Роботы, микропроцессоры, ПК и другие средства автоматизации не просто внесли изменение в технологические процессы и сделали предприятия более эффективными; они изменили и продолжают изменять всю нашу жизнь. Конструирование различных изделий, их производство, распределение и даже потребление в корне меняется благодаря тем переменам, которые влечет за собой автоматизация. В последней главе книги мы рассмотрим некоторые новые понятия и философские проблемы управления производством, связанные с этими изменениями. Такие понятия, как гибкие производственное системы (ГПС), групповая технология (ГТ) и производство с комплексным управлением от ЭВМ (ПКУ) привлекли к себе особое внимание специалистов промышленности и университетских ученых, которые начали понимать потенциальные возможности роботов и гибких автоматизированных систем.
Наряду с обсуждением современных направлений развития производственных систем, мы в данной главе ненадолго задержим внимание на продолжающихся исследованиях в области робототехники, в частности на самовоспроизводящихся системах, в которых одни роботы производят поколение других роботов. Глава заканчивается обсуждением этических проблем автоматизации, где мы попытаемся ответить на вопрос, действительно ли создаваемые нами роботы и системы автоматизации производства служат удовлетворению человеческих потребностей, а не каким-то другим целям.
В системе цепного типа интерпретация третьего разряда жестко определена и не зависит от выбора первого и второго разрядов. Следовательно, разряд «нагрузка» должен принимать определенное значение для любой конфигурации робота и для любого источника питания — от самых маленьких настольных электрических моделей до огромных гидравлических установок. Поэтому в системе цепного типа цифра 7 выбрана для обозначения грузоподъемности 10. кг, что соответствует примерно середине диапазона грузоподъемности роботов. Из этого примера ясно, что иерархическая система имеет преимущество в точности описания предметов. Но система цепного типа гораздо проще в интерпретации благодаря однозначному декодированию разрядов. Даже при использовании ЭВМ кодирование и декодирование номеров изделий в иерархической системе может представлять собой очень сложную задачу.
Групповую технологию можно сравнить с известной игрой в двадцать вопросов. Смысл игры в том, чтобы отгадачь предмет, задав 20 вопросов, ответы на которые могут быть только «да» или «нет»; при этом заранее оговаривается, что заданный предмет является растением, животным или минералом. Это эквивалентно описанию предмета 21-разрядным кодом, в котором первый разряд является троичным (растение, животное или минерал), а остальные 20—двоичными (да или нет). Система является иерархической, так как отгадывающий может произвольно формулировать каждый последующий вопрос в зависимости от ответов на предыдущие. Разрешающая способность такой системы равна 3 х 2го. Такое разрешение явно проигрывает в сравнении с 30-разрядной классификацией, принятой в групповой технологии; и все же любой, кто играл в двадцать вопросов, мог убедиться, насколько глубокое впечатление оставляет разрешающая способность этой простой игры.
В представлении большинства людей высшей степенью автоматизации является завод, целиком управляемый роботами без какого-либо участия человека. Но это не так. Бутов и его коллеги [11] рассматривают возможность создания «самовоспроизводящихся систем», в которых часть производственной мощности станков используется не для выпуска продукции, а для изготовления аналогичных станков. Эта идея проиллюстрирована на
рис. 15.5.
Чтобы роботы производили роботов, как люди рождают людей, — это, конечно, из области научной фантастики. То же самое можно сказать про заводы, рождающие другие заводы, хотя это, возможно, не так странно, как в случае с роботами. Но между фантастикой и реальностью есть различие, и заключается оно в том, что в саморазмножающейся системе действительно станки можно частично использовать для производства других станков того же типа.
В перспективе интересной сферой приложения саморазмножающихся установок, особенно роботов, являются космические станции. Космическое пространство является средой, опасной для человека, и использование роботов в космосе даже более многообещающе, чем на земле. Сложности возникнут только с посещением станции и доставкой на нее роботов. Разумеется, это не полностью решает вопрос, потому что в космосе всегда существует проблема сырья. Тем не менее, саморазмножающиеся системы представляют собой интересную экспериментальную модель производства как на земле, так и в космическом пространстве.