"Рим"-СССР и варварская РФ: 1984 и 2017-й
Сегодня пропагандоны заверещали о новом подъеме промышленности в РФ. Вот интересно: налоги - удушающие, население нищает (спрос сужается), кредиты - недоступны, а производство почему-то растет? При падении инвестиций в основные фонды? И при том, что оборудование заводов РФ изношено.
Читаем:
О производительности труда - http://kommersant.ru/doc/3195494
"...Об износе основных фондов, от машин и оборудования до зданий. Оказывается, ситуация сегодня еще хуже, чем была перед началом рыночных реформ 27 лет назад: если в 1990-м степень износа составляла 35,6 процента, то в 2014-м - уже 49,4! Советское производственное наследство давно "проедено", но и то, что было закуплено или построено в новые времена, уже устарело и почти не обновляется. В 1990-м так называемый коэффициент обновления основных фондов составлял 6,3 процента, а к 2014-му он упал до 4,3 процента. Нам далеко даже до советских показателей: на излете Советского Союза средний возраст оборудования увеличился с 8,5 до 12 лет, и уже тогда все ломали голову, что с этим делать. Сегодня голову никто не ломает - на ситуацию просто махнули рукой".
Производство отечественных обрабатывающих центров:
Это - "поднявшаяся с колен" Расея. А вот что было в "отсталом" СССР по состоянию на 1984 год. Тогда наша страна стояла на 2-м месте в мире (после Японии) по производству промышленных роботов и по их разработке. Каждый 4-й промробот СССР делали в Москве. Привожу отрывки из книги "Наш коллега - робот" Владимира Бусленко, 1984 год. Читайте - и помните, что всего этого больше нет. Все разрушили недоноски-монетаристы, "реформаторы общего профиля". Тот, кто молод - узнайте, что было у нас еще недавно. Ибо теперь Москва плодит не промышленных роботов, а казнокрадство и двуногих уродов. Пополам с системами распилов и откатов...
(Примечание для круглых постсоветских идиотов: я не идеализирую СССР и не призываю возвращать штурмовщину, вал, дефицит и маразматического Брежнева. Здесь речь идет о том, что можно было развить в рамках вполне рыночных корпораций в условиях реформированной по-человечески страны).
…Сегодня более ста тысяч потомков кибернетических игрушек трудятся на предприятиях во многих странах мира. Тысячи промышленных роботов эффективно работают на Волжском и Камском автозаводах, на ЗИЛе и ВЭФе, на Петродворцовом часовом заводе…
… В 1950 году в СССР создан первый завод-автомат, который выпускал автомобильные поршни. В конце 50-х годов разработаны станки с числовым программным управлением, а в середине 60-х годов - программные станки с автоматической сменой инструмента, так называемые обрабатывающие центры. Несмотря на кажущуюся или фактическую примитивность подобных автоматов, они чрезвычайно широко распространены. Они полностью утратили сходство с человеком, и поэтому их не относят к роботам, хотя в принципе это тоже роботы. Такой обрабатывающий центр имеет специальный магазин барабанного типа, как у револьвера, где хранятся многочисленные инструменты, которые могут понадобиться в работе…
… В июле 1965 года в Москве был созван первый симпозиум по теории и принципам устройства манипуляторов. Симпозиум открывался докладом А. Кобринского и Ю. Степанова, освещающим основные проблемы теории манипуляторов.
В 60-х годах практические модели подобных устройств разрабатывали многие специалисты нашей страны. В 1968 году в Ленинградском политехническом институте имени М. И. Калинина при участии ученых Ленинградского института авиационного приборостроения и Института океанологии АН СССР была создана модель робота для проверки возможностей ее использования при глубоководных работах. В это же время были начаты работы по созданию промышленных роботов с так называемым числовым программным управлением (ЧПУ). В 1971 году уже функционировали первые опытные образцы: универсальный манипулятор УМ-1, созданный под руководством П. Белянина и Б. Родина, робот "Универсал-50" под руководством Б. Сурина, а также робот УПК-1 под руководством В. Аксенова.
Манипулятор УМ-1 был первым отечественным роботом, применяемым на серийных предприятиях нашей страны. В 1972-1973 годах впервые в СССР было освоено серийное производство промышленных роботов УМ-1.
… Существуют и оригинальные профессии роботов, например роботы-пекари. В Москве на 10-м хлебозаводе впервые в стране включился в работу такой необычный пекарь-робот.
...В цехе, где берет начало несколько хлебных "рек":
"ржаная", рядом "бородинская", дальше "орловская", - собран автоматизированный комплекс, положивший начало еще одному потоку хлеба - "новоукраинскому". Здесь нашел свою первую трудовую вахту робот, созданный, как и комплекс, коллективом ремонтно-механического комбината Управления хлебопекарной промышленности Мосгорисполкома в содружестве с новаторами завода.
Оператор проверяет температуру в печи. Приборы показывают: термоагрегат готов принять формы с тестом. Включен пускатель, и многочисленные узлы сложного комплекса пришли в движение. Форсунки спрыснули масляной эмульсией формы. Послышался щелчок реле, и конвейер с формами мгновенно остановился.
Этого момента, казалось, и ждал робот. За четырнадцать секунд он заполнил тестом двадцать форм и дал команду передвинуть конвейер. Снова положил в новые формы точно отмеренные куски теста, и снова - команда конвейеру.
Прошло два часа, из печи показались первые буханки хорошо выпеченного "роботического" хлеба. "Внедрение технических новинок даст заметный экономический эффект, - говорит директор комбината. - На тех же производственных площадях выпуск хлеба увеличится на десять тонн в сутки, сократится расход растительного масла, улучшатся условия труда".
Чем отличаются алмазы от бриллиантов? Ответ на этот вопрос знает робот, который трудится на смоленском производственном объединении "Кристалл". Именно этот коллектив одним из первых в стране начал пробовать на шлифовке алмазов механические приспособления, а теперь подключил к этому делу и роботы.
