Исторический контекст:
История автоматизации промышленности в Советском Союзе представляет собой уникальный аспект развития отечественной промышленности, отражающий не только технический и технологический прогресс, но и социально-экономические трансформации в стране. Советский опыт в области автоматизации промышленности является интересным объектом исследования, который позволяет понять, каким образом идеологические, политические и экономические факторы влияли на внедрение новых технологий и организационных подходов.
Советский Союз стремился создать социалистическое общество, основанное на принципах равенства и коллективизма, что отразилось и на стратегии развития промышленности. Автоматизация в этой стране не только рассматривалась как способ повышения производительности труда и конкурентоспособности промышленного сектора, но и как инструмент для достижения социалистических целей, таких как сокращение трудовых нагрузок и повышение благосостояния трудящихся. История автоматизации промышленности в СССР во второй половине 20-го века представляет собой захватывающий и сложный период в развитии советской промышленности, отражающий стремительные изменения как в экономической сфере, так и в социально-политической жизни страны. Этот временной отрезок охватывает период послевоенного восстановления, индустриализации, научно-технического прогресса и, наконец, распад Советского Союза.
История автоматизации промышленности в СССР в эти годы является уникальным объектом изучения, поскольку включает в себя многочисленные технические, социальные и политические аспекты. В этот период автоматизация промышленности становилась ключевым фактором стратегии экономического развития страны, играя существенную роль в достижении поставленных перед СССР целей и задач.
Хронологические рамки исследования определяются тем, что 1960–1980-е гг.- это качественно новый этап научно-технического развития, связанный с соединением возможностей ЭВМ и техники, объединением ЭВМ и металлообрабатывающего станка в станок с числовым программным управлением (ЧПУ), В это же время начинается и конструирование роботов, что, в конечном счете, приводит к тому, что в дальнейшем промышленная автоматизация уже была неразрывно связана с роботизацией. Вместе с тем, этот период характеризовался многими исследователями и политиками как период застоя. История автоматизации промышленности в СССР также позволяет рассмотреть влияние политических решений на развитие технологий и организации производства. Плановая экономика и государственное управление промышленностью оказывали значительное влияние на стратегии развития автоматизации, что привело к специфическим особенностям её внедрения и использования в советской практике.
История автоматизации промышленности в СССР также позволяет изучить вопросы технической самодостаточности и зависимости от импортных технологий. В свете политических и экономических изменений, происходивших в этот период, анализ того, как страна адаптировалась к новым условиям и какие решения принимались в отношении развития автоматизации, представляет особый интерес.
Объект исследования:
Автоматизированная система управления (АСУ) в промышленности представляет собой комплекс технических и программных средств, предназначенных для контроля, управления и оптимизации производственными процессами. Эта система объединяет в себе различные устройства, датчики, исполнительные механизмы, программное обеспечение и сетевые соединения, обеспечивая автоматизацию множества операций в промышленном производстве.
Основные компоненты автоматизированной системы управления включают:
1. Датчики и измерительные устройства: Они предназначены для сбора информации о параметрах производственного процесса, таких как температура, давление, уровень и т.д. Эти данные затем передаются на обрабатывающие устройства для принятия решений.
2. Программируемые логические контроллеры (ПЛК): ПЛК выполняют функцию управления и контроля над процессами на основе информации, полученной от датчиков. Они программируются для выполнения определенных задач и реагируют на изменения в производственном процессе.
3. Исполнительные механизмы: Это устройства, которые осуществляют действия на основе команд, полученных от ПЛК. Например, это могут быть приводы, клапаны, насосы и другие устройства, которые управляют производственным оборудованием.
4. Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ): Это интерфейс, который позволяет операторам взаимодействовать с автоматизированной системой управления. ЧМИ обычно представляют собой панели оператора, на которых отображается информация о состоянии процесса, а также позволяют вводить команды и настройки.
5. Сетевые коммуникации: АСУ часто включают в себя возможность обмена данными между различными устройствами через сеть. Это позволяет централизованно управлять процессом и собирать данные для анализа и оптимизации.
Автоматизированные системы управления обеспечивают множество преимуществ, таких как повышение производительности, снижение затрат на труд, улучшение качества продукции, а также повышение безопасности и надежности процессов. Они являются ключевым элементом современного промышленного производства, обеспечивая эффективное функционирование и конкурентоспособность предприятий. Важнейшая задача АСУ — повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления. Различают автоматизированные системы управления объектами (технологическими процессами — АСУТП, предприятием — АСУП, отраслью — ОАСУ) и функциональные автоматизированные системы, например, проектирование плановых расчетов, материально-технического снабжения.
