IV. КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ПРОГРЕСС

Автоматизация в 2001 г.

Козмецки Дж. (George Kozmetsky)

Без сомнения, темпы автоматизации промышленности в 2001 г. будут определяться нынешними научными достижениями, а не какими-то случайными непредвиденными открытиями. Поэтому на основе нынешнего уровня знаний можно сделать ряд прогнозов относительно увлекательной эры промышленной автоматизации, в которую мы вступаем.

Я ограничусь рассмотрением будущего трех современных дисциплин.

1. Сервомеханические системы управления и вычислительные машины.

2. Принципы науки управления для целей планирования и руководства.

3. Американская космическая техника.

Основной тезис данного доклада - следствия порождаются причинами, которые в свою очередь являются следствиями предыдущих причин. Каждая из упомянутых выше перспективных областей исследований будет рассмотрена как причина, а затем экстраполирована на будущее, чтобы показать, как эти области будут взаимосвязаны для достижения желаемых результатов автоматизации в будущем.

Сервомеханические системы управления и вычислительные машины

Полезной отправной точкой для прогнозирования является, изучение тенденций последних двух десятилетий. Двадцать лет назад (середина 40-х годов) Соединенные Штаты вступили в послевоенный период, когда военную технику и электронные приборы стали приспосабливать для применения в мирных целях. Оказалось, что сервомеханизмы, используемые для наведения зенитных орудий, можно применять в промышленном производстве: при обработке материалов, для управления станками и при выполнении ряда последовательных полуавтоматических операций. Радар изучался с точки зрения его пригодности в телефонных линиях связи с высокой пропускной способностью. Цифровая вычислительная машина - новшество того времени - могла стать средством механизации сложных процессов управления и контроля, связанных с автоматизацией.

К 1960 г. выяснилось, что недостаточно просто признать, что промышленность может быть представлена в виде отдельных блоков замкнутого контура управления, содержащего конструктивные элементы: датчики, линии связи, силовые приводы и средства индикации. Стало очевидным, что любая организованная система, примером которой является промышленность, управляется не только с помощью простой обратной связи. Организованные системы нужно было изучать с точки зрения причин функционирования системы. Эти принципы были выдвинуты Норбертом Винером в 1946 г., однако только после применения ряда военных и невоенных систем удалось оценить практические возможности их применения.

Организованными системами называются системы, проявляющие те или иные формы мышления в самом широком смысле. Их компонентами являются люди, машины и соответствующие взаимодействия между ними.

Значительная часть техники, которая необходима для автоматизации промышленности, уже существует. У нас имеются чувствительные миниатюрные электронные усилители, потребляющие чрезвычайно мало энергии. Мы располагаем вычислительными машинами, которые смогут включать и выключать конвейеры 2001 г. с четкостью роботов. Более того, в научно-исследовательских лабораториях продолжается работа над созданием вычислительных машин, которые будут самостоятельно принимать решения благодаря способности к самопрограммированию в отличие от машин, работа которых определяется заранее составленной специалистом программой. Каждый день появляются новые датчики давления, температуры и положения, которые не только более чувствительны и надежны, но и значительно дешевле. Наконец, значительный прогресс в области устройств индикации за последние годы позволил обеспечить эффективное взаимодействие человека с целым рядом машин. Устройства графической и буквенно-цифровой индикации будут использоваться не только как средство взаимодействия человека с машиной, но, по-видимому, с помощью таких быстродействующих устройств можно будет также осуществлять и связь между людьми.

Наука управления

Современный этап в области науки управления и исследования операций также берет начало в послевоенном периоде. Ближе к 1960 г. стало осуществляться практическое использование результатов ранее выполненных исследований как в военной, так и в промышленной областях. Современные перспективные исследования ведутся главным образом в области применения научного управления в промышленности и сосредоточены в нескольких ведущих университетах страны.

Потребность понять роль руководителя в организованных системах стимулировала перспективные исследования в области науки управления. К достижениям сегодняшнего дня следует отнести новые количественные методы, применяемые при принятии решений относительно размещения заводов и складов, планирования выпуска продукции и объема запасов, определения объема капиталовложений, выбора наилучших средств рекламы продукции, оценки спроса на новые виды продукции до их появления на рынке и, наконец, при процессе управления и контролирования операций сложных и непрерывных систем производства. Последние научные достижения указывают, что частичное применение науки управления лишь к отдельным аспектам промышленного производства явно недостаточно. Такой подход может привести к неверному результату. Например, частные оптимальные решения относительно производства и контроля запасов не всегда приведут к правильному решению с точки зрения оптимума прибыли.

Нынешние достижения в области науки управления станут рациональной основой автоматизации в 2001 г. Они позволяют разработать вычислительные методы, которые будут полезны при отыскании самых разнообразных решений, принимаемых в настоящее время на среднем и даже высшем уровне управления. С помощью интегральных информационных систем, разработанных на основе вычислительных машин, будет обеспечиваться принятие решений с помощью машин относительно потребностей рынка, технической обоснованности разработки новой продукции и сбыта ее на мировом рынке. Кроме того, будут разработаны концепции и методы, которые позволят отыскать формальные процедуры определения главных и второстепенных целей политики любой автоматизированной фирмы. Эти методы будут аналитическими, что позволит свести к минимуму действие обычных движущих сил в корпорации с неизбежными компромиссами, конфликтами и случайными фактами сотрудничества.