Нелегко, однако, было научить робота превращать алмазы в бриллианты. Ведь для того чтобь! небольшой светлый камешек, как говорится, "заиграл", нужно придать ему определенную правильную форму, а затем нанести на камешек несколько десятков граней.
Но не просто нанести, а открыть в камне заложенную гармонию и красоту! Да доступно ли подобное роботу?
Пока нет! Для начала специалисты поставили себе задачу поскромнее использовать робот на черновых операциях, то есть на наиболее нетворческих, занимающих тем не менее от 80 до 90 процентов общей трудоемкости при превращении алмаза в бриллиант.
Остальные проценты - это уже в прямом и переносном смысле ювелирная работа, здесь без человека не обойтись.
"Занялись мы внедрением манипуляторов сначала на предварительной шлифовке, - рассказывает генеральный директор объединения И. Судовский. Правда, никто нам этой работы не планировал, а значит, и не финансировал. Такое уж воспитание у наших инженеров: не могут они равнодушно смотреть на ручной труд, пусть даже самый высококвалифицированный, да и дефицит рабочих рук заставил нас искать им замену".
С одним из мастеров своего дела - огранщиком бриллиантов с двадцатилетним стажем В. Карпачеповым - мы встретились на рабочем месте. О манипуляторах он самого высокого мнения. Да и как не быть ему довольным? Ведь еще не так давно и он, как и многие его товарищи, работающие пока без "механических рук", то и дело подносили к глазам ограночное приспособление, через лупу проверяли геометрию, сверяли размеры, теряли на это время, быстро уставали...
Совсем по-иному сейчас: вставил в руку роботу камешек, нажал кнопку - и пошла шлифовка. Рукам же остается чистая, приятная работа - доводка бриллианта до нужных кондиций.
Сейчас только в смоленских цехах "Кристалла" трудятся 380 электромеханических роботов третьего поколения…
… И вот появился первый проект робота-шахтера. Его двенадцать резцов движутся по забою, снимая уголь уже по всей кромке пласта. Непрерывную подачу агрегата в забой осуществляют части секций крепи, которые в данный момент подпирают кровлю. Оставшиеся ни во что не упираются, а подтягиваются вслед за комбайном.
Догнав его, крепи занимают рабочее положение и теперь сами толкают систему. Затем наступает черед шагать другим опорам, домкраты которых раньше были основным держателем. И так далее. Получается, что крепь движется в забое, как червяк в грунте, непрерывно продвигаясь вперед.
Таким агрегатом, высвободившим труд многих горняков, управляет всего один человек, да и тот переместился в штрек, куда вынесен пульт управления.
Это в общих чертах идея робота-шахтера. Однако прежде, чем она стала реальностью, предстояло рассчитать ее конкретные узлы, "привязать" их параметры к условиям забоя. Ведь пласт имеет сложную, порой весьма искривленную конфигурацию, в которую должен вписаться умный агрегат. Кроме того, ему необходимо двигаться в пласте с заданной скоростью по определённой траектории.
Но вот появились и первые успехи: "Мировой рекорд добычи из крутых пластов! С помощью робота-шахтера АК-3 выдано на-гора 2595 тонн в сутки".
Агрегат зарекомендовал себя отлично. Он может заменить работу восьми участков шахты численностью 450 человек.
Его изобретатель А. Долинский стал победителем Всесоюзного конкурса Минуглепрома СССР, создав лучший проект безлюдной выемки. Появился приказ о серийном изготовлении АК-3 на Киселевском машиностроительном заводе. В 1980 году право на изготовление агрегата приобрела одна из западногерманских фирм.
Агрегат А. Долинского - первое поколение роботизации подземных работ. Пока еще при АК-3 должен, правда, в штреке находиться человек. Но конструктивные особенности агрегата таковы, что он близок к тому, чтобы стать истинным роботом. Прежде всего ему необходимо очувствление для определения границы "порода - уголь". Здесь самым перспективным считается изотопный метод, позволяющий вести анализ границы с помощью радиоактивного излучения.
Очувствление роботу-шахтеру необходимо еще и потому, что обстановка в забое меняется практически каждую минуту: может измениться угол наклона пласта, прорваться вода или обрушиться свод. Чтобы робот мог ориентироваться в любой ситуации, следить за тонкостями процесса, ему нужен телеглаз. Но электроаппаратура, в том числе и телевизионная в традиционном исполнении, для шахт неприемлема: она взрывоопасна.
Здесь вполне подойдут гибкие световоды. Обрабатывать информацию от датчиков и управлять всем процессом работы станет микро-ЭВМ, вынесенная из опасной зоны в штрек. А свяжут компьютер с агрегатом те же световоды.
Разработка всех этих средств управления намечена программой Минуглепрома СССР по созданию и внедрению автоматических манипуляторов (промышленных роботов). Естественно, агрегат А. Долинского только часть этой обширной программы. В ней также предусмотрено освоение в 1990 году серийного производства многих видов добычного и проходческого оборудования с автоматическим управлением. Кроме того, будут выпущены манипуляторы и для вспомогательных операций: транспортировки, погрузки и разгрузки угля.
И наконец, две шахты к 1990 году станут шахтами будущего: управление здесь полностью передадут автоматике…
… Но вот появился и робот-рудокоп, уже не просто перфоратор, а целая система, которая автоматически "прицеливается" в стену штрека, предварительно датчиками нащупав его верхнюю кромку. Разводит буры на нужные расстояния друг от друга. Процесс бурения контролирует мини-компьютер "Электроника-60". Он реагирует на крепость породы, ведь она часто меняется по мере углубления бура, регулирует число оборотов, усилие подачи бура, дает команды на переход от вращательного к ударно-вращательному способу сверления.
