Система дистанционного обучения (стр. 3 )

Объединение группы робототехнических комплексов в одну технологическую цепочку изготовления какой-либо продукции позволяет создавать роботизированные автоматические линии (РАЛ). На одной такой линии могут производиться в автоматическом режиме обработка резанием, термообработка, сварка и т. д.

Достоинства роботизированных автоматических линий:

·  высокая производительность и качество выпускаемой продукции;

·  совмещение рабочих и вспомогательных процессов во времени;

·  высокая мобильность и переналаживаемость.

К недостаткам роботизированных автоматических линий следует отнести в первую очередь высокие капитальные затраты, которые, однако, окупаются в условиях гибкого производства и в случае полной загрузки оборудования.

Обычно конструкцию промышленного робота разделяют на три основных компонента:

·  механическую руку (рабочий орган);

·  механический привод;

·  управляющую часть (контроллер).

Механическая рука - это рабочий орган промышленного робота. Рабочие органы могут иметь различное функциональное назначение и, соответственно, иметь разнообразную форму: захватов, инструментов, приспособлений, датчиков и т. д.

Большинство рабочих органов предназначено для захвата предметов. Захваты не только берут, например, заготовки, но и центрируют, ориентируют их, осуществляют различные пространственные перемещения и т. д. Конструктивно захваты изготавливают различными в зависимости от вида предметов. Вакуумные захваты используются при перемещении предметов с ровными и чистыми поверхностями. Стальные и чугунные изделия поднимают, используя электромагниты. Адгезионные захваты основаны на использовании сил сцепления (“липкий” захват); при возможности внедрения в поднимаемый предмет без ухудшения его качества или без его разрушения, используют прокалывающие захваты.

К механической руке робота кроме различных захватных устройств прикрепляют различные инструменты и датчики.

Типичными инструментами являются аппараты для точечной сварки, дуговой сварки и резки, нагревательные паяльные лампы, пистолеты для окраски напылением, клейкие и изоляционные ленты, приспособления для автоматического завинчивания гаек, свёрла, зенкеры, шлифовальные устройства, лазеры и т. д.

Сенсорные датчики используют при определении точности физических размеров деталей, ультразвуковые - для обнаружения трещин и т. д.

Вторым структурным компонентом промышленного робота является механический привод.

Источником питания любого промышленного робота является в большинстве случаев электрическая энергия, которая, в конечном счёте, преобразуется в механическую энергию движения рабочих органов робота, осуществляющих какие-либо манипуляции в соответствии с целью технологического процесса.

Любопытно, что если энергию, затрачиваемую роботом, сравнить с энергией, затрачиваемой человеком при выполнении той же работы, то окажется, что робот потребляет энергии в сто раз больше. Это является проявлением технологической неэффективности современных робототехнических приводов по сравнению с человеческой мускульной тканью.

В настоящее время в промышленных роботах наиболее широко используются пневматические и гидравлические приводы, электроприводы. Пневматические приводы сравнительно дёшевы, бесшумны и надёжны, их легко монтировать и обслуживать. Однако они непригодны для скоростного перемещения механической руки и точного контроля её положения.

Третьим существенным элементом любого промышленного робота является его управляющая часть (контроллер), или, как иногда говорят “мозг” робота.

На нижнем уровне своего функционального назначения контроллер выполняет несколько функций: начинает, управляет и заканчивает любые движения руки робота, контролируя её перемещение к определённым точкам в определённой последовательности; контроллер должен хранить в памяти все эти точки, ориентации и последовательности, так же как и взаимодействия с любыми внешними датчиками и устройствами, которые могут быть связаны с роботом. Таким образом, контроллер регулирует потоки энергии в системе, чтобы выполнить заданную операцию.

Использование в современных управляющих системах микрокомпьютеров открывает большие возможности для программирования действий промышленного робота, обеспечивает большую гибкость при простоте работы. Возросшая вычислительная мощность компьютеров позволяет использовать целые библиотеки часто применяемых программ. Это в свою очередь облегчает “общение” компьютера с внешним миром делает его всё более интеллектуальным. Появляется возможность обучения робота новым операциям не только с помощью текстуального программирования, но и путём показа. Использование в робототехнических комплексах быстродействующих микрокомпьютеров нового поколения, способных перерабатывать сенсорную информацию (зрительную и осязательную), получаемую роботами, формировать соответствующие управляющие воздействия - ещё один шаг к созданию искусственного интеллекта и к промышленному внедрению интеллектуальных роботов в различных отраслях народного хозяйства.