Проблема внедрения АСУ в советскую промышленность:
К началу 1960-х годов в СССР произошел ряд событий, повлиявших на развитие промышленной автоматизации. Первое связано с окончательным превращением страны в преимущественно городскую и промышленную, что зафиксировалось в переписи населения 1959 г. Второе связано с качественным изменением в индустриальной сфере, связанными с переходом от четвертого к пятому технологическому укладу. В-третьих, к концу пятидесятых годов произошла окончательная реабилитация кибернетики в СССР. Более того, активно обсуждалось применение ее в отечественной экономике. Вышла специальная книга «Кибернетика на службе коммунизма», во введении к которой А. И. Берг утверждал, что ни одна другая страна не сможет использовать кибернетику так же эффективно, как Советский Союз, поскольку кибернетика, главным образом, сводится к выбору оптимальных методов выполнения операций и только социалистическая экономика может универсально использовать эти методы. Согласно Программе КПСС (1961), все более полная автоматизация производственных процессов рассматривалась как составная часть создания материально-технической базы коммунизма, как материальная основа «для постепенного перерастания социалистического труда в труд коммунистический. Предполагалось, что в течение 20 лет «осуществится в массовом масштабе комплексная автоматизация производства со все большим переходом к цехам и предприятиям-автоматам, обеспечивающим высокую технико-экономическую эффективность. Ускорится внедрение высоко совершенных систем автоматического управления. Получат широкое применение кибернетика, электронные счетно-решающие и управляющие устройства в производственных процессах промышленности» Научно-технический прогресс рассматривался как показатель соревнования двух систем. Однако по некоторым причинам даже через десятилетия автоматизация производства была крайне ограниченной.
В середине ХХ в. в истории человеческой цивилизации началась длительная эпоха научно-технической революции (НТР). С наступлением эпохи НТР огромное значение в развитии общества стала играть наука. В этой связи определение места науки в СССР становится актуальной исследовательской задачей. Необходимо совершить небольшой экскурс в историю развития науки и пояснить, что такое «социальный заказ» на науку. В современном мире большинство ученых выделяют три основных типа социального заказа на науку: статусный, инновационный и военный. Статусный заказ – это готовность власти платить за укрепление своего статуса ради престижа, для эффектной демонстрации прочного положения власти (государства). Статусный заказ на науку более всего востребован в странах с традиционной экономикой. Инновационный заказ – это готовность власти финансировать научные исследования для повышения конкурентоспособности своего товара и увеличения прибыли. В современном мире научные исследования проводятся, прежде всего, в развитых капиталистических странах, там на них имеется большой спрос. Но этот спрос распределен неравномерно, разные государства играют разную роль в мировом разделении труда. Ядро технологической зоны составляют Северная Америка, Западная Европа, Япония. Здесь ведутся научные исследования и технические разработки. В государствах промышленного пояса (Китай, Южная Корея и др.) сосредоточено производство. Страны третьего мира являются поставщиками ресурсов и рынками сбыта готовой продукции. Инновационный заказ на науку существует только в ядре технологической зоны. К сожалению, Россия к этой категории государств не относится.
Военный заказ – это спрос на научные исследования, увеличивающие военные возможности общества, само существование государства (власти). Спрос на военный заказ невероятно вырос во второй половине ХХ в., когда началось соперничество сверхдержав – США и СССР. А какой социальный заказ на науку преобладал в СССР в 1950–1980-е гг.? Прежде всего, военный заказ. В годы «холодной войны» денег на это не жалели. На карту было поставлено само выживание социалистической (коммунистической) системы. Примеры инновационного заказа тоже имелись, но зачастую они не достигали поставленных целей. К сожалению, желаемого размаха инновационная деятельность в Советском Союзе не получила, но статусный заказ на науку был налицо. Исполнители не несут никакой ответственности за результаты деятельности, но это вполне устраивает заказчика (власть). Подобное отношение к науке, по нашему мнению, во многом определяло последующее развитие и внедрение ЭВМ и АСУ в СССР.
Обзор исторической динамики и основных технологий.
1. Индустриализация и первые шаги автоматизации (1940-е - 1950-е годы)
После Второй мировой войны в СССР продолжилась интенсивная индустриализация, и начали применяться более сложные механизмы и автоматические устройства. Создание первых систем управления процессами в тяжелой и химической промышленности стало важным этапом. В 1930-1950-х годах в СССР активно развивались системы релейной автоматики, которые стали основой для автоматического управления технологическими процессами. Использование релейных схем позволило автоматизировать управление различными производственными процессами, такими как запуск и остановка оборудования, контроль параметров процессов и т.д. Системы телемеханики использовались для дистанционного управления и контроля промышленных объектов, таких как насосные станции и электростанции.
Примеры конкретных устройств
Термопара ТХА: Промышленная термопара для измерения высоких температур в печах и других нагревательных установках.
Манометр ДМ2005: Датчик для измерения давления жидкостей и газов в технологических установках.
Реле РЭВ-15: Электромеханическое реле, использовавшееся в различных релейных схемах управления.
2. Кибернетика и вычислительная техника
В 1948 году постановлением Совета Министров СССР создан Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) АН СССР, который возглавил специалист в области машин и механизмов Н. Г. Бруевич, в том же году создано Специальное конструкторское бюро № 245 (СКБ-245), задачей которого стала разработка и обеспечение изготовления средств вычислительной техники для систем управления оборонными объектами. Бытует легенда, что импульсом к развитию вычислительной техники в СССР стало письмо академика М. А. Лаврентьева Сталину о необходимости ускорения исследований в области вычислительной техники и о перспективах использования ЭВМ (причём это письмо называется причиной назначения работавшего в Киеве Лаврентьева директором ИТМиВТ в 1950 году). Однако никаких следов этого письма в архивах не обнаружено, и сам Лаврентьев никогда о таком письме не упоминал. В 1948 году Патентным бюро госкомитета Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство было зарегистрировано изобретение Б. И. Рамеевым и И. С. Бруком цифровой электронной вычислительной машины (свидетельство номер 10475 с приоритетом 4 декабря 1948 года).