Программой предусмотрены специальные меры против заклинивания и поломки бура. Производительность повышается в три-четыре раза, условия труда, естественно, улучшены, человеку остаются лишь функции наблюдателя.
Рабочий макет такого робота создан и испытан. Это первый представитель первого поколения шахтных роботов-рудокопов. Он наделен гибкой программой, действует в забое сообразно обстановке. Человеку остается контролировать его труд на расстоянии, ремонтировать и, наконец, совершенствовать.
Сейчас этот робот проходит полупромышленные испытания, после чего будут изготовлены промышленные образцы. Организаторы проекта с самого начала расчленили технологическую цепочку на отдельные звенья.
Каждое звено разрабатывается самостоятельно. Для бурения - свой робот, для погрузки руды - свой, для учета и контроля рудодобычи - свой. Целая бригада роботов. Они должны зарекомендовать себя на деле.
После очередного взрыва требуется погрузить и вывезти куски отломанной породы. Наибольшая опасность подстерегает человека в забое именно в этот период.
Задача: с помощью робота полностью автоматизировать погрузку и вывозку руды. Разработчики уже демонстрируют лабораторный макет такого робота второго поколения. Это колесная тележка с ковшом, снабженная телекамерой. Граница груды камней на экране отображается сплошной линией. Она дает иной отсвет, чем окружающие пол и стены. Информация обрабатывается бортовым компьютером. Определяется расположение взорванной массы в забое, ее конфигурация. Тележка сама подъезжает к камням и начинает погрузку в бункер. Загрузившись, уезжает из забоя. Вместо телекамеры разработчики попробовали установить инфраприемник, выяснилось, что температура взорванной массы выше пола и стен штрека, значит, стоит попробовать ориентироваться по тепловому излучению. Выигрыш несомненный, телекамера, как и человек, не видит в пыли, которая поднимается после взрыва. Приходится ждать. А инфраглазу эта пыль не помеха.
У шахтного робота давно не стало противников.
А у директора института Ш. Болгожина новые заботы.
Найден полигон - давняя мечта директора. До сих пор все испытания проводили в действующей шахте. У шахтеров план, а тут ученые со своими поделками мешают.
Теперь будет иначе. В сотне километров от Алма-Аты, возле Копчегайской плотины, ученым дали несколько гектаров каменистой местности. Испытания и доводки роботов будут проводиться там. Только потом готовый робот придет в шахту…
… Вот несколько фактов. На Украине уже прошел испытания автоматический свеклоуборочный комбайн.
Агрегат уверенно двигается вдоль грядок, хотя его ведет не человек, а робот - специальная следящая система. Аналогичная машина создана для уборки хлопчатника. Уже работают полностью автоматизированные теплицы и системы орошения, включающие климатроны - установки искусственного климата в зависимости от погодных условий.
Появился и робот-колхозник, хотя телосложением он совершенно непохож на человека и с виду кажется неказистым и неуклюжим, но впечатление это обманчиво.
В отделе робототехники Московского института инженеров сельскохозяйственного производства по инициативе члена-корреспондента ВАСХНИЛ, заместителя министра сельского хозяйства СССР Б. Рунова для него выбрали профессию животновода. А чтобы ею овладеть, нужны мобильному автономному роботу немалая сноровка и ловкость.
Именно на эти качества первенца животноводческой робототехники особенно обращал внимание начальник отдела В. Васянин. Трудно представить, как, например, станет какой-то металлический шкаф ухаживать за живой коровой. Все-таки ферма не цех, где роботу достаточно выполнять заданный набор механических движений. Тут будут рядом с ним беспокойные животные со своим нравом, привычками, капризами. Чтобы к ним приноровиться, нужна еще и элементарная сообразительность, а у созданного первенца-робота даже головы нет. На месте ее в верхней части "шкафа" поблескивают линзы телеобъективов.
Переключены клавиши на пульте управления - робот оживает. Сигнал "действовать" он получает от мини-компьютера, скрытого в его механическом корпусе.
Вот он бойко покатился по комнате. Хоть всех присутствующих при демонстрации и предупредили, что он никогда не заденет живое существо, человек невольно отступает в сторону, когда мимо проезжает металлический корпус 185-сантиметрового роста. Робот быстро и аккуратно объехал столы, стулья. Целенаправленно устремился в угол комнаты, где стояло ведро. Резиновые пальцы подцепили ведро за край, другая рука опустилась на дно, к тряпке. Взаправду должен бы он вымыть стены каустиком - ведь именно им дезинфицируют фермы. Пока же обходится он обычной водой. Похожие на щупальца руки плавно, быстро, круговыми движениями моют стены. Скованности в действиях машины не чувствуется. У каждой руки восемь степеней свободы. А проще - поворачиваются и сгибаются в любую сторону. Двигается вокруг своей оси и верхняя часть "тела".
Такая мобильность позволяет роботу выполнять все обязанности скотника. Он умеет накормить животное, проверить, все ли животные здоровы, может следить за температурой и влажностью воздуха на ферме, взвешивать, маркировать свиней или коров, переводить их в другое помещение.
Чтобы робот смог это сделать, для него пришлось разработать подсистемы распознавания образов, множество сенсорных органов, гибкую память и многое другое. Кстати, конструкторы применили впервые для памяти видеомагнитофонную ленту, благодаря чему робот научился сличать образы разных животных и даже одних и тех же, но в разные периоды роста.
Конструкторам пришлось немало сил отдать сельскохозяйственной подготовке, изучить нрав животных, их физиологию и биомеханику. Они с секундомером следили за скоростью передвижения свиньи и коровы, узнавали, как далеко они могут отставлять ногу вперед и в сторону, определяли, с какой силой нужно брать в руки поросенка или теленка, чтобы не повредить ему.
Но вот он появился на свет. И начались новые проблемы: оказалось, все предусмотреть заранее просто невозможно. В первый же "выход в свет" на объектив телекамеры - глаз робота - села муха, и он ослеп.
