Заглянем в будущее

Каким будет производство на рубеже XX и XXI веков, рассказывают доктора наук А. Е. Кобринский и Н. Е. Кобринский

Понятие «производство» имеет буквально всеобъемлющий характер. Оно охватывает взаимоотношения людей, взаимоотношения между людьми, природными ресурсами и машинами, взаимоотношение между машинами.

Возделывание земли и добыча полезных ископаемых, обработка изделий и их сборка, создание новых машин, материалов и технологии, технический контроль и стандартизация, складирование и снабжение, подготовка квалифицированных кадров и техника безопасности, восстановление и сохранение природных ресурсов — каждая из бесчисленных граней производства по-своему преломляет его особенности. Для социалистического производства все его грани обращены к единой цели — максимальному удовлетворению непрерывно возрастающих материальных и духовных потребностей членов общества. На это направлены планы народного хозяйства, отраслей и предприятий. Стратегия развития нашей экономики, фундаментом которой является производство, воплощена в перспективных прогнозах и планах, тактика — в повседневном оперативном управлении каждой его ячейкой, создающей окружающий нас мир вещественных богатств.

Без устали, днем и ночью, работает производство, порождая гигантские потоки вещей — предметов и орудий труда, потребительские блага. Изо дня в день нарастает скорость этого потока все новых вещей, и этот непрерывно ускоряющийся и расширяющийся кругооборот — отличительная особенность социалистического расширенного производства.

Открывая в кухне кран, мы «добываем» воду, поворачивая рукоятку — «добываем» газ для приготовления пищи. По трубам текут вода и газ, нефть и бензин, фруктовые соки и минеральные воды, из труб собираются строительные конструкции, нет буквально ни одной машины, в которой не применяются в том или ином виде трубы и трубочки.

Сколько же надо таких разных труб и трубочек, чтобы их использовать непосредственно или для изготовления других изделий? Сотни, тысячи, десятки тысяч?!

Нет! Тот «минимум-миниморум», без которого современному производству никак не обойтись, составляет около миллиона. Вдумайтесь в это число! Миллион разных труб, из разного материала, разного диаметра, с разной толщиной стенок, и каждый сорт, говоря словами Козьмы Пруткова, «необходимо причиняет пользу, употребленный на своем месте».

Доброй славой пользуются в нашей стране магазины «Тысяча мелочей». Название это явно рассчитано на то, чтобы поразить покупателей внушительностью ассортимента товаров. Но изобретатели этого названия ошиблись по меньшей мере в сто раз: не тысяча, а более ста тысяч — таково действительное число разных мелочей в магазине «Тысяча мелочей». Но и это лишь малая часть многомиллионного набора материальных благ, создаваемых производством для удовлетворения потребностей нашего современника.

Язык цифр скуп и непригоден для описания красот природы и эмоций человека. Согласитесь, однако, что вряд ли можно найти более впечатляющий образ того мира вещей, которые человек поставил себе на службу, чем многоразрядные числа, характеризующие меру его богатства. Для нашего социалистического производства 70-х годов этой мерой является около двух десятков миллионов разных вещей, разных в полном смысле этого слова, ибо нет среди них двух совершенно одинаковых по своим свойствам, назначению, технологии производства и применения, способностям удовлетворять многообразные общественные потребности. Говоря профессиональным языком экономиста, плановика, технолога, инженера, такова номенклатура производимой и потребляемой у нас продукции. И в создании каждой из этих вещей — консервной банки и турбогенератора, газеты и телевизора, велосипеда и сверхзвукового лайнера — участвуют мозг и руки человека.

А ведь были далекие времена, когда человек даже и представить себе не мог, что он когда-либо изобретет металлическую трубу; менее далекие времена, когда у него и мысли не возникало о ежедневной газете; и сравнительно недавние времена, когда он не подозревал, что научится консервировать пищу.

Почему мы вспоминаем обо всем этом в статье, которая должна быть обращена в будущее, должна быть взглядом вперед, а не оглядкой на далекое прошлое?