В том же 1948 году на Западе вышла книга «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» Норберта Винера. В СССР книга была переведена и издана только в 1958 году, а до этого оригинал был доступен только в спецхранах. Впрочем, выход книги вызвал шумиху и в западной прессе и заставил обратить на себя внимание партийной и идеологической верхушки СССР.
В начале 50-х годов в советской научной, научно-популярной и партийной печати появилось несколько критических статей о кибернетике. Кибернетика критиковалась за излишне механистичный подход к управлению различными системами вне зависимости от их сложности
Тем не менее, книги Н. Винера активно издавались, а вычислительная техника в СССР стремительно развивалась. В 1950 году заработала МЭСМ (Малая электронная счётная машина) — первая в СССР ЭВМ, разработанная лабораторией С. А. Лебедева на базе киевского Института электротехники АН УССР, а в 1952 году — БЭСМ-1. В 1950—1951 годах была разработана ЭВМ М-1 в Лаборатории электросистем Энергетического института АН СССР под руководством члена-корреспондента АН СССР И. С. Брука. В 1953 году началось серийное производство ЭВМ «Стрела», разработанной в СКБ-245 под руководством Ю. Я. Базилевского и Б. И. Рамеева.
Быстродействующие электронно-счётные машины рассматривались в первую очередь как «большой калькулятор» для ведения объёмных расчётов по электроэнергетике, баллистике, сопротивлению материалов, включая атомную и космическую отрасли. Необходимость развития собственно вычислительной техники не отрицалась. Развивались методы вычислительной математики.
В «Философский словарь» 1954 года издания попала характеристика кибернетики как «реакционной лженауки». Там кибернетика была определена как универсальная наука «…о связях и коммуникациях в технике, о живых существах и общественной жизни, о „всеобщей организации“ и управлении всеми процессами в природе и обществе». Однако кибернетике в статье даются весьма нелестные, даже зловещие характеристики, например: «реакционная лженаука», «форма современного механицизма», «отрицает качественное своеобразие закономерностей различных форм существования и развития материи», «рассматривает психофизиологические и социальные явления по аналогии… с электронными машинами и приборами, отождествляя работу головного мозга с работой счётной машины, а общественную жизнь — с системой электро- и радиокоммуникаций», «по существу своему… направлена против материалистической диалектики, современной научной физиологии, обоснованной И. П. Павловым», «ярко выражает одну из основных черт буржуазного мировоззрения — его бесчеловечность, стремление превратить трудящихся в придаток машины, в орудие производства и орудие войны», «поджигатели новой мировой войны используют кибернетику в своих грязных практических делах», «под прикрытием пропаганды кибернетики в странах империализма происходит привлечение учёных… для разработки новых приёмов массового истребления людей — электронного, телемеханического, автоматического оружия», «является… идеологическим оружием империалистической реакции, … средством осуществления её агрессивных военных планов».
Реабилитацией кибернетики в СССР можно считать 1955 год, когда в журнале «Вопросы философии» (№ 4) вышла статья С. Л. Соболева, А. И. Китова и А. А. Ляпунова «Основные черты кибернетики», в которой в частности говорилось: «Некоторые наши философы допустили серьёзную ошибку: не разобравшись в существе вопросов, они стали отрицать значение нового направления в науке, в основном, из-за того, что вокруг этого направления была поднята за рубежом сенсационная шумиха, из-за того, что некоторые невежественные буржуазные журналисты занялись рекламой и дешёвыми спекуляциями вокруг кибернетики…»
12—17 марта 1956 года в Москве прошла Всесоюзная конференция, посвящённая развитию советского математического машиностроения и приборостроения.
В СССР одним из главных борцов за реабилитацию «буржуазной лженауки» кибернетики был Анатолий Иванович Китов, который был автором первых положительных публикаций о ней и убеждённым пропагандистом её идей. Его научные труды и статьи, написанные им самостоятельно и совместно с А. И. Бергом, А. А. Ляпуновым и С. Л. Соболевым, относящиеся к периоду 1952—1961 гг., сыграли огромную роль в признании кибернетики как науки и развитии информатики в Советском Союзе и в нескольких других странах. В 1951-52 годах А. И. Китов, ознакомившись в библиотеке секретного конструкторского бюро по разработке ЭВМ СКБ-245 с оригиналом книги американского учёного Норберта Винера «Кибернетика», сразу же оценил большую пользу для общества, которую эта новая наука может принести. Не только оценил, но и написал развёрнутую положительную статью «Основные черты кибернетики». Затем прошло около полутора лет многочисленных публичных выступлений о кибернетике А. И. Китова и А. А. Ляпунова, прежде чем Идеологический отдел ЦК КПСС санкционировал публикацию этой статьи. В середине 1955 года эта статья с подписями академика С. Л. Соболева, А. И. Китова и А. А. Ляпунова была опубликована в главном идеологическом коммунистическом журнале «Вопросы философии». Эта статья вошла в историю российской науки как победный момент в борьбе за кибернетику. В вышедшем в 1955 году дополнительном тираже 4-го издания «Краткого философского словаря» критическая статья про кибернетику уже отсутствует.
В 1955 году был принят на вооружение комплекс ПВО С-25 Беркут, в котором применялась обработка данных от радиолокаторов и управление ракетами с применением счётно-решающего устройства. Главные конструкторы — С. Л. Берия и П. Н. Куксенко. Заместитель главного конструктора — А. А. Расплетин.