Пришлось делать устройство, имитирующее действие человеческого века.
Когда робота впервые ввели в загон к свиньям, они отъели у него резиновые части кистей рук. Видимо, животных чем-то привлек их запах. Значит, следовало придумать что-то, что заменило бы роботу железы, выделяющие защитный аромат.
А как должен вести себя робот в конфликтной ситуации, например, когда дерутся быки?
"Что вы делаете в это время?" - спрашивали инженеры у опытных животноводов.
"Убегаем", - полушутя отвечали те.
Робот не должен знать страха. И его создатели стали искать аналог поведения человека в сходной ситуации. Кто-то вспомнил, как в деревне задир-собак разливают холодной водой. Роботу вручили в руки брандспойт. Ледяная струя успокоит разгоряченных животных.
Разработаны принципы построения роботов и робототехнических комплексов для разных отраслей сельского хозяйства: растениеводства, хлопководства, овощеводства в закрытом и открытом грунте и других. Есть проекты роботов для технического обслуживания и малого ремонта автотракторной техники, например проект робота-заправщика. Двадцать четыре модификации спроектированной в отделе техники позволили бы заменить весь парк машин и механизмов, который сейчас занят в сельском хозяйстве страны.
Однако, чтобы робот-животновод стал реальностью, необходимо не только изготовителям, но и потребителям быть заинтересованными в его внедрении. Готовы ли колхозы дать такому роботу посильную работу? Где его следует применить в первую очередь?
Вот что думает по этому поводу председатель одного из передовых в Волынской области колхоза "Имени XXVI съезда КПСС" Е. Вощук. "Внедряя роботов, следует прежде всего думать о людях. В сельскохозяйственном производстве еще много не только тяжелой, но и вредной и даже опасной работы. Это - уборка навоза, работа с химическими удобрениями и гербицидами.
Вот куда бы в первую очередь направить такую технику. Примем ее с распростертыми объятиями".
Ведутся разработки сельскохозяйственных роботов и компьютеризованных киберов и за рубежом…
… В нашей стране наряду с аналогичными разработками осуществляются проекты и более крупных масшта бов, где роботы активнее участвуют в самом процессе производства, осуществляя не только транспортировку, но и сборку и даже контроль изделий. География их весьма обширна, а объем грандиозен. Петрозаводск и Орел, Таллин и Тарту, Смоленск и Тольятти...
Около двухсот автоматических манипуляторов занимаются сборкой часов в объединении "Петродворцовый часовой завод". Это сообщество роботов, создатели которого были удостоены Государственной премии СССР, освободило от монотонной работы 500 человек. На этом предприятии сборку точнейших механизмов для всей годовой программы - а это около четырех миллионов штук наручных часов - взяли на себя автоматические манипуляторы. В результате производительность труди увеличилась в шесть раз, в шесть раз возрос и объем продукции, отмеченной государственным Знаком качества. В корне изменился и характер труда. В сборочном цехе этого завода вы не увидите традиционных конвейеров с рядами склонившихся над ними работниц. Главной фигурой в нем стали наладчики и операторы высокой квалификации, обеспечивающие бесперебойную работу оборудования.
Приборостроение является еще одной отраслью, где комплексная автоматизация привела к созданию роботов-цехов и роботов-участков. Приборостроение, кстати, было первой отраслью, где роботехнические комплексы встретили буквально с распростертыми объятиями.
Ибо никакая другая техника не могла превратить поточные линии в экономичные, быстропереналаживаемые автоматические производства. Приборостроение отличает огромная номенклатура выпускаемых изделий десятки тысяч наименований, - а также большой удельный вес сборки, на которую приходится более половины всех трудоемких операций.
Дольше всех не поддавалась автоматизации транспортировка деталей от агрегата к агрегату, а также их загрузка и выгрузка, поскольку наибольшую сложность при этом представляла "стыковка" роботов с уже установленными в цехах поточными линиями. Тогда-то у проектировщиков и родилась мысль о необходимости создавать такие комплексы, для которых технологическое оборудование проектировалось бы совместно с роботами.
Первой ласточкой среди предприятий подобного рода стал освоенный в орловском производственном объединении "Промприбор" комплекс контроля терморегуляторов для домашних холодильников.
Изготовление деталей терморегулятора, их сборка, настройка, а также пайка, мойка, вакуумная сушка, контроль герметичности, сварка и другие операции, вплоть до окончательной сборки, полностью автоматизированы. Все этапы технологии, объединенные транспортной системой, управлялись комплексом на базе машины М-6000. Загрузку и выгрузку оборудования вели 34 промышленных робота ПР18-2, имеющие четыре степени подвижности и высокую точность позиционирования (+0,1 мм).
Рассчитанный на выпуск трех миллионов приборов в год, этот комплекс высвободил 400 человек и дал годовой экономический эффект 800 тысяч рублей.
Достижение орловских приборостроителей вдохновило их эстонских коллег, которые в 1981 году разработали роботизированный комплекс для изготовления электроизмерительных приборов. За основу приняли робот ПР5-2 с пятью степенями подвижности. В 1981 году на таллинском ПО "Промприбор" внедрена линия сборки, на которой работают восемь роботов. Еще более массовое применение подобного оборудования началось в 1983 году, когда вошел в строй цех по выпуску индикаторов уровня звукозаписи. В его составе действует 20 транспортных модулей и 40 роботов. Это высвободило 700 человек и дает экономический эффект в 23 миллиона рублей…
… В настоящее время в чекобсарском ПО "Промприбор" уже действует переналаживаемый робототехнический комплекс (РТК) горячей штамповки для деталей диаметром от 7 до 20 миллиметров. В смоленском ПО "Искра" внедрен РТК трафаретной печати. Во всех случаях переналадка на новый тип заготовки занимает не более одного часа.