Мы сделали это с единственной целью — вскрыть те движущие силы, зная которые можно строить прогнозы о будущем производства с минимальным риском попасть впросак, фантазировать на реальной основе. Эту основу составляют прогнозы и программы социально-экономического развития народного хозяйства СССР до 2000 года, разрабатываемые многочисленными коллективами специалистов, снабженных современным арсеналом научных методов и технических средств. Прогнозы строятся в соответствии с направлениями технической политики, выработанной XXIV съездом КПСС, и зиждутся не только на реальной основе, но и на конкретных прогнозных расчетах развития отдельных отраслей, характеризующих движение нашей экономики к целям, которые перед ней поставлены на предстоящие 25 лет.

Но каким будет производство, скажем, через 50 лет? Останутся ли незыблемы те движущие силы, которые определяют его развитие сегодня, те общие тенденции, которые лежат в основе прогнозов до 2000 года? Или с наступлением XXI века они претерпят коренные изменения? Какими будут его техника и технология?

Эти вопросы отнюдь не плод простого любопытства или любознательности.

Какой бы конкретный период будущего ни охватывали разрабатываемые прогнозы и программы, всегда необходимо считаться с тем, что этим периодом существование общества не завершается и условия его дальнейшего развития во многом определяются в прогнозируемом отрезке времени. Иными словами, реализация прогнозов и планов, намечаемых на ближайшую четверть века, имеет огромное значение для развития производства и в следующую четверть века. Вот почему поставленные вопросы уже сегодня требуют ответа.

Ясно, что речь идет не о том, чтобы определить технико-экономические характеристики производственных процессов, методы и технические средства управления ими, номенклатуру продукции. Но представить себе производство XXI века в самых общих чертах, пусть даже чуть-чуть фантазируя, безусловно, необходимо и возможно! Для этого нужно прежде всего довести до логического конца начатый нами разговор о движущих силах развития социалистического производства, имея в виду, что цель его столь же незыблема, как и сами принципы социалистического общества.

Одну из этих движущих сил мы уже фактически вскрыли — это непрерывное стремление каждого человека и общества в целом ко все большему разнообразию благ. Но можно задаться вопросом: так ли уж неизбежен и вечен этот принцип? Нельзя ли принудительно ограничить это «ужасное», казалось бы, расточительное разнообразие, свести его до некоторого узаконенного, жесткого и неизменного минимума, годного на много лет вперед, ну хотя бы до 2050 года?

Каждому понятно, что такое ограничение противоестественно, противоречит природе людей, их общественной организации. Мысль человека работает непрерывно, исследуя все вокруг себя и обращаясь внутрь. Стремясь продлить жизнь человека, врачи, биологи, биохимики изучают причины все новых болезней, изобретают все новые лекарства. Так что же, до 2050 года не изготавливать новые лекарства, не создавать и не синтезировать новые вещества для их производства, новые машины и аппараты для их массового выпуска?

Миллионы автомашин отравляют воздух городов! Так что же, прекратить разработку новых транспортных средств, не загрязняющих атмосферу? До 2050 года не создавать новые виды материальных и духовных благ и не подготавливать заблаговременно необходимые условия для их производства?

Конечно, основной закон социализма — всемерное удовлетворение непрерывно растущих потребностей человека — отнюдь не исключает определенные, разумные ограничения на ассортимент потребительских благ, особенно таких, которые можно называть благами только в кавычках. Вопрос заключается в том, что является критерием разумности ограничений. Ясно, что на него не существует раз навсегда заданного ответа. Можно, однако, утверждать, что в социалистическом обществе такие «блага», как наркотики и порнографические фильмы, никогда не будут считаться разумными. Мы убеждены также в том, что наше общество всегда сумеет выбрать критерий для оценки разумности тех или иных ограничений. Но в своей основе принцип непрерывно расширяющегося разнообразия благ всегда будет одной из главных движущих сил в экономической жизни общества.