Старая мудрость гласит, что преждевременный энтузиазм не может заменить здравого суждения. Автоматизация промышленности должна осуществляться с известной осторожностью. Не следует пренебрегать опытом, которым располагает каждая отрасль промышленности. Например, в настоящее время основные производители нефти рассматривают проблемы автоматизации применительно к своей промышленности. В результате сейчас принято думать, что лишь они обладают необходимыми техническими знаниями, позволяющими им избежать многочисленные трудности, преодоление которых вызовет потерю прибылей и не приведет к достижению целей, связываемых с автоматизацией. Возможно, что это и так. Мне кажется, что залогом будущего развития автоматизации является понимание механизмов процесса принятия решений. Существующие в настоящее время методы и средства могут помочь решить лишь насущные задачи автоматизации, а в перспективе они должны трансформироваться с учетом новых потребностей управления промышленным производством.

Влияние американской космической программы

Пора сделать одно очевидное предсказание. В 2001 г. автоматизация будет олицетворять успешное слияние передовой техники с принципами научного управления. Такое слияние вызовет появление новой профессии техно-социолога. Короче говоря, мы станем свидетелями исчезновения искусственно возведенных барьеров, которые в настоящее время существуют между администраторами, инженерами, учеными точных и гуманитарных наук. Эти люди будут не только специалистами широкого профиля, но и специалистами узкого профиля в той области автоматизации, в которой они пожелают работать.

Такой вывод сделан на основе изучения восьмилетней деятельности Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства. Наступила эра полетов человека в космосе и вместе с этим возросла роль ученого, занимающегося исследованиями на стыке различных дисциплин. Нам нужны и у нас есть современные да Винчи: люди, которые могут работать, преодолевая преграды, существующие между различными науками, люди, которые могут понять тонкости клеточной биологии и в то же время сконструировать механический аппарат, позволяющий живому организму нормально жить и приспособиться к враждебному окружению космоса. Кроме того, эти же люди должны уметь руководить и одновременно согласовывать свои действия с перспективными задачами, вытекающими из национальной политики в области освоения космоса. О том, что они успешно справились с поставленными перед ними задачами, свидетельствуют наши достижения в этой области.

Можно предсказать, что в следующие десять лет эти новые способы функционирования сложных организованных систем распространятся и на область автоматизации в промышленности.

О желательности такого распространения информации, исходящей из правительственных учреждений, говорится в докладе президента Конгрессу о деятельности США в области аэронавтики и исследования космического пространства за 1965 г., где следующим образом определена политика в этой области:

"Те, кто осуществляет космическую программу, ответственны за изучение способов использования результатов этой деятельности для подъема жизненного уровня населения и прогресса науки. В поисках положительных сторон этой деятельности следует обратить внимание не только на непосредственное воздействие космической программы на науку, технику, образование и оборону, но также на способы и средства, с помощью которых растущие технические возможности удастся эффективно применить к решению многих других проблем, стоящих перед нашим современным обществом".

Сущность автоматизации промышленности

Рассмотрим критерий, с помощью которого общество будет судить о том, эффективна автоматизация или нет. Я думаю, что определяющими факторами будут увеличение количества свободного времени и подъем жизненного уровня. На фиг.1 показана динамичная самопрограммирующая система автоматизированной промышленности. В той мере, в которой продукция удовлетворяет указанному выше критерию, обратная связь определяет уровень спроса, равно как и потребности в автоматических операциях при производстве продукции.

Фиг.1. Самопрограммирующая система автоматизированной промышленности.

Сущность автоматизации промышленности выражена следующим образом:

1. Автоматизация приведет к стабильному росту экономики.

2. Это вызовет в промышленности усиление тенденции централизации посредством внедрения производственных поточных линий.

3. Повсеместно возрастет роль научных методов в области формирования побуждающих мотивов (спроса) от начала производства продукции до ее потребления,

Структура корпораций

Какой же будет структура автоматизированных промышленных корпораций в 2001 г.? Роль административного управления значительно возрастет по сравнению с тем, что мы имеем в настоящее время. Короче говоря, управление на основе принципа исключения благодаря автоматизации уже не будет эффективным из-за возросших темпов производства и сбыта продукции на рынке. Несогласованность в области политики станет недопустимой, в противном случае произойдет финансовая катастрофа.

Фиг.2. Структура автоматизированной корпорации будущего.

На фиг.2 показано, какую форму примут структуры будущих автоматизированных корпораций. Стрелка на вершине пирамиды означает, что любая организация требует от высшего руководства указания цели или направления. Процесс выработки политики не может быть автоматизирован. Стрелку следует рассматривать как вектор, так как политика должна включать направление роста корпорации, а также величину движущих сил, определяющих этот рост.

Фиг.3. Структура корпорации при наличии согласованной политики подчиненных организаций.