В соответствии с принятой в отрасли комплексной программой предусмотрено в одиннадцатой пятилетке создать и внедрить в производство свыше 700 робототехнических комплексов, в которых будут работать около трех тысяч промышленных роботов.
Всего же в отрасли их должно быть внедрено 30 тысяч…
Читаем:
О производительности труда - http://kommersant.ru/doc/3195494
"...Об износе основных фондов, от машин и оборудования до зданий. Оказывается, ситуация сегодня еще хуже, чем была перед началом рыночных реформ 27 лет назад: если в 1990-м степень износа составляла 35,6 процента, то в 2014-м - уже 49,4! Советское производственное наследство давно "проедено", но и то, что было закуплено или построено в новые времена, уже устарело и почти не обновляется. В 1990-м так называемый коэффициент обновления основных фондов составлял 6,3 процента, а к 2014-му он упал до 4,3 процента. Нам далеко даже до советских показателей: на излете Советского Союза средний возраст оборудования увеличился с 8,5 до 12 лет, и уже тогда все ломали голову, что с этим делать. Сегодня голову никто не ломает - на ситуацию просто махнули рукой".
Производство отечественных обрабатывающих центров:
Это - "поднявшаяся с колен" Расея. А вот что было в "отсталом" СССР по состоянию на 1984 год. Тогда наша страна стояла на 2-м месте в мире (после Японии) по производству промышленных роботов и по их разработке. Каждый 4-й промробот СССР делали в Москве. Привожу отрывки из книги "Наш коллега - робот" Владимира Бусленко, 1984 год. Читайте - и помните, что всего этого больше нет. Все разрушили недоноски-монетаристы, "реформаторы общего профиля". Тот, кто молод - узнайте, что было у нас еще недавно. Ибо теперь Москва плодит не промышленных роботов, а казнокрадство и двуногих уродов. Пополам с системами распилов и откатов...
(Примечание для круглых постсоветских идиотов: я не идеализирую СССР и не призываю возвращать штурмовщину, вал, дефицит и маразматического Брежнева. Здесь речь идет о том, что можно было развить в рамках вполне рыночных корпораций в условиях реформированной по-человечески страны).
…Сегодня более ста тысяч потомков кибернетических игрушек трудятся на предприятиях во многих странах мира. Тысячи промышленных роботов эффективно работают на Волжском и Камском автозаводах, на ЗИЛе и ВЭФе, на Петродворцовом часовом заводе…
… В 1950 году в СССР создан первый завод-автомат, который выпускал автомобильные поршни. В конце 50-х годов разработаны станки с числовым программным управлением, а в середине 60-х годов - программные станки с автоматической сменой инструмента, так называемые обрабатывающие центры. Несмотря на кажущуюся или фактическую примитивность подобных автоматов, они чрезвычайно широко распространены. Они полностью утратили сходство с человеком, и поэтому их не относят к роботам, хотя в принципе это тоже роботы. Такой обрабатывающий центр имеет специальный магазин барабанного типа, как у револьвера, где хранятся многочисленные инструменты, которые могут понадобиться в работе…
… В июле 1965 года в Москве был созван первый симпозиум по теории и принципам устройства манипуляторов. Симпозиум открывался докладом А. Кобринского и Ю. Степанова, освещающим основные проблемы теории манипуляторов.
В 60-х годах практические модели подобных устройств разрабатывали многие специалисты нашей страны. В 1968 году в Ленинградском политехническом институте имени М. И. Калинина при участии ученых Ленинградского института авиационного приборостроения и Института океанологии АН СССР была создана модель робота для проверки возможностей ее использования при глубоководных работах. В это же время были начаты работы по созданию промышленных роботов с так называемым числовым программным управлением (ЧПУ). В 1971 году уже функционировали первые опытные образцы: универсальный манипулятор УМ-1, созданный под руководством П. Белянина и Б. Родина, робот "Универсал-50" под руководством Б. Сурина, а также робот УПК-1 под руководством В. Аксенова.
Манипулятор УМ-1 был первым отечественным роботом, применяемым на серийных предприятиях нашей страны. В 1972-1973 годах впервые в СССР было освоено серийное производство промышленных роботов УМ-1.
… Существуют и оригинальные профессии роботов, например роботы-пекари. В Москве на 10-м хлебозаводе впервые в стране включился в работу такой необычный пекарь-робот.
...В цехе, где берет начало несколько хлебных "рек":
"ржаная", рядом "бородинская", дальше "орловская", - собран автоматизированный комплекс, положивший начало еще одному потоку хлеба - "новоукраинскому". Здесь нашел свою первую трудовую вахту робот, созданный, как и комплекс, коллективом ремонтно-механического комбината Управления хлебопекарной промышленности Мосгорисполкома в содружестве с новаторами завода.
Оператор проверяет температуру в печи. Приборы показывают: термоагрегат готов принять формы с тестом. Включен пускатель, и многочисленные узлы сложного комплекса пришли в движение. Форсунки спрыснули масляной эмульсией формы. Послышался щелчок реле, и конвейер с формами мгновенно остановился.
Этого момента, казалось, и ждал робот. За четырнадцать секунд он заполнил тестом двадцать форм и дал команду передвинуть конвейер. Снова положил в новые формы точно отмеренные куски теста, и снова - команда конвейеру.
Прошло два часа, из печи показались первые буханки хорошо выпеченного "роботического" хлеба. "Внедрение технических новинок даст заметный экономический эффект, - говорит директор комбината. - На тех же производственных площадях выпуск хлеба увеличится на десять тонн в сутки, сократится расход растительного масла, улучшатся условия труда".
Чем отличаются алмазы от бриллиантов? Ответ на этот вопрос знает робот, который трудится на смоленском производственном объединении "Кристалл". Именно этот коллектив одним из первых в стране начал пробовать на шлифовке алмазов механические приспособления, а теперь подключил к этому делу и роботы.