Столь же незыблема и вечна вторая движущая сила, диктующая научно-технический прогресс и определяющая развитие общественного производства, — всемерная экономия человеческого труда.

Когда первобытный человек, впервые взяв палку в руки, сшиб ею высоко висящий плод, он, наверное, сказал своей компании что-нибудь такое:

— Вот чудеса! То надо было лезть на дерево, обдирать живот и ноги, тратить столько времени да еще, чего доброго, рисковать сорваться с ветки. А палкой — раз, два — и готово дело. Какая огромная экономия труда и высокая эффективность процесса!

Может быть, он выражался не совсем так, но, во всяком случае, он именно это имел в виду, когда стал обзаводиться первыми орудиями труда. В последующие тысячелетия люди научились понимать, что разумно частично затрачивать труд и время на производство орудий труда, применение которых с лихвой компенсирует усилия, ранее затраченные на их изготовление. Много позже индустриализация показала, что еще выгоднее предварительно изготовлять машины, производящие средства труда. Теперь производство достигло такой стадии, когда сначала создаются машины для производства машин. Развитие все более косвенных и поэтому все более эффективных процессов производства — основа основ их интенсификации, обеспечивающей экономию труда. А это неизбежно приводит к росту разнообразия предметов и орудий труда.

Итак, мы определили две «вечные» движущие силы производства: рост его разнообразия, куда входит и потребление, и экономия затрачиваемого на него труда. Как же найти их «равнодействующую», совместить, казалось бы, столь же несовместимое, как огонь и вода?

Существует только один путь решения этой коренной социально-экономической проблемы — неуклонное повышение производительности общественного труда, достижение такой производительности, при которой каждая единица человеческого труда в максимальной степени увеличивает общественное богатство. Таков непреложный и вечный закон социалистической экономики.

Теперь мы вооружены достаточно надежным путеводителем и можем отправиться вперед, к XXI веку. Остается лишь выбрать отправные точки нашего маршрута, точнее — его начальный отрезок. Им будет та общая тенденция в развитии производства, которая уже наметилась сегодня и определена на ближайшие десятилетия Директивами XXIV съезда КПСС. Без особого риска можно утверждать, что она получит дальнейшее развитие и в последующие десятилетия.

* * *

Следует с самого начала сказать, что не только в одной статье, но и в целой книге невозможно охватить в сколько-нибудь полном объеме все то гигантское разнообразие идей, технических решений и технологических процессов, которые составляют содержание того, что в настоящее время включает понятие «производство». Тем сложнее становится такая задача, когда речь идет о прогнозе на будущее, охватывающее такой значительный промежуток времени, о котором идет речь в этой книге.

Любой прогноз — это в первую очередь процесс экстраполяции, базирующийся на компетентных и хладнокровных оценках того, что было в прошлом, и того, чем мы располагаем в настоящем. Но это процесс не простой, или, как говорят, линейной экстраполяции, позволяющий путем вычисления некоторых коэффициентов пропорциональности и прямого умножения определить, что нас ждет в будущем.

В начале нашего века к «чудесам» техники относили паровоз, проволочный телеграф, электромотор, пианолу (механическое пианино), простой арифмометр. Некоторые из подобных «чудес» уже сошли или сходят со сцены. В цехах заводов нет трансмиссионного привода, на железных дорогах уже редко встречается паровоз, а слово «пианола» требует дополнительного пояснения, хотя еще в начале века этот музыкальный автомат был распространен довольно широко.

Многие из «чудес» недавнего прошлого исправно служат людям до сих пор. При желании можно было бы, например, сосчитать, во сколько раз за прошедшую четверть века увеличились длина телеграфных линий, количество электродвигателей и арифмометров, и рассчитать, как они будут увеличиваться в дальнейшем. Эти цифры, быть может интересные сами по себе, не могут, однако, служить основными характеристиками научно-технического прогресса в настоящем и тем более в будущем.

