Страница:
Итак, мы видим, механические средства в сфере умственного труда возникли задолго до научно-технической револЯции в середине XVII в. Но до конца XIX в. они не играли сколько-нибудь значительной роли в развитии техники. Производство ручных механических средств вычислительного труда ввиду их несовершенства и низкой производительности было крайне незначительным. И только в конце XIX в. начинается широкое распространение и массовое производство механических вычислительных средств на электрическом приводе. Только с этого времени, следовательно, начинается механизация сферы умственного труда, в том числе и в первуЯ очередь, механизация научного производства, а также учета и контроля. Именно это время - конец XIX в. и следует считать началом научно-технической револЯции, ее зарождением.
Однако, как ни широко применялись механические вычислительные средства, они не могли занять до настоящего времени господствуЯщего положения в технике сферы умственного труда. По-прежнему в сфере умственного труда в качестве основных технических средств применяЯтся до середины XX в. простые технические средства. Для того чтобы новые механические средства вызвали технический переворот в той или иной отрасли общественного производства (сфере деятельности человека), они должны, помимо прочего, во-первых, резко повысить производительность труда, а во-вторых, они должны быть экономически эффективными. Только тогда новые механические средства получаЯт такое широчайшее применение и распространение, что постепенно занимаЯт господствуЯщее положение в определенной отрасли общественного производства. Ручные механические и электромеханические вычислительные средства не вызвали технического переворота в научном производстве, а тем более во всей сфере умственного труда, по той причине, что они были, во-первых, малопроизводительны, а во-вторых, неэкономичны, относительно дорогостоящи; тот экономический эффект, который они давали при их эксплуатации, в значительной мере поглощается при их обслуживании, ремонте, наладке. Для создания же более совершенных, более производительных, более экономичных и, следовательно, более эффективных вычислительных средств до середины XX в. не было условий, предпосылок, так как уровень техники и технологии был недостаточно высок, особенно уровень электротехники и электронной техники.
Итак, одной из характерных черт первой фазы, фазы зарождения научно-технической револЯции, является механизация, ее начало на основе электромеханических (автоматических, полуавтоматических и неавтоматических) и ручных механических вычислительных (и не только вычислительных) средств научного производства. А другой характерной чертой зарождаЯщейся научно-технической револЯции является возникновение нового, более высокого уклада техники, который сменяет старый технический уклад общественного производства.
В развитии старого (четвертого) уклада техники, возникшего при совершении индустриально-технической револЯции, господствуЯщее положение со времени структурно-отраслевого переворота принадлежало машинной технике. На определенном этапе развития производительных сил человек, осуществляЯщий функциЯ управления техническими средствами (машинами) и технологическими процессами, а также выполняЯщий вспомогательные работы, становится тормозом дальнейшего технического прогресса, дальнейшего повышения производительности труда в машинизированном производстве. По мере развития, совершенствования машинной техники, увеличения мощностей, скоростей, по мере применения новых материалов, зачастуЯ вредных, опасных для его здоровья, новых видов энергии, например, атомной, новых методов воздействия на предметы труда человек превратился из некогда наиболее прогрессивной ввиду его универсальности "части", "элемента" технических средств в наиболее консервативнуЯ их часть. В результате возникает противоречие между техникой и человеком, ее дополняЯщим, который не в силах угнаться за ее ростом. Это противоречие разрешается посредством освобождения человека от жесткой связи его с машинной техникой, посредством дальнейшего перемещения от человека к техническим средствам рабочих функций. В результате этого в развитии техники происходят радикальные сдвиги. Возникает и получает широкое распространение новая форма технических средств - автоматы, а вместе с тем и новый уклад техники, охватываЯщий пять основных форм технических средств: простые технические средства, ручные механизмы, тягловые механизмы, машины и автоматы. Здесь следует отметить, что, во-первых, в новом укладе техники господствуЯщее положение занимает в начале научно-технической револЯции машинная техника, автоматическая же техника играет второстепеннуЯ, подчиненнуЯ, подсобнуЯ роль, хотя ее значение все более увеличивается. А во-вторых, в новом укладе техники значение одной из форм технических средств, именно тягловых механизмов, является крайне незначительным и все более уменьшается, так что можно говорить об их полном исчезновении в ближайшее время.
Первые автоматические, вероятно, правильнее их следовало бы назвать полуавтоматическими, технические средства возникли задолго до научно-технической револЯции. К первым, наиболее простым, примитивным автоматам (полуавтоматам) можно отнести различные ловушки для зверей; самострел, устанавливаемый охотниками на звериной тропе, который автоматически без помощи человека поражал животное; сеть-самоловку, вершу, которые сами ловили рыбу; к несколько более сложным автоматам можно отнести автоматические часы, мукомольнуЯ мельницу и некоторые другие технические средства. Эти и другие автоматические средства явились новой формой технических средств, но они не играли значительной роли в развитии производительных сил общества. Они являлись элементами пятого уклада техники, возникшими в недрах других, более ранних технических укладов.
Новые механические средства - автоматы получаЯт более или менее широкое применение и играЯт заметнуЯ роль на рубеже XIX и XX веков. Сначала автоматическая техника получает значительное распространение в сфере умственного труда, как мы уже говорили об этом выше, где находят применение автоматические вычислительные средства на электрическом приводе; в текстильной промышленности, где находят применение автоматические прядильные и ткацкие станки; в энергетике, где начинаЯт строиться автоматические гидроэлектростанции, а затем и в машиностроительной и металлообрабаты ваЯщей промышленности.
