Виктор Глушков - Кибернетика XXI века
- В общих чертах картина такого завода уже ясна. Как я уже говорил, основными "производителями" станут станки с программным управлением и роботы. Но это, так сказать, нижняя ступень иерархии на предприятии. И без верхней, руководящей ступени она вряд ли справится с работой. Поэтому давайте рассмотрим все производство по порядку.
Одно из основных звеньев управленческой ступени - автоматизированная система проектирования. Онато и будет разрабатывать новую продукцию предприятия Правда, работать она будет пока под руководством человека, и, по-видимому, до конца века ему не удастся полностью устраниться от проектирования. Но это не так уж важно для завода-автомата. Несколько человек на нем все равно будут трудиться, допустим, - всего десять-пятнадцать, но они все-таки останутся на таких предприятиях. И, возможно, проектирование станет чуть ли не единственным участком, где они будут заняты.
Но продолжим нашу мысленную экскурсию по заводу будущего. Итак, новый вид продукции спроектирован ЭВМ, пускай даже при содействии незначительного числа людей. Автоматически разработанные конструкции передаются на другую машину, которая отвечает за управление. Чтобы производить сразу несколько видов продукции, детали нужно посылать на сборочные линии в определенном порядке. Вот за этим и проследит управляющая машина, точнее, она организует выпуск изделий по предварительным заказам.
И не думайте, что выпуск продукции по индивидуальным, предварительным заказам - это блажь. Нет, это насущная необходимость наших дней. Дело в том, что в потреблении, к сожалению, еще нередки спады и подъемы. И с годами тенденция к колебаниям спроса все заметнее. В такой ситуации на предприятии нужны резервы.
Однако резервы резервам рознь.
Одно дело, когда предприятие имеет в резерве сырье, материалы, инструмент, детали, и совсем другое - запасы готовой продукции. Несколько лет назад они действительно считались необходимыми, да и сегодня сохранили свое значение, но лишь в тех случаях, когда речь идет о традиционных видах продукции. Промышленная же продукция с развитием научно-технической революции обновляется все быстрее. Не проходит и нескольких месяцев, как в самые, казалось бы, современные и совершенные машины и конструкции проектировщики вносят изменения, улучшая их.
Возьмите, к примеру, то же кибернетическое машиностроение; разве можно делать впрок запоминающие устройства вычислительных машин?
Ведь пройдет не так уж много времени - и они устареют, так и не дойдя до потребителя. Можно взять и другую, более знакомую всем область - бытовую продукцию. Спрос на нее очень изменчив и зависит как от моды, так и от "репутации" товара. Зайдите в магазин радиотоваров, и вы увидите, что одни, скажем, телевизоры пылятся на полках, а другие раскупаются сразу же. Так разве можно в этом случае говорить о каких-то запасах? Они не только не устранят дефицит, а, наоборот, будут тормозить выпуск новых моделей, нанося производству вред, так как в них омертвляются средства и труд.
Происходит это оттого, что в большинстве случаев производство ориентируется на безличный рынок, на абстрактного потребителя, тогда как надо ориентироваться на выполнение предварительных заказов. К примеру, французская фирма "Рено" уже много лет больше половины автомобилей делает по индивидуальным заказам.
- Но мы опять отвлеклись от путешествия по заводу завтрашнего дня. Так кто же будет отвечать за производство на таком предприятии?
- Вся производственная информация будет поступать на третью машину. Ее обязанности - расчет программы для каждого станка и для каждого робота. Она же скорее всего будет заниматься и таким вопросом, как, скажем, раскрой основного материала, будь то металл, пластик или же обычная ткань. Вы не думайте, что раскрой - легкий процесс. Он довольно сложен и требует больших математических расчетов, а нередко и просто интуиции.
Сегодня только большой опыт людей является критерием при раскрое материала на заготовки. Ведь заниматься в цехе "математикой" часто просто нет времени, и приходится угадывать, какое количество заготовок получится из оставшегося материала, как до минимума свести его отходы.
На заводе-автомате, как я уже говорил, этим станет заниматься скорее всего третья ЭВМ. Она же будет подбирать и необходимые материалы, инструменты. Если чего-то на заводе не окажется, она же сама выдаст заказ на завод-поставщик или на центральную базу снабжения. Кстати, эта же машина отправит на ремонт испортившихся роботов, заменив их на время другими, со склада. Думаю, что ремонт таких автоматов будет идти централизованно, в специально созданных мастерских.