В 1956 году была опубликована монография А. И. Китова «Электронные цифровые машины», послужившая толчком к популяризации данного направления в широких научных кругах (например, «главный кибернетик страны» В.М. Глушков неоднократно подчёркивал своё первое знакомство с компьютерами по книжке Китова).
В это же время началось издание научно-популярной литературы[9]. В 1958 году в издательстве «Советское радио» выходит перевод книги Н. Винера «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине».
Развивались системы автоматизации производства и АСУ ТП. В 1958 году на базе Лаборатории управляющих машин и систем (ЛУМС) АН СССР был организован Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) АН СССР, в числе задач которого была и разработка систем управления производством в целом. В том же 1958 году началась разработка управляющих машины «Днепр» и УМ-1НХ, предназначенных для управления технологическими процессами.
14 ноября 1956 года по инициативе Л. П. Крайзмера Советом Ленинградского дома учёных имени М. Горького была создана Секция кибернетики, которая стала первой общественной организацией страны в области пропаганды полезности идей кибернетики (первым председателем секции был назначен Л. В. Канторович, затем секцию долгие годы возглавлял Л. П. Крайзмер).
В 1960-е и 1970-е годы на кибернетику, как на техническую, так и на экономическую, уже стали делать большую ставку.
А. И. Китов был первым, кто поставил вопрос о необходимости создания единой системы управления народным хозяйством СССР и Вооружёнными Силами страны на основе повсеместного использования ЭВМ и экономико-математических методов. Вначале А. И. Китов осветил свои идеи по созданию глобальной сетевой системы управления в брошюре «Электронные вычислительные машины», которая была опубликована издательством «Знание» в 1958 году. В этой брошюре автором описаны возможные применения ЭВМ для математических вычислений, автоматизации управления производством и решения экономических задач. 7 января 1959 года А. И. Китов отсылает свои предложения по коренной перестройке управления народным хозяйством страны на базе Единой государственной сети вычислительных центров (ЕГСВЦ) в виде письма высшему руководству СССР: первому секретарю ЦК КПСС Н. С. Хрущёву; к этому первому письму Китов приложил свою брошюру. Им предлагалось использовать ЭВМ страны для управления советской экономикой с целью уменьшения влияния субъективных факторов при принятии управленческих решений. Тем самым предполагалось резко повысить эффективность работы предприятий промышленности и транспорта. Впервые в СССР и в мире А. И. Китовым была изложена перспектива комплексной автоматизации информационной работы и процессов административного управления в стране на основе ЕГСВЦ.
Осенью того же года А. И. Китов посылает своё второе письмо в ЦК КПСС (также на имя Н. С. Хрущёва). В первой части этого письма содержалась резкая критика в адрес ряда руководителей и, в первую очередь, руководства Министерства обороны СССР за медлительность при внедрении ЭВМ в практику. Основную часть письма составлял разработанный им 200-страничный детальный проект глобальной автоматизированной системы под названием «О мерах по преодолению отставания в создании, производстве и внедрении ЭВМ в Вооружённые силы и народное хозяйство страны». Технически эта глобальная автоматизированная система представлялась ему как единая компьютерная сеть, покрывающая территорию всего СССР и состоящая из тысяч вычислительных центров. Это был первый в мире проект создания национальной компьютерной сети (прообраз современной сети Интернет). В проекте А. И. Китова предлагалось объединить в Единую государственную сеть вычислительных центров (ЕГСВЦ) все имеющиеся в стране ЭВМ для решения как народно-хозяйственных (в мирное время), так и задач обороны (в военное время). В случае возникновении чрезвычайных ситуаций (военного положения и др.) компьютеры этой сети должны были переключиться на решение военных задач — компьютерная сеть «двойного назначения» (или «двойного использования»): народно-хозяйственного и военного.
Итогом такой настойчивости автора указанных двух писем стало исключение его (А. И. Китова) из партии и снятие с должности начальника созданного им ВЦ-1 МО СССР.
Несмотря на отклонение масштабного проекта А. И. Китова, содержавшиеся в нём идеи и предложения оказали серьёзное влияние на последующие предложения по ЕГСВЦ (1964 г.) и Общегосударственной автоматизированной системе (ОГАС, 1980) и легли в их основу. Указанные предложения прорабатывались в СССР рядом институтов под научным руководством академика В. М. Глушкова.
В ноябре 1962 года Президент АН СССР М. В. Келдыш представил заместителю Председателя СМ СССР А. Н. Косыгину В. М. Глушкова, который осветил перспективы создания в стране автоматизированных систем управления (АСУ). А к середине 1964 года комиссией, в составе которой были В. М. Глушков (председатель), А. И. Китов, М. П. Федоренко, Н. П. Бусленко, В. С. Михалевич, Н. И. Ковалёв, Н. Е. Кобринский, М. П. Виньков и В. В. Александров и др. был подготовлен предэскизный проект «Единой Государственной сети вычислительных центров» (ЕГСВЦ), который включал в себя около 100 центров в крупных промышленных городах и центрах экономических районов, объединённых широкополосными каналами связи. К этим крупным центрам были бы подключены ещё 20 тысяч более мелких. Распределённая база данных, возможность доступа к любой информации из любой точки системы. Однако указанный проект ЕГСВЦ так и не был одобрен к реализации, хотя общие упоминания о необходимости его разработки (с 1980 года под именем ОГАС) встречались в материалах ряда пленумов и съездов КПСС вплоть до 1985 года. Для сравнения, первая компьютерная сеть на Западе ARPANET заработала в 1969 году, то есть лишь спустя десять лет после предложения А. И. Китова руководству СССР о создании сети ЕГСВЦ.