Основными техническими характеристиками функционирования промышленных роботов являются:

·  производительность;

·  точность;

·  способность к повторяемости;

·  надёжность;

·  качество.

Производительность или скорость выполнения операций характеризует количество операций (количество изготовленной продукции) в единицу времени.

Точность характеризует степень соответствия фактической позиции робота желаемой или заданной. Различают воспроизводимую и динамическую точность.

Воспроизводимая точность относится к оценке различия между позицией, записанной во время обучения и фактической позицией при последующем воспроизведении.

Динамическая точность характеризует степень приближения фактического движения руки робота к расчётному.

Способность к повторяемости - способность робота многократно воспроизводить однотипные движения с одной и той же, фиксированной точностью.

Надёжность робота характеризует степень его устойчивой работы без аварийных установок и поломок в нормальных условиях эксплуатации.

Качество промышленного робота - это интегральная характеристика, вытекающая из предыдущих и определяющая его технический уровень.

Наибольшее применение промышленные роботы и робототехнические комплексы нашли в машиностроении.

В литейном производстве использование роботов связано с обслуживанием литейных машин. Использование роботов на всех операциях технологического процесса литья от сборки форм и заливки жидкого металла до обрубки литниковых систем и очистки отливок увеличивает производительность, точность, обеспечивает безопасность работ, повышает коэффициент использования основного оборудования.

Например, при литье под давлением литейную машину обслуживают три робота. Один из них подготавливает формы для заливки, покрывает внутреннюю поверхность равномерным тонким слоем разделительного состава. Второй заливает подготовленные формы жидким металлом. Третий вынимает готовые отливки, при необходимости подвергает их термообработке и отделочным операциям. Работая в три “руки” комплекс заменяет сразу двух человек, избавляя их от вредного и тяжёлого труда.

В процессах обработки металлов давлением промышленные роботы нашли наибольшее применение в операциях ковки, штамповки, прессования. Роботы способны в течение длительного времени переносить раскалённые тяжёлые заготовки с высокой скоростью, работая в агрессивной среде. Рука робота способна, например, обеспечить чёткое фиксирование заготовки в полости штампа, особенно при многоручьёвой штамповке.

Термообработка и химико-термическая обработка являются идеальными технологиями для роботизации, причём достаточно использование сравнительно простых конструкций роботов с позиционным управлением. Кроме того, замена человека роботом в этих процессах, осуществляемых в агрессивных средах и при высоких температурах, несомненно является прогрессивным мероприятием.

Использование роботов в процессах механической обработки деталей наиболее целесообразно в случае, когда робот обслуживает несколько станков, при этом в программу действий робота входят функции установки детали в патрон станка, после обработки - снятие её, транспортирование на другой станок и т. д. Если сигнал об установке детали поступает к роботу сразу с двух станков, робот обслуживает сначала тот, чей рабочий цикл продолжается дольше. Круг обязанностей робота достаточно широк: он проверяет, в достатке ли запасены заготовки у каждого станка, производит разбор заготовок по размерам, измеряет их длину и диаметр, проверяет степень соответствия полученных размеров требованиям чертежа и т. д. Чтобы робот повсюду поспевал, у него есть собственная транспортная сеть.

Профессию сварщика промышленные роботы освоили одной из первых и до сих пор продолжают совершенствоваться в ней. В 70-ых годах одним из главных приложений промышленных роботов стала автоматическая точечная сварка. Выполнение точечной контактной сварки роботом позволяет освободить человека от тяжёлой и нудной работы, обеспечить высокое качество соединения вне зависимости от места соединения и профиля соединяемых деталей за счёт более точного размещения точек соединения. Роботы освоили и такой трудоёмкий вид неразъёмных соединений, как электродуговую сварку. Робот, снабжённый устройствами переработки зрительной и осязательной информации, способен образовывать шов сложной конфигурации, обеспечивая высокое качество соединения за счёт поддержания устойчивой дуги по мере продвижения вдоль сварного шва. Перспективно использование промышленных роботов при лазерной сварке и резке (раскрое) материалов.

