Материалы, опубликованные в журналах и не входящие в статьи, можно увидеть на страницах номеров:

22 апреля 2020

КАК ПРИРУЧИТЬ АСУ, или Рассказ о том, как на прессово-рамном заводе КамАЗа освоена автоматизированная система управления

Все программы АСУ прессово-рамного завода 
писалии отлаживали эти два молодых инженера:
Владимир Чудиновских (на переднем плане)
и Сергей Козлов. Сзади — ЭВМ СМ-4,
которая работает в составе АСУ ПРЗ.
ГЕОРГИИ АФАНАСЬЕВ, наш спец. корр.
Фото автора

Даже самые дерзкие писатели-фантасты не могли предвидеть, сколь неудержимым будет проникновение компьютеров во все сферы человеческой деятельности.

Построенная четыре десятилетия назад первая ЭВМ использовалась для решения ряда метеорологических, атомных, баллистических задач. Ну а ныне число профессий, успешно освоенных компьютером, перевалило за три тысячи...

Лавинообразное нарастание информации, связанное с бурным развитием науки, усложнением техники и технологии, привело к тому, что сейчас в сфере управления производством, экономическими и социальными процессами, в научных исследованиях невозможно обойтись без средств, освобождающих человека от части интеллектуальной работы, позволяющих добиться максимальных народнохозяйственных результатов наиболее оптимальным путем.

Повсеместное внедрение автоматизированных систем, разнообразных средств дистанционного управления и контроля, обработки оперативной информации преобразует весь облик индустриального труда. На наших глазах рождается производство, с которым страна вступит в XXI век.

Юрий Петрович Поздняков, заместитель директора лрессово-рамного завода Камского объединения по производству большегрузных автомобилей КамАЗ, проверял план профилактического ремонта оборудования, который был представлен ему на утверждение. В списке станков под номерами 305 и 814 значились два стотонных пресса, у которых пора было перебрать гидросистемы. Прессовое оборудование всегда работало с полной нагрузкой, и Юрия Петровича беспокоило, создан ли на складах достаточный задел изготовляемых деталей — накопленного там запаса должно хватить на весь срок ремонта.

Поздняков повернулся к дисплею, стоявшему у него на столе, и набрал команду. На экране возникла таблица.

Юрий Петрович не был профессиональным программистом. Он чересчур аккуратно дожимал клавишу «до упора», подаваясь при этом всем телом вперед, к экрану. (Профессионалы — те сидят совершенно неподвижно, откидываясь на спинки кресел, чтобы глаза не уставали от мерцающих на экране символов.) Тем не менее Поздняков был вполне квалифицированным, как говорят программисты, пользователем, для которого компьютер стал прибором столь же привычным, как и телефон.

Меньше чем за десять минут Юрий Петрович закончил диалог с компьютером, что-то подсчитал в блокноте и решительно вычеркнул из плана профилактического ремонта 814-ю позицию.

...Благополучная картина, не правда ли? Именно такое единение человека и компьютера обещали нам авторы десятков и сотен статей, утверждавших, что для достижения этого необходимо лишь установить ЭВМ на заводе или в институте. Но профессионалы, обслуживающие компьютеры, случалось, наблюдали иные сцены.

Дверь машинного зала приоткрывалась, и входил пользователь. Там, за дверью, он мог быть профессором, лауреатом, кем угодно, но сюда, в гулкий пустынный мир холодного, стерильно кондиционированного воздуха, залитый ослепительно белым сиянием ламп дневного света, в мир дисководов, лентопротяжек, принтеров, в мир людей, обменивающихся короткими фразами-заклинаниями «Интрек двести восьмидесятому» — «Ленту в онлайн!» — сюда непосвященный входил как в храм.

Пользователь топтался посреди зала, с тоской и завистью глядя на занятых до предела программистов, пока кто-нибудь не «прогонял» его простенькую, на две-три минуты, задачку. Программка, которую пользователь мог бы написать и отладить сам, дополнительным грузом ложилась на сотрудников ВЦ. Одна программка, две, три, десять, сто... Пользователей много, а программистов — раз, два и обчелся.