В 1962 году вышла книга А. Ивахненко «Техническая кибернетика. Системы автоматического управления с приспособлением характеристик», в 1965 году вышел перевод на русский язык книги Ф. Розенблатта «Принципы нейродинамики», в которой формулировалось применение кибернетики для создания нейросетей.
Таким образом, с конца 1940-х и в 1960-х годах в СССР началось активное развитие кибернетики и вычислительной техники, что привело к внедрению первых компьютеров в промышленность. Аналоговые вычислительные машины: Первые аналоговые компьютеры использовались для решения сложных инженерных задач и моделирования производственных процессов. С появлением цифровых ЭВМ (электронно-вычислительных машин) стало возможным более точное и быстрое управление сложными технологическими процессами.
Системы автоматического регулирования (САР): САР использовались для поддержания заданных параметров производственных процессов, таких как температура, давление и уровень.
Автоматизированные системы управления (АСУ): АСУ обеспечивали комплексное управление производственными процессами и включали в себя средства сбора, обработки и анализа информации.
3. Робототехника и механизация
Первые серьезные результаты по созданию и практическому применению роботов в СССР относятся к 60-м годам. В 1966 г. в институте ЭНИКмаш (г. Воронеж) был разработан автоматический манипулятор с простым цикловым управлением для переноса и укладывания металлических листов. Первые промышленные образцы современных промышленных роботов с позиционным управлением были созданы в 1971 г. (УМ-1, «Универсал-50», УПК-1). В 1968 г., был создан первый управляемый от ЭВМ подводный автоматический манипулятор. В 1971г. в Ленинградском политехническом институте был создан экспериментальный образец интегрального робота, снабженного развитой системой очувствления, включая техническое зрение и речевое управление В том же году в Ленинграде состоялся первый Всесоюзный семинар по роботам, управляемым от ЭВМ. Начиная с 1972 г. работы в области робототехники приняли плановый характер в масштабе страны. В 1972 г. Постановлением Госкомитета СССР по науке и технике была сформулирована проблема создания и применения роботов в машиностроении как государственно важная задача и определены основные направления ее решения. В следующем году была утверждена первая программа работ по этой проблеме, которая охватила основные отрасли промышленности и ведомства, включая Академию наук и высшую школу. В соответствии с этой программой к 1975 г., были созданы первые 30 серийно пригодных промышленных роботов, в том числе универсальных (для обслуживания станков, прессов, для нанесения покрытий и точечной сварки) на пневмо-, гидро- и электроприводах, стационарных и подвижных. В следующей пятилетке эта работа была продолжена на основе новой пятилетней программы. Было создано более 100 марок промышленных роботов и организовано серийное производство 40 марок. Одновременно были начаты работы по унификации и стандартизации промышленных роботов по соответствующей программе Госстандарта СССР. Фундаментальные и поисковые работы в области робототехники были развернуты на основе программ Академии наук и высшей школы, которые были увязаны с комплексной программой Госкомитета СССР по науке и технике. К концу 1980 г. парк промышленных роботов в стране превысил 6000 шт., что находилось, например, на уровне парка роботов США, и составляло более 20% парка роботов в мире, а к 1985 г. превысил 40 тыс.шт., в несколько раз превзойдя парк роботов США и достигнув 40 % мирового парка. Первые промышленные роботы второго поколения со средствами очувствления появились в отечественной промышленности на сборочных операциях в приборостроении с 1980 г. Первый промышленный робот с техническим зрением МП-8 был создан в 1982 г. В 1975 r впервые был начат выпуск инженеров по робототехнике в Ленинградском политехническом институте в рамках существующих специальностей. В 1981 г. была введена новая специальность инженера-электромеханика «Робототехнические системы» и организована их подготовка в ряде ведущих вузов страны В 1970-1980-х годах в СССР началось активное внедрение роботов и механизированных систем в промышленность.
Экспериментальный интегральный робот ЛПИ-2: 1, 2 – электромеханические манипуляторы со съемными очувствленными схватами; 3 – телевизионная камера; 4 – задающая рукоятка для ручного управления; 5 – речевое командное устройство; 6 – очувствленный стол с фотодиодными линейками; 7 – ультразвуковой локатор
4. Автоматизированные системы управления предприятиями (АСУП) 1970-е—1980-е годы
В стране внедряются системы управления (АСУ) организациями и предприятиями (АСУП), технологическими процессами (АСУ ТП) на производствах с применением ЧПУ, масштабные сети учёта билетно-кассовых операций на транспорте «Сирена» и «Экспресс».
В 1973—1974 годах была издана «Энциклопедия кибернетики».
В середине 1970-х годов компьютерное моделирование применялось для прогнозирования возможности возникновения эпидемий инфекционных болезней и разработки противоэпидемических мероприятий.
Тогда же машинные расчёты траекторий космических аппаратов применялись в международном проекте «Союз — Аполлон» (практика машинных расчётов траекторий ракет восходит к тщательно засекреченным ранним системам ПРО, а те — к аналоговым счётно-решающим приборам).