Успехи в создании клеев способствовали широкому внедрению промышленных роботов и в клеевую технологию. Клеевые работы могут выполняться кистью или краскопультом, а также тепловым пистолетом (для горячерасплавленных клеев). Робот выполняет клеевые работы производительнее, качественнее и точнее человека, обеспечивая нанесение равномерного по ширине и толщине слоя клея на склеиваемые поверхности любой конфигурации, точное взаимное расположение склеиваемых поверхностей и равномерную сдавливающую нагрузку с необходимой выдержкой. При этом для робота никакого значения не имеет вредность условий работы.

Неотъёмлемыми составными элементами практически любого производственного процесса в машиностроении являются покрасочные работы и покрытие распылением. В качестве таких покрытий чаще всего используется быстросохнущая краска или эмаль. Равномерное нанесение покрытий тонким слоем, особенно в труднодоступных местах - не только требует высокой квалификации, но и сопровождается выделением токсичных и канцерогенных веществ. Роботы с контурным управлением, обучаемые квалифицированным маляром с использованием специальных методов - когда руку робота проводят по всему циклу заданной работы, или когда для этих целей используют телеоператор, вполне освоили этот вид работ.

Самой ответственной стадией машиностроительного производства является сборочный процесс. В настоящее время роботы осваивают технологию сборочного производства. В ряде производств, например, успешно работают автоматические системы роботов-манипуляторов по сборке трансформаторов, отдельных узлов автомобилей, интегральных микросхем и т. д. Наиболее перспективны так называемые гибкие сборочные системы (программируемые сборочные системы), обеспечивающие высокое качество процесса сборки и высокую производительность при возможности быстрого изменения технологии сборки с переходом на выпуск новой продукции.

Сборка, несомненно, принадлежит к таким областям, где экономия, полученная от успешного применения робототехнических систем, может оказать значительное влияние на развитие промышленности. Наибольших успехов в этом направлении добились автомобильные фирмы “Фиат” и “Фольксваген”. По зарубежным прогнозам сборка станет одной из главных областей применения роботов новых поколений.

Кроме вышеизложенных основных областей использования промышленных роботов в машиностроении, они нашли широкое применение и на вспомогательных работах: при упаковке, укладке, загрузке-разгрузке и т. д.

В последнее время роботы начинают применять и в других отраслях: при производстве изделий из пластмасс, в промышленности строительных материалов, в лёгкой и пищевой промышленности и даже в сельском хозяйстве. Известны, например, конструкции роботов для работы в садах, ягодниках, роботов-животноводов и т. д.

Генеральное направление комплексной автоматизации производственных процессов - не в замене человека при обслуживании известных машин и аппаратов, а в создании высокоинтенсивных технологических процессов и высокопроизводительных средств производства, работающих без участия человека.

Правильное понимание сущности автоматизации является необходимой предпосылкой формирования основ технической политики в области роботизации. Поэтому в конкретных производственных условиях необходимо руководствоваться определёнными принципами, обеспечивающими эффективность роботизации.

Первый принцип - принцип достижения конечных результатов: средства роботизации должны не просто имитировать или замещать действия человека, а выполнять производственные функции быстрее и лучше, лишь тогда они будут по-настоящему эффективны.

Второй принцип - принцип комплексности подхода. К сожалению, довольно часто роботизацию на вспомогательных элементах производства совмещают с отсталой технологией основного производства.

Третий принцип - принцип необходимости: средства роботизации должны применяться не там, где их можно приспособить, а там, где без них нельзя обойтись. К сожалению, нередко роботизацию пытаются свести к созданию технических средств, лишь имитирующих действия человека. Четвёртый принцип - принцип своевременности: не нужно устраивать конкуренцию человеку там, где он справляется эффективнее, чем робот. Например, при установке деталей на металлорежущем станке замена действий человека на движения робота качество обработки и производительность процесса обработки не увеличивает. Более того, на современном уровне развития робототехники ручная установка деталей весом до 4 кг выполняется человеком в несколько раз быстрее. С другой стороны, применение роботов на операциях сварки, окраски, нанесения гальванопокрытий, в литейном производстве позволяет существенно повышать качество продукции прежде всего за счёт стабилизации технологических процессов. Производительность здесь повышается за счёт быстродействия, увеличения грузоподъёмности, точности движений, человек полностью выводится из рабочей зоны и избавляется от труда в неблагоприятной среде.

Подытоживая вышесказанное, необходимо ещё раз подчеркнуть, что значимость промышленных роботов не в замене человека при обслуживании известных машин. Промышленные роботы являются тем недостающим звеном, которое позволяет объединять разрозненное технологическое оборудование в комплексные гибкие автоматизированные производственные системы машин и аппаратов. Именно таким системам принадлежит будущее.

