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.