ЧЕЛОВЕК ИЛИ РОБОТ?

Промышленный переворот на рубеже XVIII и XIX веков, называемый иногда первой промышленной революцией, был обусловлен применением машин в качестве средств труда. С тех пор машина все в большей и большей степени заменяет человека на производстве. Эта замена применительно к физическому труду происходит в настоящее время по трем основным направлениям:

1. путем внедрения новых, более производительных технологий, реализуемых с помощью технологического оборудования — рабочих машин;
2. непосредственной заменой человека машиной там, где человек еще выполняет работы вручную, главным образом на вспомогательных производственных операциях;
3. с помощью механизированного инструмента, который облегчает труд продолжающих работать вручную.

Применительно к судостроению первое направление заключается, например, во внедрении газорезательных машин с программным управлением, каждая из которых заменяет несколько ранее применявшихся машин, производивших резку по копир-щитам, обеспечивая тот же объем производства корпусных деталей. Управляемый одним оператором, этот автомат высвобождает какое-то количество рабочих-газорезчиков, которые обслуживали старые машины.

Примером второго направления является использование кранов-штабелеров в складском хозяйстве заводов. Такие машины заменяют тяжелый и малопроизводительный ручной труд грузчиков.

Наименее очевидно третье направление замены ручного труда машинным. Казалось бы, механизированный инструмент (например, пневматические зубила, окрасочные инструменты-распылители и т. п.) не исключает ручной труд, однако наблюдаемое при этом повышение производительности труда также позволяет высвободить определенное количество рабочих при пополнении одного и того же объема работ, т. е. заменить их труд „трудом" машин.

Успехи в механизации работ судостроителей за последние 100 лет позволили почти полностью завершить первичную механизацию основных технологических процессов, если считать, что работа с ручным механизированным инструментом также является механизированной. Более того, механизация многих процессов сопровождалась их автоматизацией, заключающейся и передаче ранее выполнявшихся человеком функций контроля и управления машинами специальным приборам и установкам. Появились на производстве и первые промышленные роботы, управляемые человеком или работающие самостоятельно по жесткой программе. На вспомогательных операциях, однако, доля ручных операций еще очень велика, в силу чего труд судостроителей по-прежнему остается одним из самых тяжелых в промышленности.

Общий уровень механизации работ в судостроении оценивается сегодня в 45—55%. Достижение этого уровня было связано с колоссальным ростом фондо- и энерговооруженности труда работающих. Если оценка роста фондовооруженности является достаточно сложной задачей из-за несопоставимости стоимости основных производственных фондов в разные периоды времени, то рост энерговооруженности поддается непосредственному сопоставлению. К началу 80-х годов этот показатель увеличился в промышленности в 34 раза по сравнению с 1913 годом. Не менее чем в 30 раз возрос он и в судостроении. Результатом же механизации было, как уже отмечалось, четырехкратное увеличение производительности труда судостроителей. Кроме того, был получен и социальный эффект, заключающийся в сокращении продолжительности рабочего времени (которое может быть пересчитано в дополнительный рост производительности труда при годовом ее исчислении) и улучшении качества труда, снижении физических нагрузок на работающего.

Дальнейшее повышение уровня механизации работ в судостроении и получение на этой основе дополнительного эффекта при использовании традиционных методов и средств сдерживается рядом причин.

Во-первых, механизации поддаются лишь достаточно простые производственные процессы, протекающие в соответствии с достаточно простыми алгоритмами (последовательностью действий). Только в этом случае удается заменить человека машиной. Во-вторых, механизация отдельных элементарных процессов при недостаточной серийности продукции вступает в неизбежное противоречие с экономикой, поскольку эффект от внедрения машин становится при этом отрицательным. В-третьих, при механизации отдельных процессов чрезвычайно сложно согласовать между собой производительности взаимосвязанных машин, т. е. перейти к комплексной механизации производства. Не случайно, комплексную механизацию на практике удалось осуществить лишь в массовом производстве, программа которого четко определена на годы вперед. В-четвертых, механизации практически не поддаются вспомогательные операции, носящие, как правило, вероятностный (случайный) характер и требующие при их исполнении предварительного принятия решений в конкретной производственной ситуации.