2.3 Основы роторной технологии обработки изделий

Как отмечалось ранее, высшей формой автоматизации технологических процессов является комплексная автоматизация производства.

Наилучшие возможности такой автоматизации обеспечивают технологические машины, у которых:

во-первых, высокая степень концентрации технологических операций за счёт многопозиционной и малоинструментальной обработки, совмещённой во времени, что формирует высокий технологический потенциал производительности;

во-вторых, непрерывное транспортирование обрабатываемых объектов, совмещённое с их технологической обработкой. Это позволяет реализовать высокую производительность машины при благоприятных режимах её работы и сформировать непрерывные потоки обрабатываемых объектов, энергии и информации внутри машины.

Принципиальные возможности такого осуществления технологических процессов обеспечивает роторная технология обработки.

В общем случае технологический процесс получения любого сложного изделия включает в себя, как правило, разнообразные по сущности и продолжительности процессы. Поэтому при комплексной автоматизации производства с использованием традиционного оборудования на разных стадиях технологического процесса изготовления изделия приходится применять разное количество станков, при этом на вспомогательных процессах нужны многочисленные устройства, которые должны ещё и синхронно работать.

Добиться одинаковой производительности на разных по характеру и длительности технологических процессах изготовления сложного изделия без значительного усложнения оборудования позволяет роторная технология.

Слово “ротор” происходит от латинского “roto” - “вращаюсь”. Это название точно передаёт сущность процесса обработки по данной технологии.

В роторной машине основным элементом является технологический ротор с инструментальными блоками. При вращении технологического ротора вокруг оси происходит непрерывная обработка деталей, подаваемых на обработку другим транспортным ротором (рис. 2.2). Таким образом, инструментальные блоки, расположенные на технологическом роторе, совершают непрерывное движение по замкнутой траектории, при этом технологическая обработка деталей происходит в процессе их совместного перемещения с инструментальными блоками.

Основным элементом технологического ротора, в котором непосредственно осуществляется обработка деталей, является инструментальный блок. Он состоит из корпуса, в котором размещается комплект инструментов, который может осуществлять какую-либо операцию над деталью, подаваемой на обработку. Инструментальный блок снабжён устройствами приёма и выдачи обрабатываемой детали. Таким образом, инструментальный блок представляет собой автономный комплекс “деталь - инструмент - приспособление”, полностью определяющий точность и качество обработки на данной операции и который в случае необходимости можно быстро заменить.

Транспортный ротор обеспечивает передачу обрабатываемых деталей в инструментальные блоки, съём обработанных изделий и передачу на другие технологические роторы. Транспортные роторы с технологическими образуют жёсткую кинематическую цепь с общим приводом, обеспечивающим синхронное вращение роторов.

Производительность роторной машины и синхронность её отдельных элементов может быть обеспечена оптимальным сочетанием как числа оборотов ротора, так и числа инструментов в роторе при одинаковом шаговом расстоянии между инструментами в машине независимо от числа инструментов. Эта конструктивная особенность и создаёт необходимые технические предпосылки для объединения различных роторных машин в автоматические поточные линии.

Таким образом, в роторной машине технологические процессы максимально разделяются на операции, которые выполняются на соответствующих технологических роторах. При этом все рабочие и холостые ходы инструментов, исполнительных органов, вспомогательных механизмов, необходимые для выполнения определённой операции, а также подача и съём обработанной детали производятся в одном технологическом роторе.

Рис. 2.2. Принципиальная схема роторной машины

1 - технологический ротор;

2 - транспортный ротор

Дальнейшим развитием роторной технологии явилось создание роторно-конвейерных машин и линий (рис. 2.3). В отличие от роторных машин, в них отдельные операции выполняются в так называемых обслуживающих роторах. Для этого инструментальные блоки монтируют в гнёздах гибкого цепного конвейера, который на определённых участках огибает обслуживающие роторы.

