Комплексная А. п. на основе сплошной механизации, научной организации труда, широкого применения прогрессивной технологии и вычислительной техники - основное направление технического прогресса в современном машиностроении. Автоматизируются складские и транспортные операции, входной контроль, резка и раскрой материалов, рабочие и вспомогательные операции на станках (установка и фиксация заготовки, подвод и замена инструментов, перемещение на позициях обработки и отвод готовых деталей, подналадка станков). Осуществляются автоматическое регулирование режимов обработки и активный контроль изделий на станках. Создаются станки-автоматы, в том числе с программным управлением, автоматические линейные и роторные многооперационные агрегаты, жёсткие и гибкие автоматические поточные линии с гидравлическими, пневматическими, электрическими или комбинированными системами управления.
Технический прогресс связан обычно с частым обновлением выпускаемых изделий. Жёсткие автоматические линии не допускают смену номенклатуры изделий, поэтому получают распространение секционные линии, составляемые из независимых агрегатных многооперационных станков, которые объединяются транспортёрами, элеваторами и конвейерами, оснащёнными механическими «пальцами» и «руками». Группы таких станков образуют секции и параллельные линии. При этом у каждого станка создаётся некоторый запас деталей для постоянной загрузки главного конвейера линии; уход за станками и смена инструмента производятся без её остановки. Станки делают блочными, с взаимосвязанными узлами, у которых сохраняются силовые установки, каретки и заменяются только приспособления, инструмент и некоторые блоки, зависящие от конструктивных особенностей изделия. У металлообрабатывающих станков с программным управлением полный автоматизм рабочего цикла достигается при сохранении универсальности станка: при обработке деталей различной конфигурации заменяется лишь программа, записанная на перфорированной или магнитной ленте. Сочетание программного управления с динамическим регулированием режимов резания исключает необходимость подналадки станка вследствие неточности установки инструмента или по мере его износа, повышает производительность станка и позволяет полнее использовать мощность его двигателя.
Эффективность машиностроительного производства определяется, помимо резкого сокращения трудовых затрат, также и полнотой использования материалов и энергии. Основные процессы существующей технологии обработки металлов вследствие больших припусков в литье, при прессовке и штамповке из заготовок, при обработке резанием и термообработке сопряжены с большими отходами металла и непроизводительными расходом энергии. Средства автоматики позволяют переходить к более совершенным методам производства, при которых эти потери значительно уменьшаются, а общая производительность растёт. Технологическая перестройка машиностроения преследует цель совмещения процессов нагрева, литья, пластической деформации, термических, механических, электрических и других видов обработки и сборки с транспортными и контрольными процессами для осуществления непрерывного автоматизированного производства. Электрофизические и электрохимические процессы, применение порошковой металлургии, металлокерамики, пластобетонов, полимеров, стекловолокна и других неметаллических материалов в молекулярном сцеплении с металлами стали базой прогрессивной технологии, обеспечивающей повышение непрерывности производства и способствующей А. п.
Большой интерес представляет применение электронного и плазменного нагрева для быстрого плавления материалов, синтеза монокристаллов сверхтвёрдых веществ, термической обработки деталей в строго ограниченных объёмах и на малых участках поверхности при значительных температурах кратковременными тепловыми импульсами высокочастотного индукционного нагрева. Управляемая кристаллизация обеспечивает получение готовых изделий непосредственно из материалов в жидкой фазе. Применение электрогидравлического эффекта для образования импульсов высокого давления позволяет осуществлять быструю пластическую деформацию материалов при изготовлении деталей путём высадки, а также холодную сварку металлов. Электроэрозионные процессы во многих случаях (особенно для специальных сплавов, плохо поддающихся обработке резанием) заменяют механическую обработку: они существенно увеличивают скорость и точность обработки и значительно сокращают непроизводительный отход металла в стружку и расход энергии. Обработка методами пластической деформации, электротехническими, электрохимическими, химическими, гидравлическими и другими, более эффективными процессами, хотя и вытесняет в машиностроительной технологии обработку резанием, но не исключает необходимости её совершенствования. Развитие процессов резания на автоматическом оборудовании требует научного обоснования повышения скоростей и точности токарной, фрезерной, строгальной, шлифовальной и других видов обработки. Изучение динамических и тепловых факторов взаимодействия материала с инструментом определяет оптимальные режимы, которые должны устанавливаться автоматическими устройствами.