Все это, казалось бы, заводит дальнейшую механизацию в тупик, однако прекращение начатого 200 лет назад процесса равнозначно прекращению промышленного прогресса. Как отмечал В. И. Ленин, „прогресс техники в том и выражается, что человеческий труд все более и более отступает на задний план перед трудом машин".

Выход из кажущегося тупика наметился в 60-х годах нашего века, когда на повестку дня был поставлен вопрос о механизации не только физического, но и умственного труда человека, т. е. об автоматизации производства на базе электронной вычислительной техники. Достигнутый с тех пор прогресс в этой области и в еще большей степени открывшиеся перспективы дают основание утверждать, что человечество переживает сейчас вторую промышленную или научно-техни ческую революцию.

В судостроении автоматизация на базе ЭВМ делает сегодня лишь первые робкие шаги. Осуществляется автоматизация проектно-технологических работ (например, при изготовлении деталей корпусных конструкций) с помощью ЭВМ с выдачей производству необходимой информации на машинных носителях. Применяется оборудование с числовым программным управлением. Создаются и внедряются гибкие автоматизированные производства и производственные системы. Появляются первые опытные образцы промышленных роботов так называемого „интеллектуального" типа (общее название роботов, управляемых ЭВМ). Внедряются автоматизированные системы управления судостроительным производством, которые решают пока в основном учетно-статистические и диспетчерские задачи.

Особо следует отметить появление микропроцессорной техники, позволившей резко снизить габариты, потребляемую мощность и стоимость ЭВМ. Основой этой техники являются так называемые интегральные схемы, размещенные на кристаллах кремния. Один такой кристаллик массой в несколько миллиграммов заменяет собой сто тысяч электронных ламп или такое же количество транзисторов. Микро-ЭВМ на интегральных схемах приобретают новое качество: благодаря своей миниатюрности они могут быть „встроены" в автоматизируемое оборудование, становятся как бы его частью, что коренным образом меняет соотношение между средствами централизованной и локальной автоматики. Сегодня микропроцессорная техника уже вышла из стадии опытных разработок и применяется в станках с ЧПУ, промышленных роботах и другом автоматизированном оборудовании, повышая его производительность и эффективность.

Но это все сегодня. В будущем же успехи автоматизации производства обещают быть грандиозными. Управляющие ЭВМ последующих поколений (менее чем за 20 лет уже сменилось три поколения ЭВМ) возьмут на себя взаимоувязку всех производственных процессов. Нечто подобное уже есть на заводах массового производства, например на ВАЗе, и несомненно будет в судостроении. Гибкие автоматические производственные системы и гибкопереналаживаемое автоматизированное оборудование, управляемые микропроцессорной техникой, будут непосредственно осуществлять технологические операции, а „интеллектуальные" роботы — вспомогательные операции и обслуживание производственных систем.

„Интеллектуальные" роботы (некоторые специалисты прогнозируют их появление на производстве к началу XXI века) кроме собственно „интеллекта" (в виде микропроцессора) будут иметь органы чувств, количество которых может быть больше, чем у человека. Помимо искусственного зрения, слуха, осязания и обоняния они могут быть снабжены органами, воспринимающими недоступные человеку излучения и поля: электромагнитные, радиоактивные, ультразвуковые, магнитные и др. Наличие „памяти" позволит заложить в роботы „безусловные рефлексы" и необходимый запас знаний об окружающей обстановке, в которой им предстоит работать, а микропроцессор в принципе позволит вырабатывать у них и „условные рефлексы". Подобные самообучающиеся роботы смогут действовать в условиях помех: работать, например, с неориентированными деталями, выбирать нужную деталь из общей массы, сортировать детали, контролировать их качество, осуществлять сборку, искать неисправность оборудования и т. д., и т. п. И все это, трудно поверить, без участия человека! В автоматическом режиме.

Где же место людей в таком автоматизированном производстве, и понадобится ли вообще их участие в производственных процессах?

Для того чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим последовательно необходимость, возможность и целесообразность исключения человека из процессов производства в будущем.