Техника и технология прошлого явились тем культурным слоем, той почвой, на которой выросло наше современное производство. Процессы усовершенствования орудий труда, изобретения и внедрения новых машин и материалов, способов обработки шли и идут непрерывно со все возрастающей интенсивностью. Слой за слоем накапливается человеческий опыт в области научно-технического творчества. Ежедневно и ежечасно в различных сферах производства появляются ростки новых идей, методов и средств. Этим росткам предстоит пробить себе путь сквозь густые заросли приемов и решений, ставших сегодня уже традиционными и общепринятыми.

А тому, кто пытается ответить на вопрос, как будет выглядеть производство в будущем, надо уметь сегодня разглядеть новое, только еще нарождающееся, существующее в лабораторных разработках, первых макетах, неуклюжих опытных образцах, пока еще мало связанное с настоящим производством. И не только разглядеть это новое, но и оценить его значение и место, которое оно займет в ближайшем и более отдаленном будущем.

Фронт научно-технического прогресса сейчас имеет такую протяженность и продвигается с такой скоростью, что нет ни возможности, ни даже смысла пытаться побывать на всех его участках, даже если речь идет не обо всем производстве в целом, а только об отдельных его отраслях.

Единственный путь, который нам остается, — это выбрать одну из наиболее важных отраслей и попробовать охарактеризовать ближайшее будущее этой отрасли, определить главное направление, по которому идет ее развитие.

Марксизмом-ленинизмом научно доказано, что исторически исходным пунктом создания материально-технической базы социализма и коммунизма является крупное машинное производство.

Машиностроение — сердцевина такого производства, поставляющего ему необходимые орудия труда и обеспечивающего эффективное высокопроизводительное выполнение технологических процессов. Современные тенденции науки и техники показывают, что основным направлением в развитии орудий труда является последовательная замена машин, требующих ручного управления, автоматами.

Итак, автоматизированное машинное производство, автоматизация технологических процессов — вот та база, которая должна образовать прочный фундамент будущего коммунистического общества. Теперь мы добрались до одной из важнейших проблем научно-технического прогресса, на решение которой сейчас партия и правительство направляют большие средства и концентрируют усилия нашего общества.

Автоматизация — вот тот важнейший участок, на котором фронт научно-технического прогресса продвигается быстрыми темпами. Автоматизация уже глубоко проникла в самые различные отрасли производства. Сегодня существуют автоматизированные электростанции, нефтеперерабатывающие и химические заводы, автоматизированные участки. Только за первые два года девятой пятилетки в промышленности СССР внедрено более трех тысяч автоматических линий, проектируются, строятся и внедряются сотни и тысячи типоразмеров автоматических машин и оборудования, обрабатывающих металл, пластмассы, дерево, изготавливающих пищевые продукты, лекарства, папиросы, сигареты, спички, посуду — сотни, тысячи наименований изделий, которые во все расширяющемся ассортименте требуются в сферах производства и потребления.

Но для нас сейчас важно не столько убедить себя и читателя в том, что уровень автоматизации производства непрерывно возрастает. Главная наша задача состоит в том, чтобы вскрыть определенное противоречие, свойственное этому процессу, и указать пути его преодоления, по которым идет современное производство.

Десятки тысяч осин и елок поступают на лесопилки спичечных фабрик. И ежедневно вывозятся с фабрик вагоны ящиков, наполненных коробками спичек.

Автоматы делят бревна на чурки определенной длины, с помощью широких ножей «развертывают» чурку в бесконечную ленту, примерно так же, как раскручивают бинт, прессуют эту ленту стопками и рубят из нее так называемую соломку. Соломка должна быть пропитана специальным составом, чтобы спичка горела без тления; затем ее надо высушить, очистить, отполировать и отделить брак. Только после этого начинается процесс превращения соломки в спички.

