Техника - молодёжи 1964-11, страница 38

ДИАЛЕКТИКА

ЧТО ТАКОЕ МАШИНА?

Вряд ли в истории техники найдется такое десятилетие, в течение которого ответ на этот, казалось бы, элементарный вопрос претерпевал бы столь необычные изменения. Еще лет десять назад мы определяли машину как «искусственное устройство, создаваемое человеком для замены его производственной функции с целью повышения производительности труда и его облегчения». Этому определению соответствовало разделение всех машин на три основных класса: энергетические, транспортные, технологические.

Сегодня же машины заменяют не только производственные, но и интеллектуальные функции человека, а в некоторых случаях — и физиологические. И в самом деле, появились контрольно-управляющие машины и устройства; математические — выполняющие различные логические операции; и, наконец, кибернетические, заменяющие подчас отдельные органы человека (машины для опознавания образа, протезные устройства, искусственные сердце, почка и т. д). Таким образом, к трем уже имеющимся классам машин прибавилось еще три: контрольно-управляющие машины, логические машины, кибернетические машины и устройства.

И сегодня на вопрос «что такое машина?» придется давать уже несколько видоизмененный ответ, а именно: это «искусственное устройство, создаваемое человеком для замены его производственных, интеллектуальных и физиологических функций с целью повышения производительности труда и его облегчения». Надо ли говорить, какие грандиозные события в жизни машины стоят за этим «небольшим добавлением».

ГЛАВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ И ГЛАВНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ...

Однако приведенная нами классификация машин весьма условна. Более того: она не отражает главного направления современной научно-технической революции в производстве. Ведь дело не в том, что качественно изменилось само понятие машины (хотя это, безусловно, интереснейший факт!), а в том, что осуществляется переход от ОТДЕЛЬНОЙ МАШИНЫ К АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ МАШИН. Причем такая система представляет собой совокупность неразрывно связанных энергетических, транспортных, технологических, контрольно-управляющих и логических машин или отдельных узлов и блоков. Создание автоматических систем — вот цель, к которой мы должны стремиться, решая задачи полной автоматизации производственных процессов.

Но, подходя к этой задаче, мы сталкиваемся с одним сложным диалектическим противоречием. С одной стороны, автоматические системы усложняются и специализируются, причем экономичность этой дорогой техники зависит от неизменности выпускаемых изделий и многотнражности. С другой стороны, технический прогресс требует постоянного обновления видов продукции. Как быть?

Противоречие можно устранить, создавая маневренные автоматические системы, способные быстро и экономично переключать производство на выпуск новых видов изделий. Принципиальное решение найдено. Остается ответить на один вопрос: а как же создавать эти самые маневренные автоматические системы, по каким путям вести поиск?

СКОЛЬКО НАУК СОЗДАЕТ МАШИНУ?

Для того чтобы добиться высокой маневренности автоматического производства, нужны: соответствующая конструкция самого изделия, оптимальная компоновка автоматических линий, рациональные системы управления.

Поиск оптимальных вариантов производственных процессов требует их математического описания и моделирования, что зачастую приводит к разработке новых процессов, принципиально отличных от прежних. Но на помощь приходят не только математика, электроника и механика. Теория проектирования машин-автоматов сегодня берет на вооружение такие науки, как- физика и химия, все шире внедряются аналитические методы, в частности — методы теории информации. Информационный подход позволил четко сформулировать понятие термина «автомат», расклассифицировать автоматы по

34

МАШИНЫ

И. АРТОБОЛЕВСКИЙ, академик

существенным признакам, связанным с числом потоков информации и с методами их использования, увязать методы теории машин-автоматов с общими методами теории автоматического управления. Все это позволяет рассматривать автоматы как сложные комплексы механических, электрических, электронных, пневматических и гидравлических систем.

Огромные перспективы открываются в связи с идеями создания обучающихся машин, которые должны воспроизводить заданную программу, накапливая опыт и оптимизируя параметры технологического процесса.

Или, например, самонастраивающиеся системы применительно к машинам-автоматам. Эти системы обладают свойством автоматически корректировать расчетную программу, компенсируя теоретические погрешности.

Однако далеко не все науки, стоящие у колыбели современной и будущей машины, совершенствуют ее непосредственно. Иногда этот процесс идет значительно шире и глубже. Вот, скажем, химия. Применение новых материалов и процессов в машиностроении приводит к прогрессивной технологии изготовления изделий: к созданию автоматов, имеющих совершенно новые структурные, кинематические и динамические особенности. В некоторых случаях внедрение химических методов в обработку отдельных материалов и объектов позволит исключить многие промежуточные операции раскроя и механической обработки, характерные для традиционного машиностроения. А это опять-таки изменит структурные, кинематические и динамические характеристики машин-автоматов и автоматических линий.

Не меньшее влияние на машиностроение окажет и использование новых достижений физики — мощные генераторы света для обработки материалов, эффект взрыва для получения заданной формы, полупроводниковые вентили для замены передаточных механизмов и т. д.

Но для того чтобы с помощью электронных цифровых машин решить полностью задачу синтеза автоматов, имеющих оптимальные параметры, нужно преодолеть и еще один рубеж: разработать алгоритмы технологических процессов и процессов проектирования. Значит, необходимо математизировать эти процессы, создать методику оптимального решения основных задач, связанных с проблемой синтеза машин-автоматов и автоматических линий. А сделать это можно лишь с помощью быстродействующих вычислительных машин.

Итак, в машинном царстве идет бурный процесс научно-технической революции. Революции, которая лишь для далеких потомков наших будет некоей «точкой», «скачком», но которая для нас, очевидцев, современников и участников этой революции, именно процесс, еще ожидающий своего завершения. Тем не менее уже сегодня мы с известной степенью точности говорим об основных тенденциях этого процесса, об их практическом выходе и, что, пожалуй, самое главное, о наших задачах и перспективах. Ведь несмотря на то, что научно-техническая революция в производстве охватывает поистине грандиозную сферу — гигантскую армию специалистов, сотни проблем, целые науки, этот процесс ни в коей мере не является «неуправляемым».- Более того: поднимаясь на качественно новую ступень, машина позволяет человеку ставить все более и более сложные задачи, решать их наилучшим образом и тем самым строить научно обоснованную и нужную нам перспективу развития техники.

Главное, о чем хочется сказать в заключение, — машина перестала быть устройством, лишь потребляющим энергию и выпускающим продукцию. Сегодня она еще и обрабатывает необходимую для производственного процесса информацию, то есть выполняет функцию, которая до сих пор выполнялась самим человеком. Это обстоятельство не только позволяет во много раз увеличить темпы технического прогресса, но и открывает машинам дорогу практически во все мыслимые области человеческой деятельности. Уже сегодня машина принимает участие, помимо производства, в сложнейших вычислительных работах и в проектировании, она вторгается в самый процесс обучения человека, ставит диагноз заболевания, берется на вооружение метеорологами, искусствоведами, лингвистами, представителями военной науки, экономистами... Сегодня машина — качественно новая машина — начинает входить в жизнь города, дома, квартиры, в жизнь каждого человека — в быт.