Еще не так давно между руководителями крупных предприятий и ЭВМ существовало множество посредников — рядовых инженеров из заводоуправления и других служб, отнюдь не специалистов по компьютерам. Они зачастую и сами не могли понять, какие данные хочет получить от них начальство, потому что и сами руководители нередко плохо представляли, что ЭВМ может, а что нет.

Но компьютер — это не игрушка (пусть даже и деловая), а такое же производственное оборудование, как, скажем, токарный станок. И сегодня, чтобы управлять КамАЗом или каким-либо другим крупным предприятием, без вычислительной техники,
и в особенности без АСУ, никак не обойтись: не те масштабы производства и не тот объем продукции, чтобы хватило телефона да сводки на листе бумаги.

Вспомним: в состав КамАЗа входят семь заводов: прессово-рамный, двигателей, автосборочный, агрегатный, литейный, кузнечный и ремонтно-инструментальный. Каждый занимает корпус длиной в добрый километр, а литейный даже несколько таких корпусов.

На каждом — три-четыре десятка цехов, и трудятся в них десятки тысяч человек. Границы между цехами весьма условны, они так плотно «сошнурованы» конвейерами друг с другом, что не всегда и разберешь, где кончается одно производство и начинается другое. Весь завод — единый огромный механизм.

Для того чтобы оборудование использовалось наилучшим образом (не простаивало в одних цехах и не было перегружено в других), станки имеют оснастку, рассчитанного на изготовление ряда однотипных деталей. Поскольку на замену оснастки нужно время, детали выгодно производить крупными партиями: один день делают, скажем, только болты, другой — гайки, третий — шайбы. Однако главному конвейеру нужно и то, и другое, и третье. Как тут быть? Проще всего — организовать промежуточный (буферный) склад. Изделия сюда пусть поступают неравномерно, зато со склада производству они будут выдаваться ровно отмеренными порциями.

За количеством всех разнообразных — сотен тысяч! — деталей, находящихся на многих складах, управленческий аппарат цехов и заводов должен зорко следить. Но просматривать ведомости, выписывать цифры, вручную составлять сводки и планы — это занятие крайне утомительное: одним словом, нетворческая работа. Автоматизированные системы управления, АСУ, состоящие из компьютеров и комплексов программ, обрабатывающих производственную информацию, для того и предназначены, чтобы принять на себя практически весь нетворческий труд в сфере управления предприятиями. И об АСУ, о том, что они могут «углядеть» и за мельчайшими шайбочками, и за многотонными отливками, а также оптимальным образом спланировать работу завода, отрасли, министерства, страны, — об этом говорят с начала 60-х годов.

Но... несмотря на то, что созданием АСУ занимались крупнейшие институты страны и, следовательно, автоматизация предприятий вроде бы была поставлена на солидную научную основу — очень во многих местах АСУ «не пошли». Почему получались такие досадные сбои, что же происходило? И что надо предпринять, чтобы АСУ стала надежным, привычным инструментом управления предприятием — таким, каким она является на прессово-рамном заводе КамАЗа?

*  *  *

— Просто было на бумаге, да забыли про овраги, а по ним ходить, — сдобрил шуткой свой ответ начальник отдела АСУ прессово-рамного завода Николай Петрович Морозов. — Помните, как в «Войне и мире» генерал Вейротер составлял диспозицию Аустерлицкого сражения? «Ди эрсте колонне марширт...» По бумаге-то «марширт» хорошо, а по болоту-то не очень... Так вот, многие нежизнеспособные АСУ как будто проектировались современными Вейротерами — нарисованы аккуратные стрелочки да прямоугольнички: вот здесь берем информацию, здесь набиваем ее на перфоленту, отсюда рулоны перфоленты «марширт» на ВЦ, где информацию вводят в машину, обрабатывают, распечатывают... А на практике выясняется: то еще при набивке в информацию закрадываются ошибки, то при обработке машина дает сбой... В итоге на стол к руководству сводки АСУ поступят на вторые-третьи сутки, и директор справедливо возмутится! «Раньше без этой АСУ работали быстрее»...

Как прежде боролись, например, с ошибками в информации? Они были неизбежны — ведь когда на всем заводе два-три человека занимались вводом всех производственных данных, им приходилось обрабатывать буквально горы цифр. Случайно нажать на соседнюю клавишу и не заметить этого очень просто. Поэтому одну и ту же сводку набивали на два рулона перфоленты, а потом их сравнивали с помощью специальной программы, и только если числа на всех лентах были одинаковыми, данные вводились в АСУ. Сравнить-то недолго, а вот сделать двойную работу... Все равно что на пишущей машинке печатать не два экземпляра через копирку, а два раза одно и то же!

