Заглянем в будущее - Семенов Николай Николаевич (читать книги бесплатно полностью без регистрации .txt) 📗
Но ведь это не обязательно. Определение программы сборки и выполнение заказов на автомобили можно поручить цифровой машине. Ей безразлично, запомнить ли заказ на тысячу автомобилей или на один. Кстати, ей нетрудно запомнить и все те особенности машины, на которых настаивает заказчик. И дальше весь процесс сборки направляется цифровыми механизмами. В соответствии с особенностями очередного заказа на конвейер подается то красный кузов, то синий, то обычная «обувь», то тропическая, то обычный радиоприемник, то повышенного класса… Одновременно с этими деталями и узлами идет номер заказа — собранная машина не обезличена, она уже имеет адрес назначения.
Вновь и вновь методами цифровой автоматизации реализуются тенденции, отвечающие закономерностям, требующим экономии живого труда и все расширяющегося разнообразия благ. Следующая четверть века будет наверняка знаменоваться еще более широким внедрением и развитием этих методов. И на этом дело не остановится.
«Вмешательство» цифровых механизмов в процессы сборки, о которых сейчас шла речь, касалось не основных операций, а вспомогательных, связанных с управлением скоростью главного конвейера, а также конвейеров, подающих на сборку узлы и детали: то синий, то красный кузов, простую или специальную резину и т. д. А непосредственно сборку автомобиля ведут люди. Поступает на сборку автомобиля кузов — они ставят его на шасси, выполняя при этом множество операций, разнообразных движений — быстрых и плавных, размашистых и мелких, сильных и мягких; поступают на сборку колеса — нужны наборы других движений.
Автомобили и самолеты, мотоциклы и велосипеды, радиоприемники и телевизоры, тысячи других машин, их узлов и агрегатов собирают люди. На процессах сборки заняты буквально миллионы людей. Эти процессы требуют, как кажется, чисто человеческих движений и до сих пор практически не автоматизированы. Вот где расходуется гигантское количество человеческого труда. На сборочных линиях и конвейерах этот труд узкодифференцирован. Сборщик может выполнять сложные движения, но, обслуживая одно и то же рабочее место, он от раза к разу их повторяет. Его труд поэтому однообразен и неинтересен. А кроме того, выполнение той или иной операции может быть сопряжено со значительными физическими напряжениями, и тогда труд сборщика оказывается не только неинтересным, но и утомительным.
Автоматизация сборочных работ — вот где резерв повышения производительности труда, необозримое поле приложения идей и методов автоматизации. Так что же, разве до сих пор специалисты не видели необходимости работать в этом направлении?
Конечно, видели! И настойчиво искали решения и средства, которые по своим возможностям и своей «квалификации» отвечали бы сложности и масштабам давно назревшей проблемы.
Токарь, фрезеровщик, шлифовщик — рабочие высокой квалификации; их главная задача — управление станком, обеспечение его точной и производительной работы. Но они должны также устанавливать на станок заготовку и снимать обработанное изделие. Многие изделия, детали и заготовки для них имеют значительный вес: 10–30–50 килограммов. Операции их обработки на станке могут занимать всего лишь несколько минут, и тогда загрузка и выгрузка перерастают в важную проблему.
Квалифицированный труд станочника можно сэкономить, заменив обычный станок станком с цифровым управлением. Об этом мы уже много говорили. Внедрение станков, адаптивных систем и контрольных автоматов с цифровым управлением, как мы уже знаем, — одно из генеральных направлений автоматизации машиностроительного производства. Становление этого направления заняло до сегодняшнего дня круглым счетом четверть века.
Но мы при этом ни одним словом не обмолвились о том, кто же будет обслуживать эти высококвалифицированные станки, контрольные автоматы, линии и комплексы? Кто будет устанавливать на них заготовки, снимать обработанные изделия, ставить и снимать их с контрольных автоматов, передавать со станка на станок? Одним словом, кто будет обслуживать оборудование, автоматизированное цифровыми механизмами по последнему слову техники. Сейчас это делают люди, и труд этих людей по мере того, как повышается уровень автоматизации, становится все менее интересным и более утомительным. А ведь универсальных станков с цифровым управлением, другого машиностроительного оборудования — миллионы, а в перспективе их число должно расти — удваиваться, удесятеряться.
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 выполняется машиной-молотом. Раскаленную тяжелую заготовку надо взять клещами, ввести в зону обработки, правильно там сориентировать, поворачивая после одного или нескольких ударов молота…
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, бoльшая 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.