Окончательная отделка готовых изделий и нанесение на них защитных покрытий в потоке автоматического производства связаны с технологией электрического полирования, анодирования, катодного распыления металлов, химического нанесения металлов, электрической окраски. Современные комплексы оборудования для нанесения гальванических покрытий представляют собой цехи-автоматы.
Автоматизация сборочных процессов - одна из наиболее сложных и актуальных проблем машиностроения. Она не только даёт большой экономический эффект, но и способствует значительному повышению надёжности изготовляемых машин, аппаратов и приборов, т. к. в этом случае процесс сборки не зависит от квалификации сборщика. Однако автоматизация сборки требует высокой степени взаимозаменяемости деталей и узлов, при условии, что особенности технологии автоматизированной сборки учитываются уже в процессе конструирования изделий, проектирования машин, аппаратов и приборов. В наибольшей степени условиям автоматизации отвечают модульные и блочные конструкции, печатный монтаж электрических схем, широкое применение неразъёмных соединений на основе запрессовки, холодной сварки и склеивания, а также замены болтовых и винтовых соединений технологически прогрессивными и более удобными в эксплуатации разъёмными соединениями. Качество собранных узлов и изделий в целом непрерывно контролируется в ходе автоматической сборки.
В машиностроении, как и в других отраслях, А. п. охватывает не только технологию, но и технико-экономическую деятельность предприятия: планирование, материально-техническое снабжение, подготовку производства, учёт и оперативное управление (см. Автоматизация управленческих работ ). Так, в сфере оперативного управления автоматизируются учёт и обработка документов для составления календарного плана, сменного задания, контроля за сохранением уровня нормативных запасов деталей, материалов, инструмента и т. д. Автоматизируется также составление оптимальных квартальных, годовых и перспективных планов производства с учётом всех технико-экономических показателей (см. Сетевое планирование ).
К машиностроению по характеру производства примыкают электротехническая, электронная и радиопромышленность, а также приборостроение, представляющие собой разновидности дискретного производства со специфическими особенностями, свойственными технологии обработки магнитных, проводниковых, полупроводниковых и изоляционных материалов, а также электровакуумной технологии. Обмоточные и изоляционные работы, занимающие особое место в этих отраслях, в значительной мере автоматизированы; многие изделия изготовляются специализированными автоматами, сборка ведётся на автоматических линиях.
Полностью автоматизировано массовое производство радиодеталей, электронных ламп, ионных приборов, электроннолучевых трубок, транзисторов, печатных плат и узлов, печатный монтаж модулей для радиоэлектронной аппаратуры, в том числе и для электронных вычислительных машин и др. Изготовление элементов микроэлектроники, плёночных и твёрдотельных блоков и интегральных схем возможно только на достаточно гибком быстропереналаживаемом оборудовании, допускающем переход на различные модификации изделий и непрерывное совершенствование технологического процесса.
В лёгкой промышленности применяют локальные системы автоматического контроля и регулирования. Технология большинства процессов развивается в направлении комплексной А. п., создаются высокопроизводительное автоматизированное оборудование и автоматизированные системы управления предприятиями с применением ЭВМ. В хлопкопрядении все процессы от питания из кип до прядения автоматизированы, в камвольно-шерстяном и суконном производствах установлены автоматические линии приготовительно-прядильных отделов. Применяют высокоэффективное автоматическое ткацкое оборудование, скоростные бесчелночные ткацкие станки. Автоматизация отделочного производства на фабриках-автоматах связана с развитием новых методов беления и крашения волокна в массе и пряже, эффективных процессов браковки и сортировки полуфабрикатов и готовых изделий. Обувная, галантерейная и другие отрасли лёгкой промышленности располагают высокопроизводительным автоматизированным оборудованием, на котором идёт массовый выпуск разнообразных изделий.