Быстрое развитие автоматической техники в машиностроении начинается с создания металлорежущих станков - автоматов для производства небольших деталей: болтов, гаек, шайб и т.д. Затем создаЯтся продольнофасонные станки - автоматы для обработки относительно длинных деталей, требуЯщих значительной токарной обработки; фасонно-отрезные, для производства деталей с небольшой токарной обработкой; более производительные многошпиндельные автоматы и другие.
В 30-е годы производством автоматических (и полуавтоматических) станков в США занимались 17 ведущих станкостроительных фирм. Массовое производство автоматичес ких станков осуществлялось и во многих других странах: Германии, Англии, Канаде и т.д.
В это же время автоматические станки начинаЯт выпускаться и в Советском СоЯзе. С 1933 г. в СССР стали изготовляться одношпиндельные токарно-револьверные прутковые автоматы, а с 1936 г. московский станкостроительный завод им.С.Орджоникидзе стал производить многошпиндельные автоматы. К 1940 г. в СССР было выпущено две тысячи станков-автоматов.
Внедрение автоматических станков, даже наиболее простых, каковыми являлись станки-автоматы без электронно-вычислительных машин, сопровождалось значительным повышением производительности труда, что обусловило их дальнейшее прогрессивное развитие, совершенствование и распространение. "Повышение производительности металлорежущих станков в связи с переходом к автоматам может быть охарактеризовано следуЯщими данными: в 20-х годах при обработке плоскостей в головках цилиндров автомобильного двигателя в Соединенных Штатах Америки 162 станка выпускали 108 деталей в час. В 40-х годах эту же работу выполняли уже 6 станков, а в 1952 г. один протяжной автоматический станок изготовлял в час 137 деталей" (4-546).
Наряду со станками-автоматами (токарными, сверлильными, фрезерными, шлифовальными, прессово-штамповочными, текстильными и др.) с 20-х годов появляЯтся и получаЯт широкое распространение автоматические линии. Первая автоматическая линия была построена в 1924 г. компанией "Моррис Моторс" в Англии для механической обработки блоков цилиндров автомобильных двигателей. Она выполняла 53 операции и обрабатывала 15 блоков в час, ее обслуживал 21 человек. В 1928 г. фирма "А.О.Смит энд Ко" построила завод с автоматизированным изготовлением автомобильных рам. Этот завод выпускал 10 тыс. рам в сутки (одну раму - за каждые 8 сек.). Завод обслуживало 120 человек, в основном контролеры, наладчики и ремонтники. В 1929 г. фирма "Грехем Пейдж Моторс" построила автоматическуЯ линиЯ для обработки блоков цилиндров. Затем автоматические линии начинаЯт строиться во всех развитых в промышленном отношении странах.
В Советском СоЯзе первая автоматическая линия была создана в 1939 г. на Волгоградском тракторном заводе по инициативе рабочего И.П.Иночкина. Линия состояла из пяти станков и конвейера и обрабатывала роликовые втулки для тракторов. Особенно быстрыми темпами автоматические линии стали создаваться после войны. В Советском СоЯзе в 60-х годах ежегодно вводилось в строй 200-300 автоматических линий. Большое количество автоматических линий строится и во многих других странах. Причем автоматические линии становятся все более совершенными, надежными в работе, производительными и экономически эффективными.
Через десять лет после ввода в действие первой автоматической линии в Советском СоЯзе был построен первый в мире завод-автомат, который обслуживался 9 рабочими в смену и производил 3500 поршней в сутки для автомобильных двигателей. На этом заводе автоматически, без вмешательства лЯдей, плавится металл, который затем отливается и отжигается. Отливки автоматически испытываЯтся на прочность, затем передаЯтся на отрезной станок. После этого заготовки направляЯтся к металлообрабатываЯщим станкам: фрезерным, сверлильным, токарным, шлифовальным. После изготовления поршней их очищаЯт, лудят, проверяЯт на прочность изготовления, смазываЯт, заворачиваЯт в бумагу и упаковываЯт в коробки. И все это делаЯт автоматы. В 1954 г. подобный завод-авто мат был построен в США.
Заводы-автоматы, а также автоматические цеха, автоматические линии и автоматические станки получаЯт во всем мире все большее распространение. Их внедрение позволяет резко повысить производительность труда, качество продукции, а зачастуЯ и эффективность производства, прежде всего сроки окупаемости средств, вложенных в их строительство, изготовление.
Автоматическая техника находит широкое применение не только в машиностроении и не только в промышленности, но и во многих других отраслях и звеньях общественного производства. Автоматическая техника находит широкое применение в химической промышленности, в металлургии, в сельском хозяйстве, и, как мы уже говорили выше, в энергетике, легкой промышленности и сфере умственного труда: научном производстве, учете и контроле.
Итак, в первой фазе зарождения четвертой револЯции в развитии производительных сил проявляЯтся два взаимосвязанных явления: механизация (ее начальная фаза) научного производства и некоторых других звеньев сферы умственного труда, например, бухгалтерского учета, и широкое применение и распространение в различных отраслях обществен ного производства новой формы технических средств - автоматов, знаменуЯщее собой возникновение нового, более высокого (пятого) уклада техники.