Нелегко, однако, было научить робота превращать алмазы в бриллианты. Ведь для того чтобь! небольшой светлый камешек, как говорится, "заиграл", нужно придать ему определенную правильную форму, а затем нанести на камешек несколько десятков граней.
Но не просто нанести, а открыть в камне заложенную гармонию и красоту! Да доступно ли подобное роботу?
Пока нет! Для начала специалисты поставили себе задачу поскромнее использовать робот на черновых операциях, то есть на наиболее нетворческих, занимающих тем не менее от 80 до 90 процентов общей трудоемкости при превращении алмаза в бриллиант.
Остальные проценты - это уже в прямом и переносном смысле ювелирная работа, здесь без человека не обойтись.
"Занялись мы внедрением манипуляторов сначала на предварительной шлифовке, - рассказывает генеральный директор объединения И. Судовский. Правда, никто нам этой работы не планировал, а значит, и не финансировал. Такое уж воспитание у наших инженеров: не могут они равнодушно смотреть на ручной труд, пусть даже самый высококвалифицированный, да и дефицит рабочих рук заставил нас искать им замену".
С одним из мастеров своего дела - огранщиком бриллиантов с двадцатилетним стажем В. Карпачеповым - мы встретились на рабочем месте. О манипуляторах он самого высокого мнения. Да и как не быть ему довольным? Ведь еще не так давно и он, как и многие его товарищи, работающие пока без "механических рук", то и дело подносили к глазам ограночное приспособление, через лупу проверяли геометрию, сверяли размеры, теряли на это время, быстро уставали...
Совсем по-иному сейчас: вставил в руку роботу камешек, нажал кнопку - и пошла шлифовка. Рукам же остается чистая, приятная работа - доводка бриллианта до нужных кондиций.
Сейчас только в смоленских цехах "Кристалла" трудятся 380 электромеханических роботов третьего поколения…
… И вот появился первый проект робота-шахтера. Его двенадцать резцов движутся по забою, снимая уголь уже по всей кромке пласта. Непрерывную подачу агрегата в забой осуществляют части секций крепи, которые в данный момент подпирают кровлю. Оставшиеся ни во что не упираются, а подтягиваются вслед за комбайном.
Догнав его, крепи занимают рабочее положение и теперь сами толкают систему. Затем наступает черед шагать другим опорам, домкраты которых раньше были основным держателем. И так далее. Получается, что крепь движется в забое, как червяк в грунте, непрерывно продвигаясь вперед.
Таким агрегатом, высвободившим труд многих горняков, управляет всего один человек, да и тот переместился в штрек, куда вынесен пульт управления.
Это в общих чертах идея робота-шахтера. Однако прежде, чем она стала реальностью, предстояло рассчитать ее конкретные узлы, "привязать" их параметры к условиям забоя. Ведь пласт имеет сложную, порой весьма искривленную конфигурацию, в которую должен вписаться умный агрегат. Кроме того, ему необходимо двигаться в пласте с заданной скоростью по определённой траектории.
Но вот появились и первые успехи: "Мировой рекорд добычи из крутых пластов! С помощью робота-шахтера АК-3 выдано на-гора 2595 тонн в сутки".
Агрегат зарекомендовал себя отлично. Он может заменить работу восьми участков шахты численностью 450 человек.
Его изобретатель А. Долинский стал победителем Всесоюзного конкурса Минуглепрома СССР, создав лучший проект безлюдной выемки. Появился приказ о серийном изготовлении АК-3 на Киселевском машиностроительном заводе. В 1980 году право на изготовление агрегата приобрела одна из западногерманских фирм.
Агрегат А. Долинского - первое поколение роботизации подземных работ. Пока еще при АК-3 должен, правда, в штреке находиться человек. Но конструктивные особенности агрегата таковы, что он близок к тому, чтобы стать истинным роботом. Прежде всего ему необходимо очувствление для определения границы "порода - уголь". Здесь самым перспективным считается изотопный метод, позволяющий вести анализ границы с помощью радиоактивного излучения.
Очувствление роботу-шахтеру необходимо еще и потому, что обстановка в забое меняется практически каждую минуту: может измениться угол наклона пласта, прорваться вода или обрушиться свод. Чтобы робот мог ориентироваться в любой ситуации, следить за тонкостями процесса, ему нужен телеглаз. Но электроаппаратура, в том числе и телевизионная в традиционном исполнении, для шахт неприемлема: она взрывоопасна.
Здесь вполне подойдут гибкие световоды. Обрабатывать информацию от датчиков и управлять всем процессом работы станет микро-ЭВМ, вынесенная из опасной зоны в штрек. А свяжут компьютер с агрегатом те же световоды.
Разработка всех этих средств управления намечена программой Минуглепрома СССР по созданию и внедрению автоматических манипуляторов (промышленных роботов). Естественно, агрегат А. Долинского только часть этой обширной программы. В ней также предусмотрено освоение в 1990 году серийного производства многих видов добычного и проходческого оборудования с автоматическим управлением. Кроме того, будут выпущены манипуляторы и для вспомогательных операций: транспортировки, погрузки и разгрузки угля.
И наконец, две шахты к 1990 году станут шахтами будущего: управление здесь полностью передадут автоматике…
… Но вот появился и робот-рудокоп, уже не просто перфоратор, а целая система, которая автоматически "прицеливается" в стену штрека, предварительно датчиками нащупав его верхнюю кромку. Разводит буры на нужные расстояния друг от друга. Процесс бурения контролирует мини-компьютер "Электроника-60". Он реагирует на крепость породы, ведь она часто меняется по мере углубления бура, регулирует число оборотов, усилие подачи бура, дает команды на переход от вращательного к ударно-вращательному способу сверления.
Программой предусмотрены специальные меры против заклинивания и поломки бура. Производительность повышается в три-четыре раза, условия труда, естественно, улучшены, человеку остаются лишь функции наблюдателя.
