Файл: Экономическое моделирование автоматизированной техники..pdf

Вопросы прогнозирования техники нового типа имеют большое значение не только для определения тенденций и закономерностей ее развития, но и для планирования организации этого процесса ;и управления им. Эти вопро­ сы могут быть рассмотрены в плане эволюции системы машин в целом и изменения ее составных частей, каждо­ го звена в отдельности.

В экономической литературе придается большое зна­ чение прогнозированию технического прогресса, техники. Рассматриваются вопросы и количественного роста, и ка­ чественного совершенствования ЭВМ. Вместе с тем про­ блемам развития отдельных звеньев и особенно управ­

При определении тенденций и направлений эволюции отдельного звена необходимо учитывать, что оно высту­ пает как часть целого, находящегося в диалектической взаимосвязи с другими звеньями. Анализ эволюции управляющего устройства должен, очевидно, сводиться к решению проблем развития системы в целом и иметь в определенной степени вспомогательное значение, вы­ ступая условием в решении более широкой проблемы со­ вершенствования автоматизированной системы машин.

При прогнозировании развития управляющего устрой­ ства необходимо основываться на изучении и практиче­ ском использовании законов прогресса техники в целом и закономерностей изменения самого управляющего устройства.

Прогнозирование управляющего устройства должно вестись в двух аспектах. Первый аспект — прогнозирова­ ние его как части системы машин нового типа, базирую­ щееся на изучении внутренних закономерностей развития техники; второй аспект — самостоятельное экономиче-

74

Ское прогнозирование управляю щ его устройства или си­ стемы.

1. ТЕНДЕНЦИИ И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ УПРАВЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Развитие научно-технической революции неразрывно связано с изменением средств труда и тех функций, кото­ рые человек осуществляет в процессе производства. Свои трудовые функции человек постепенно воплощает в тех­ нике. Процесс постепенной передачи функций человека машинам характеризует диалектику развития системы машин. С развитием машин возрастают возможности пе­ редачи им отдельных функций человека. Человек как бы моделирует свои функции при помощи более совершен­ ных машин. Вместе с тем появляются новые функции, которые для своего моделирования требуют более раз­ витой и совершенной техники.

В период научно-технической революции машина вы­ ступает активным средством замены не только физиче­ ского, но и элементов умственного труда. Этот этап свя­ зан с автоматизацией, возникновением электронно-вы­ числительных машин. Машины начинают управлять машинами, причем это относится почти ко всем отраслям общественного производства. При автоматизации произ­ водства происходит передача функции не только инди­ видуума, частичного работника,но и совокупного работ­ ника целой системы машин.

Принцип последовательной замены функций совокуп­ ного работника техническими системами в выполнении все более сложных трудовых и частично умственных операций выражает суть и основное направление техни­ ческого прогресса. Вместе с тем тот факт, что развитие техники и совокупного работника совершается в их взаи­ модействии, предполагает и противоречивый характер этого процесса.

При совершенствовании техники постепенно происхо­ дит превращение машины в систему машин путем разре­ шения присущих этому процессу противоречий, прояв­ ляющихся в различных формах и влияющих на содержа­ ние, а также на направление совершенствования системы и отдельных ее звеньев. Прогресс машины привел к обра­ зованию трехзвенного машинного комплекса (машиныдвигателя, передаточного механизма, машины-орудия,

75

или рабочей машины), при котором человек выполнял функцию мыслящей и активной силы, управляющей про­ цессом в машинном комплексе.

Однако уже в трехзвенной системе машин появляют­ ся зачатки управляющего устройства, заложены элемен­ ты автоматизма. Эти элементы накапливаются постепен­ но, в принципе их можно увидеть почти в любой машине.

В условиях крупного машинного производства трех­ звенный комплекс изменяется качественно и превращает­ ся в четырехзвенный, в котором появляется новое, отно­ сительно самостоятельное звено — управляющее устрой­ ство.

Четырехзвенный комплекс возникает на определенном этапе прогресса производительных сил, который харак­ теризуется высоким уровнем механизации производства. Это единый комплекс существенно различных частей. Каждая из них связана с другими и с системой в делом. Работа каждого звена, его свойства определяются не только его собственным содержанием, но и общими ре­ зультатами воздействия других звеньев. Сама же система обладает свойствами, отличными от свойств отдельных звеньев, из которых она состоит. Ее отличают также соб­ ственные закономерности работы, не выводимые из осо­ бенностей составных звеньев. Поэтому четырехзвенная система машин отличается не только количественно, но и качественно от трехзвенной.

Изменение и усовершенствование одного звена необ­ ходимо требует усовершенствования других. С появлени­ ем управляющего устройства (четвертого звена) проис­ ходит процесс совершенствования, качественное измене­ ние рабочей машины, изменяются формы ее воздействия на предмет труда.

Получая и перерабатывая информацию, управляющее звено создает условия для оптимального управления всей машинной системой, позволяет использовать в производ­ стве не только механические, но и другие формы дви­ жения (электронно-эрозионную, электрохимическую, уль­ тразвуковую, электронно-лучевую, световую обработку деталей и т. п.), которые, с одной стороны, непосредст­ венно не подконтрольны органам чувств человека, но, с другой стороны, дают возможность значительно сокра­ тить цикл производства, повысить качество изделий, точ­ ность их обработки, прочность, коренным образом улуч­ шить условия труда.