Необходимость исключения человека из производства может быть доказательно обоснована только применительно к физически тяжелым, опасным для здоровья и жизни, а также требующим чрезмерного психического напряжения, утомительным работам. Во всех остальных случаях такая необходимость проблематична.

О необходимости физического труда и отрицательных последствиях полного отказа от него медики говорят уже давно. Современный человек выполняет мышечной работы в 30—50 раз меньше, чем его предок 100 лет назад. И расплачивается за это. У него нарушаются реакции нервной системы, обмен веществ, кровообращение, пищеварение. Чтобы компенсировать недостаток мышечной деятельности, сегодняшний гомосапиенс стал активно заниматься физкультурой и спортом.

Врачи утверждают, что недостаток физической производственной активности обязательно должен быть компенсирован равным эквивалентом движений вне производства. Значит, то, что недоподнимал, недоносил, недокрутил на работе, ты должен доподнять, доносить и докрутить после работы. Выходит, баш на баш. Так стоит ли заниматься дальше механизацией, если все тяжелые, опасные и утомительные работы уже механизированы? Однозначного ответа на этот вопрос сегодня нет, если рассматривать его только в плане необходимости исключения человека из производственных процессов. (Следует напомнить, что в судостроении еще достаточно и тяжелых, и опасных, и утомительных работ.) Еще более сложен вопрос о необходимости замены машинным умственного труда человека. Ведь мозг без нагрузки тоже атрофируется. Значит, освобожденному от умственной деятельности человеку придется изыскивать какой-то эквивалент этой нагрузки: играть в шахматы, собирать кубик Рубика, решать кроссворды, наконец. Но ведь это не серьезно! Так что освобождать полностью человека от умственного труда на производстве в любой перспективе нет никакой необходимости.

Рассмотрим теперь возможность исключения человека из производственных процессов. Относительно физического труда будущее развитие техники такую возможность, безусловно, сможет обеспечить, но относительно труда умственного, скорее всего, нет (во всяком случае в XXI веке).

Электронные вычислительные устройства уже сегодня су-щественно „обогнали" человеческий мозг в части восприятия, переработки и хранения информации. Но что касается мышления в целом, то им пока очень, очень (можно было бы повторить это слово еще несколько раз) далеко до мозга.

Теоретически возможное число степеней свободы реакций мозга человека оценивается специалистами числом 56•1012.

ЭВМ, обеспечивающая такое же число степеней свободы реакций, несмотря на всю мыслимую сейчас микроминиатюризацию, была бы размером с небоскреб. И, вероятно, специалисты знают о возможностях человеческого мозга далеко не все....

Наконец, о целесообразности исключения человека из производственного процесса. Замена человеческого труда машинным всегда целесообразна, если наблюдается рост производительности общественного труда. Об этом писал еще Карл Маркс: „Повышение производительности труда заключается именно в том, что доля живого труда уменьшается, а доля прошлого труда увеличивается, но увеличивается так, что общая сумма труда, заключающаяся в товаре, уменьшается; что, следовательно, количество живого труда уменьшается больше, чем увеличивается количество прошлого труда".

Подсчитывать прошлый и живой труд по всем взаимосвязанным отраслям народного хозяйства при решении вопроса о целесообразности (или нецелесообразности) внедрения новых производственных систем с более высоким уровнем механизации и автоматизации, а затем сопоставлять полученные результаты — дело весьма утомительное, если прямо не сказать,— безнадежное. Поэтому на практике применяют различные суррогаты этого критерия, которые рекомендуются методиками оценки экономической эффективности капитальных вложений.

Наиболее корректный из них срок окупаемости капитальных вложений, представляющий собой отношение величины этих вложений к годовому приросту прибыли (или годовой экономии на себестоимости производства продукции), получаемому в ре-|ультате осуществленных мероприятий.

В практическом плане срок окупаемости очень понятная категория: если обществу предстоят затраты на создание новой производственной системы, оно вправе знать, когда затраченные

средства будут возвращены ему в виде прибыли. Этот срок сопоставляется с нормативным (специально рассчитываемым по отраслям народного хозяйства). Если он оказывается меньше или равен нормативному — создание производственной системы целесообразно, если больше, то нет. По сроку окупаемости можно сравнивать между собой и варианты создания новой производственной системы (чем он меньше, тем лучше).

