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第27章 电脑撞开工业之门(2)

CAD(计算机辅助设计)和CAM(计算机的辅助制造)在工厂的应用以及20世纪80年代合成的CIMS(计算机集成制造系统),使工厂高度综合自动化。发达国家汽车制造业的生产过程,基本上全面实现了自动化。

当你走进汽车制造厂,可以看到在汽车装配线上,焊接机器人在准确地焊接汽车上的各种零部件。监控机器人在检查和纠正生产线上整车或零部件的安放位置。

当机器人发现差错时,会通知管理工程师,甚至能指出毛病的所在。

有的汽车制造厂,用机器人控制整个装配线。

机器人会记录生产过程中仓库库存零部件的使用情况,在零部件接近用完时,会通知管理人员,甚至可以通过计算机系统把信息通知供货单位。

如果在装配线尽头上放一个机器人,它会监控整车生产的情况并把信息及时通知管理人员或销售人员,或者把信息传给世界各地零销商。

工厂还可以根据零售商的需要,把汽车的类型告诉机器人领班,领班去启动装配线上的不同机器人,按时生产合格的汽车,并交付零售商。

你看,像这样的工厂没有高素质的管理人员行吗?

高炉上料

铁的使用使人类生活发生了翻天覆地的变化。用铁制的工具锋利,不仅可以消灭敌人,捍卫自我,而且使生产力大大提高,用铁制的犁、铲、镐等工具,改造自然,开发农业,比石器和铜器要进步多了。

我国的冶铁技术始于春秋初年,铁的柔性好,又锋利,这使春秋战国农业生产的发展和战国七雄争军队的战斗力,大大加强。

冶铁需要铁矿石。我国的铁的蕴藏量比较丰富,有赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿和菱铁矿等等。

工业上用的铁是将铁矿和焦炭置于高炉中冶炼而成的。根据铁中含碳量的不同,可分为生铁(含碳2%以上)、工业纯铁(含碳一般在04%以下)。含碳量在04%~2%之间的叫做“钢”。

现代冶炼,一般使用焦炭为燃料。焦炭是煤经过于馏所得的固体燃料。

但是,由于人炉原料称量不准和焦炭含水量不稳定,因而影响了铁的产量和质量,同时浪费了大量焦炭。

计算机的发展使冶炼业插上了腾飞的翅膀。

人们采用电脑监控,就会实现配料称量误差的自动补偿。当计算机发现供料称量不足就可以自动补给。

焦炭的水分更是人力难以控制的。如果使用计算机监控,就可以测出焦炭水分的多少,如果不足,也可以自动补偿。这样,就会提高高炉上料效率,提高冶铁的数量和质量,同时减轻了炼铁工人的体力。

不仅如此,计算机还能在热轧车间大显身手。

根据客户订单的要求,在原料仓库中取出广块尺寸合适的钢坯,送人加热炉加热。计算机可以算出轧制道数、每次压下量和轧制速度,从而控制热轧机轧出符合客户需要的成品,既不浪费,也使客户称心。

近年来,计算机在冶炼方面越来越显示出它的作用。一些先进的工厂,从配料、冶炼、产品加工等,都使用了计算机。有些工厂使用计算机管理和指导生产。例如从原料配备、控制炉温和冶炼质量等等。还有的使用机器人搬运,大大减轻了冶炼工人的劳动量。

计算机“探伤”

医生可以通过观察,或者使用仪器透视、拍照等方法,测出病人的伤势情况和部位,采取有效措施,及时治疗,免去病人的痛苦。

你可知道,各种金属材料的焊接与加工,如果有了“伤”,可以用电脑检测吗?

有些金属材料的焊接工艺,诸如飞机、轮船和汽车体的焊接以及输油管道和其他一些机件的焊接,也是马虎不得的。如果出了差错,造成的损失是不可估量的。

且不说飞机、汽车、轮船,就是输油管道这样简单的工艺和工件,一旦焊接不好,发生漏油,也将造成很大的损失。

但是,这些“伤”用肉眼往往是查不出来的。

计算机的发展和广泛应用给焊接工艺带来了很大的惠利。采用电脑“探伤”可就比人工检测高明多了。

这项技术在国外很早就被采用,并取得了理想的效果。我国在这方面的研究成果也很显著。

我国研制的工业纹理识别系统会使这类检测自动完成。该系统含有光测力学图像分析软件及金相图像分析软件。在电脑的控制下,石油钢管焊缝及压力的质量可以自动判定。

轴承是许多机器的重要部件,如果轴承表面质量不合格会影响机器的使用寿命,甚至容易导致事故。所以对轴承的质量要求是很严格的。如果采用电脑控制和检测,就不容易出现不合格的产品,更不会让次品流向社会。