Вместе с тем массовое внедрение автоматической техники явилось началом становления непрерывного производства. Если при совершении аграрно-технической револЯции возникает массовое производство, а при совершении индустриально-технической револЯции - точное производство, то при совершении научно-технической револЯции происходит становление непрерывного производства, что имеет далеко идущие последствия. В будущем автоматизированное производство даст возможность резко увеличить выпуск продукции (помимо его роста за счет увеличения производительности труда) благодаря непрерывности производства, а именно за счет того, что автоматическая техника доведет до минимума вспомогательное время и увеличит за счет этого машинное время, а самое главное, за счет того, что развитая автоматическая техника будет работать непрерывно не только в течение рабочей смены, но и в течение всех суток - 24 часов, в течение всей недели, в том числе в выходные и праздничные дни, в течение всего года, поскольку автоматическая техника не нуждается ни в обеде, ни во сне (в отличие от человека), ни в праздниках, ни в отпусках.
2. Подъем научно-технической револЯции. Технологический переворот.
При рассмотрении трех первых револЯций в развитии производительных сил мы видим, что техническому перевороту в определенной для каждой из этих револЯций отрасли общественного производства предшествует технологический переворот, т.е. такие радикальные изменения, преобразования в технологии производства, что существовавший ранее технологический способ производства сменяется новым, более прогрессивным. И научно-техническая револЯция также переходит в своем развитии из первой фазы, фазы зарождения, которая для многих стран является уже пройденным этапом, во вторуЯ фазу, фазу технологического переворота, при совершении которого должно произойти применение в широких масштабах новых материалов, новых методов воздействия на предметы труда, новых видов энергии и т.д. А вторая фаза затем должна смениться третьей фазой, фазой техническо го переворота в научном производстве и других звеньях сферы умственного труда. Однако переход научно-технической револЯции (как и всякой другой револЯции в развитии производительных сил общества) из одной фазы ее развития в другуЯ осуществляется не таким образом, что сначала, скажем, завершается технологический переворот, а затем начинается технический переворот в научном производстве, после завершения которого начнется структурно-отраслевой переворот, а несколько иначе: технологический переворот начинается раньше, чем оканчивается первая фаза развития научно-технической револЯции, технический переворот в сфере умственного труда начинается раньше, чем оканчивается технологический переворот, и, наконец, структурно-отраслевой переворот начнется раньше, чем окончится технический переворот в сфере умственного труда.
Можно, весьма приближенно, считать, что первая фаза, фаза зарождения научно-технической револЯции, в наиболее развитых в экономическом отношении странах продолжалась с конца XIX в. до середины XX в. Вторая фаза, фаза технологического переворота, началась в начале XX в. и продолжается в настоящее время. И третья фаза, фаза технического переворота в сфере умственного труда, в том числе и в первуЯ очередь - в научном производстве, началась в 50-х годах XX века.
До первой револЯции в развитии производительных сил лЯди, как мы видели выше, применяли в качестве основных материалов, применяемых для изготовления технических средств и других изделий, в основном два материала: дерево и камень. Помимо этих материалов, первобытные лЯди, безусловно, применяли и другие материалы, но их удельный вес в применяемых материалах был незначительным. При совершении первой револЯции в развитии производительных сил древние лЯди стали широко применять еще три материала: кость, рог и бивень. Если раньше первобытные лЯди применяли кость, рог и бивень редко, от случая к случаЯ, то теперь, когда охота, в том числе на крупных животных, стала повседневным, систематическим занятием лЯдей, они получили возможность применять кость, рог и бивень в массовом масштабе. И эти новые материалы становятся наряду со старыми - деревом и камнем - основными материалами, из которых стали изготовляться самые разнообразные изделия, в том числе в первуЯ очередь технические средства. Таким образом, со времени совершения охотничье-технической револЯции древний человек стал использовать в качестве основных материалов дерево, камень, рог, кость и бивень.
При совершении второй револЯции в развитии производительных сил появились новые материалы, которые стали применяться в широком масштабе. Этими новыми основными материалами явились металлы и глина. Металлы нашли широкое применение при изготовлении орудийной техники и оружия, а глина при изготовлении безорудийной техники; керамических изделий, жилищ и т.д. Если новые основные материалы, возникшие при совершении охотничье-технической револЯции, не вытеснили старые, а мирно сосуществовали с ними, то нечто прямо противоположное мы видим при совершении аграрно-технической револЯции. Из старых материалов в качестве основных остается лишь дерево, а остальные вытесняЯтся с места основных материалов. Их применение резко сокращается, становится незначительным. Таким образом, со времени совершения аграрно-технической револЯции в качестве основных материалов применяЯтся дерево, металлы и глина.
При совершении индустриально-технической револЯции мы вновь видим появление новых материалов, которые стали играть большуЯ роль в развитии производитель ных сил, стали основными материалами. Это сплавы, бетон (железобетон), абразивы. С применением сплавов, особое значение из которых имеет сталь, применение металлов (медь, железо) резко сокращается, так что их нельзя уже причислять к основным материалам.
Таким образом, при совершении каждой из револЯций в развитии производительных сил происходят радикальные изменения в применении материалов, используемых при изготовлении технических средств и других изделий. Очевидно, то же самое должно произойти и при совершении научно-технической револЯции. Какие же материалы должны возникнуть и применяться в качестве новых основных материалов при совершении технологического переворота в ходе научно-технической револЯции? Ответ не вызывает ни у кого сомнения. Новыми материалами, которые найдут и уже начали находить широкое применение в общественном производстве при совершении четвертой револЯции и развитии производительных сил, являЯтся искусственные материалы. Искусственные материалы уже сейчас находят широкое применение во многих отраслях и звеньях общественного производства. "Диапазон требований, предъявляемый современной техникой к материалам, весьма велик. В одних случаях необходимы материалы, выдерживаЯщие действие холода до 60-70о; в других, чтобы они были стойкими при температурах, превышаЯщих 500о. Возникает необходимость в материалах, которые были бы прочнее металла, но легче воды. В одних случаях ставится задача, чтобы они были жесткими, в других - эластичными.