Все это делают автоматы. А к моменту, когда спичка готова, другие автоматы изготавливают и подают к набивному автомату коробки. Можно сказать, что к коробку спичек на довольно долгом пути его изготовления не притрагивается рука человека, так же, как она не притрагивается к продукции хлебозавода-автомата, к пакету молока, коробке консервов.

Между сырьем и готовой продукцией выстраивается целый комплекс узкоспециализированных автоматов, автоматических линий, автоматического оборудования. Только благодаря этому вы можете в любом табачном киоске за одну копейку купить красивую коробочку довольно сложной конструкции (попробуйте присмотреться, как она устроена!), набитую пятьюдесятью спичками.

Но прежде чем воспользоваться преимуществами автоматизированного процесса, необходимо создать тот самый комплекс оборудования, который этот процесс обеспечивает. Конечно, можно представить себе узкоспециализированные заводы-автоматы, производящие только автоматы для производства спичек, и другие заводы-автоматы, которые выпускают только автоматы для изготовления сосисок, и третьи — только для конфетных автоматов и т. д.

Однако наивность такой картины машиностроительного производства очевидна с первого взгляда. Ведь спички и хлеб, газеты и книги, мануфактура, гвозди и электролампочки производятся ежегодно, ежедневно и ежечасно миллионами и миллиардами штук, экземпляров, метров и килограммов, причем конструкция этих изделий сравнительно проста и годами и десятилетиями остается неизменной либо меняется не очень существенно. В этих условиях строить для их производства автоматические линии, цехи, заводы-автоматы имеет прямой смысл. А машины и автоматическое оборудование, выпускающие подобную массовую продукцию, нужны в несоизмеримо меньших количествах, зачастую их приходится строить в единичных образцах или сериями в тысячи, сотни или десятки штук. И, кроме того, они, как правило, чрезвычайно сложны по конструкции, нередко состоят из тысяч и десятков тысяч деталей, «морально» очень быстро устаревают, в силу чего должны непрерывно совершенствоваться. Это, в свою очередь, неизбежно связано с изменениями их устройства, принципов действия и конструкции.

Чем шире внедряется в различные отрасли производства автоматизация, тем шире номенклатура необходимых для этого машин, автоматов и автоматических линий, устройств, приборов.

Ясно, что создавать для их производства узкоспециализированное оборудование бессмысленно. Если же для их проектирования, изготовления и модернизации пытаться использовать обычные универсальные методы, средства и технику, то производство автоматического оборудования потребует затрат таких средств, времени и квалифицированного человеческого труда, что «овчинка не будет стоить выделки».

В этом и состоит противоречие, свойственное широкому внедрению автоматизации. А разрешить его можно лишь единственным путем. Массовая продукция выпускается и будет выпускаться высокопроизводительными автоматическими и автоматизированными производствами, принципы создания которых уже становятся общепринятыми, традиционными. А оборудование для этих производств должно производиться с использованием новых, нетрадиционных методов и техники.

Эти методы и техника должны быть высокоэффективными, когда речь идет о производстве и обработке деталей и изделий, выпускаемых и единичными образцами, и малыми и большими сериями. Они должны быть готовы к быстрому переходу от производства одного вида продукции к другому виду, от деталей одного типа к деталям другого типа. Эти методы и техника должны совмещать в себе гибкость и приспосабливаемость обычного универсального оборудования, обычных токарных, фрезерных, расточных и других станков, требующих для своего обслуживания квалифицированных станочников, с точностью и производительностью автоматических машин, действующих без непосредственного участия человека.

За истекшую четверть века такие методы и техника также разработаны. Это методы цифровой автоматизации: машины, станки и оборудование с цифровым управлением.

Современный станок с цифровым управлением работает по программе, носителем которой обычно служат специальные магнитные ленты, примерно такие же, что используются в магнитофонах.

Невидимые глазу сигналы, записанные на эти ленты, управляют движением всех рабочих органов станка, движением резца, фрезы, заготовки. В результате этих движений производится обработка изделий.