Автоматические блочные агрегаты для получения синтетических материалов и машины для производства готовых изделий из местного исходного сырья применяются не только на крупных химических, текстильных и других комбинатах, но и на небольших комплексных предприятиях по выпуску одежды, обуви, галантереи, посуды и др. При этом такие сложные процессы, как образование искусственных волокон, прядение, ткачество, вязка и шитьё, заменяются более прогрессивными с точки зрения их автоматизации - прокатом, вытяжкой и склеиванием. Блочные автоматические линии, изготовляющие синтетические материалы и вырабатывающие из них товары нужного ассортимента, позволяют комплектовать местные фабрики в соответствии с уровнем спроса. Программное управление обеспечивает быструю смену фасонов, отделки и других показателей, отвечающих требованиям покупателей. При этом значительно сокращаются накладные расходы и достигается хорошее соответствие характеристик производимых материалов заданным показателям выпускаемых изделий, что необходимо для поддержания их высокого качества и минимальных отходов материалов в производстве.
Важным фактором повышения качества и питательных свойств продуктов служит А. п. в сфере общественного питания. Создание автоматических установок для прямой переработки сельскохозяйственной продукции в пищевые полуфабрикаты, кулинарные изделия и даже готовые блюда способствует лучшему сохранению питательных и вкусовых качеств исходных продуктов с наименьшими потерями. Важнейшее направление в комплексной автоматизации пищевой индустрии - переход от периодических процессов с большим числом операций к непрерывным потокам, химизация производства, применение полиэлектролитов и ферментов для ускорения фильтрации соков, сублимации - для обезвоживания, ультразвука - для эмульгирования и экстрагирования, электронных потоков и радиоактивных излучений - для стерилизации, высокочастотных магнитных и электрических полей и инфракрасных лучей - для нагрева, и др.
Оснащение комплексными автоматическими установками пищевой промышленности, предприятий по первичной переработке сельскохозяйственной продукции и предприятий общественного питания резко сокращает потери и лучше сохраняет качество продуктов питания на различных этапах реализации. В сельском хозяйстве эффективны мобильные и стационарные автоматические агрегаты и линии для переработки и упаковки преимущественно скоропортящихся продуктов, которые не могут быть своевременно реализованы без потерь. На предприятиях общественного питания устанавливается автоматическое оборудование для приготовления блюд из полуфабрикатов в количествах, соответствующих уровню потребления в каждый данный момент. Распространённые в пищевой промышленности субъективные визуальные методы химико-технологического и микробиологического контроля и анализа заменяют скоростными объективными методами для непосредственного автоматического управления технологическими процессами. При этом важно определение качества сырья, промежуточных полупродуктов и готовой продукции не только по их физико-химическим параметрам, но также и по вкусовым и ароматическим свойствам и концентрации полезных и вредных микроорганизмов.
Обеспечение высококачественным сырьём лёгкой и пищевой промышленности, а также предприятий общественного питания связано с соблюдением оптимальных агротехнических сроков ведения сельскохозяйственных работ. На небольших сельскохозяйственных участках эффективно применение клавишных вычислительных и счётно-аналитических машин, в крупных хозяйствах - ЭВМ. Сочетание прогрессивной технологии с современными методами управления способствует непрерывному росту производительности труда в сельском хозяйстве.
Быстрейшая реализация при сохранении качества выпущенных товаров во многом зависит от оперативности и технической оснащённости массовой торговой сети. Применение ЭВМ при анализе спроса и его удовлетворения существенно помогает промышленности планировать производство и распределять продукцию. Оснащение торговой сети и её транспортной службы автоматизированной диспетчерской связью с запоминающими устройствами и системой контроля ускоряет доставку товаров от поставщиков к потребителям. Автоматизированное оборудование складов для стабилизации условий хранения, адресного перемещения грузов и контроля баланса движения материальных ценностей сокращает потери. Автоматизация контрольно-кассовых, фасовочных и упаковочных операций, а также выдачи покупок существенно снижает издержки обращения. Для реализации промышленной продукции в местах периодического скопления населения применяются торговые автоматы.Автоматизация процессов в сфере массового обслуживания облегчает быт, расширяет возможности для культурного отдыха и, повышая работоспособность человека, увеличивает производительность труда.
Вследствие А. п. возрастает объём выпускаемой продукции, увеличивается грузооборот и повышаются требования к транспорту. Рост грузовых и пассажирских перевозок связан с расширением сети всех видов транспорта и ускорением движения на существующих линиях. Соблюдение напряжённых графиков и безопасности движения поездов наиболее успешно обеспечивается автоматизацией управления процессами эксплуатации железнодорожного транспорта (см. Автодиспетчер).Механизация погрузочно-разгрузочных работ и автоматическая горочная сортировка вагонов существенно облегчают и ускоряют составление товарных поездов. Автоматизация обработки транспортных документов и продажи билетов упрощает обслуживание клиентуры и пассажиров. Телемеханизация диспетчерской службы, совершенствование техники автоблокировки,локомотивной сигнализации и автостоповповышают безопасность движения. Устройство для автоматического вождения поездов («Автомашинист») способствует оптимизации режимов вождения поездов с учётом профиля пути и условий движения. Бесперебойность энергоснабжения электрифицированных дорог обеспечивается автоматизацией тяговых подстанций.