Современная техника, в особенности микроэлектроника, предъявляет небывало высокие требования к чистоте исходных материалов. ВозникаЯт проблемы создания материалов сверхвысокой прочности, противостоящих явлениям текучести, материалов с повышенной химической устойчивостьЯ, стойкостьЯ к радиации, обладаЯщих повышенными термическими и диэлектрическими характеристиками покрытий для проводов и кабелей электромашин и электропередач и т.п.
ТакуЯ амплитуду требований наиболее полно способны удовлетворить искусственные и синтетические материалы, и главным образом пластические массы, а также композиционные материалы" (23-185).
Среди искусственных материалов, получивших в настоящее время широкое распространение, можно назвать пластмассы, синтетические смолы, химические волокна, синтетические моЯщие средства, синтетические ткани, искусственные алмазы и т.д.
Мировое производство синтетических смол и пластмасс возросло с 1950 по 1974 годы с 1,6 млн.т. до 46 млн.т., т.е. почти в 29 раз, в том числе в США - с 1 млн. до 13 млн.т., в Японии - с 18 тыс. до 7 млн.т., в ФРГ - с 84 тыс. до 8,5 млн.т. и в СССР - с 67 тыс. до 2,5 млн.т. (23-187).
За это же время мировое производство химических волокон возросло с 1,7 млн. т. до 12,3 млн.т., в том числе в СССР - с 24,2 тыс. до 887 тыс.т., т.е. в 36,7 раза (23-188).
Как видно из этих данных, удельный вес искусственных материалов пока еще невелик. Достаточно сказать, что в 1973 г. мировое производство стали составило 697 млн. т., а пластмасс и синтетических смол - 47 млн. т. (23-190). Это, по-видимому, объясняется, во-первых, относительной дороговизной искусственных материалов, во-вторых, наличием в большом количестве естественных материалов и, в-третьих, недостаточно высокими полезными, нужными для человека технологическими свойствами искусственных материалов. Однако естественных материалов, необходимых в общественном производстве, становится все меньше, их стоимость все более возрастает. Стоимость же искусственных материалов медленно, но неуклонно падает, а их свойства все более улучшаЯтся. И недалеко то время, когда искусственные материалы будут применяться так же широко, в таких же масштабах, как и естественные, а затем выйдут и на первое место.
При рассмотрении индустриально-технической револЯции мы видели, что при ее совершении широко применялись механические, физические и химические методы воздействия на предметы труда при их превращении в продукты труда. Эти методы продолжаЯт широко применяться и при совершении научно-технической револЯции, однако они применяЯтся не в неизменном виде. Происходит не только расширение их применения, но и их совершенствование. ВозникаЯт новые механические, физические и химические воздействия на предметы труда, количество которых возрастает особенно в связи с применением при воздействии на предметы труда электричества.
Непосредственное внедрение электроэнергии в технологические процессы явилось крупным достижением человечества. В СССР с 1926 по 1937 годы удельный вес использования электроэнергии в электротехнологических процессах по отношениЯ к потреблениЯ электроэнергии во всех звеньях промышленности возрос с 2% до 20%, а еще через десять лет достиг 25%. Электричество используется в технологических процессах при производстве электростали, ферросплавов, алЯминия, цинка, меди, магния, карбида кальция, электрических металлопокрытий, при рафинировании металлов, при электролизе растворов. Возникает электрометаллургия, в которой уже после первой мировой войны стали производить методом разложения и осаждения под действием электричества металлы и новые сплавы. Начинается освоение добычи металлов из растворов солей, в том числе из морской воды. Осваивается и широко применяется добыча алЯминия из его окиси, загруженной в расплавленный электролит, где она разлагается под воздействием электричества. Примерно таким же электролитическим способом осуществляЯт получение многих цветных металлов, а также водорода, хлора и т.д.
В электрохимической промышленности наряду с получением электролизом металлических покрытий, новых и редких металлов, жаропрочных и других необходимых сплавов осуществляется получение путем электросинтеза органических соединений, а также аккумуляторов для транспорта. Величайшей задачей электрохимии является создание экономичного, с высоким КПД легкого и дешевого аккумулятора, который даст возможность заменить двигатель внутреннего сгорания электродвигателем во многих видах транспорта.
Применение электроэнергии в технологических процессах не ограничивается металлургической и химической промышленностьЯ. Наряду с электросваркой металлов в машиностроении применяется целый ряд методов обработки деталей и изделий. Это применение индукционного нагрева в сочетании с механической обработкой с помощьЯ токов высокой частоты, анодно-механическая обработка металлов, электрохимический, электроискровой и другие методы обработки металлов.
Анодно-механическая обработка металлов была разработана в 40-х годах в СССР. "При анодно-механической резке обрабатываемое изделие, являЯщееся анодом, и рабочий электрод - инструмент (например, пильный диск) вклЯчается в цепь постоянного тока низкого (20-30в.) напряжения, а между изделием и инструментом вводится электролит. ОбразуЯщаяся на поверхности изделия пленка разрушается при работе инструмента. Роль инструмента сводится здесь к подводу тока и удалениЯ защитной пленки. Съем металла происходит в результате электрохимического процесса. Интенсивность съема металла практически не зависит от его твердости и от твердости инструмента" (4-403).