Универсальные станки обычного типа можно сравнить с роялем. На нем можно исполнять самые различные произведения, но… нужен квалифицированный пианист. Станкам нужен токарь, фрезеровщик. Узкоспециализированный автомат можно сравнить с шарманкой, пусть самой высококлассной по исполнению. Она играет всегда одну и ту же мелодию. А станки с цифровым управлением — нечто вроде магнитофона. Чтобы его пустить в ход, нужна только программа — лента, несущая набор отметок. Станок «поймет» их и автоматически обработает соответствующее изделие. А если понадобится обработать другое изделие, то достаточно заменить ленту, установить новую заготовку, заменить инструмент.

Такой автомат действительно приобретает в значительной мере те свойства, которыми обладает система, состоящая из универсального станка и высококвалифицированного станочника, — приобретает универсальность. А производительность этого автомата несравненно выше — он не утомляется, не отвлекается, ему не надо «привыкать» или «переучиваться» при переходе от обработки одного изделия к обработке другого.

Цифровые методы автоматизации как нельзя лучше отвечают двум сформулированным ранее принципам. Они не только обеспечивают экономию дорогостоящего ручного труда, они обеспечивают удовлетворение все растущих требований к разнообразию продукции машиностроительного производства — разнообразию, которое, в свою очередь, диктуется все растущими потребностями в отношении разнообразия потребительских благ.

Станки и оборудование с цифровым управлением эффективно решают одну из важнейших задач автоматизации машиностроительного производства. Вот почему созданию этих систем уделяется такое внимание как у нас в стране, так и за рубежом.

У читателя может возникнуть естественный вопрос: а как быть с программами, откуда их брать?

Станки с цифровым управлением — детища электронных цифровых вычислительных машин ЭВМ. ЭВМ берут на себя львиную долю труда при подготовке программ, и только благодаря этому идея цифрового управления машинами могла быть воплощена в жизнь. Как участие человека в работе обычных станков сделало их универсальными, так «участие» электронных вычислительных машин сделало универсальными автоматы с цифровым управлением.

Четверть века назад была начата их разработка. Лет пятнадцать назад первый этап создания станков нового типа был более или менее завершен. В 1960 году во всем мире насчитывалось, вероятно, не больше 200–300 станков с цифровым управлением. В 1962 году в США находилось в эксплуатации 1500 станков с цифровым управлением, в 1964 — свыше 4000, в 1967 — 10 000, к настоящему времени свыше четверти всех выпускаемых станков оснащается системами цифрового управления. Эта картина широкого развертывания фронта работ в области цифровой автоматизации характерна не только для США и нашей страны, но и для ряда других высокоразвитых стран. Именно она и определила одно из важнейших направлений в области научно-технического прогресса за истекшую четверть века. Но, как ни много уже достигнуто в этой области, сделаны лишь первые шаги. Возможности методов и средств цифровой автоматизации не только не исчерпаны, их применение фактически только еще началось. Можно с уверенностью сказать, что в 2000 году инженеры и технологи на наше оборудование с цифровым управлением, на его современные возможности и широту использования будут смотреть примерно так же, как современные авто- и авиастроители смотрят на первые автомобили и аэроплан братьев Райт, то есть с доброй и насмешливой улыбкой.

Предстоящая четверть века будет характеризоваться в первую очередь гигантским количественным скачком в области производства станков и машин с цифровым управлением, расширением их типажа и номенклатуры. Станки типа так называемых «обрабатывающих центров», оснащенные целыми наборами режущего инструмента, включающими десятки резцов, сверл, метчиков, разверток и т. д., могущих без перестановки заготовки выполнить над ней по заданной программе десятки различных операций, высокоточные и высокопроизводительные станки для изготовления самых сложных деталей и изделий из легких сплавов и из высоколегированных сталей, для механической обработки, для газовой резки и штамповки. Подобное оборудование сейчас разрабатывается, уже имеется на производстве и будет строиться многими тысячами.