Несмотря на всю доступность оценки срока окупаемости как критерия целесообразности капитальных вложений, его взаимосвязь с Марксовым соотношением живого и прошлого труда весьма опосредствована. Кроме того, этот критерий при оценке по нему принципиально новых решений (а повышение уровня механизации и автоматизации производства практически всегда связано с научно-техническим прогрессом) не учитывает многих внеэкономических факторов: сопутствующих социальных последствий, динамизма научно-технического прогресса и т. п. По этим причинам, суждения о целесообразности дальнейшего повышения уровня механизации и автоматизации производства, в том числе создания полностью автоматических производств, по критерию срока окупаемости могут оказаться достаточно далекими от объективности.

На практике применяют и иные критерии эффективности капитальных вложений, среди которых следует особо выделить фондоотдачу и удельные капитальные вложения. Фондоотдачей называют объем производства, приходящийся на единицу стоимости основных производственных фондов, а удельными капитальными вложениями — капиталовложения на единицу прироста объема производства. Очевидно, что применительно к вновь создаваемым предприятию, производственному комплексу или системе удельные капиталовложения практически равны будущей фондоотдаче в степени минус единица, поскольку капиталовложения в результате строительства практически полностью переходят в фонды.

Особое внимание фондоотдаче (в дальнейшем будем рассматривать только ее) автор уделяет в связи с тем, что она является даже не суррогатом объективного критерия при оценке эффективности капитальных вложений, а просто „лекарством", употребляемым не по назначению. Но ведь, как известно, такое „лекарство" ничего, кроме вреда, принести не может. Фондоотдача — прекрасный инструмент для оценки эффективности использования уже созданных производственных основных фондов. Необходимо требовать — и это совершенно справедливо — роста фондоотдачи действующего производственного потенциала. Но это справедливое требование переносят на вновь создаваемые производства. И хорошее „лекарство" начинает вредить.

Особенно „грешат" неправильным „употреблением" критерия фондоотдачи некоторые экспортирующие органы, которые склонны уделять основное внимание формальному соблюдению в проектах различных директив. И вот прогрессивные проекты новых высокомеханизированных и автоматизированных производств ставятся под сомнение как „не обеспечивающие дальнейшего повышения фондоотдачи". А должна ли она вообще повышаться в таких случаях?

Среди ученых-экономистов, к сожалению, нет единого мнения по этому вопросу. Многие из них искренне убеждены, что должна. Другие считают, что тенденция изменения фондоотдачи носит циклический характер (попросту говоря, нет никакой тенденции). Третьи, наконец, доказывают, что фондоотдача новых производств при научно-техническом прогрессе должна обязательно падать.

Что же в действительности должно происходить с фондоотдачей? Постараемся разобраться в этом, используя так называемую производственную функцию, т. е. зависимость, связывающую основные фонды и рабочую силу с объемом выпускаемой в процессе производства продукции (понятие производственной функции здесь сознательно упрощено, чтобы добиться большей ясности изложения).

При каждом достигнутом уровне развития производства существует, безусловно, в определенных пределах взаимозаменяемость между рабочей силой и активной частью основных фондов, когда один и тот же результат может быть достигнут при различном сочетании затрат живого и прошлого труда. Например, в настоящее время одно и то же количество секций может быть собрано за одно и то же время либо небольшим числом рабочих на механизированной сборочно-сварочной линии, либо большим числом судосборщиков и сварщиков с использованием менее дорогих сборочных стендов, сварочных полуавтоматов и ручного инструмента. Указанная закономерность изображена на рисунке в виде производственной функции W, т. е. кривой постоянного объема производства для разных сочетаний затрат живого L и прошлого F труда.

По мере научно-технического прогресса те же, что и W1, объемы производства достигаются с меньшими совокупными затратами живого и прошлого труда благодаря механизации и автоматизации производства. Происходит как бы переход функции W1 на W2, а затем на W3 и т. д. (W1 = W2 = W3). Другими словами, возможность эквивалентной замены живого и прошлого труда за счет использования сборочно-сварочных пиний, отличающихся степенью автоматизации, а значит, стоимостью и численностью обслуживающего персонала, сохраняется и в будущем.