В 1974 году при ленинградском Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе (ФТИ) был создан отдел вычислительной техники, получивший название Ленинградский вычислительный центр (ЛВЦ) АН СССР. Первоначальной задачей ЛВЦ было предоставление услуг по обработке данных советским учреждениям (ВЦКП — «вычислительный центр коллективного пользования»), которые к тому времени активно использовали достижения кибернетики (ЭВМ) в народном хозяйстве и науке. Данные изначально поступали в ЛВЦ на перфокартах и перфолентах, затем начали передаваться по телефонным модемам, в связи с чем ЛВЦ в 1978 году был преобразован в Ленинградский научно-исследовательский вычислительный центр (ЛНИВЦ), телефонные каналы вокруг которого начали стихийно формировать советскую компьютерную Академсеть на базе протокола X.25. В теории её построение было завязано на всесоюзный проект ОГСПД («общегосударственная сеть передачи данных», часть ЕГСВЦ и ЕАСС), но по вышеописанным причинам этого не происходило, в связи с чем ленинградские кибернетики освоили прокладку цифровых каналов самостоятельно, в том числе оптических в пределах Ленинграда. В 1982 году в Москве был создан институт ВНИИПАС как проектный центр Академсети, а ЛНИВЦ в 1985 году был преобразован в самостоятельный институт ЛИИАН. Магистральные каналы связи базировались на существующих телефонных линиях, в том числе сетях связи специального назначения, на локальных участках с высокой нагрузкой прокладывались выделенные медные кабели для модемных соединений — прежде всего на Васильевском острове между расположенными там многочисленными научными учреждениями. По телефонным кабелям устанавливалась связь с соцстранами в Европе и капстранами через МИПСА, строилась спутниковая сеть для связи с отдалёнными регионами СССР и социалистическими Кубой, Вьетнамом и Монголией (центром сети был ВНИИПАС).
ЛИИАН расшифровывается как «институт информатики и автоматизации» — с этих времён в советской науке концепция «кибернетики» заменяется концепцией «информатики».
Продолжилось проникновение кибернетики в культуру — упоминания ЭВМ появились в советской фантастической литературе (у братьев Стругацких и др.), в популярных художественных фильмах «Служебный роман» и «Самая обаятельная и привлекательная». Появились персональные компьютеры советского и болгарского производства, в том числе в быту советских граждан. В 1992 году произошло крупномасштабное уничтожение советских ЭВМ в связи с массированным проникновением в распавшийся СССР ЭВМ западного производства.
Примерная схема организации информационных потоков и информационных массивов в ЭВМ для обеспечения управления основным производством, а также трудовыми и материальными ресурсами одной из АСУ («Сигма»)
ПЛК "Электроника Д3-28": Один из первых советских программируемых логических контроллеров.
ЭВМ "Урал-1": Одна из первых советских цифровых электронно-вычислительных машин, использовавшаяся в промышленности.
ЭВМ Минск-22: ПО на борту: автокод для решения инженерных задач, система символьного кодирования с макросредствами, система автоматической обработки данных на базе COBOL. ТТХ: ОЗУ — ферритовый сердечник 8192 слова, НМЛ (накопитель на магнитной ленте) — 1,6 млн. слов, быстродействие — 56 тыс. операций в секунду.
Отдельного внимания в обзоре заслуживает ОГАС (общегосударственная автоматизированная система учёта и обработки информации), задуманная А.И. Китовым, а спроектированная В.М. Глушковым. Это был грандиозный проект, работа над которым заняла более двух десятилетий и на финансирование которого было выделено больше, чем на освоение космоса и атомную энергетику вместе взятые. Стоит ли говорить о масштабах этой попытки информатизации всей советской экономики. Однако, кроме общей истории, у ОГАС была изначальная предпосылка к провалу: экстенсивное развитие (сырьевая ориентация, не в меру развитая оборонка) подводили советскую экономику, гонка вооружений её просто истощила. ОГАС могла бы дать макроэкономические показатели учёным, что пролило бы свет на кризис сложившейся хозяйственной системы.
Развитие проекта происходило в два крупных этапа. На первом этапе была предложена система объединения нескольких вычислительных центров в единую сеть сбора и обработки информации для целей управления народным хозяйством. Первый этап закончился тем, что совнархозы были упразднены и вернулись министерства. На втором этапе (1966–1969 гг.), ведомства (ЦСУ СССР, Госплан СССР и др.), которым было поручено доработать проект, предложили ограничиться созданием отраслевых (министерских) вычислительных систем, что противоречило первоначальному проекту ОГАС как единой общегосударственной автоматизированной системы. Вся концепция, над которой работали видные учёные, разваливалась на глазах. Но в конце 1969 г. стало известно, что США создали ARPANET, которая связала объекты обороны, университеты и органы управления. В разгар Холодной войны это был явный удар ниже пояса, нанесённый советском руководству. Которое не преминуло снова обратить взор к ОГАС. Теперь все ведомства должны были создать свои ГАС, и потом объединить их в общегосударственную сеть.
Проект ОГАС полностью не был реализован, а в 1991 году потерял смысл – переход к рыночной экономике указал свои правила игры.
Сравнение успехов внедрения АСУ и ЭВМ в США и СССР
1. Доклад ЦРУ 1966 г. «Компьютеры в советской экономике».
