Вдруг мне сообщают, что меня внизу на проходной ожидает какая-то женщина. Ей оказалась Циля Захаровна Кринзберг с Авозавода. Она была главной по конструированию и производству коробок передач (КПП) автомобилей. Она рассказала мне, какая проблема стоит перед заводом и не могу ли я помочь заводу ее решить.
Проблема была следующая. Во многих странах мира, в которые завод продавал свои машины, эти машины выставлялись перед нашим посольством с плакатом. "Забирайте Ваши машины! Они слишком шумят". Шумели КПП машин. Спрос на машины завода упал. Заводу нужна была валюта, так как в то время ничего зарубежного нельзя было приобрести за рубли, а завод нуждался в материалах и оборудовании зарубежного производства.
Как сказала Циля Захаровна, шум КПП происходит вследствие того, что станки завода, изготовляющие шестерни КПП изношены и устарели. Наша промышленность станков необходимого качества не производит, а покупать станки за рубежом слишком дорого, да и не к чему. Отечественным потребителям шум КПП не мешает. Завод убедил их, что это не брак, что шум КПП ниак не сказывается на ее работе и сроке службы. Этого для отечественных потребителей вполне достаточно. Им не мешает какая-то мелочь, как шум. А для зарубежных потребителей переоборудовать завод смысла нет, так как это очень малая часть продукции завода.
Выход из создавшегося положения Циля Захаровна и руководство завода нашли в том, чтобы отбирать пары шестерен, которые меньше всего шумят и только их использовать для создания КПП.
Циля Захаровна привела меня на завод и показала, как это делается. Что я увидел? Огромный цех, размеры которого трудно себе представить. Завод строился с огромным размахом. Места было много, и американские инженеры ни в чем себя не ограничивали. Весь цех был заполнен рабочими. Рабочие стояли у станков, на которых вращались шестерни. Пара шестерен, соприкасающихся между собой своими зубьями. Рабочие в наушниках слушают звук, исходящий от вращающихся шестерен с помощью микрофона, расположенного близко к вращающимся шестерням.
Задача рабочих – отобрать пары шестерен, шумы которых соответствуют норме. Эти пары идут в производство КПП, а те пары, которые шумят больше нормы, идут в запасные части, на которые есть большой спрос у завода. Потом также по шуму проверяются готовые КПП. Те КПП, шумы которых соответствуют норме, идут на конвейер, а те, которые шумят больше нормы на конвейер не идут, а идут в запас. Самые малошумящие КПП идут на машины, предназщначенные на эспорт.
Под каждую машину, предназначенную на экспорт, ложиться слухач и слушает ее шум КПП. Какой уровень шума считать нормальным, соответствующим нормам, а какой - нет, решают сами слухачи. В чертежах этого нет. В связи с этим все рабочие слухачи только женщины. Это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, у женщин более тонкий слух, который требуется для этой работы. Во-вторых, женщины не пьют, а мужчины пьют. Если слухач выпьет, то он начинает все браковать, и у завода план летит, что недопустимо.
На зарубежных автозаводах контроля шумности нет. Там точность изготовления шестерен такова, что шума нет, а у нас контроль необходим. Контроль сделал свое дело. Спрос на машины завода за рубежом восстановился, так как машины хорошие, а стоят дешево.
Но в этом контроле есть очень слабое место. Норму от брака отличают сами рабочие, и эта норма изменяется в широких пределах в зависимости от настроения слухача или от его здоровья.
Циля Захаровна считала, что субъективный контроль необходимо заменить объективным контролем уровня шума, который должен быть прописан в чертежах и неизменно соблюдаться.
Для создания объективного контроля шумности, завод обратился в Москву в Академию наук. В результате этого обращения на завод приехал Генкин, зав. отделом акустики Института Машиноведения Академии Наук СССР (ИМАШ). Завод заключил договор с ИМАШ на создание прибора объективного контроля шумности. На завод приезжали сотрудники ИМАШ, работали несколько лет, но нужного прибора не создали, и уехали.