有些工厂,诸如造船厂、汽车制造厂等,还采用机器人焊接,包括点焊、弧焊无所不能,而且质量很好。例如、汽车的驾驶室,主要采用点焊的方法,把各个分离扳件焊成一个整体。人工点焊不仅劳动强度大,而且质量也不容易保证。

如果使用点焊机器人不仅能保证质量,也大大减轻了工人的劳动强度。它可以自动编程,可以调整空间定位,就是工厂要更换汽车的类型,也不用更换机器人。

由于机器人焊接的自动检测系统很完美,所以,也就不容易出现“伤痕”,也就不需要再“探伤”了。

“专家系统”探矿

李四光是我国乃至世界著名韵地质专家。他根据我国东部地质构造特点,认为华夏构造体系的三个沉降地带具有广泛的找油远景。结果大庆、胜利、大港等油田相继出现,从而甩掉了我国“贫油”的帽子。

这是科学家根据地质构造科学判断出来的。你可知道,要是把专家的这种理论、经验和推理、判断存储在电脑里,那么电脑就会像专家一样,帮助人们找矿。这在计算机设计中称为“专家系统”。

那么,什么是专家系统呢?

简单地说,就是一类智能系统,即应用人工智能技术,根据一个或几个专家提供的特殊领域的知识、经验,进行推理和判断,模似人类专家做决定的过程,来解决那些需要专家才能解决的复杂问题。也就是说,让计算机充当“专家”,即让计算机在各个领域中起人类专家的作用。

“专家系统”的研究经过了一个过程。

最初,人们只是想用几条以通用推理规则,加上计算机的计算能力,让计算机求解问题,然而行不通。

于是,研究人员又发现,专家在解决问题时,除了动用一些通用的推理规则和一般的逻辑思维之外,更重要的是会灵活运用专家各自领域的知识,从而引发科学家的奇想:教会计算机掌握和运用某种专业知识,来解决某种专门问题。

于是,人工智能研究人员开始着手模仿专家解决问题的思路,而且仅适用于某一专门领域解题程序系统,例如医学领域中的糖尿病。

那么,专家系统怎样探矿呢?

如果这个“专家系统”是石油勘探智能系统,那么“专家系统”就会对被勘探的地区的地质构造、生成油气的可能性进行分析,如果认为有油,还要进一步论证有没有开采价值,如果有开采价值,人们就可以根据“专家系统”的指令,开钻探油。

那么,“专家系统”灵验吗?

1982年,美国一个“专家系统”在美国华盛顿州发现了一处矿藏,“专家系统”认为这里的矿藏价值为几百万元到一亿美元。而勘探工程师却认为,这个地方没有矿藏,结果经过开采,果然有矿,这与“专家系统”分析酌完全吻合。

你看,“专家系统”为美国人立了一大功。

电视机制造

电视机现在已经成为家庭不可缺少娱乐工具。

电视机的发展经过了黑白和彩色两个阶段。

20世纪前期,电视机问世。到20世纪50年代,电视机风靡欧美,数量猛增。

最初,电视机屏幕最大不过12时。因为是人工吹制,不可能再大。后来采用焊接技术,电视机屏幕才逐渐扩大。

彩色电视机问世以来,因为它具有色彩,所以更受人们青睐。

近年来,科学家又研制出了三维电视,也就是立体电视。立体电视影像更加逼真,具有立体感。日本、美国、澳大利亚等国,都制造出了不用戴眼镜观看的三维电视。它将走进21世纪的普通百姓家。

电视机的制作,最初是靠人工,制造起来很麻烦。随着计算机的发展和应用,电视制造业基本上采用电脑控制了。我们经常在电视上可以看到,电子计算机控制的电视集成电路的制造非常迅速,而且准确无误,令人眼花嘹乱。

目前,在集成电路制造业和电视机制造业等领域,大部分人工劳动已被装配机器人、焊接机器人和计算机控制的自动检测设备所取代。计算机装配非常迅速,而且保证质量。一台机器就能在印刷线路板上以每小时72000件的速度组装配件,相当于240名工人一小时的工作量。整个装配线只需要11名工人,就可以操纵整个组装系统了。

这样,不仅节省了大量劳动力,还减少了废品,提高了质量,降低了维修保养费用。因此,也使电视机的价格越来越低。

相信,在计算机控制生产下的电视机,质量会更好,会给人们送来更为清晰的电视信息。