…Хотя когда отрасль только зарождалась, преобладали аналоговые компьютеры, сегодня в СССР, как и в США, среди ассортимента выпускаемых изделий сильно превалируют цифровые вычислительные машины. Большинство производимых цифровых компьютеров – это ЭВМ общего назначения, но все больше разработок специального назначения поступает в серийное производство для управления промышленными процессами и их планирования. Советский Союз производит очень мало цифровых компьютеров общего назначения, которые считались бы крупными по американским стандартам. До 1965 года большая часть ЭВМ, выпускаемых в СССР, была похожа на те, что производились в США в 1954-60 годах. В 1965 году СССР представил несколько новых моделей универсальных цифровых компьютеров, таких как БЭСМ-6, МИНСК-22 и МИНСК-23, РАЗДАН-3, УРАЛ-11, УРАЛ-14 и УРАЛ-16. Большинство из них обладают объемом памяти, высокой скоростью выполнения операций и периферийным оборудованием, необходимыми для работы с приложениями для обработки данных. Они свидетельствуют о значительном прогрессе с точки зрения технологий и производительности и должны выпускаться в течение следующих нескольких лет. БЭСМ-6 – самый большой и быстрый из известных советских компьютеров; заявлено, что он способен осуществлять 1 миллион операций в секунду. Вероятнее всего, он не будет широко доступен в значительных количествах в ближайшие год или два. Вычислительные машины УРАЛ и МИНСК представляют собой типовые новые модели компьютеров, которые, вероятнее всего, будут доступны для универсального использования в ближайшем будущем…
Сравнение производства компьютеров и оборудования для обработки данных в США и СССР (а), 1958-65 гг. Единица измерения – миллион долларов США с текущей покупательной способностью (б)
(а) Как для США, так и для СССР оценка производства не включает специализированные ЭВМ военного назначения.
(б) Рубли сконвертированы в доллары по курсу 1 рубль = $ 0,75 доллара США.
…Первые транзисторные ЭВМ появились в СССР лишь в 1961-62 годах, тогда как в США – в 1958-59 годах. Хотя все модели советских компьютеров, производившихся с начала 1964 года, оснащались транзисторами, выпуск ЭВМ на электронных лампах не был полностью прекращен до 1965 года. Нет свидетельств о производстве ЭВМ третьего поколения, т. е. с интегральными схемами, которые являются последними передовыми разработками в США…
2. «ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АНАЛИЗА ОПЫТА ЦИФРОВИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОНОМИКОЙ (НА ПРИМЕРЕ ПОЗДНЕГО СССР)» ДМИТРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ ДИДЕНКО
…Эффективность процессов цифровизации и ее факторы Одной из важнейших причин того, что проект ОАГС реализовывался лишь частично, оказались сверхвысокие трансакционные издержки согласований и достижения равновесия на политическом рынке. На реализацию проекта в 1980 г. разработчиками запрашивалось 40 млрд руб. (против 5 млрд руб. в первоначальном варианте 1964 г.). Это соответствовало порядка 6,3% ВНП СССР за 1980 г. (637,6 млрд руб. в текущих ценах по оценке Д. Штейнберга. Другой важной причиной оказались технологические недостатки. В настоящее время с достаточно большой степенью определенности можно утверждать, что предлагавшаяся иерархическая и централизованная архитектура советских общенациональных цифровых сетей уступала их американскому аналогу (созданной под эгидой Министерства обороны США в 1969 г. сети ARPANET, ставшей прообразом Интернета). И вряд можно было ожидать от реализации проекта ЕГСВЦ/ОГАС значительного прямого экономического эффекта, что интуитивно ощущали руководители советской экономики, выступавшие в роли принципала, к которому обращались разработчики. Институциональная среда централизованного планирования определяла иерархическую и закрытую структуру ведомственных АСУ. В данном случае имела место попытка импорта цифровых информационных технологий без заимствования и адаптации институтов, обеспечивающих их эффективное применение. Стремление к заимствованию научно-технических достижений и технологических укладов, освоенных в странах-лидерах мирового развития, при тенденции к консервации социально-экономических институтов, имеет глубокие традиции в российской истории и экономической политике. В отношении рассматриваемой сферы заслуживают доверия имеющиеся в научной литературе свидетельства, что если в СССР до середины 1960-х гг. велись самостоятельные разработки проектов оборудования и программного обеспечения (и до середины 1980‑х гг. АСУ), впоследствии их открытое и скрытое заимствование из-за рубежа привело к нарастанию технологической зависимости и отставания. Следует отметить, что попытки широкого внедрения в СССР цифровой техники (ЭВМ) и технологий (АСУ) не сопровождались необходимыми изменениями в управлении предприятиями и наталкивались на незаинтересованность их руководителей, поскольку на первых порах такая автоматизация усложняла функции оперативного руководства и мешала выполнять текущие плановые задания, т.е. увеличивала трансакционные издержки экономических агентов. Кроме того, преобладавшая картина мира и образ мышления и ученых, и политиков формировались в условиях раннего индустриального общества и адаптации к ним марксистских схем развития его исторических вариантов – капитализма и социализма. И во многом сверхдорогостоящие проекты цифровизации являлись отражением технократических представлений, свойственных научной и политической элите позднего СССР. В то же время, созданные в пользу их реализации институциональные коалиции оказались нежизнеспособными в отсутствие явно выраженной поддержки на самых верхних уровнях государственного аппарата (в противоположность тому, какая имелась при реализации ядерного и космического проектов). Другим социальным фактором, повлиявшим на результаты реализации цифровых проектов в позднем СССР, являлось длительное игнорирование советской бюрократией необходимости масштабных