А мы нашли другой путь! Понадобилось установить регистраторы данных для АСУ прямо на заводских складах, и кладовщицы стали работать с ними.

Структура аппаратных средств мини-ЭВМ СМ-4. Устройства, входящие в состав вычислительного комплекса, передают друг другу информацию через так называемую «общую шину». Каждое устройство имеет свой адрес, а в каждом сообщении указывается, для устройства с каким адресом оно предназначено. Специальный электронный блок, входящий в состав каждого устройства — памяти, дисплеев, магнитных лент, — анализирует все сообщения, проходящие по общей шине, но отбирает из них только те, которые предназначены данному устройству.

Тут, правда, возникла такая трудность: серийные регистраторы не могут передавать данные прямо в ЭВМ, и опять-таки приходилось всю информацию заносить на перфоленту, однако готовый рулон перфоленты прибывал на машину... только в конце смены! АСУ — это скорость. Поэтому инженерам-электронщикам КамАЗа пришлось самим переделывать серийный регистратор, создавать такую аппаратуру, чтобы информация со склада сразу же поступала в ЭВМ.

Но какой смысл увеличивать скорость ввода информации, если на стол директору в результате попадут многометровые распечатки? Времени; чтобы разобраться в такой прорве цифр, у него нет. Здесь нужен диалог с машиной: он, руководитель, спрашивает — машина отвечает. Нужно уточнить что-то — новый вопрос, новый ответ. Иными словами, директору нужен дисплей, соединенный с машиной. И он должен уметь работать с ним так же, как с телефоном.

Но чтобы АСУ в конце концов заработала и цепочка замкнулась, общаться с компьютером должны научиться все — от кладовщицы до директора, без этого внедрение АСУ просто бессмысленно. Конечно, ни кладовщице, ни директору не требуется знать внутримашинные адреса тех регистраторов и дисплеев, что стоят на их рабочих местах, но общее представление о том, как действует сама система, иметь надо, хотя бы для того, чтобы осмысленно нажимать кнопки, указанные в инструкции. В памяти мини-ЭВМ СМ-4 постоянно находится программа, которая, получая от регистраторов информацию — шифр и количество деталей, поступивших на склад или выданных с него,—заносит эти сведения в файл*  на магнитном диске. Шифры всех деталей набиты на перфокартах, поэтому кладовщице остается лишь выбрать нужную, вставить ее в регистратор и набрать число со знаком «плюс» — поступило, «минус» — выдано. А в пишущую машинку, соединенную с регистратором, заправлен чистый бланк накладной — компьютер сам заполнит его.

Поиск, сортировку и другие виды обработки данных АСУ производит только тогда, когда руководитель набирает команду на своем дисплее. Каждая команда — это вызов одной из программ обработки, по ней исполняется только то, что нужно, не более, а поэтому она срабатывает быстро. И скорость работы АСУ завода оказалась поэтому достаточно велика, чтобы пользователь мог общаться с ней в диалоговом режиме (когда ответа нужно ждать более 15 с, диалог затруднен). На ввод информации и запись ее на диск нужно около 4 с, на ее обработку — около 6 с; стало быть, диалог с машиной возможен и для кладовщицы, вводящей данные, и для директора, получающего обработанные результаты.

...Хорошо, правда? Но... радоваться оказалось рано — хотя АСУ стала работать значительно быстрее своих предшественниц, однако ее результаты все равно нельзя было использовать на практике для повседневного управления производством.

Почему?

А потому, что, скажем, на простейший вопрос, сколько метизов осталось на складах завода, мог последовать и такой ответ: минус сто тысяч гаек, минус пятьдесят тысяч болтов и т. п.

Тут мы сталкиваемся с любопытной ситуацией. Завод, оказывается, управлялся далеко не так, как это было предписано инструкциями. Причина проста — пока сведения о том, что на таком-то складе кончаются такие-то прокладки, дойдут до диспетчера завода и дирекции, пока последует распоряжение «имярек» участку изготовить столько-то прокладок — эти прокладки давно уже кончатся, завод остановится. Традиционные пути прохождения информации оказывались слишком длинными, чтобы ими можно было воспользоваться на практике. Никто ими и не пользовался!