Но главное, конечно, не в этом количественном скачке, неизбежность которого очевидна сейчас.

Цифровая автоматизация, пусть пока очень робко, но уже захватывает самые различные звенья технологического процесса.

Технологический процесс машиностроительного производства — это не только обработка деталей. Это длинная цепь операций и действий, включающая самые различные этапы: и непосредственно разработку самого процесса, и выборы оптимальных режимов резания, и распределение припусков на обработку деталей, и контроль заготовок перед обработкой, и контроль обработанных деталей, и сборку изделий.

Сейчас выполнение многих из этих процедур требует применения человеческого труда — труда квалифицированного и в больших количествах. В ближайшей перспективе этот живой труд должен быть и будет заменен системами, действующими на «цифровых механизмах».

На нескольких примерах попытаемся показать читателю новые идеи, принципы их применения, которые сегодня разрабатываются и совершенствуются, а в недалеком будущем получат широкое применение в машиностроительном производстве.

* * *

Программу для станков с цифровым управлением считает ЭЦВМ. Все данные для подготовки программы сегодня задает человек. Первое, второе, третье, сотое изделие станок обрабатывает по одной и той же программе.

Хорошо, если человек может составить программу так, чтобы получить от станка максимум того, на что этот станок способен в отношении точности и производительности. Было бы хорошо, если бы программист и технолог знали, как будут деформироваться станок, инструмент и изделие в процессе обработки (а такие деформации происходят обязательно). Хорошо, если бы они смогли предсказать, как с течением времени будут изнашиваться резец, фреза или какой либо другой режущий инструмент (а износ инструмента происходит в процессе работы непрерывно). Хорошо, если бы им было известно, как по мере работы разогреваются узлы станка и каково в результате этого нагревания влияние температурных деформаций на результаты работы машины. Вот если бы они все это могли предвидеть и учесть в программе, тогда бы десятое и сотое изделие на станке было бы обработано оптимальным образом. Но ни технолог, ни программист всех этих подробностей не знают сегодня, не будут знать завтра, ни, вероятно, даже в отдаленном будущем. Да и особой необходимости в том, чтобы все это знать во всех подробностях, наверное, не будет.

Создающиеся сейчас так называемые самонастраивающиеся, или адаптивные, системы обеспечат работу станков в оптимальном режиме без вмешательства человека. Они будут уметь накапливать, обрабатывать и использовать информацию для достижения наилучших результатов. Системы специальных измерительных устройств и датчиков, собирающие данные о том, как протекает реальный технологический процесс, как деформируются станок, изделие, режущий инструмент, как изнашивается инструмент и как разогревается вся система, специальные вычислительные устройства, обрабатывающие эту информацию, дадут возможность автоматически корректировать ту исходную программу, которую автомат получил от технолога.

Другими словами, человек как бы задаст автомату цель. А как достичь этой цели, тот научится сам, с помощью искусственных органов чувств и цифровых механизмов. Только первое изделие из партии автомат обрабатывает по программе, заданной человеком. Потом, начиная с этого момента, он начнет накапливать и учитывать опыт работы, совершенствовать программу, обрабатывая второе, третье и последующие изделия с предельной точностью либо в максимальном темпе, либо с наивысшей экономичностью.

Естественно, что тот или иной из этих критериев, которым должен «руководствоваться» автомат в процессе работы, также задает человек. Но весь процесс поиска и настройки на оптимальную реализацию программы, вся та процедура, которая практически неосуществима традиционными методами, то есть на универсальных станках и с участием пусть даже высококвалифицированных операторов, будет выполняться в автоматическом режиме, обеспечивая высокие точности, производительность, экономичность.

Первые опыты по созданию и применению адаптивных систем цифрового управления станками уже проведены. Эти опыты показали высокую эффективность применения такого качественно нового вида оборудования. Несомненно, что в будущем оно получит широкое практическое внедрение.