Рабочий макет такого робота создан и испытан. Это первый представитель первого поколения шахтных роботов-рудокопов. Он наделен гибкой программой, действует в забое сообразно обстановке. Человеку остается контролировать его труд на расстоянии, ремонтировать и, наконец, совершенствовать.
Сейчас этот робот проходит полупромышленные испытания, после чего будут изготовлены промышленные образцы. Организаторы проекта с самого начала расчленили технологическую цепочку на отдельные звенья.
Каждое звено разрабатывается самостоятельно. Для бурения - свой робот, для погрузки руды - свой, для учета и контроля рудодобычи - свой. Целая бригада роботов. Они должны зарекомендовать себя на деле.
После очередного взрыва требуется погрузить и вывезти куски отломанной породы. Наибольшая опасность подстерегает человека в забое именно в этот период.
Задача: с помощью робота полностью автоматизировать погрузку и вывозку руды. Разработчики уже демонстрируют лабораторный макет такого робота второго поколения. Это колесная тележка с ковшом, снабженная телекамерой. Граница груды камней на экране отображается сплошной линией. Она дает иной отсвет, чем окружающие пол и стены. Информация обрабатывается бортовым компьютером. Определяется расположение взорванной массы в забое, ее конфигурация. Тележка сама подъезжает к камням и начинает погрузку в бункер. Загрузившись, уезжает из забоя. Вместо телекамеры разработчики попробовали установить инфраприемник, выяснилось, что температура взорванной массы выше пола и стен штрека, значит, стоит попробовать ориентироваться по тепловому излучению. Выигрыш несомненный, телекамера, как и человек, не видит в пыли, которая поднимается после взрыва. Приходится ждать. А инфраглазу эта пыль не помеха.
У шахтного робота давно не стало противников.
А у директора института Ш. Болгожина новые заботы.
Найден полигон - давняя мечта директора. До сих пор все испытания проводили в действующей шахте. У шахтеров план, а тут ученые со своими поделками мешают.
Теперь будет иначе. В сотне километров от Алма-Аты, возле Копчегайской плотины, ученым дали несколько гектаров каменистой местности. Испытания и доводки роботов будут проводиться там. Только потом готовый робот придет в шахту…
… Вот несколько фактов. На Украине уже прошел испытания автоматический свеклоуборочный комбайн.
Агрегат уверенно двигается вдоль грядок, хотя его ведет не человек, а робот - специальная следящая система. Аналогичная машина создана для уборки хлопчатника. Уже работают полностью автоматизированные теплицы и системы орошения, включающие климатроны - установки искусственного климата в зависимости от погодных условий.
Появился и робот-колхозник, хотя телосложением он совершенно непохож на человека и с виду кажется неказистым и неуклюжим, но впечатление это обманчиво.
В отделе робототехники Московского института инженеров сельскохозяйственного производства по инициативе члена-корреспондента ВАСХНИЛ, заместителя министра сельского хозяйства СССР Б. Рунова для него выбрали профессию животновода. А чтобы ею овладеть, нужны мобильному автономному роботу немалая сноровка и ловкость.
Именно на эти качества первенца животноводческой робототехники особенно обращал внимание начальник отдела В. Васянин. Трудно представить, как, например, станет какой-то металлический шкаф ухаживать за живой коровой. Все-таки ферма не цех, где роботу достаточно выполнять заданный набор механических движений. Тут будут рядом с ним беспокойные животные со своим нравом, привычками, капризами. Чтобы к ним приноровиться, нужна еще и элементарная сообразительность, а у созданного первенца-робота даже головы нет. На месте ее в верхней части "шкафа" поблескивают линзы телеобъективов.
Переключены клавиши на пульте управления - робот оживает. Сигнал "действовать" он получает от мини-компьютера, скрытого в его механическом корпусе.
Вот он бойко покатился по комнате. Хоть всех присутствующих при демонстрации и предупредили, что он никогда не заденет живое существо, человек невольно отступает в сторону, когда мимо проезжает металлический корпус 185-сантиметрового роста. Робот быстро и аккуратно объехал столы, стулья. Целенаправленно устремился в угол комнаты, где стояло ведро. Резиновые пальцы подцепили ведро за край, другая рука опустилась на дно, к тряпке. Взаправду должен бы он вымыть стены каустиком - ведь именно им дезинфицируют фермы. Пока же обходится он обычной водой. Похожие на щупальца руки плавно, быстро, круговыми движениями моют стены. Скованности в действиях машины не чувствуется. У каждой руки восемь степеней свободы. А проще - поворачиваются и сгибаются в любую сторону. Двигается вокруг своей оси и верхняя часть "тела".
Такая мобильность позволяет роботу выполнять все обязанности скотника. Он умеет накормить животное, проверить, все ли животные здоровы, может следить за температурой и влажностью воздуха на ферме, взвешивать, маркировать свиней или коров, переводить их в другое помещение.
Чтобы робот смог это сделать, для него пришлось разработать подсистемы распознавания образов, множество сенсорных органов, гибкую память и многое другое. Кстати, конструкторы применили впервые для памяти видеомагнитофонную ленту, благодаря чему робот научился сличать образы разных животных и даже одних и тех же, но в разные периоды роста.
Конструкторам пришлось немало сил отдать сельскохозяйственной подготовке, изучить нрав животных, их физиологию и биомеханику. Они с секундомером следили за скоростью передвижения свиньи и коровы, узнавали, как далеко они могут отставлять ногу вперед и в сторону, определяли, с какой силой нужно брать в руки поросенка или теленка, чтобы не повредить ему.
Но вот он появился на свет. И начались новые проблемы: оказалось, все предусмотреть заранее просто невозможно. В первый же "выход в свет" на объектив телекамеры - глаз робота - села муха, и он ослеп.
Пришлось делать устройство, имитирующее действие человеческого века.
Когда робота впервые ввели в загон к свиньям, они отъели у него резиновые части кистей рук. Видимо, животных чем-то привлек их запах. Значит, следовало придумать что-то, что заменило бы роботу железы, выделяющие защитный аромат.