Несмотря на то, что в пределах одной производственной Функции W1 различные сочетания затрат живого и прошлого труда обеспечивают одинаковый результат производства, эти сочетания не эквивалентны в экономическом отношении. Прямая линия Fэ Lэ, соединяющая отложенные на осях координат равные объемы живого и прошлого труда, есть линия эквивалентных оценок любых сочетаний этих результатов. Сочетания же, находящиеся вверх и вправо от этой линии, соответствуют большим суммарным затратам живого и прошлого труда, чем лежащие на этой линии. А поскольку производственная функция касается линии эквивалентных оценок труда только в одной точке, именно это сочетание является оптимальным, т. е. обеспечивающим минимальные затраты ресурсов на производство заданного объема продукции при достигнутом уровне развития производства.

Отсюда следует первый вывод: при каждом достигнутом уровне развития производства необходимо стремиться к оптимальному уровню механизации и автоматизации производственных процессов, что однако далеко не всегда достижимо в конкретных условиях из-за отсутствия нужных разработок средств автоматизации, нехватки мощностей для их производства и т. п.

Производственные функции, иллюстрирующие развитие промышленного производства (L — рабочая сила; F — активная часть основных фондов).

Каждой последующей производственной функции соответствуют свои оптимальные сочетания ресурсов. Следовательно, оптимальное развитие производства заключается не просто в переходе с одной производственной функции на другую по случайной траектории, а в одновременном приближении реально сложившегося сочетания ресурсов к будущему оптимальному (на рисунке траектория R1 R2 О3). При движении по этой оптимальной траектории всегда будет наблюдаться рост производительности труда и различное изменение фондоотдачи. Если траектория будет направлена вниз от линии горизонта — ожидается рост фондоотдачи, а если вверх — ее падение.

Таким образом, может быть сделан вывод второй: тенденция изменения фондоотдачи при научно-техническом прогрессе зависит от „взаиморасположения" исходного реального и будущего оптимального сочетаний затрат живого и прошлого труда в данном производстве.

Если исходное производство фондоемко, т. е. первично полностью механизировано и автоматизировано, как, например, химическая промышленность, то его дальнейшее развитие должно обязательно сопровождаться повышением фондоотдачи (на рисунке это траектория, близкая к линии O1, О2, О3 или даже совпадающая с ней).

Если же исходное производство трудоемко, что наблюдается сегодня в судостроении, то его прогресс должен быть связан с падением фондоотдачи (траектория R1 R2 О3). И требование повышения фондоотдачи (например, по траектории R1 R2 R3) в данном случае приведет к прямому экономическому ущербу.

На основании изложенного может быть сделан и общий вывод о том, что применяющиеся сегодня критерии оценки эффективности капитальных вложений не соответствуют полностью своему назначению, а значит, с помощью этих критериев невозможно судить о целесообразности исключения человека из производственных процессов в судостроении. Потомки, вероятно, разработают более совершенные критерии и методы. Нам же пока приходится лишь качественно оценить целесообразность создания в XXI веке безлюдного судостроительного производства.

Подойдем к этой проблеме со стороны надежности технологического оборудования. Как известно, создание абсолютно надежного оборудования невозможно в принципе, а каждая дополнительная доля процента надежности дается все более и более дорогой ценой. Поэтому разработчики оборудования всегда останавливаются на каком-то отличающемся от 100% уровне надежности, компенсируя остающиеся проценты ненадежности системой планово-предупредительных и аварийных ремонтов техники. Если при этом доказывается, что суммарные затраты на создание и эксплуатацию оборудования в течение заданного срока являются минимальными, то такой уровень надежности является оптимальным.