Поэтому мастера в цехах, чтобы хоть как-то выйти из положения, привыкли напрямую договариваться между собой, минуя начальство: «Вася, друг, сделай к завтра десять тысяч прокладок». И Вася делал, и вез их прямо к другу Пете, но по пути заезжал к тете Маше на склад, чтобы их зарегистрировать, — иначе в план не зачтут, рабочие зарплату за их изготовление не получат. А кладовщица оформляла накладные на выдачу — ведь по их копиям и определялось выполнение плана цехом. Кроме того, у кладовщицы был журнал, в который она писала, какие детали получены, а какие выданы; затем по этому журналу она составляла сводки, сколько и чего есть на складе.

Так вот, когда детали везли напрямую, то на выдачу накладные она оформляла, а в журнал ничего не записывала — и была права: какой резон писать «получено 10 тыс. прокладок» и тут же «выдано 10 тыс.»? И когда накладные стала оформлять АСУ, а вместо этого журнала стал использоваться файл на магнитном диске, то... легко догадаться, что произошло. Про тетю Машу забыли, и никто ей не объяснил, что в машину обязательно нужно ввести и количество полученных прокладок, и количество выданных, даже если эти цифры и равны.

Начальник планово-экономического управления объединения КамАЗ Владимир Михайлович Чурсин: «АСУ для современного производства — не дополнительное, факультативное средство управления, а рабочий инструмент первой необходимости. Из всех семи заводов, входящих в состав объединения, лучшая АСУ создана на прессово-рамном заводе»

Но объяснить — еще полдела. А если кладовщице тем не менее все это покажется пустой забавой, бессмысленной тратой времени и она будет пренебрегать своими обязанностями? Поэтому АСУ пришлось дополнить подсистемой контроля — в машину ввели план производства: сегодня на склад номер такой-то должны поступать детали под шифрами такими-то, номера партий такие-то. Теперь, если поступления деталей на склад не зарегистрировано, т6 АСУ не оформит накладную на ее выдачу! Более того — если изготовленные по личной просьбе прокладки не значатся в плане производства, то АСУ откажется регистрировать и их поступление, ответив «нет в плане», и забьет всю накладную звездочками. А нет регистрации в АСУ — нет и зарплаты. Да и материалы ведь тоже выдаются со склада— под неплановую продукцию машина не даст разрешения ни на грамм металла.

И все встало на свои мести — АСУ заработала! Те из начальников цехов, кто еще вчера утверждал, что «эта АСУ никуда не годится», стали признавать: «Знаете, она как будто станков в цех добавила». А за счет чего достигнуто такое ощутимое повышение производительности труда? Благодаря тому, что руководство завода, видя, как на ладони, ситуацию в целом по предприятию, стало оптимально распределять загрузку станков.

...— Неужто все так просто? — может спросить нас информированный читатель.

Похоже, что суть дела все-таки изложена в слишком облегченном, популярном варианте. Наверняка были годы кропотливых исследований, наверняка на заводе трудился многочисленный коллектив разработчиков, создавший то, что на языке эвээмщиков называется «программы ввода», «программы обработки» — это огромные программные комплексы.

Нет. Не было ни долгих исследований, ни многочисленного коллектива разработчиков. Принципы построения АСУ обдумывал и осуществлял небольшой коллектив энтузиастов во главе с Николаем Петровичем Морозовым. Переделкой серийных регистраторов занималась группа электронщиков под руководством Юрия Петровича Очеретяного, заместителя Морозова. А что касается программ, то их составляли два молодых инженера — Владимир Чудиновских и Сергей Козлов. И на создание АСУ потребовался всего год.

