой, чтобы выполнять довольно сложные «человекоподобные» движения.
Мозг человека — «вычислительная машина», умеющая управлять бесчисленным множеством движений его рук. Промышленный робот оснащается программным устройством — «искусственным мозгом», который, конечно, ни в какое сравнение с живым идти не может. Но его «мощности» достаточно, чтобы использовать возможности механической руки. В это программное устройство, как в программное устройство станка с цифровым управлением, можно ввести ту или иную программу, и в соответствии с этой программой механическая рука будет двигаться, устанавливая и снимая со станка заготовки и изделия, собирая узлы машин, выполняя сварку, ковку, окраску изделий, бесчисленное множество операций и работ, которые сейчас выполняет человек.
Около десяти лет назад началась разработка конструкции промышленных роботов. А сейчас в области их производства и внедрения начался резкий подъем. Миллиардные суммы в ближайшие годы предполагают затратить на развитие робототехники правительства, университеты и фирмы США, Японии и других высокоразвитых капиталистических стран. Широко развертываются аналогичные работы в Советском Союзе и странах социалистического лагеря.
Уже накоплен первый опыт применения роботов на производстве, свидетельствующий о широких возможностях и высокой эффективности этих машин.
Так, в качестве примера приведем опыт одной из автомобильных фирм США, где на линии сборки колес вместо 46 операторов (при двухсменной работе линии) было установлено 23 промышленных робота «Юнимейт». Годовая эксплуатация линии и выполненные на основе результатов ее работы экономические расчеты показали, что полученная прибыль при этом значительно превысила ту среднюю величину прибыли, при которой считается выгодным внедрять новую технику. Д-р Энгельбергер — президент фирмы «Юнимейшн», выпускающей эти роботы, — будучи в Советском Союзе, заявил в техническом докладе, что перспективы их внедрения весьма благоприятны. В качестве обоснований своей точки зрения наряду с тем фактом, что количество заказов на роботы растет, он приводил ряд других доводов, отражающих специфические условия капиталистического мира. Он говорил, что при оценке эффективности роботов надо учитывать, что им не нужна жилплощадь, они не требуют никаких социальных или культурных услуг, расходов на транспорт и т. д. и т. п.
Естественно, что в условиях социалистического общества в пользу широкой роботизации производственных процессов говорят другие доводы, и первый среди них тот, что использование роботов позволяет избавить человека от однообразной, утомительной, а подчас и вредной для здоровья работы, привлечь его к творческой высококвалифицированной деятельности, обеспечивающей большую отдачу всему обществу и высокое личное удовлетворение.
Экономисты и социологи уже давно изучают экономические и социальные вопросы автоматизации производственных процессов. В ближайшие годы они должны будут открыть новую главу, посвященную экономическим и социальным последствиям роботизации как высшей формы автоматизации. Но уже сейчас можно сказать, что широкое использование роботов различного назначения и различной «квалификации» в самых различных отраслях производства обещает не только резкий подъем производительности труда, но и многие качественно новые технические возможности.
Поскольку мы ограничиваемся машиностроительным производством, то коротко остановимся лишь на одной проблеме — комплексной автоматизации.
Роботы, управляемые программными устройствами, и следующие «поколения» роботов, оснащенные специальными «органами чувств» и управляемые электронными машинами, органически дополняют линии и комплексы станков, контрольных автоматов, адаптивных устройств и другого оборудования, оснащенных системами цифрового управления и управляющими машинами.
<