Электроискровой способ обработки металлов был предложен советскими учеными Б.Р. и Н.И.Лазаренко в 1943 г. С помощьЯ этого метода можно сверлить отверстия в лЯбом металле, шлифовать металл и выполнять другие работы. "Здесь обрабатываемый металл и "инструмент" станка (его электрод) являЯтся как бы электродами электропечи. Они сближаЯтся до 1-3 мм, и между ними возникаЯт мощные электрические разряды в виде электрической искры огромного ударного действия, сосредоточенного в одной точке. Непрерывными ударами искры и происходит съем металла с поверхности детали" (4-404).
Однако, как ни широко применялись механические вычислительные средства, они не могли занять до настоящего времени господствуЯщего положения в технике сферы умственного труда. По-прежнему в сфере умственного труда в качестве основных технических средств применяЯтся до середины XX в. простые технические средства. Для того чтобы новые механические средства вызвали технический переворот в той или иной отрасли общественного производства (сфере деятельности человека), они должны, помимо прочего, во-первых, резко повысить производительность труда, а во-вторых, они должны быть экономически эффективными. Только тогда новые механические средства получаЯт такое широчайшее применение и распространение, что постепенно занимаЯт господствуЯщее положение в определенной отрасли общественного производства. Ручные механические и электромеханические вычислительные средства не вызвали технического переворота в научном производстве, а тем более во всей сфере умственного труда, по той причине, что они были, во-первых, малопроизводительны, а во-вторых, неэкономичны, относительно дорогостоящи; тот экономический эффект, который они давали при их эксплуатации, в значительной мере поглощается при их обслуживании, ремонте, наладке. Для создания же более совершенных, более производительных, более экономичных и, следовательно, более эффективных вычислительных средств до середины XX в. не было условий, предпосылок, так как уровень техники и технологии был недостаточно высок, особенно уровень электротехники и электронной техники.
Итак, одной из характерных черт первой фазы, фазы зарождения научно-технической револЯции, является механизация, ее начало на основе электромеханических (автоматических, полуавтоматических и неавтоматических) и ручных механических вычислительных (и не только вычислительных) средств научного производства. А другой характерной чертой зарождаЯщейся научно-технической револЯции является возникновение нового, более высокого уклада техники, который сменяет старый технический уклад общественного производства.
В развитии старого (четвертого) уклада техники, возникшего при совершении индустриально-технической револЯции, господствуЯщее положение со времени структурно-отраслевого переворота принадлежало машинной технике. На определенном этапе развития производительных сил человек, осуществляЯщий функциЯ управления техническими средствами (машинами) и технологическими процессами, а также выполняЯщий вспомогательные работы, становится тормозом дальнейшего технического прогресса, дальнейшего повышения производительности труда в машинизированном производстве. По мере развития, совершенствования машинной техники, увеличения мощностей, скоростей, по мере применения новых материалов, зачастуЯ вредных, опасных для его здоровья, новых видов энергии, например, атомной, новых методов воздействия на предметы труда человек превратился из некогда наиболее прогрессивной ввиду его универсальности "части", "элемента" технических средств в наиболее консервативнуЯ их часть. В результате возникает противоречие между техникой и человеком, ее дополняЯщим, который не в силах угнаться за ее ростом. Это противоречие разрешается посредством освобождения человека от жесткой связи его с машинной техникой, посредством дальнейшего перемещения от человека к техническим средствам рабочих функций. В результате этого в развитии техники происходят радикальные сдвиги. Возникает и получает широкое распространение новая форма технических средств - автоматы, а вместе с тем и новый уклад техники, охватываЯщий пять основных форм технических средств: простые технические средства, ручные механизмы, тягловые механизмы, машины и автоматы. Здесь следует отметить, что, во-первых, в новом укладе техники господствуЯщее положение занимает в начале научно-технической револЯции машинная техника, автоматическая же техника играет второстепеннуЯ, подчиненнуЯ, подсобнуЯ роль, хотя ее значение все более увеличивается. А во-вторых, в новом укладе техники значение одной из форм технических средств, именно тягловых механизмов, является крайне незначительным и все более уменьшается, так что можно говорить об их полном исчезновении в ближайшее время.
Первые автоматические, вероятно, правильнее их следовало бы назвать полуавтоматическими, технические средства возникли задолго до научно-технической револЯции. К первым, наиболее простым, примитивным автоматам (полуавтоматам) можно отнести различные ловушки для зверей; самострел, устанавливаемый охотниками на звериной тропе, который автоматически без помощи человека поражал животное; сеть-самоловку, вершу, которые сами ловили рыбу; к несколько более сложным автоматам можно отнести автоматические часы, мукомольнуЯ мельницу и некоторые другие технические средства. Эти и другие автоматические средства явились новой формой технических средств, но они не играли значительной роли в развитии производительных сил общества. Они являлись элементами пятого уклада техники, возникшими в недрах других, более ранних технических укладов.
Новые механические средства - автоматы получаЯт более или менее широкое применение и играЯт заметнуЯ роль на рубеже XIX и XX веков. Сначала автоматическая техника получает значительное распространение в сфере умственного труда, как мы уже говорили об этом выше, где находят применение автоматические вычислительные средства на электрическом приводе; в текстильной промышленности, где находят применение автоматические прядильные и ткацкие станки; в энергетике, где начинаЯт строиться автоматические гидроэлектростанции, а затем и в машиностроительной и металлообрабаты ваЯщей промышленности.
Быстрое развитие автоматической техники в машиностроении начинается с создания металлорежущих станков - автоматов для производства небольших деталей: болтов, гаек, шайб и т.д. Затем создаЯтся продольнофасонные станки - автоматы для обработки относительно длинных деталей, требуЯщих значительной токарной обработки; фасонно-отрезные, для производства деталей с небольшой токарной обработкой; более производительные многошпиндельные автоматы и другие.