Мы последовали словам Маяковского: «Смотрите на жизнь без очков и шор, глазами жадными цапайте все, что в нашей земле хорошо и что хорошо на Западе», — рассказывал мне Владимир Чудиновских. — Среди западных программистов распространен такой облеченный в шутливую форму, но очень серьезный по своей основной идее принцип программирования: «KISS» (Поцелуй). Эта аббревиатура расшифровывается так: «Keep it simple, stupid», что в переводе означает «Придерживайся простого, глупого» — словом, «Не мудри!». Не выдумывай хитрых алгоритмов — выбери такой, который быстрее и легче всего запрограммировать, а главное — добиться того, чтобы программа работала. Если быстродействия ЭВМ не будет хватать — тогда уже можно поразмыслить о том, как эту работающую программу оптимизировать, чтобы машина не выполняла ненужных действий. А если скорость выполнения программы удовлетворяет пользователя — оставь все как есть и займись другими, не терпящими отлагательства, задачами.

Короче говоря: сначала нужно добиться работоспособности программы, затем, когда это потребуется, — эффективности, и только потом можно заняться «отшлифовкой» системы. Так мы и поступили: создали простейшую, но работоспособную АСУ, теперь занялись оптимизацией наиболее часто выполняемых программ (вроде программы ввода информации), ну а в дальнейшем создатели АСУ будут модернизировать свою систему — добавлять в нее, например, подсистемы планирования профилактических ремонтов оборудования (пока что этим «вручную» занимаются инженеры, анализируя информацию АСУ), расчета зарплаты и т. д. И конца такому совершенствованию АСУ пока не видно.

Находясь в цеху КамАЗа, чувствуешь себя как бы в диковинном лесу. Стен не видно, потолка не видно — так огромен заводской корпус. При таких масштабах без автоматизации не обойтись... На снимке: начальник отдела робототехники Управления главного конструктора по особо сложной оснастке Владимир Михайлович Мандриков и слесарь Григорий Гавриленко обсуждают конструкцию нового робота в одном из цехов КамАЗа.

Итак, АСУ прессово-рамного завода работает, развивается. Что -же обеспечило этот успех?

Во-первых, разработчики АСУ учли все особенности реального производства, руководствуясь не инструкциями — «так должно быть», а изучив характер наиболее существенных неформальных взаимодействий между службами и цехами своего завода. Да, утверждают они, беспорядок автоматизировать нельзя, но внести «поправку» на него можно.

Второе: решая поставленную перед ними задачу они знали, что данные о наличии, скажем, деталей на складах внутри завода собрать можно, а вот межотраслевой информации о поставках металла заводу, скажем, с Магнитки, пока нет. Поэтому созданная ими АСУ не решает — и не может решать! — выходящих за рамки ПРЗ задачи, поскольку для них нет исходной информации! Но когда подобные АСУ заработают на всех заводах страны, тогда появится новая, столь необходимая для создания более высокого уровня АСУ информация и настанет время для более крупных, межзаводских, межотраслевых систем.

Третье. Энтузиастами КамАЗа была создана и специально приспособлена для нужд АСУ техника. Без регистраторов, стоящих прямо на складах и соединенных непосредственно с машиной, и без дисплеев, стоящих прямо на столе у директоров, рядом с привычными телефонами, ни одна АСУ работать не будет. А эта техника появилась только потому, что разработчики сумели четко определить, что же им нужно. И, наверное, конструкторам вычислительной техники стоит поближе познакомиться с оригинальными самоделками, сделанными на этом заводе, чтобы остальным не приходилось каждый раз заново изобретать велосипед.

Четвертое. Внедрением АСУ всерьез занялись сами производственники, кровно заинтересованные в поступлении надежной, достоверной информации из цехов. В июне прошлого года директор завода В. Н. Паслов, убедившись, что устранен последний из замеченных дефектов, издал приказ: всем заводским службам работать только с компьютером! Машина выдает неверную информацию? Тогда устраняйте причину ошибки, а не ссылайтесь, что раньше, мол, без АСУ, было лучше.

Столь жесткий, прямо скажем, приказ был действенным, хотя, может быть, не единственным средством сломать стереотип мышления, сложившийся у производственников в докомпьютерную эпоху. Работа с компьютером требует коренной перестройки всей психологии человека, поскольку ЭВМ — это усилитель мыслительных способностей человека. Таких машин еще не знала история.

Но компьютер, помогая человеку, не заменяет его совсем. Сам по себе, без участия человека, он не заработает, как не поедет без шофера автомобиль и не полетит без летчика самолет. Между тем именно широко распространенное мнение об ЭВМ как о «думающей» машине привело к тому, что заводчане, впервые столкнувшись с компьютером и увидев, что ЭВМ вовсе не освобождает их от всех и всяческих хлопот, начали обвинять разработчиков — мол, ваша АСУ плоха, потому что она не оправдала наших радужных ожиданий!