А как должен вести себя робот в конфликтной ситуации, например, когда дерутся быки?
"Что вы делаете в это время?" - спрашивали инженеры у опытных животноводов.
"Убегаем", - полушутя отвечали те.
Робот не должен знать страха. И его создатели стали искать аналог поведения человека в сходной ситуации. Кто-то вспомнил, как в деревне задир-собак разливают холодной водой. Роботу вручили в руки брандспойт. Ледяная струя успокоит разгоряченных животных.
Разработаны принципы построения роботов и робототехнических комплексов для разных отраслей сельского хозяйства: растениеводства, хлопководства, овощеводства в закрытом и открытом грунте и других. Есть проекты роботов для технического обслуживания и малого ремонта автотракторной техники, например проект робота-заправщика. Двадцать четыре модификации спроектированной в отделе техники позволили бы заменить весь парк машин и механизмов, который сейчас занят в сельском хозяйстве страны.
Однако, чтобы робот-животновод стал реальностью, необходимо не только изготовителям, но и потребителям быть заинтересованными в его внедрении. Готовы ли колхозы дать такому роботу посильную работу? Где его следует применить в первую очередь?
Вот что думает по этому поводу председатель одного из передовых в Волынской области колхоза "Имени XXVI съезда КПСС" Е. Вощук. "Внедряя роботов, следует прежде всего думать о людях. В сельскохозяйственном производстве еще много не только тяжелой, но и вредной и даже опасной работы. Это - уборка навоза, работа с химическими удобрениями и гербицидами.
Вот куда бы в первую очередь направить такую технику. Примем ее с распростертыми объятиями".
Ведутся разработки сельскохозяйственных роботов и компьютеризованных киберов и за рубежом…
… В нашей стране наряду с аналогичными разработками осуществляются проекты и более крупных масшта бов, где роботы активнее участвуют в самом процессе производства, осуществляя не только транспортировку, но и сборку и даже контроль изделий. География их весьма обширна, а объем грандиозен. Петрозаводск и Орел, Таллин и Тарту, Смоленск и Тольятти...
Около двухсот автоматических манипуляторов занимаются сборкой часов в объединении "Петродворцовый часовой завод". Это сообщество роботов, создатели которого были удостоены Государственной премии СССР, освободило от монотонной работы 500 человек. На этом предприятии сборку точнейших механизмов для всей годовой программы - а это около четырех миллионов штук наручных часов - взяли на себя автоматические манипуляторы. В результате производительность труди увеличилась в шесть раз, в шесть раз возрос и объем продукции, отмеченной государственным Знаком качества. В корне изменился и характер труда. В сборочном цехе этого завода вы не увидите традиционных конвейеров с рядами склонившихся над ними работниц. Главной фигурой в нем стали наладчики и операторы высокой квалификации, обеспечивающие бесперебойную работу оборудования.
Приборостроение является еще одной отраслью, где комплексная автоматизация привела к созданию роботов-цехов и роботов-участков. Приборостроение, кстати, было первой отраслью, где роботехнические комплексы встретили буквально с распростертыми объятиями.
Ибо никакая другая техника не могла превратить поточные линии в экономичные, быстропереналаживаемые автоматические производства. Приборостроение отличает огромная номенклатура выпускаемых изделий десятки тысяч наименований, - а также большой удельный вес сборки, на которую приходится более половины всех трудоемких операций.
Дольше всех не поддавалась автоматизации транспортировка деталей от агрегата к агрегату, а также их загрузка и выгрузка, поскольку наибольшую сложность при этом представляла "стыковка" роботов с уже установленными в цехах поточными линиями. Тогда-то у проектировщиков и родилась мысль о необходимости создавать такие комплексы, для которых технологическое оборудование проектировалось бы совместно с роботами.
Первой ласточкой среди предприятий подобного рода стал освоенный в орловском производственном объединении "Промприбор" комплекс контроля терморегуляторов для домашних холодильников.
Изготовление деталей терморегулятора, их сборка, настройка, а также пайка, мойка, вакуумная сушка, контроль герметичности, сварка и другие операции, вплоть до окончательной сборки, полностью автоматизированы. Все этапы технологии, объединенные транспортной системой, управлялись комплексом на базе машины М-6000. Загрузку и выгрузку оборудования вели 34 промышленных робота ПР18-2, имеющие четыре степени подвижности и высокую точность позиционирования (+0,1 мм).
Рассчитанный на выпуск трех миллионов приборов в год, этот комплекс высвободил 400 человек и дал годовой экономический эффект 800 тысяч рублей.
Достижение орловских приборостроителей вдохновило их эстонских коллег, которые в 1981 году разработали роботизированный комплекс для изготовления электроизмерительных приборов. За основу приняли робот ПР5-2 с пятью степенями подвижности. В 1981 году на таллинском ПО "Промприбор" внедрена линия сборки, на которой работают восемь роботов. Еще более массовое применение подобного оборудования началось в 1983 году, когда вошел в строй цех по выпуску индикаторов уровня звукозаписи. В его составе действует 20 транспортных модулей и 40 роботов. Это высвободило 700 человек и дает экономический эффект в 23 миллиона рублей…
… В настоящее время в чекобсарском ПО "Промприбор" уже действует переналаживаемый робототехнический комплекс (РТК) горячей штамповки для деталей диаметром от 7 до 20 миллиметров. В смоленском ПО "Искра" внедрен РТК трафаретной печати. Во всех случаях переналадка на новый тип заготовки занимает не более одного часа.
В соответствии с принятой в отрасли комплексной программой предусмотрено в одиннадцатой пятилетке создать и внедрить в производство свыше 700 робототехнических комплексов, в которых будут работать около трех тысяч промышленных роботов.
Всего же в отрасли их должно быть внедрено 30 тысяч…