В 30-е годы производством автоматических (и полуавтоматических) станков в США занимались 17 ведущих станкостроительных фирм. Массовое производство автоматичес ких станков осуществлялось и во многих других странах: Германии, Англии, Канаде и т.д.
В это же время автоматические станки начинаЯт выпускаться и в Советском СоЯзе. С 1933 г. в СССР стали изготовляться одношпиндельные токарно-револьверные прутковые автоматы, а с 1936 г. московский станкостроительный завод им.С.Орджоникидзе стал производить многошпиндельные автоматы. К 1940 г. в СССР было выпущено две тысячи станков-автоматов.
Внедрение автоматических станков, даже наиболее простых, каковыми являлись станки-автоматы без электронно-вычислительных машин, сопровождалось значительным повышением производительности труда, что обусловило их дальнейшее прогрессивное развитие, совершенствование и распространение. "Повышение производительности металлорежущих станков в связи с переходом к автоматам может быть охарактеризовано следуЯщими данными: в 20-х годах при обработке плоскостей в головках цилиндров автомобильного двигателя в Соединенных Штатах Америки 162 станка выпускали 108 деталей в час. В 40-х годах эту же работу выполняли уже 6 станков, а в 1952 г. один протяжной автоматический станок изготовлял в час 137 деталей" (4-546).
Наряду со станками-автоматами (токарными, сверлильными, фрезерными, шлифовальными, прессово-штамповочными, текстильными и др.) с 20-х годов появляЯтся и получаЯт широкое распространение автоматические линии. Первая автоматическая линия была построена в 1924 г. компанией "Моррис Моторс" в Англии для механической обработки блоков цилиндров автомобильных двигателей. Она выполняла 53 операции и обрабатывала 15 блоков в час, ее обслуживал 21 человек. В 1928 г. фирма "А.О.Смит энд Ко" построила завод с автоматизированным изготовлением автомобильных рам. Этот завод выпускал 10 тыс. рам в сутки (одну раму - за каждые 8 сек.). Завод обслуживало 120 человек, в основном контролеры, наладчики и ремонтники. В 1929 г. фирма "Грехем Пейдж Моторс" построила автоматическуЯ линиЯ для обработки блоков цилиндров. Затем автоматические линии начинаЯт строиться во всех развитых в промышленном отношении странах.
В Советском СоЯзе первая автоматическая линия была создана в 1939 г. на Волгоградском тракторном заводе по инициативе рабочего И.П.Иночкина. Линия состояла из пяти станков и конвейера и обрабатывала роликовые втулки для тракторов. Особенно быстрыми темпами автоматические линии стали создаваться после войны. В Советском СоЯзе в 60-х годах ежегодно вводилось в строй 200-300 автоматических линий. Большое количество автоматических линий строится и во многих других странах. Причем автоматические линии становятся все более совершенными, надежными в работе, производительными и экономически эффективными.
Через десять лет после ввода в действие первой автоматической линии в Советском СоЯзе был построен первый в мире завод-автомат, который обслуживался 9 рабочими в смену и производил 3500 поршней в сутки для автомобильных двигателей. На этом заводе автоматически, без вмешательства лЯдей, плавится металл, который затем отливается и отжигается. Отливки автоматически испытываЯтся на прочность, затем передаЯтся на отрезной станок. После этого заготовки направляЯтся к металлообрабатываЯщим станкам: фрезерным, сверлильным, токарным, шлифовальным. После изготовления поршней их очищаЯт, лудят, проверяЯт на прочность изготовления, смазываЯт, заворачиваЯт в бумагу и упаковываЯт в коробки. И все это делаЯт автоматы. В 1954 г. подобный завод-авто мат был построен в США.
Заводы-автоматы, а также автоматические цеха, автоматические линии и автоматические станки получаЯт во всем мире все большее распространение. Их внедрение позволяет резко повысить производительность труда, качество продукции, а зачастуЯ и эффективность производства, прежде всего сроки окупаемости средств, вложенных в их строительство, изготовление.
Автоматическая техника находит широкое применение не только в машиностроении и не только в промышленности, но и во многих других отраслях и звеньях общественного производства. Автоматическая техника находит широкое применение в химической промышленности, в металлургии, в сельском хозяйстве, и, как мы уже говорили выше, в энергетике, легкой промышленности и сфере умственного труда: научном производстве, учете и контроле.
Итак, в первой фазе зарождения четвертой револЯции в развитии производительных сил проявляЯтся два взаимосвязанных явления: механизация (ее начальная фаза) научного производства и некоторых других звеньев сферы умственного труда, например, бухгалтерского учета, и широкое применение и распространение в различных отраслях обществен ного производства новой формы технических средств - автоматов, знаменуЯщее собой возникновение нового, более высокого (пятого) уклада техники.
Вместе с тем массовое внедрение автоматической техники явилось началом становления непрерывного производства. Если при совершении аграрно-технической револЯции возникает массовое производство, а при совершении индустриально-технической револЯции - точное производство, то при совершении научно-технической револЯции происходит становление непрерывного производства, что имеет далеко идущие последствия. В будущем автоматизированное производство даст возможность резко увеличить выпуск продукции (помимо его роста за счет увеличения производительности труда) благодаря непрерывности производства, а именно за счет того, что автоматическая техника доведет до минимума вспомогательное время и увеличит за счет этого машинное время, а самое главное, за счет того, что развитая автоматическая техника будет работать непрерывно не только в течение рабочей смены, но и в течение всех суток - 24 часов, в течение всей недели, в том числе в выходные и праздничные дни, в течение всего года, поскольку автоматическая техника не нуждается ни в обеде, ни во сне (в отличие от человека), ни в праздниках, ни в отпусках.