Но Генкин посоветовал ей обратиться в НИРФИ ко мне. Мы с Генкиным были хорошо знакомы: совместно работали над некоторыми проблемами. Я знал Генкина, как умного и знающего свое дело специалиста. Вот так получилось, что Циля Захаровна пришла ко мне, и ознакомила меня со своей проблемой. Вряд ли она надеялась, что мы решим проблему, перед которой москвичи спасовали, но иного выхода у нее не было, и она решила сделать все, что было в ее силах. А ей оставалось только связаться со мной.
Мы решили проблему. Создали прибор объективного контроля шумности, который был принят заводом с высокой оценкой. Прибор был внедрен заводом для контроля шумности шестерен, идущих на изготовление задних мостов автомобилей и задних мостов в целом. Завод хвастался этим достижением. Водил делегации, которым показывал работу нашего прибора.
Но для контроля шумности КПП наш прибор внедрен не был. Почему? Как мне объясняла Циля Захаровна, наш прибор объективно и не подкупно отправляет в брак слишком много продукции завода. Если его внедрить, то у завода план горит.
А теперь популярно и понятно изложу, почему у Генкина не получилось ничего, а у нас получилось все в лучшем виде. Интрига в том, что мы в результате сделали то же самое, что делал и Генкин, пытаясь создать прибор. Теперь подробности.
Главная трудность создания прибора контроля шумности лежит вне техники. Уровень шума годных и забракованных слухачами шестерен и КПП, и уровень шума зарубежных КПП, которые не шумят, при измерении шума шумомером, в точности одинаковый. Это установил Генкин в результате тщательного исследования, и утратил надежду создать необходимый прибор. Проблема не в шестернях, не в КПП, а в …свойствах слуха человека! Я могу долго говорить об удивительных свойствах человеческогог слуха. У меня много статей на эту тему и два книги, но здесь я развивать эту тему не буду, а сразу скажу в чем дело.
Дело в том, что наш с вами слух селективный. Мы слышим не колебания с частотой звука, а спектр этих колебаний, сами частоты звука. Это очень давно известно. В музыкальном звуке мы слышим не только звук, а и определяем его частоту. Звук ноты «ДО» первой октавы мы уверенно отлличаем от уровня звука «ЛЯ» той же октавы. А шумомер не отличает эти звуки при их одинаковой интенсивности. Мы отличаем эти звуки при любой их интенсивности.
Теперь допустим, что звук "ДО" для нас неприятный, а звук "ЛЯ" для нас приятный, и мы просим Генкина сделать нам прибор, измеряющий уровень неприятного звука "ДО" на фоне, превышающего его по уровню звука "ЛЯ". Сможет Генкин создать такой прибор, располагая только шумомером? Не сможет. А мы можем, так как в нашем распоряжении есть метод, который дает возможность совершать то же самое преобразование, которое совершает наш слух, отделяя ноту "ДО" от ноты "ЛЯ". Такое преобразование сигнала, какое делает слух, в то время могли совершать только мы, и больше никто в мире.
А теперь повторим это рассуждение ближе к нашей задаче.
Все шестерни и все КПП как у нас, так и за рубежом шумят. Бесшумных нет, но шумят они для нашего слуха по-разному. Самый интенсивный шум обладает сплошным спектром, содержащим все частоты. Такой шум мы отличаем от звука одной или нескольких дискретных частот. Отличаем эти звуки при любой их громкости по отношению друг к другу. Сплошной спектр для слуха приятен, и мы его не замечаем, а звук дискретной частоты ужасно неприятен. В зарубежных КПП дискретного звука мало, а в наших его много.
Мы, проводя исследования на заводе, установили по каким именно частотам слухачи бракуют продукцию завода по ее шуму. Это не одна частота, а довльно богатый набор частот. Мы создали простой прибор, определяющий уровень только тех частот, по которым слухачи бракуют продукцию завода. И все!
Проводя научные исследования на автозаводе, я был удивлен тем, как много женщин работает над созданием автомобиля.
КОНЕЦ