Но вот изделие обработано по программе. Как убедиться в том, что оно обработано правильно, отвечает во всех подробностях чертежу, заданному конструктором?

Конечно, когда это изделие напоминает простой валик или шайбу, то задача может быть решена сравнительно просто. Если оно выпускается многотысячными, миллионными или миллиардными тиражами, то достаточно поставить специализированные высокопроизводительные контрольные автоматы; в других случаях выгодно обойтись универсальным измерительным инструментом.

Ну а как быть, если изделия обладают сложной конфигурацией, если они становятся все более разнообразными, требования к их точности все повышаются, а сроки изготовления сокращаются и если к тому же недостаточно измерить на этих изделиях 2–3 размера, а необходимо иметь картину точности обработки всех их поверхностей?

Применение традиционных методов контроля, предусматривающих изготовление специальных шаблонов, эталонов, привлечение высококвалифицированных контролеров сопряжены с большими затратами ручного труда, времени и средств, а строить специализированные автоматы для контроля таких изделий так же бессмысленно, как строить специализированные автоматы для их обработки.

Так наметилась еще одна качественно новая область применения техники цифрового управления — контрольные автоматы.

По принципу действия эти машины напоминают станки с цифровым управлением. Только вместо обрабатываемой заготовки на них устанавливаются измеряемые изделия, а вместо режущего инструмента — измерительный орган.

Технолог намечает на изделии все те участки, которые подлежат измерению; программист составляет соответствующую программу. Затем контролируемое изделие устанавливается в исходное положение, и автомат пускается в ход.

Измерительный орган скользит вдоль измеряемых поверхностей. Если эти поверхности выполнены неточно, измерительный орган, а за ним и приборы автомата регистрируют все отклонения. Как только вся программа «проиграна» — готов документ, зафиксировавший с высокой степенью точности всю картину обработки изделия.

Уже сейчас созданы и пришли на производство первые образцы контрольных автоматов с цифровым управлением. Они позволят значительно ускорить операции контроля самых сложных изделий и полностью исключить при этом субъективные ошибки человека, позволят обойтись без калибров, шаблонов и эталонов. Копии программ контроля можно будет рассылать по многим предприятиям, обеспечивая его единообразие и высокое качество.

Можно не сомневаться, что эти машины займут достойное место в области цифровой автоматизации машиностроительного производства.

Итак, самые различные станки, адаптивные системы, контрольные автоматы — агрегаты, оснащенные цифровым управлением. Но ведь их можно использовать не только порознь! Из них можно построить целые автоматические линии и комплексы. Такие автоматические линии будут качественно отличаться от автоматических линий традиционного типа, предназначенных для выпуска большими тиражами одних и тех же изделий. Линия станков, машин и другого оборудования с цифровым управлением, так же как и каждый отдельный ее агрегат, сочетает гибкость и приспосабливаемость универсального оборудования с точностью и производительностью специализированных автоматов.

Опытные линии станков с цифровым управлением уже построены. Представляется очевидной возможность включить в состав этих линий контрольные автоматы и адаптивные системы, значительно расширив тем самым уровень автоматизации машиностроительного производства и повысив его эффективность и качество. Перспективы внедрения линий и комплексов с цифровым управлением в различные отрасли машиностроения в ближайшую четверть века весьма широки и диктуются всем ходом научно-технического прогресса.

Автоматический комплекс с цифровым управлением может охватить не только процессы обработки и контроля изделий машиностроения.

Представим себе сборочный цех. Пусть здесь идет поточная сборка автомобилей (или других машин). Эта картина впечатляет своей ритмичностью: столько-то минут — автомобиль, еще столько же — автомобиль, еще — автомобиль, автомобиль, автомобиль… Однако она бывает «смазана» однообразием — с конвейера сползают автомобиль за автомобилем, ничуть не отличающиеся один от другого, ни одним из своих многочисленных признаков, ни единой деталью, ни цветом, ну абсолютно ничем. Получается это потому, что вся программа сборки определена на продолжительный срок.