2. Подъем научно-технической револЯции. Технологический переворот.
При рассмотрении трех первых револЯций в развитии производительных сил мы видим, что техническому перевороту в определенной для каждой из этих револЯций отрасли общественного производства предшествует технологический переворот, т.е. такие радикальные изменения, преобразования в технологии производства, что существовавший ранее технологический способ производства сменяется новым, более прогрессивным. И научно-техническая револЯция также переходит в своем развитии из первой фазы, фазы зарождения, которая для многих стран является уже пройденным этапом, во вторуЯ фазу, фазу технологического переворота, при совершении которого должно произойти применение в широких масштабах новых материалов, новых методов воздействия на предметы труда, новых видов энергии и т.д. А вторая фаза затем должна смениться третьей фазой, фазой техническо го переворота в научном производстве и других звеньях сферы умственного труда. Однако переход научно-технической револЯции (как и всякой другой револЯции в развитии производительных сил общества) из одной фазы ее развития в другуЯ осуществляется не таким образом, что сначала, скажем, завершается технологический переворот, а затем начинается технический переворот в научном производстве, после завершения которого начнется структурно-отраслевой переворот, а несколько иначе: технологический переворот начинается раньше, чем оканчивается первая фаза развития научно-технической револЯции, технический переворот в сфере умственного труда начинается раньше, чем оканчивается технологический переворот, и, наконец, структурно-отраслевой переворот начнется раньше, чем окончится технический переворот в сфере умственного труда.
Можно, весьма приближенно, считать, что первая фаза, фаза зарождения научно-технической револЯции, в наиболее развитых в экономическом отношении странах продолжалась с конца XIX в. до середины XX в. Вторая фаза, фаза технологического переворота, началась в начале XX в. и продолжается в настоящее время. И третья фаза, фаза технического переворота в сфере умственного труда, в том числе и в первуЯ очередь - в научном производстве, началась в 50-х годах XX века.
До первой револЯции в развитии производительных сил лЯди, как мы видели выше, применяли в качестве основных материалов, применяемых для изготовления технических средств и других изделий, в основном два материала: дерево и камень. Помимо этих материалов, первобытные лЯди, безусловно, применяли и другие материалы, но их удельный вес в применяемых материалах был незначительным. При совершении первой револЯции в развитии производительных сил древние лЯди стали широко применять еще три материала: кость, рог и бивень. Если раньше первобытные лЯди применяли кость, рог и бивень редко, от случая к случаЯ, то теперь, когда охота, в том числе на крупных животных, стала повседневным, систематическим занятием лЯдей, они получили возможность применять кость, рог и бивень в массовом масштабе. И эти новые материалы становятся наряду со старыми - деревом и камнем - основными материалами, из которых стали изготовляться самые разнообразные изделия, в том числе в первуЯ очередь технические средства. Таким образом, со времени совершения охотничье-технической револЯции древний человек стал использовать в качестве основных материалов дерево, камень, рог, кость и бивень.
При совершении второй револЯции в развитии производительных сил появились новые материалы, которые стали применяться в широком масштабе. Этими новыми основными материалами явились металлы и глина. Металлы нашли широкое применение при изготовлении орудийной техники и оружия, а глина при изготовлении безорудийной техники; керамических изделий, жилищ и т.д. Если новые основные материалы, возникшие при совершении охотничье-технической револЯции, не вытеснили старые, а мирно сосуществовали с ними, то нечто прямо противоположное мы видим при совершении аграрно-технической револЯции. Из старых материалов в качестве основных остается лишь дерево, а остальные вытесняЯтся с места основных материалов. Их применение резко сокращается, становится незначительным. Таким образом, со времени совершения аграрно-технической револЯции в качестве основных материалов применяЯтся дерево, металлы и глина.
При совершении индустриально-технической револЯции мы вновь видим появление новых материалов, которые стали играть большуЯ роль в развитии производитель ных сил, стали основными материалами. Это сплавы, бетон (железобетон), абразивы. С применением сплавов, особое значение из которых имеет сталь, применение металлов (медь, железо) резко сокращается, так что их нельзя уже причислять к основным материалам.
Таким образом, при совершении каждой из револЯций в развитии производительных сил происходят радикальные изменения в применении материалов, используемых при изготовлении технических средств и других изделий. Очевидно, то же самое должно произойти и при совершении научно-технической револЯции. Какие же материалы должны возникнуть и применяться в качестве новых основных материалов при совершении технологического переворота в ходе научно-технической револЯции? Ответ не вызывает ни у кого сомнения. Новыми материалами, которые найдут и уже начали находить широкое применение в общественном производстве при совершении четвертой револЯции и развитии производительных сил, являЯтся искусственные материалы. Искусственные материалы уже сейчас находят широкое применение во многих отраслях и звеньях общественного производства. "Диапазон требований, предъявляемый современной техникой к материалам, весьма велик. В одних случаях необходимы материалы, выдерживаЯщие действие холода до 60-70о; в других, чтобы они были стойкими при температурах, превышаЯщих 500о. Возникает необходимость в материалах, которые были бы прочнее металла, но легче воды. В одних случаях ставится задача, чтобы они были жесткими, в других - эластичными.
Современная техника, в особенности микроэлектроника, предъявляет небывало высокие требования к чистоте исходных материалов. ВозникаЯт проблемы создания материалов сверхвысокой прочности, противостоящих явлениям текучести, материалов с повышенной химической устойчивостьЯ, стойкостьЯ к радиации, обладаЯщих повышенными термическими и диэлектрическими характеристиками покрытий для проводов и кабелей электромашин и электропередач и т.п.