Рис. 2.3. Принципиальная схема роторно-конвейерной линии

1 - ротор загрузки; 2 - ротор сборки; 3 - технологический ротор обработки; 4 - ротор контроля качества обработки; 5 - гибкий цепной конвейер

Использование роторно-конвейерных машин и роторно-конвейерных линий имеет ряд преимуществ:

1)   высокая производительность процесса обработки;

2)   непрерывность обработки и транспортирования деталей, совмещение во времени этих процессов;

3)   упрощение конструкции и обслуживания по сравнению с традиционными автоматическими линиями и роторными машинами;

4)   возможность автоматизации контроля качества обработки каждой детали на контролирующих роторах;

5)   возможность автоматизированного обслуживания рабочих инструментов (чистки, смазки, заточки, замены и т. д.).

Таким образом, в роторно-конвейерных машинах и линиях наиболее развиты основные принципы организации поточного автоматизированного производства: разделение технологического процесса обработки, концентрация операций, непрерывность и совмещение во времени процессов транспортирования и обработки.

Конструктивные особенности роторных и роторно-конвейерных линий позволяют эффективно объединять и одновременно выполнять технологические операции различных классов. Например, формообразование обработкой давлением с термической обработкой, травлением и контрольными операциями. При этом организуется непрерывный поток обрабатываемых объектов при минимальном числе автоматических линий, что также повышает экономическую эффективность автоматизации производства.

Расчёты показывают, что переход к полностью автоматизированным производствам, созданным на основе роторной технологии, позволит повысить производительность труда в десятки раз по сравнению с отдельно работающими станками, сократит транспортные перемещения деталей и заготовок в 5-10 раз, длительность обработки - в десятки раз при невысоких капитальных затратах и энергоёмкости производства, при высокой надёжности работы.

Высокая производительность роторной технологии делает её незаменимой при комплексной автоматизации прежде всего массового производства.

К сожалению, невысокая степень гибкости роторных и роторно-конвейерных линий, необходимость остановки для переналадки при переходе на выпуск новой продукции ставит определённые ограничения использования роторной технологии в серийном производстве. Для устранения этого недостатка в настоящее время разрабатываются конструкции многономенклатурных роторных и роторно-конвейерных линий, которые осуществляют одновременное изготовление номенклатуры нескольких изделий и в которых полностью устраняются переналадки.

Наибольшее применение роторная технология нашла в машиностроении. Именно здесь родились и были отработаны многие типовые конструктивные решения технологических роторов для различных операций, определившие в дальнейшем возможность распространения роторных линий в других отраслях производства. Это, в свою очередь, позволило создать унифицированную серию роторов конкретного целевого технологического назначения, различающихся между собой лишь числом подвижных элементов в каждом рабочем органе ротора.

В процессах обработки материалов резанием рабочий инструмент компонуется в автономные инструментальные блоки, при этом роторам по силам операции сверления, фрезерования, строгания и т. д.

В общей структуре машиностроительного производства большое место занимают термические и химические процессы, связанные с изменением физико-химических свойств обрабатываемых материалов. Роторы для таких процессов отличаются большим числом рабочих позиций и минимальным шагом между ними. Например, в роторных линиях для термической обработки используется эффективный метод нагрева токами высокой частоты.

Перспективно внедрение роторно-конвейерных линий и в других отраслях промышленности. Так разработаны линии для изготовления деталей из полимерных материалов: термопластов (полиэтилена, полипропилена, полистирола и т. д.) и термореактивных пластмасс (фенопластов, аминопластов и т. д.). При этом при изготовлении деталей из термопластов используется метод литья под давлением, а для изготовления деталей из термореактивных пластмасс - метод горячего прессования. Конструктивные особенности линий позволяют быстрый переход на другую номенклатуру изделий при смене пресс-форм. Производительность некоторых линий доходит до 1000 шт/мин при низкой энергоёмкости и малых габаритах.

На основе роторных линий разработаны различные типоразмеры оборудования для изготовления деталей из металлопластмассовых деталей и композиционных материалов методом горячего прессования.

Созданы роторные и роторно-конвейерные линии для пищевой промышленности, сельского хозяйства, предприятий общественного питания.

В пищевой промышленности эти линии нашли широкое применение для разлива различных жидкостей: молока, соков, лимонада, а также упаковки пищевых продуктов.

Большие перспективы открывает применение роторно-конвейерных машин и линий для непосредственного приготовления продуктов питания. Уже есть работающие линии по изготовлению сосисок, изготовлению и замораживанию пельменей, для выпечки оладий.

