К освободительным технологиям - [5]

Если мы еще глубже погрузимся в предмет, то обнаружим и еще один новый процесс: из продолжения человеческих мускулов машина превратилась в продолжение нервной системы человека. В прошлом орудия труда и машины увеличивали мускульную силу человека в обращении с сырьем и силами природы. Механические приборы и машины, разработанные в 18–19 вв., не заменяли человеческие мускулы, а повышали их эффективность. Хотя машины позволили резко увеличить производство, чтобы обслуживать их, даже для самых рутинных задач все еще требовались мускулы и мозг работника. Мера технического прогресса могла быть указана в чистой зависимости от производительности труда: человек производил, с применением машины, столько изделий, сколько производили до ее применения 5, 10, 50 или 100 человек. Паровой молот Несмита, изготовленный в 1851 г., мог несколькими ударами придать форму железной балке — работа, которая без машины потребовала бы многих часов работы. Но молот требовал мускулов и внимания полдюжины крепких мужчин, чтобы тянуть, держать и удалять литейную форму. Со временем, благодаря изобретению усовершенствований в обслуживании, большую часть этого труда удалось сэкономить, но рабочая сила и внимание, необходимые для обслуживания машин, оставались неотъемлемой частью процесса производства.

Развитие полностью автоматизированных машин для комплексных процессов массового производства требует успешного применения как минимум трех технологических принципов. Такие машины должны обладать встроенной способностью исправлять собственные ошибки; они должны быть снабжены сенсорами, могущими заменить зрительные, слуховые и осязательные чувства работника; наконец, они должны иметь приспособления, заменяющие ловкость, проницательность и память работника. Эффективное использование этих трех принципов предполагает, что мы разработали также технологические средства (если угодно, эффекторы[8]), чтобы применять сенсорные, сознательные и контрольные механизмы в повседневном промышленном производстве. Далее, оно предполагает, что мы в состоянии перестроить имеющиеся машины или создать новые, чтобы обрабатывать, формировать, собирать, упаковывать и транспортировать полуфабрикаты и готовые изделия.

Использование автоматических, самокорректирующихся контрольных устройств в процессах индустриального производства — не новость. Центробежный регулятор Джеймса Уатта, изобретенный в 1788 г., служит ранним механическим примером саморегулирования паровых машин. Регулятор, соединенный металлическими штангами с вентилем машины, состоял из двух свободно монтированных металлических шаров, которые удерживались тонкой, вращающейся штангой. Если машина начинала работать слишком быстро, ускорившееся вращение штанги, благодаря центробежной силе, толкало шары наружу и тем самым закрывало вентиль. Если, наоборот, вентиль пропускал недостаточно пара, чтобы позволить машине работать с нужной скоростью, шары снова падали вовнутрь и тем самым шире открывали вентиль. Аналогичный принцип действует и в отоплении, регулируемом термостатом. Термостат, установленный на определенную температуру, автоматически включает отопление, когда температура падает, и отключает ее, когда температура повышается.

Обе контрольные системы демонстрируют то, что сегодня называется принципом обратной связи. В современном электронном оборудовании отклонение машины от заданного функционирования производит электрические сигналы, которые затем используются контрольным устройством для того, чтобы скорректировать отклонение или ошибку. Электрические сигналы, возникающие под влиянием ошибки, усиливаются и передаются контрольной системой назад, другим механизмам, которые снова поправляют машину. Контрольная система, в которой для коррекции машины используется отклонение от нормы, называется закрытой. Ей можно противопоставить открытую систему — например, ручной выключатель света или автоматически вращающиеся лопасти электровентилятора — в которой контроль действует независимо от функций прибора. Так, свет зажигается и выключается, когда нажимают на выключатель, независимо от того, что вокруг — день или ночь. Аналогичным образом, электровентилятор вращается со скоростью, не зависящей от того, тепло в помещении или холодно. Вентилятор может быть автоматическим в привычном смысле слова, но он не саморегулируется, как центробежный регулятор или термостат.

Важным шагом в развитии саморегулирующихся контрольных механизмов стало открытие сенсоров. Сегодня к ним относят термоэлементы, фотоэлементы, рентгеновские аппараты, телекамеры и радары. Используемые комбинированно или по отдельности, они придают машинам удивительную степень автономии. Даже без компьютера, эти сенсоры позволяют работникам выполнять чрезвычайно опасные действия с помощью дистанционного управления. Их можно использовать и для того, чтобы превратить многие традиционно открытые системы в закрытые и тем самым расширить область автоматизации. К примеру, электрический свет, контролируемый часами, — достаточно простая открытая система; ее эффективность зависит исключительно от механических факторов. Если же он регулируется фотоэлементом, который отключает его, как только становится светло, электрический свет подчиняется ежедневным изменениям, связанным с восходом и заходом солнца. Его функция и его работа теперь становятся взаимосвязанными.