Структура АСУ прессово-рамного завода объединения КамАЗ. Аппаратные средства («железо», хардвер) работают в теснейшем взаимодействии с программными средствами («математикой», софтвером). Такое взаимодействие характерно не только для АСУ, но и для всех современных компьютеров вообще. Более того — говорят, что ЭВМ ныне состоит из двух больших частей: «осязаемой», то есть процессора, дисплеев, дисководов и т. д., и «неосязаемой» — разнообразных программ, управляющих их работой. По зарубежным данным, стоимость программных средств, софтвера, сегодня достигает 95% общей стоимости компьютера, а на долю аппаратуры, хардвера, приходится всего 5%. И то, что мы видим на фотографиях машинных залов, — это на самом деле лишь своеобразная «упаковка» для программ.

Если в цехе ставят новый, но хорошо отлаженный на заводе-изготовителе станок, и он гонит брак, то виноват не конструктор станка, а токарь: неправильно закрепил резец, выбрал не ту скорость резания, словом — не обучен работать с новым оборудованием. Так и здесь: разработчики АСУ способны обучить и кладовщиц, и директоров некоторым приемам работы с вычислительной техникой, но трудиться вместо них они не могут. Подумайте, что было бы с авиацией или автомобильным транспортом, если бы управлять самолетами и автомобилями умели только их конструкторы! А ведь ЭВМ, как самолеты и автомобили, давно уже выросли из экспериментальных штанишек, стали крупносерийными изделиями.

Вот мы и пришли к неизбежному выводу: нужна компьютерная грамотность. Всеобщая компьютерная грамотность.

О том, как непросто ее достичь, говорят, результаты специальных отечественных и зарубежных исследований. Так, учеными США установлено, что человек старше 36 лет с трудом воспринимает идеи программирования, если раньше он не имел дела с ЭВМ.

Вот почему учиться компьютерной грамотности надо, не откладывая, в молодости. Едва ли не каждый из нынешних выпускников школы через какие-нибудь пять лет будет так или иначе соприкасаться с ЭВМ; к 2000 году компьютеризация охватит все без исключения сферы общественной деятельности. Это будет, должно так быть. Поскольку слишком дорогой ценой — снижением производительности труда — приходится платить за управление нашей неизмеримо выросшей экономикой с помощью методов докомпьютерного времени.

Резко, на десятки процентов, поднять производительность труда можно только с помощью ЭВМ, а сделать это необходимо., ибо, как говорил еще Владимир Ильич Ленин, в соревновании двух социальных систем выигрывает тот, кто обеспечивает наивысшую производительность труда.

* От английского «file» — картотека. Синоним этого слова — «набор данных». Под файлом понимают любую информацию, записанную на любой машинный носитель информации — магнитный диск, ленту, перфокарты, перфоленту и т. д.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Последняя добавленная публикация:

Магисталь юности | ТМ 1939-09

Инж. М. ФРИШМАН По решению VIII пленума ЦК ВЛКСМ, комсомол является шефом одной из крупнейших строек третьей сталинской пятилетки — железной...

Популярные публикации за последний год

Если Вы читаете это сообщение, то очень велика вероятность того, что Вас интересуют материалы которые были ранее опубликованы в журнале "Техника молодежи", а потом представлены в сообщениях этого блога. И если это так, то возможно у кого-нибудь из Вас, читателей этого блога, найдется возможность помочь автору в восстановлении утраченных фрагментов печатных страниц упомянутого журнала. Ведь у многих есть пыльные дедушкины чердаки и темные бабушкины чуланы. Может у кого-нибудь лежат и пылятся экземпляры журналов "Техника молодежи", в которых уцелели страницы со статьями, отмеченными ярлыками Отсутствует фрагмент. Автор блога будет Вам искренне признателен, если Вы поможете восстановить утраченные фрагменты любым удобным для Вас способом (скан/фото страницы, фрагмент недостающего текста, ссылка на полный источник, и т.д.). Связь с автором блога можно держать через "Форму обратной связи" или через добавление Вашего комментария к выбранной публикации.