Когда все сырье, материалы, инструменты будут получены и доставлены в цехи, машина, отвечающая за производство, включит механизмы, и они один за другим начнут работать, а роботы будут послушно передавать детали с одной операции на другую.
Заготовки пойдут от станка к станку, с линии на линию, из цеха в цех, приобретая все более законченный вид.
Наконец роботы-сборщики соединят отдельные узлы и детали в машину.
Для наглядности рассказанного возьмем, к примеру, завод, выпускающий автомобили. Допустим, пришел заказ - нужна машина с окраской номер 5 (это код определенного цвета), внешней отделкой номер 7, внутренней облицовкой номер 2, радиоприемником второго класса и так далее. Специальное устройство наносит эти данные на магнитную карту, которая крепится к шасси, и электронная машина рассчитывает, в какой момент производства и какой из станков с программным управлением должен выпустить определенную, отличающуюся от других деталь. Она же рассчитывает, в какой момент и к какому месту конвейера эта деталь должна быть подана.
Вот шасси пришло туда, где на нем крепится мотор. Считывающее устройство знакомится с записью на магнитной карте и, узнав, какой двигатель необходимо установить, крепит именно его (к этому времени он уже подан другим конвейером). То же самое происходит и там, где на шасси крепится корпус, производится отделка и все остальное. В конце концов из сборочного цеха выходит автомобиль, отвечающий индивидуальным требованиям заказчика.
Подобным способом можно выпустить не только автомобили, но и телевизоры, холодильники, стиральные машины, станки...
Но вот готовая продукция попадает на контролирующие установки, которыми распоряжается еще одна ЭВМ.
Контроль качества - дело ответственное и кропотливое. Продукция современного машиностроения состоит из сотен и тысяч деталей, и неполадки в некоторых из них могут сказаться не сразу. Вполне возможно, что самые ответственные и сложные узлы придется проверять еще до того, как они попадут на oкончательную сборку. Но это нисколько не изменит структуру завода завтрашнего дня, о котором я говорю.
Испытания тоже будут программно-управляемыми. На одном и том же стенде пройдут проверку различные агрегаты. Обслуживающий робот для обнаружения неполадок, свойственных лишь данному узлу, в каждом отдельном случае будет поступать по-особому.
- Виктор Михайлович, из рассказанного вами получается, что для управления таким заводом-автоматом необходимо четыре электронно-вычислительные машины. Неужели нельзя создать одну, которая справилась бы со всеми задачами?
- Я говорил о четырех, исходя из сегодняшнего состояния электронновычислительной техники и из убежденности, что подобные заводы-автоматы могли бы появиться уже к концу текущей, девятой пятилетки, хотя, к сожалению, создание таких заводов еще не начато. Но одна ЭВМ четвертого поколения успешно может справляться со всей работой по управлению предприятием.
- Какие производства, на ваш взгляд, должны перейти на полную автоматизацию в первую очередь?
- Думаю, сначала надо перевести на автоматизированное производство электронную промышленность. Я это говорю не потому, что я кибернетик и эта проблема касается меня лично.
Дело в том, что как специалист я прекрасно знаю, что стрвить компьютеры старыми методами не только недопустимо, но и просто невозможно.
Хотя машины первого поколения были громоздкими, сложными и работали на десятках тысяч электронных ламп, самих-то типов ламп было всего десятки. Так что сборку можно было вести вручную, и она скорее напоминала составление механизмов из деталей детского конструктора.
Монтировать компьютеры второго поколения оказалось несколько труднее. А вот с машинами третьего и тем более четвертого поколений дело обстоит гораздо сложнее. Попробуйте вручную соединить тысячи маленьких интегральных схем, когда чуть ли не каждая из них непохожа на свою предшественницу.
В этих условиях технология изготовления и проверки интегральных схем должна быть не жесткая, а программно-управляемая. Дело это очень важное. Известно, как велики издержки производства при изготовлении этих схем. Из каждой изготовленной партии нередко удается отобрать всего несколько с безупречными характеристиками. По мере же усложнения схем труднее становятся и их испытания: для схемы, например, из 60 элементов с 14 "концами" надо произвести более 150 испытаний; если в схеме будут сотни элементе", то несколько тысяч. Все это и означает, что для производства и проверки больших интегральных схем нужна такая технологическая линия, которая сможет с высокой производительностью изготовлять различные большие интегральные схемы.
