Парадокс автоматизации

Известна роль, которая отводится в нашей стране работам по комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, созданию роботизированных систем управления. Тем не менее создается впечатление, что автоматы входят в нашу жизнь медленнее, чем хотелось бы. Почему они не заменяют повсеместно людей? Почему не наступил еще их век? С этим вопросом наш корреспондент обратился к профессору МВТУ им. Н. Э. Баумана Г. Шаумяну. Вот что он рассказал.

Несколько лет назад писали, что техника — это архимедов рычаг, а автоматика — точка опоры; говорили, что автоматизация — единственный путь развития техники, столбовая дорога технического прогресса. Однако автоматизация производственных процессов оказалась делом куда более сложным, чем это рисовалось многим в ту эпоху, когда она еще только начинала выходить на историческую арену.

Двенадцатишпиндельный роторный автомат непрерывного действия

Бесспорно, ничто не может задержать победного шествия автоматов. Им принадлежит будущее. Без них не могут быть решены многие задачи сегодняшнего дня. И в то же время «столбовой дороги» в автоматизации не существует. Я думаю, нет даже и намеченной трассы, по которой можно было бы проложить эту дорогу. Дело в том, что автоматизации, как и всему новому, присущи противоречия. Они столь глубоки и серьезны, что в современной технике складывается поистине парадоксальное положение. Выход из него, конечно, существует. Но найти его, воспользоваться им далеко не просто.

Современная технология различает три основных вида производства: мелкосерийное, крупносерийное и массовое. Для первого из них пригодно универсальное, хотя и малопроизводительное оборудование с ручным управлением. На нем можно обрабатывать изделия многих типоразмеров. Практически автоматам здесь делать нечего. Их сфера — массовое производство. Именно оно породило современные высокопроизводительные станки, автоматы, полуавтоматы, автоматические линии.

В последние годы эта тенденция развития техники была главной. Серийный выпуск изделий оправдывал применение дорогостоящих, предельно автоматизированных, высокопроизводительных средств производства. Но лишь при условии, что продукция выпускается ими в течение достаточно длительного срока, иначе стоимость оборудования не окупится.

Однако срок службы техники определяется нынче не долговечностью машин, а многими, быстрорастущими требованиями к качеству продукции и даже к ее назначению. Можно было бы, например, наладить массовый выпуск металлорежущих станков определенного типа с помощью автоматических линий. Но на них невозможно непрерывно совершенствовать качество продукции — станки будут одними и теми же. Другое дело фирма, производящая их на обычном оборудовании. Потребитель же предпочитает купить пусть и дорогую, но зато более совершенную технику, нежели детище автоматики, остающееся неизменным в течение многих лет.

Особенно заметны противоречия между быстрым моральным устареванием продукции и необходимостью длительное время изготавливать с помощью автоматов одинаковые образцы. Трудности возникают при изготовлении предметов массового потребления — обуви, одежды, бытовой техники, даже мебели, то есть там, где смена образцов диктуется еще и модой. В то же время с точки зрения хозяйственника эти изделия выгодно производить именно с помощью автоматов, по раз навсегда или, во всяком случае, надолго утвержденным образцам. Но потребитель хочет иметь модную одежду, современную мебель, самые совершенные телевизоры...

Как видим, именно там, где технология позволяет широко использовать автоматы, экономика ставит рогатки.

Учтите, что явление, о котором я тут говорю, сравнительно новое: только сейчас, в условиях развернувшейся научно-технической революции, сроки обновления продукции оказались меньшими, чем сроки службы автоматов, чем время, в течение которого затраты на них успевают полностью окупиться. Вот почему те мерки, те критерии, с которыми мы подходили к оценке перспектив автоматизации еще совсем недавно, сейчас оказываются непригодными, устаревшими.

Противоречия, о которых идет речь, носят диалектический характер. Опасно и вредно не замечать их, не считаться с ними. Но автоматы — не застывшие системы. Они развиваются, совершенствуются, приспосабливаются к новой ситуации. И то, что непреодолимо встает на пути одних, не может помешать внедрению других. Принято говорить о различных поколениях вычислительных машин. Видимо, с неменьшим правом следует говорить и о поколениях автоматов.

Новое автоматизированное оборудование будет приспособлено к производству быстросменной продукции. Оно, таким образом, совместит в себе универсальность станков с ручным управлением и высокую производительность нынешних обычных автоматов. Срок службы такого оборудования не будет ограничен временем «жизни» той или иной модели телевизора, марки станка. Поэтому затраты на организацию нового производства успеют полностью окупиться.

Эти черты уже сегодня присущи автоматам с программным управлением (ЧПУ). Наряду с полностью автоматизированным циклом работы такие машины могут переходить на выпуск других видов изделий — достаточно лишь сменить программу, технологическую оснастку. Станки с программным управлением не только обрабатывают изделия без непосредственного участия человека, попеременно подводя нужные инструменты, но и предусматривают их автоматическую смену. Примером может служить центр, созданный недавно в ГДР. Гигантская машина, оснащенная магазином на 138 инструментов, способна обрабатывать крупные детали любых типоразмеров по заранее заданной технологии.