Большие успехи в применении роторных автоматов достигнуты при производстве фармацевтических таблеток, прессованных пищевых концентратов, различных кондитерских изделий. Создано автоматизированное производство с использованием роторно-конвейерного принципа для разделки бройлеров. Обслуживающий персонал осуществляет только подвешивание бройлеров на специальный конвейер, а дальше весь процесс разделки происходит автоматически с использованием роторных машин.

Если говорить о перспективах роторной технологии обработки изделий, то необходимо отметить следующее.

Роторная технология является реальным, действенным средством комплексной автоматизации производства, при чём она создаёт все необходимые условия и для автоматизации вспомогательных работ. Комплексная автоматизация производств на основе роторных и роторно-конвейерных линий позволяет в десятки раз повысить производительность труда, в сотни раз сократить длительность производственного цикла изготовления продукции, при этом капитальные вложения на создание таких производств окупаются в течение одного-двух лет.

Оснащение роторно-конвейерных линий информационными датчиками, регуляторами, программными устройствами, которые совместно с управляющим вычислительным комплексом на базе ЭВМ управляют ходом технологического процесса и производством в целом, позволит поднять на более высокую качественную ступень эффективность роторной технологии.

2.4 Основы информационной технологии в управленческой и проектно-конструкторской деятельности

Если рассматривать историю развития управления экономикой, то согласно академику , человечество столкнулось с двумя информационными барьерами.

Первый барьер возник при переходе от ремесла к крупному промышленному производству. Он был преодолён разделением задач управления, планирования, проектирования между отдельными работниками и службами.

Второй барьер обусловлен разрывом между темпами появления и развития новых технологий, материалов, товаров, услуг и темпами совершенствования информационной сферы.

Необходимость ускоренного развития информационной технологии, особенно в сфере управления производством, диктуется также и следующими обстоятельствами.

Во всех промышленно развитых странах образовался дисбаланс между автоматизацией собственно производства и автоматизацией управления этим производством. Как следствие этого – в течение всего ХХ века неуклонно увеличивалась доля работников, занятых в информационной сфере (в частности, в управлении и планировании) при снижении доли занятых в сфере материального производства. Причина всюду одна: производство автоматизируется самым активным образом, а вот управление им - нет.

Такая тенденция проблему с информационной сферой делает ещё более острой, так как достижения робототехники и микроэлектроники (микропроцессоры, сверхбольшие интегральные микросхемы) позволяют уже сейчас строить высокоавтоматизированное программируемое гибкое производство, которое обеспечит более высокие темпы обновления и расширения номенклатуры товаров и услуг.

Кроме неразвитости информационной сферы развитие гибкого роботизированного производства сдерживают ещё две причины:

1)   традиционные методы разработки и проектирования новой техники и технологии с их громоздким чертёжным хозяйством и опытно-конструкторскими работами;

2)   нерешённые проблемы оптимального управления всё более сложными технологическими системами при расширении межотраслевых связей и усложнении структуры выпускаемой продукции.

Преодоление второго барьера возможно лишь с развитием информационной технологии.

Под информационной технологией понимают совокупность методов и средств совокупность методов и средств сбора, хранения, поиска, переработки, преобразования, распространения и использования информации в различных сферах деятельности.

Информационная технология создана для производства, передачи, отбора, трансформации и использования информации в виде звука, текста, графического изображения и цифровой информации. В основе данных систем используются компьютерные и телекоммуникационные технологии (базирующиеся на микроэлектронике), которые, в свою очередь, могут использоваться совместно с другими видами технологий для усиления конечного эффекта.

Цель информационной технологии в сфере производства - обеспечить наиболее благоприятные условия его развития с точки зрения интенсификации обмена информацией между его подразделениями и повышения эффективности её обработки и использования.

Технологическими средствами реализации информационной технологии являются быстродействующие ЭВМ на микропроцессорной основе (информационная техника), соединённые между собой устойчивыми каналами связи (например, на оптоэлектронной основе), позволяющими эффективно обмениваться необходимой информацией. Инструментальными средствами информационной технологии являются программное и математическое обеспечение.

Таким образом, в информационной технологии предметом труда и продуктом труда является информация, то есть сведения, исходные данные, необходимые пользователю для принятия каких-либо решений (организационных, управленческих, конструкторских, технологических и т. д.). При этом выходная информация выступает в виде рекомендаций, в виде управляющих воздействий, например, на протекание технологического процесса, или является исходной для дальнейшей переработки.