Фиг.3 служит для иллюстрации положения о том, что внутри основной структуры по проведению в жизнь политики корпорации существуют подчиненные организации, каждая из которых реализует часть общей политики (программу). Все стрелки, обозначающие отдельные программы этих организаций, должны сливаться с общим вектором компании, если желательно сохранить рост корпорации в заданном направлении.

Фиг.4. Структура корпорации при отсутствии согласованной политики подчиненных организаций.

На фиг.4 схематически изображены проблемы, связанные с несогласованностью программ подчиненных организаций с общей политикой корпорации. В результате того, что направления векторов не совпадают, структура пирамиды изменит форму и возникнет ситуация, когда потеря контроля над управлением в автоматизированной компании без сомнения приведет к ее краху.

Уже сейчас можно определить уровень, на котором будет находиться граница между административным аппаратом и автоматами, а именно на уровне, ниже которого все функции осуществляются только с помощью систем автоматического управления, а выше - людьми.

Фиг.5. Желательный рост автоматизации.

Как это видно из фиг.5, в этой граничной области находятся люди, осуществляющие функции, которые до автоматизации также выполнялись людьми. Контролер на этом уровне должен следить за тем, сможет ли автоматизированное оборудование выполнять предписанные задачи на данном уровне организации. Более того, этот контролер должен определить свои функции таким образом, чтобы сделать возможным в будущем постепенную передачу их автоматическим устройствам. Его естественный страх перед увольнением исчезнет, если руководство на следующем уровне предусмотрит его переподготовку, что обеспечит его продвижение вверх к новой работе, как только он доведет автоматизацию до уровня своей нынешней деятельности. Благодаря такому росту основание пирамиды расширяется, а ее высота увеличивается, что позволяет поднимать уровень автоматизации и в то же время создавать новый фронт работ.

Автоматизированные предприятия 2001 г.

Как же будут работать люди 2001 г. в автоматизированной промышленности? Прежде всего человеку надо будет добраться до места работы. Так как к этому времени концепция полицентрического мегалополиса (сверхгорода будущего) завоюет всеобщее признание, то, естественно, появится и соответствующая система скоростного общественного транспорта. На Фиг.6 изображена система монорельсовой дороги. В этой системе используются вагоны-контейнеры, в каждом из которых имеется четыре кабины (каждая на одного пассажира) и которые находятся на станции в ожидании пассажиров. Пассажир входит в кабину, задает место назначения, и примерно через минуту прибывает транспортер, который по монорельсу доставляет его на место. По достижении цели транспортер, не останавливаясь, сгружает вагон на нужной станции. Пустые вагоны распределяются между станциями в соответствии с потребностью в них. Управление всей этой системой будет осуществляться автоматически с высокой степенью эффективности. Понятие "часы пик" уйдет в прошлое. Так как средний рабочий день сократится, скажем, до четырех часов, будет установлено шесть смен в сутки. Это приведет к сравнительно равномерной загрузке транспортной системы. По прибытии к месту своей работы в начале смены человек займет место в своей части комплекса управления и контроля за производством (фиг. 7). По всей вероятности, не будет необходимости концентрировать все оборудование для контроля и управления в одном месте, как в существующих ныне фирмах биржевых маклеров, и оно, по-видимому, будет распределено по отдельным станциям небольших размеров, связанных с "мозговым центром". Я не удивлюсь, если в 2001 г. все еще будут нужны секретари для обеспечения нормального функционирования людей на автоматизированных предприятиях будущего. Диктофон, цветной видеофон и выдача заработной платы посредством кредитных карточек будут в порядке вещей.

Фиг.6. Система монорельсовой дороги.

Человек 2001 г. будет ставить задачи по управлению перед самопрограммирующими вычислительными устройствами, которые сами будут принимать решения и управлять автоматизированным производством, причем за человеком остается право контроля. К этому времени управление достигнет такого уровня, когда освобожденный от бесконечных заседаний и текучки человек сможет посвятить свое время разработке новых принципов управления, на основе которых автоматическая система принятия решений будет выбирать оптимальные решения проблемы. Таким образом, творческие умственные усилия управленческого аппарата будут направлены не на решение неотложных проблем данного момента, а на долгосрочное планирование, связанное с разработкой стратегии в области промышленности, долгосрочных целей корпорации, направленных на подъем жизненного уровня населения.

Фиг. 7. Учреждение 2001 г.

В заключение я хотел бы привести слова Льюиса Мамфорда, характеризовавшего современные проблемы 2001 г. "Жизнь сама по себе непрочна и неустойчива, и она никоим образом не обещает стать банальной идиллией или же статичной утопией: человек будущего в неменьшей степени, чем человек прошлого, будет знаком с разочарованием, трагедиями, жертвами и поражениями, так же как и удовлетворением... Хотя препятствия на его пути грандиозны, тем не менее его никогда не покидает инициатива, как только он берет на себя ответственность стража жизни. Обладая огромным запасом знаний, человек сможет держать под контролем те знания, которые могут погубить его самого; созданные им ценности помогут ему преодолеть концепции, основанные на отрицании ценностей. Только измена своему чувству прекрасного может лишить нового человека его творческого начала".

Далее...