Но и эта машина несовершенна — обработка изделия на ней производится последовательно, многими инструментами. Технологический цикл долог. Более перспективны такие автоматические линии, где во всех позициях идет одновременная обработка нескольких изделий. Одно за другим они сходят с линии в законченном виде.

Зона обработки с вращающимися супортами

Уже сейчас необходимо создавать и осваивать образцы автоматически переналаживаемых линий. Им, видимо, принадлежит будущее.

Ныне научно-технический прогресс неотделим от автоматизации производственных процессов. Задача эта, несомненно, не из легких. Но ведь именно поэтому для ее решения нужно мобилизовать огромные материальные средства, сконцентрировать усилия тысяч специалистов.

Так, если срок службы, скажем, такой-то автоматической линии составляет 10 лет, а срок ее окупаемости тоже равен 10 годам, то коэффициент экономической эффективности будет нуль. Внедрение такой техники, очевидно, не даст никакой прибыли. Расчет должен показать, в каких случаях, на каких участках выгодно ставить автоматизированные станки и линии, а где это дорогостоящее оборудование применять нецелесообразно.

Еще один немаловажный аспект. Автоматизация, позволяющая рабочему обслуживать все большее количество станков, приносит меньшую и меньшую прибыль, экономит все меньше и меньше труда. Поясню. Допустим, в цехе трудятся 100 станочников. Пусть ценой некоторых затрат на автоматизацию операций удалось сократить число рабочих вдвое. Экономия труда оказалась большой. Следующий шаг — уменьшение количества рабочих с 50 до 25 — обойдется уже гораздо дороже. Экономический же эффект будет меньшим, чем вначале. Автоматизация — это процесс, характеризующийся убывающей эффективностью, так как с увеличением числа машин, обслуживаемых одним рабочим, рост экономии труда замедляется, а материальные затраты растут.

Итак, экономика, экономический расчет определят, где выгодно использовать имеющиеся сегодня в распоряжении технологов и инженеров автоматические станки и машины, а где от них следует воздержаться до тех пор, пока не будут созданы автоматы с продленным сроком службы.

Скажем, конструирование и внедрение автоматизированных линий для переработки пищевого сырья, выполнения операций по разливу, расфасовке, упаковке товаров и т. д., подобно линиям в текстильной промышленности, требуют значительно меньше затрат, чем соответствующее оборудование в машиностроительной или химической промышленности. А ведь, когда шла речь о коэффициенте экономической эффективности, мы имели в виду отношение: соразмеримость срока службы к сроку окупаемости. Но если стоимость оборудования невысокая, то сокращается и срок окупаемости, то есть уменьшается знаменатель дроби, выражающей коэффициент экономической эффективности.

Есть и другое соображение. В легкой и пищевой промышленности велик удельный вес подсобных работ — возьмите ту же упаковку или расфасовку. Появление в этих условиях автоматической линии означает высвобождение, экономию огромного количества рабочей силы, резкое повышение производительности труда.

Токарный станок попутного точения ЕТ-50

Одним из путей повышения эффективности автоматизации является стандартизация и унификация ее средств, а также узлов и деталей самих машин. Это повысит производительность общественного труда, улучшит качество продукции. В этом направлении ведется большая работа. Например, на кафедре МВТУ им. Н. Э. Баумана разрабатываются новые технологические процессы, на базе которых в содружестве с московским станкостроительным заводом им. Серго Орджоникидзе и Ереванским станкозаводом имени Дзержинского созданы высокопроизводительные станки ЕТ-50, ЕТ-50А, МР-506. Разработан многопозиционный автомат принципиально новой конструкции для наружной токарной обработки. В отличие от существующих автоматов подобного назначения в новом станке отсутствуют токарные суппорты, распределительные валы, механизмы поворота и фиксации шпиндельного блока. При той же потребляемой мощности, как у автомата 1265ПМ-6, новый станок обеспечивает высокую надежность и исправность в работе, его производительность в 5 раз выше, а занимаемая площадь в 6 раз меньше в сравнении с этим автоматом. Сто таких станков позволяют сэкономить 5 тысяч тонн станочного металла и дают экономию свыше 8 миллионов рублей. Этот автомат готовится к выпуску на Киевском заводе станков-автоматов имени Горького. А теперь можно подвести итог. Перед автоматизацией — широкое поле деятельности. Но если заглянуть в недалекое будущее, то станет ясно, что современные узко специализированные автоматические станки и линии не смогут решить всех задач. Поэтому уже сейчас нужно вести работы по созданию принципиально новых автоматов. А сделать этого нельзя без новаторов — ученых, инженеров, конструкторов, рабочих — короче, всей нашей передовой научно-технической общественности, от активности которой во многом зависит успех дела. Вынашивать новые идеи, исследовать их, испытывать новые образцы машин, непрерывно идти вперед — вот общее требование научно- технической революции, обращенное ко всем нам — творцам техники завтрашнего дня.

НТО-СССР 1971 год