Производственная система, скомпонованная из оборудования не 100 %-ной надежности, имеет общую надежность, существенно меньшую надежности самого оборудования. Рассмотрим, например, листоштамповочную ГАПС, скомпонованную из автоматизированных прессов и вспомогательного оборудования. Пусть каждый пресс обеспечивает сегодня наработку на отказ (время работы между отказами) 20 ч и возможность устранения отказа в течение 30 мин. При независимой работе прессов потери рабочего времени из-за отказов составляют 2,5%. ГАПС же, включая в себя только 10 последовательно связанных единиц основного и вспомогательного оборудования такого же уровня надежности, будет иметь наработку на отказ всего 2,5 ч, а потери времени составят 25%.

В будущем, конечно, надежность оборудования существенно повысится (у современной ЭВМ, например, надежность в 10 тысяч раз выше, чем у ее лампового предка), но и будущие производственные системы включат в себя не десятки, а тысячи и десятки тысяч единиц оборудования и приборов управления. Так что отказы таких больших и сложных автоматических систем никогда не станут редкими событиями. А значит, для их нормального функционирования придется иметь соответствующую автоматическую систему обслуживания (диагностики, ремонтов, замены оборудования и т. п.). Но ведь эта автоматическая система также будет надежной не на 100%, и для ее функционирования нужно создавать автоматическую систему обслуживания. А та, в свою очередь, недостаточно надежна... И т. д., и т. п.

В чисто фантастическом произведении можно было бы заменить все эти необходимые обслуживающие системы железным молодцем с гаечным ключом в одной руке, отверткой во второй, молотком в третьей, паяльником в четвертой и масленкой в пятой. Этот молодец ходил бы по цехам и устранял неисправности автоматического оборудования, а за одно и свои собственные.

Пытаясь, однако, удержаться на позициях научно-технического прогнозирования, следует признать, что создание подобных универсальных автоматических обслуживающих систем невозможно ни сегодня, ни в будущем. А значит: либо создание многоуровневых специализированных автоматизированных систем обслуживания с соответствующими огромными затратами прошлого труда, либо использование в будущих автоматических производствах живого труда для обслуживания производственных систем. Думается, что второй вариант всегда будет экономически целесообразнее первого.

Подведем итоги. У наших далеких потомков не будет необходимости, возможности и целесообразности устраняться от производственных процессов. А значит, судостроитель наших дней может смело протягивать руку своему коллеге конца XXI века. Кто же он будет, этот наш коллега из будущего? И сколько их будет работать в судостроении? Ответ на первый вопрос представляется достаточно простым. Рабочий-судостроитель XXI века — это или оператор автоматических производств и автоматизированного судосборочного и механомонтажного оборудования, или контролер-ремонтник-наладчик технологического оборудования и средств автоматического управления. По уровню своей подготовки рабочий будущего, вероятно, ничем не будет отличаться от инженера-производственника своего времени, на плечах которого останется „груз" линейного и функционального руководства коллективом работающих, а также контроль за автоматической подготовкой и ходом производства (см. таблицу).

На второй вопрос ответить значительно сложнее. И все же попытаемся. Ранее уже отмечалось, что за предыдущие 100 лет производительность труда работающих металлическом судостроении увеличилась в 4 раза, причем в основном — на 95—98 % —благодаря механизации физического труда и совершенствованию технологических процессов. В предстоящие 100 лет эти факторы, безусловно, не смогут обеспечить того же эффекта, однако весь эффект от механизации умственного труда еще впереди, что и показано на приведенном здесь рисунке. В целом, ожидаемый рост производительности труда вряд ли будет меньше, чем за такой же промежуток времени в прошлом.

Многим может показаться, что речь идет о весьма скромных темпах роста производительности труда. Мы привыкли соотносить похожие цифры не со столетиями, а с несколькими пятилетками. Нет, это, конечно, не так! Просто, говоря о производительности труда, мы обычно имеем в виду валовые объемы производства, приходящиеся на одного работающего в судостроении, а в данной книге автор исчисляет ее в тоннах водоизмещения построенных судов, что далеко не одно и то же.

Таким образом, в 80-х годах XXI века на судостроительном предприятии с тем же, что и на действующем сегодня, объемом производства будет в 4 раза меньше работающих. Используя высокопроизводительные средства производства, они будут строить приблизительно такое же (по тоннажу) количество судов. Строить и спускать их на воду...

А как, кстати, будет осуществляться в будущем спуск на воду построенных судов?