76

Прогресс четырехзвенной системы машин в делом не исключает, а предполагает дальнейшее развитие каждого звена. Возникнув в недрах т.рехзвенного комплекса и сформировавшись в отдельное устройство, управляющее звено получает дальнейшее относительно самостоятель­ ное развитие, постепенно обособляясь, усложняясь, входя составной частью в комплексы системы машин высшего порядка.

Созданные на производстве автоматические машины и целые автоматизированные комплексы характеризуют­ ся большим количеством взаимосвязанных машин и ме­ ханизмов. Человеку труднее становится следить за про­ цессом производства. Появляется необходимость автома­ тизировать сложные процессы, разрабатывая для этого совершенные управляющие устройства.

С развитием научно-технической революции возни­ кают управляющие устройства, которые позволяют авто­ матизировать управление станками, автоматическими линиями, группами предприятий и даже отраслями. В на­ стоящее время создана вычислительная техника для автоматизации процессов, многие из которых казались раньше специфичными лишь для интеллектуального тру­ да. Она позволяет несравненно более детально учитывать факторы, влияющие на производственные процессы, на работу предприятий, отраслей. Это открывает возмож­ ности значительного повышения уровня управления. В сочетании со средствами связи, передающими инфор­ мацию, электронно-вычислительные машины способству­ ют значительному улучшению оперативного руководства промышленностью, строительством, работой транспорта и т. д. При этом необходимо учитывать, что действие управляющего звена в конечном итоге ограничено воз­ можностями рабочих машин. Управляющее звено, преоб­ разуя информацию, обеспечивает работу системы машин различных уровней на грани потенциальных возможно­ стей, повышая степень их организованности, изыскивая и рассчитывая оптимальные пути работы систем с целью наиболее эффективного развития общественного произ­

водства.

Появление качественно новой (четырехзвенной) си­ стемы машин можно считать исходным пунктом научнотехнической революции, новым этапом развития системы машин, начальным периодом автоматизации произволстства и управления.

77

Автоматизация — этот длительный процесс дальней­ шего развития техники — одно из основных, главных на­ правлений научно-технической революции.

Совершенствование четырехзвенной системы машин как единого целого, изменение каждого эвена с учетом изменений других звеньев создает возможность поднять автоматизацию на качественно новый этап, применять прогрессивные методы автоматизации производства и управления, наиболее эффективно развивать все общест­

венное производство.

Роль и значение управляющего устройства неизмери­ мо возрастают, изменяются его содержание и функции. Рассматривая содержание четвертого органа системы машин, необходимо иметь в виду, что электронно-вычис­ лительная машина и управляющее звано — понятия не равнозначные. При развитии управляющее звено в даль­ нейшем превращается в управляющую систему, в кото­

рую ЭВМ входит составной частью.

В общем виде модель развития управляющего устрой­ ства в системе машин схематично можно представить следующим образом. Процесс постепенной передачи функций человека управляющим устройствам привел к созданию трехзвенной системы машин, состоящей из трех составных частей — А, В, С (машины-двигателя, пе­ редаточного устройства, рабочей машины). В каждом звене происходит количественное накопление элементов автоматизма, совершенствование которых постепенно приводит к качественным изменениям в системе, к необ­ ходимости и возможности создания устройства, управ­ ляющего в совокупности всей системой. Трехзвенная си­ стема превращается в четырехзвенную. Четырехзвенная система — это уже единый комплекс четырех частей А, В, С, D, каждая из которых развивается в зависимости от других и в то же время согласно своим закономерно­

стям (см. рис. 1).

В четырехзвенном комплексе происходит как бы обо­ собление управляющего устройства (D), которому чело­ век постепенно передает функции управления системой машин. Качественный скачок в развитии системы машин, превращение ее в автоматическую означает и коренное

78

элементами легче оперировать и конструировать их, чем целым.

Автоматическая система получает дальнейшее разви­ тие как единое целое. Вместе с тем отдельные части мо­ гут функционировать обособленно, превращаясь в свою очередь в совокупность машин, образуя автоматизиро­ ванные комплексы высшего порядка. Эти комплексы уже

Рис. 1.

развиваются относительно самостоятельно в единой си­ стеме народного хозяйства. Они объединяются в обще­

сколько направлений развития: а) как составная часть автоматической системы машин; б) как составная часть автоматизированных технологических- и производствен­ ных систем; в) как автоматизированная система управ­ ления. Несмотря на различия, все эти системы имеют общий, основной объединяющий их элемент'— устройст­ во переработки информации — электронно-вычислитель­ ную машину.

В настоящее время существуют два основных класса ЭВМ — аналоговые и цифровые. Аналоговые машины ис­ пользуются в основном в научной работе и промышлен­ ности для решения дифференциальных уравнений, выра­ жающих физические процессы, протекающие в опреде­ ленный промежуток времени. Им присущи высокая быстрота действия, простота программирования, но срав­ нительно низкая точность вычислений. Гораздо более широкое применение находят цифровые вычислительные машины, которые используются в тех областях, где необ­ ходимо производить арифметические операции, хранить

79