социальных изменений, которыми неизбежно сопровождается смена технологических укладов. В ее понимании цифровые системы не являлись принципиально новыми средствами работы с информацией, а могли быть более удобными хранилищами текстов, более мощными калькуляторами, а главное – эффективными средствами автоматизации процессов материального производства. В этом направлении ведомства не сопротивлялись идее компьютеризации плановой экономики, скорее они модифицировали ее в соответствии со своими потребностями и интересами и в соответствующем виде реализовывали. Но когда ведущей тенденцией стал переход к персональным компьютерам, советское руководство даже к концу 1980-х гг. не определило свою стратегию в отношении их использования. С одной стороны, представители ведомств опасались, что распространение цифровых систем, действующих на принципах технической рациональности, приведет к сокращению сферы их информационного монополизма и сузит пространство для их автономного поведения по отношению к принципалу (высшему партийному руководству). С другой стороны, ученые, субъективно придерживавшиеся принципов научной рациональности и максимизации общественного благосостояния, не располагали достаточной информацией о микроэкономических механизмах, позволявших снизить «провалы» государства в условиях централизованного планирования и управления. Технократизм их мышления, не учитывавший наличие не всегда явно выраженных целей, лежащих за пределами собственно экономической сферы, также мешал их эффективному институциональному взаимодействию на политическом рынке позднего СССР. В частности, технократизм авторов цифровых систем для управления национальной экономикой базировался на вере в возможность создать такую систему, которая бы в реальном времени собирала, передавала экономическую информацию и могла бы регулярно высчитывать «оптимальные» цены, по существу взяв на себя функции рыночного механизма на основе единого для экономики критерия оптимальности. Завышенные ожидания быстрых и прямых экономических результатов от распространения цифровой техники того времени сочетались с низкой надежностью ее функционирования, что также не позволяло в достаточной степени доверить ей принятие даже ограниченных решений по эконометрическим моделям, разработанным учеными и отобранным экспертами. Таким образом, неудивительно, что прямой экономический эффект от внедрения АСУ в СССР оценивается намного ниже, чем он имел место в экономически развитых странах Запада и чем ожидалось их адептами. Тем не менее, даже ограниченное распространение цифровых технологий в СССР приводило к позитивным экстерналиям, в том числе в виде накопленного человеческого капитала. Навыки значительных слоев программистов и технических работников данной сферы оказались востребованными на рынке труда после перехода на преимущественно рыночные принципы функционирования в 1990-е гг. Подтверждением такому выводу служит экспертное суждение Л. Грэхэма, который критически оценивал институты российской инновационной системы, но признавал, что Россия, в области производства и экспорта программного обеспечения, в постсоветский период смогла добиться очевидного успеха…
…Приведенные исторические примеры показывают воздействия со стороны политических институтов и процессов на принятие решений в сфере экономической политики в условиях идеократического общества с централизованно управляемой экономикой. Они демонстрируют, как различные формы институциональной конкуренции позволили создать ведомственные цифровые системы (в том числе АСПР), в то время как фактически блокировали создание общенациональных ЕСВЦ/ОГАС. И советский, и нынешний российский официальные дискурсы существенно сглаживают имеющиеся противоречия между различными социальными, политическими и экономическими субъектами. В частности, то, что цифровизация ведет к изменениям в распределении и экономической, и политической власти между ними, пока недостаточно осознается основными акторами связанных с ней перемен. В то время как неоинституциональные теории общественного выбора и политического рынка дают ключ к идентификации возникающих в этой сфере проблем, что необходимо для разработки конструктивных социальных технологий. Таким образом, применяя понятия рассмотренных неоинституциональных теорий, мы можем адекватнее описывать и анализировать механизмы функционирования директивно планируемой и централизованно управляемой экономики СССР. В этом контексте исторические примеры позволяют обозначить исследовательскую повестку в отношении современной российской экономики, а именно – уточнить границы применимости цифровых интеллектуальных систем и степень их возможного влияния на управленческие процессы…
Вывод:
США смогли быстро адаптироваться к новым технологиям благодаря сильным частным инвестициям, гибкости компаний и поддержке государственных программ. Инновации, такие как программируемые логические контроллеры (ПЛК), SCADA-системы и передовые вычислительные машины, существенно повысили производительность и конкурентоспособность американской промышленности на мировом рынке. Высокий уровень интеграции информационных технологий и промышленной автоматизации привел к созданию более эффективных и взаимосвязанных производственных систем.
СССР, несмотря на ограниченные ресурсы и доступ к передовым технологиям, достиг значительных успехов в автоматизации благодаря централизованному планированию и государственной поддержке. Научно-исследовательские институты и программы государственной поддержки обеспечивали развитие стратегически важных отраслей, способствуя масштабной индустриализации и развитию тяжелой промышленности. Однако бюрократические преграды и недостаточная гибкость часто замедляли процесс внедрения новых технологий.
Можно сказать, что СССР в целом отставал от «западных стран» в качественном и количественном отношении из-за ограниченности ресурсов и недостатков общественно-политического устройства.