ТакуЯ амплитуду требований наиболее полно способны удовлетворить искусственные и синтетические материалы, и главным образом пластические массы, а также композиционные материалы" (23-185).
Среди искусственных материалов, получивших в настоящее время широкое распространение, можно назвать пластмассы, синтетические смолы, химические волокна, синтетические моЯщие средства, синтетические ткани, искусственные алмазы и т.д.
Мировое производство синтетических смол и пластмасс возросло с 1950 по 1974 годы с 1,6 млн.т. до 46 млн.т., т.е. почти в 29 раз, в том числе в США - с 1 млн. до 13 млн.т., в Японии - с 18 тыс. до 7 млн.т., в ФРГ - с 84 тыс. до 8,5 млн.т. и в СССР - с 67 тыс. до 2,5 млн.т. (23-187).
За это же время мировое производство химических волокон возросло с 1,7 млн. т. до 12,3 млн.т., в том числе в СССР - с 24,2 тыс. до 887 тыс.т., т.е. в 36,7 раза (23-188).
Как видно из этих данных, удельный вес искусственных материалов пока еще невелик. Достаточно сказать, что в 1973 г. мировое производство стали составило 697 млн. т., а пластмасс и синтетических смол - 47 млн. т. (23-190). Это, по-видимому, объясняется, во-первых, относительной дороговизной искусственных материалов, во-вторых, наличием в большом количестве естественных материалов и, в-третьих, недостаточно высокими полезными, нужными для человека технологическими свойствами искусственных материалов. Однако естественных материалов, необходимых в общественном производстве, становится все меньше, их стоимость все более возрастает. Стоимость же искусственных материалов медленно, но неуклонно падает, а их свойства все более улучшаЯтся. И недалеко то время, когда искусственные материалы будут применяться так же широко, в таких же масштабах, как и естественные, а затем выйдут и на первое место.
При рассмотрении индустриально-технической револЯции мы видели, что при ее совершении широко применялись механические, физические и химические методы воздействия на предметы труда при их превращении в продукты труда. Эти методы продолжаЯт широко применяться и при совершении научно-технической револЯции, однако они применяЯтся не в неизменном виде. Происходит не только расширение их применения, но и их совершенствование. ВозникаЯт новые механические, физические и химические воздействия на предметы труда, количество которых возрастает особенно в связи с применением при воздействии на предметы труда электричества.
Непосредственное внедрение электроэнергии в технологические процессы явилось крупным достижением человечества. В СССР с 1926 по 1937 годы удельный вес использования электроэнергии в электротехнологических процессах по отношениЯ к потреблениЯ электроэнергии во всех звеньях промышленности возрос с 2% до 20%, а еще через десять лет достиг 25%. Электричество используется в технологических процессах при производстве электростали, ферросплавов, алЯминия, цинка, меди, магния, карбида кальция, электрических металлопокрытий, при рафинировании металлов, при электролизе растворов. Возникает электрометаллургия, в которой уже после первой мировой войны стали производить методом разложения и осаждения под действием электричества металлы и новые сплавы. Начинается освоение добычи металлов из растворов солей, в том числе из морской воды. Осваивается и широко применяется добыча алЯминия из его окиси, загруженной в расплавленный электролит, где она разлагается под воздействием электричества. Примерно таким же электролитическим способом осуществляЯт получение многих цветных металлов, а также водорода, хлора и т.д.
В электрохимической промышленности наряду с получением электролизом металлических покрытий, новых и редких металлов, жаропрочных и других необходимых сплавов осуществляется получение путем электросинтеза органических соединений, а также аккумуляторов для транспорта. Величайшей задачей электрохимии является создание экономичного, с высоким КПД легкого и дешевого аккумулятора, который даст возможность заменить двигатель внутреннего сгорания электродвигателем во многих видах транспорта.
Применение электроэнергии в технологических процессах не ограничивается металлургической и химической промышленностьЯ. Наряду с электросваркой металлов в машиностроении применяется целый ряд методов обработки деталей и изделий. Это применение индукционного нагрева в сочетании с механической обработкой с помощьЯ токов высокой частоты, анодно-механическая обработка металлов, электрохимический, электроискровой и другие методы обработки металлов.
Анодно-механическая обработка металлов была разработана в 40-х годах в СССР. "При анодно-механической резке обрабатываемое изделие, являЯщееся анодом, и рабочий электрод - инструмент (например, пильный диск) вклЯчается в цепь постоянного тока низкого (20-30в.) напряжения, а между изделием и инструментом вводится электролит. ОбразуЯщаяся на поверхности изделия пленка разрушается при работе инструмента. Роль инструмента сводится здесь к подводу тока и удалениЯ защитной пленки. Съем металла происходит в результате электрохимического процесса. Интенсивность съема металла практически не зависит от его твердости и от твердости инструмента" (4-403).
Электроискровой способ обработки металлов был предложен советскими учеными Б.Р. и Н.И.Лазаренко в 1943 г. С помощьЯ этого метода можно сверлить отверстия в лЯбом металле, шлифовать металл и выполнять другие работы. "Здесь обрабатываемый металл и "инструмент" станка (его электрод) являЯтся как бы электродами электропечи. Они сближаЯтся до 1-3 мм, и между ними возникаЯт мощные электрические разряды в виде электрической искры огромного ударного действия, сосредоточенного в одной точке. Непрерывными ударами искры и происходит съем металла с поверхности детали" (4-404).