В сфере информатики в восьмидесятые годы ХХ века формирование очередного поколения аппаратных и математических средств обеспечения началось с радикальной перестройки трёх основных технологий: технологии проектирования интегральных микросхем, технологии их производства и технологии программирования.

Изменение в технологии проектирования имело характер переворота в буквальном смысле: вместо классического принципа разработки интегральных микросхем, то есть с расчёта отдельных их компонентов (транзисторов, резисторов, конденсаторов т т. д.), стало общепринятым структурное проектирование крупных функциональных блоков информационных устройств. Этот полностью автоматизированный процесс базируется на аппаратно-программных комплексах, в которых имеется вся необходимая информация о технологических нормах проектирования.

Таким образом, проектирование технологических процессов ведут специалисты, которые могут совершенно не знать технологии как таковой, её физических средств и оборудования. Но результат проектирования - информация в виде программного обеспечения, записанная на соответствующих носителях, позволяет реализовать на практике технологию производства, например тех же интегральных микросхем.

С другой стороны, технологи могут совершенно не знать строения, принципов действия устройств для записи и воспроизведения информации, но могут использовать полученную информацию для организации производственного процесса. Таким образом, информация в виде, например, программного обеспечения служит связью между проектантами и технологами. Формируемый при этом адаптивный производственно-технологический комплекс “воспринимает” внешний мир через готовые программы-проекты и может перестраивать весь производственный цикл в зависимости от требований потребителей.

Важнейшими предпосылками развития информационной технологии в сфере материального производства являются:

1)   разработка новых технологических процессов, согласованных по температурным условиям и среде, по принципам контроля и автоматизации;

2)   создание физико-математических моделей и программ, которые могут служить основой для проектирования и управления процессами производства;

3)   создание комплекса средств автоматической генерации программного обеспечения;

4)   разработка автоматических устройств сбора информации и выдачи её пользователю в удобном для него виде при максимальном облегчении общения с источником информации или ЭВМ;

5)   создание развитой сети электронных средств обработки информации, позволяющей обмениваться информацией различным пользователям в автоматическом режиме.

Генеральным направлением развития информационной технологии на современном этапе является решение задачи автоматизации всего пути от формулировки проблемы пользователем до её решения. Поэтому создание новой технологии обработки информации на ЭВМ становится одной из центральных проблем создания искусственного интеллекта.

Вышеотмеченные требования заставляют внести в традиционную структуру ЭВМ новые компоненты.

На рис. 2.4 показана обогащённая структура компьютера, способного подготовить программу решения задачи по словесному описанию её условий. Кроме собственно ЭВМ в новом комплексе есть ещё три блока:

·  процессор общения;

·  база знаний;

·  планировщик.

Эти три блока иногда объединяют под названием интеллектуальный интерфейс.

В задачу процессора общения входит перевод исходного текста задачи на внутренний язык системы. Этот же блок “переведёт” потом результаты работы машины на понятный пользователю язык.

Планировщик строит рабочую программу по описанию условий задачи, полученному от процессора общения. Делает это он с помощью имеющейся базы данных. В ней записаны и описаны все необходимые сведения о способах решения задач в данной области, хранятся стандартные программы, с помощью которых решаются типовые задачи, содержится другая нормативно-справочная информация. На основе базы данных планировщик “строит” нужную ему программу, которую и решает ЭВМ.

В сфере искусственного интеллекта выделяют три типа систем:

·  интеллектуальные информационно-поисковые системы;

·  экспертные системы;

·  логические системы.

Интеллектуальные информационно-поисковые системы обладают обширным справочно-информационным фондом и способны отвечать на вопросы пользователя, даже если вопрос сформулирован неконкретно или проблемно.

Задача экспертных систем - накапливать опыт специалистов, работающих в плохо формализуемых областях: медицине, биологии, истории и т. д. При этом каждая конкретная экспертная система ориентирована на жестко фиксированную проблемную область, по сути дела - это автоматизированный справочник-советчик для специалиста.

Расчётно-логические системы умеют выполнять множество процедур, используемых в задачах проектирования, планирования, диспетчеризации и т. д.

Рис. 2.4. Обогащённая структура компьютера

Новая информационная технология с созданием интеллектуального интерфейса позволяет успешно решать проблему проектирования новой техники и технологии путём автоматизации перевода с предметного уровня на математический, с математического на предметный и наоборот. В результате мир компьютера объединяется с миром конечного пользователя и тем самым мы переходим к новой информационной технологии.