Автоматизация на других видах транспорта также прежде всего облегчает и ускоряет все виды трудоёмких работ в портах, на пристанях, станциях и аэродромах. Повышаются эффективность диспетчерских служб, безопасность и регулярность движения, качество обслуживания, улучшается использование транспортных единиц и снижаются эксплуатационные расходы. Технические средства автоматизации на транспорте весьма разнообразны - от простейших регуляторов и измерительных устройств до бортовых цифровых вычислительных машин, которыми оснащаются крупные суда и самолёты. Современное грузовое или пассажирское судно представляет собой сложный комплекс энергетического, грузоподъёмного, санитарно-технического, навигационного и другого оборудования, в котором измерительные приборы и устройства автоматики являются неотъемлемой частью. Все они объединяются системами контроля, регулирования и управления и подчиняются единому командному пункту. Самолёт как летательный аппарат и транспортная единица также оснащается автоматическими устройствами для безопасности и экономичности полётов, нормальных условий работы экипажа и комфорта пассажиров. Это достигается автоматическими пилотажными, навигационными и другими системами самолётовождения, регуляторами режимов работы двигателей и внутреннего оборудования. Воздушный флот - наиболее удобный вид транспорта, но его полноценное использование осложнено рядом трудностей. Высокая скорость воздушных перевозок требует такой же быстрой доставки к самолётам пассажиров и грузов. Здесь необходима гибкая система выявления и распределения по пунктам отправления свободных мест в соответствии с расписанием полётов, своевременная продажа билетов и т.д. Эти и аналогичные задачи достаточно эффективно решаются с помощью АСУ «Сирена».
Непрерывный рост автомобильного транспорта в ряде стран уже привёл к такому положению, когда автомобиль из самого быстрого наземного средства сообщения превратился во многих крупных городах, таких, например, как Нью-Йорк, Лондон, Токио и др., в самый медленный вид транспорта, т. к. улицы и подъездные дороги уже не в состоянии свободно пропускать огромный поток легковых и грузовых машин. Локальные светофоры, переключаемые от реле времени, и центральное управление ими не справляются с заторами. Появилась необходимость в автоматическом регулировании уличного движения с учётом его интенсивности и плотности потоков по направлениям средствами радиолокации, оптики, телемеханики и вычислительной техники. Автоматизация управления движением в городах и на шоссейных дорогах значительно улучшает эксплуатационные и экономические показатели безрельсового транспорта.
Деятельность людей и работа технических устройств зависят часто от гидрометеорологической обстановки. Служба погоды - это сложный комплекс измерений, сбора, передачи и обработки большого количества разнообразных метеоданных. К ним относятся давление, температура и скорость движения воздуха в различных слоях атмосферы, влажность, количество осадков, высота нижней границы облаков, уровни и температура воды в водоёмах и другие параметры, контролируемые во многих точках и на больших пространствах. Годовое количество метеоинформации возрастает по экспоненциальному закону, так же быстро увеличивается и число лиц, занятых её обработкой. Сохранение этой тенденции привело бы к тому, что в 2060 всё взрослое население СССР занималось бы только сбором и обработкой метеоданных. Естественно, что без автоматизации дальнейшее развитие гидрометеорологии просто невозможно. Автоматизированная гидрометеослужба составляет краткосрочные прогнозы и накапливает информацию для характеристики климата Земли. В арсенале технических средств службы - автоматические метеостанции, метеорадиолокаторы, ведущие наблюдения за нижней высотой облачности и грозами, высокоскоростные устройства передачи данных, метеорологические ракеты и спутники Земли, передающие телевизионное изображение земной поверхности и её облачного покрова, быстродействующие ЭВМ, которые составляют численные прогнозы, и графопостроители, вычерчивающие карты погоды. По этим данным мировые центры в Вашингтоне, Москве и Мельбурне ведут Всемирную службу погоды. Большую помощь в их работе оказывают искусственные спутники Земли-первый из них, запущенный в СССР 4 октября 1957, был автоматом, оснащённым радиотелемеханикой. Современные специализированные автономные и телеуправляемые спутники не только справляются со сложными задачами исследования космического пространства, но и выполняют трансляционные функции в телевидении и многоканальной связи. Техническая революция, вызванная А. п., создала условия для коренной перестройки управления целыми отраслями промышленности и народным хозяйством в целом. Автоматизированная система управления отдельной производственной отраслью осуществляет ряд основных функций промышленного министерства (планирование, учёт и анализ производственной деятельности, материально-техническое снабжение, сбыт продукции; бухгалтерско-финансовая деятельность, распределение кадров, научно-технический прогресс, капитальное строительство). Это достигается организационными, экономическими и математическими методами на основе оргатехники, вычислительной техники и различных видов связи.
