История инженерной деятельности
Шрифт:
Специальные исследования в Японии, Германии, США, а также во Франции, Италии, бывшем СССР показали, что, например, промышленные роботы заменяют от 2 до 5 человек и более, обладают большей производительностью определенной технологической гибкостью. Они могут быть применены в самых различных отраслях экономики, в сфере торговли, бытовых услуг, в домашнем хозяйстве.
В современных условиях автоматизация производства развивается преимущественно в четырех аспектах: конструирование и использование различных станков с программным управлением; разработка и производство автоматических линий, отличавшихся значительно большей производительностью и большей закономерностью технологического цикла; создание автоматизированных
Роботы незаменимы, когда речь идет о выполнении работ на больших глубинах морей и океанов, в агрессивных средах, в условиях труда, вредных для здоровья человека. В зависимости от функционального предназначения роботы могут быть различной конструкции. По степени гибкости при выполнении работ они делятся на жесткопрограммируемые, т.е. предназначенные для строго определенных функций, адаптивные ("очувствленные") и гибкопрограммируемые (интегральные). В бывшем СССР серийное производство роботов началось в 1975 году. Было выпущено 120 едниц, а в 1985 году промышленных роботов выпускалось уже 13,2 тысячи в год.
Сложные задачи автоматизации требуют взвешенной, трезвой оценки возможностей реализации их. В настоящее время в связи с остающейся сложной экономической ситуацией этот процесс находится практически на самом низком уровне. Задача же состоит в необходимости завершить комплексную механизацию во всех отраслях производственной и непроизводственной сфер, сделать крупный шаг в автоматизации производства с переходом к цехам и предприятиям-автоматам, системам автоматизированного управления и проектирования.
Правда, это станет возможным при достаточном финансировании всех этих проектов.
Другим направлением развития НТР является развитие электронной техники. Крупнейшим достижением НТР в оснащении техническими средствами труда человека, но уже не физического, а умственного, являются электронные вычислительные, управляющие, информационные и другие виды машин (компьютеры). Этим машинам передаются некоторые функции интеллектуальной деятельности человека, особенно однообразные, утомительные, рутинные.
Со времени появления этих машин они в своем развитии имели уже четыре поколения: ЭВМ на электронных лампах, дискретных полупроводниковых приборах, интегральных микросхемах, больших интегральных микросхемах. Пятое поколение внедряется в жизнь, по темпам выпуска они обгоняют все другие виды машин. В связи с исключительной важностью и все большим количественным увеличением ЭВМ в отраслях народного хозяйства возникла необходимость вооружения компьютерной грамотностью трудящихся. В этих целях вводится система повышения квалификации – обучения в школах и вузах программированию и практической работе на ЭВМ. Компьютеры применимы как в сфере производства, так и в повседневной жизни общества. Особенно большую роль они играют в автоматизации производства, в управлении технологическими процессами, в инженерных расчетах, в планировании социально-экономического развития районов, областей целых регионов, отраслей экономики.
Важным приложением ЭВМ является область автоматизированного проектирования, как одна из задач, имеющих первостепенное значение. Такое применение этих машин сокращает в 2–3 раза сроки инженерно-технических проектов новых машин, приборов, средств автоматизации и новых видов продукции.
ЭВМ нашли широкое применение в управлении транспортными средствами, в оптимизации перевозок, продаже билетов, в совершенствовании эксплуатационной работы, в создании единой автоматизированной сети связи страны, в организации повсеместного приема телепередач и т.д. Наконец, компьютеры – незаменимые помощники человека в научной, педагогической и производственной деятельности и других сферах.
Компьютеры и другие средства автоматики помогают изучать объекты, недоступные для непосредственного исследования: ядерные процессы в реакторах,
Как же обстоит дело с разработкой и производством электронно-вычислительных машин? В 1975 г. американцы оценивали отставание бывшего СССР от США в развитии микроэлектроники в 8–10 лет. Изучив в 1979 г. образцы советских схем, они уже говорили о 2–3 годах. В январе 1981 г. известный журнал «Электроникс» писал, что техническая база и квалификация технологов позволяют Советскому Союзу изготавлялись интегральные схемы не хуже американских, а для «сугубо собственных нужд и более совершенные»1.
В СССР были созданы ЭВМ, которые вполне сопоставимы с зарубежными аналогами. Значительно расширилось применение вычислительной техники. Так, еще в СССР был испытан образец супер-ЭВМ производительностью до 100 млн. операций в секунду. Введена в действие мощная вычислительная система с производительностью до 125 млн операций в секунду. Все это задел, который должен был привести к серийному производству супер-ЭВМ производительностью 1 млрд операций в секунду к 1990 г. и до 100 млрд операций в секунду – к 1995 году.
Разработка и производство мощных ЭВМ позволило бы решить проблему создания четкой системы управления хозяйством страны. Такие компьютеры позволяют обрабатывать колоссальные массивы информации, что имеет огромное значение как для оценки развития общества и его перспектив, так и обороноспособности страны.
Однако необходимо заметить, что обольщать себя в области электроники, особенно персональных компьютеров, ставших привычными в большинстве развитых стран, не стоит. Доля современного производства электроники во всем общественном продукте развитых стран сейчас составляет десятую часть. У нас же – малые доли процента. Сложность ситуации заключается в том, что в данной области мы отстаем не только по объему и абсолютному приросту, но также и по темпам. Так было и в конце 80-х годов, так продолжалось и в 90-е годы, это связано со слабым финансированием, психологической неподготовленностью, догматическим подходом, некомпетентностью тех, кто должен вести активную политику разработки и скорейшего внедрения ЭВМ в повседневную жизнь. Иначе разрыв с остальным компьютерным миром у нас может увеличиться. Положение, к сожалению, крайне медленно изменяется к лучшему и сегодня.
Важным направлением развития НТР является энергетика. Функционирование производственных сил общества невозможно без энергетики. В современных условиях почти все орудия труда – различные машины и механизмы, количество которых непрерывно увеличивается, приводятся в движение покоренными человеком природными силами – энергией падающей воды, различными видами топлива, ветра и т.д.
Как писал академик А. П. Александров, потребление энергии в мире в ХХ в. удваивалось: в начале века за 50 лет, в середине века – за 30 лет, а в последние десятилетия – за 15–20 лет. При этом электроэнергетика удваивалась еще быстрее – примерно за 10 лет; около 70 % энергопотребления в мире покрываются нефтью и газом. Однако мировые запасы этих энергоносителей ограничены и в течение нескольких десятилетий могут быть исчерпаны. Разведанные запасы нефти на конец 1974 г. оценивались в 97 млрд т, а к началу 90-х гг. ХХ в. – около 600 млрд. т. По некоторым оценкам, в 2000 . По некоторым оценкам, в 2000 г. разведанные запасы нефти приблизились к 800–1000 млрд т. Предполагается, что при нынешних темпах добычи и потребления запасов нефти хватит до 2050 г. Как быть? Научная мысль еще задолго до такой ситуации осуществляла поиск новых, более надежных и долговечных источников энергии. И они увенчались успехом: наука и техника овладели методами использования энергии, освобождающейся в огромных количествах в процессе цепной реакции деления тяжелых атомных ядер, и интенсивно исследуют возможность получения управляемой реакции термоядерного синтеза тяжелых атомов водорода и атомов гелия.