Любая отраслевая АСУ объединяет организацию работ по управлению с техническими средствами, информационной базой и математическим обеспечением. Информационная база системы характеризуется различными потоками нормативно-справочной, оперативно-производственной, отчётной и аналитической информации; основана на унификации документов, применении единых форм, пригодных к обработке средствами вычислительной техники, и применении машинных носителей информации в качестве первичной документации. Общее математическое обеспечение системы представляет собой комплекс программ, организующих работу технических средств, которые функционируют в системе, а также математические и логические методы и программы для решения конкретных задач производства.
Отраслевые АСУ, базирующиеся на вычислительные центры отрасли, автоматизация управленческих работ, систематический анализ развития производства, выполнения плановых заданий и использования материальных ценностей, развитая сеть информационных вычислительных центров, обслуживающих территориально удалённые объекты, создают реальные условия для организации автоматизированного управления народным хозяйством страны.
Лит.:Директивы XXIII съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1966-1970 гг., М., 1966; Автоматика, телемеханика, приборостроение. Аннотированный указатель литературы, в. 1-3, М., 1956-60; Кибернетика, автоматика, телемеханика. Аннотированный указатель литературы, в.4---5, М., 1962-66; Автоматизация производства и промышленная электроника, т. 1-4, М., 1962-65 (Энциклопедия современной техники); Волков Г. Н., Эра роботов или эра человека?, М., 1965.; Социология в СССР .Сб. ст., т.2, М., 1965; Рабочий класс и технический прогресс. Исследование изменений в социальной структуре рабочего класса, М., 1965; Ломов Б. Ф., Человек и техника, М., 1966; Автоматизация научных исследований и измерений в машиностроении, М., 1968; Автоматизация управления электрическими системами и объектами, Л., 1968; Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И, Основы автоматики и автоматизации производственных процессов в химической промышленности, М., 1968; Проблемы научной организации управления социалистической промышленностью (По материалам Всесоюзной научно-технической конференции), М., 1968, Старр М., Управление производством, пер. с англ., М., 1968; Современная научно-техническая революция. Историческое исследование, М., 1967; Иванов С. М., Человек среди автоматов. М., 1969.
К. Н. Руднев.
Автоматизация управления войсками
Автоматиза'ция управле'ния войска'ми,использование технических средств и систем для управления войсками при подготовке и ведении боевых действий. Основными автоматизируемыми процессами являются: сбор информации о своих войсках и противнике, о степени (уровне) заражения местности, воздуха и воды радиоактивными и отравляющими веществами, обработка, оформление, размножение и наглядное отображение информации; производство различных оперативных, технических и других расчётов; передача информации в вышестоящие, подчинённые, взаимодействующие и соседние штабы. Для А. у. в. могут служить различные технические средства: автоматические датчики информации и приёмо-передающие устройства, информационно-логические устройства, универсальные и специальные ЭВМ, устройства ввода и вывода информации из машины, аппаратура визуальной индикации группового и индивидуального пользования, автоматизированная копировально-множительная техника, телевизионная аппаратура и др. А. у. в. расширяет информационное поле, на базе которого оценивается складывающаяся обстановка и принимаются решения на боевые действия; уменьшает отставание информации от фактического развития событий; количественно и качественно обогащает набор алгоритмов работы органов управления; сокращает трудозатраты основных должностных лиц на вспомогательные процессы; способствует повышению боеготовности и эффективности действий войск и боевой техники.