当今,美国宣布的大量预测,关系到最近十年来科学技术采取怎样的速度与方针;关系到它对经济增长产生怎样的影响,特别寄希望于工业自动化。据巨型企业的代表人物中某些预测家的看法,认为美国到1990年,采用自动化的速度将高于日本与联邦德国,从而在生产力方面居领先地位。确信自动化的速度“将会迅速改变美国各工厂的面貌”。
对预测的评论,必须弄清有关的社会经济条件,尤其是在当前资本主义经济危机下,生产关系所决定的新技术后果与科学技术本身向前发展这一客观规律之间的界限。
一、自动化从硬的演变为软的
五十年代,自动化在工业生产中不同程度地开始得到推广时,其中化学、石油加工、铸钢、水泥业,由于它们的工艺程序是连续性的,所以采用自动化就显得比较容易。
在美国,以成批生产为特征的各部门中,汽车工业应用自动化较为广泛,由于其部件大批量生产而导致自动化传送线的应用,出现以福特公司为典型的所谓硬化,即“固定程序”自动化。
大批量自动化生产虽在经济效益上是显著的,劳动生产率也大为提高,但这种方式不能为转向新产品的生产从速改装设备。例如,美国汽车制造厂通过传递装置,只能改变汽车式样,如车身外形与着色,而不能引起结构上的变化。由于这种装置缺乏完整的配套程序,所以工人仍不能从直接操作的生产过程中解脱出来。无论是控制设备,或是装运原材料与制成品都离不开人工操作。
从提高效益来看,另一个十分尖锐的问题,是机器制造业所采用的自动化生产,其80%都是以大小批量为特征的。
生产工艺和组织科研所所长普 · 尼 · 别利亚宁教授提议说:“工业实际上面临两个不同的研究课题:一个是大批量生产,在保持广泛运用自动化这一优越条件下,必须包含适当的软化;一个是小批量生产,在具备软化的同时,也要汲取大批量生产所固有的特点,即连续性、节奏性和高速性,以这样的要求来设计自动化,这个设想是在自动化生产的同一基础上解决两个课题。”
五十年代末至六十年代初,在美国所谓“可变程序”,又称“软自动化”,正被摸索如何应用于中、小批量或单个的生产(当时有近四十家机械公司制造软自动化的设备),程序控制机床的产生就是一例,它首先使加工部件在小批量生产中确保高精确度,同时也表明美国正迈向“软自动化”道路,为适应产量的变革迅速改装机床设备。
自五十年代末,金属加工设备出口总值的比例,以程序控制机床的增长速度为最快。据阿图罗 · 德 · 利特公司的资料统计;1964年为10 ~ 12%,1976年则为32%。这方面美国当时居领先地位,这种机床的产值约5亿美元,日本为1亿5千万美元。可是只相隔五年时间,日本的产值指数上升为13亿美元,而美国为10亿美元;1973 ~ 1980年,美国的程序控制机床数量增长三倍,与此同时,日本约增长八倍;联邦德国为七倍。这说明在科技革命的条件下,帝国主义列强之间采用最新技术进行生产的对比有发生变化的可能。
约于十年前,程序控制机床与计算机操纵配套的办法,越来越在生产实践中得到推广。这是开始进入软生产结构(Flexible Manufacturing Systems)的重要阶段,解决如何使电子计算机在生产过程中产生效益的问题。
六十年代后半期,电子计算机开始运用于流水作业的各工业部门;最初在化学、石油加工和铸钢方面,后来用于机器制造业。在这些部门中,计算机不仅为生产管理提供信息,而且直接控制生产程序,如送件、调节机组与设备。据现有资料记载,1964年美国用于上述项目的电子计算机达300 ~ 350台,较其它各资本主义国家的总 · 和多一倍半至二倍。而近七十年代中期,电子计算机多用微型的,其数量达22,000台之多,且不断加速增产。
在推广应用电子计算机的同时,必须强调装运加工件、成品及储藏程序自动化业七十年代,加工工业由于越来越适应这样的配套,改变了原来每年亏损数万美元的局面,至七十年代末八十年代初,利润额开始剧增。可见,必须把电子计算机直接运用于加工工业,才能使它在当今建立的软生产结构中占据主要地位。没有机器人,就不可能使自动化上升到新阶段。预计1985年美国将出口的机器人,总值为4亿4千5百万美元(日本为10亿美元);1990年将生产机器人31,400台,价值为21亿美元(日本将生产机器人29,000台,价值为19亿美元)。然而,至今日本机器人制造业尚居世界首位。据1982年底有关资料统计,美国约有机器人6,250台;日本有13,000台;联邦德国有3,500台;瑞典有1,300台;法国有950台。必须指出,未来的机器人与当今的相比有着根本的区别,据美国机器人制造业专家宣称,1995年,可设计成智能机器人,其中半数是采用电感反馈装置的。
程序控制机床、机器人及电子计算机应用于控制生产程序,为自动化转向新阶段创造了先决条件。以电子计算机这个“主要指挥者”的控制为基础,把程序控制机床同机器人及其它自动装卸的装置联成一体是具有重大意义的,然而,这样的配套也不能代替用以解决自动化问题的一系列方法。通用电气公司技术经理特 · 格里尔森曾写道:“促使陈旧方法、加工程序更新的竞争压力,从来没有像现在这样大,而且还将越来越大。”在这种情况下,现代化技术的成就用于降低生产费用就具有特殊的意义。他还强调说:在经济增长处于不稳定的条件下,提高劳动生产率是决定因素,它关系到每一家公司的兴衰。
在美国,加工工业中生产自动化仍有很大潜力,许多工厂加工零件时,手工劳动占80 ~ 90%。整个机械加工中,75%用于飞机制造、电子计算机等配件,其批量只有50件或更少于此数,不宜采用硬自动化。事实上,部件和原材料运至车间,机床加工只用去1%时间,结果小批量生产的劳动生产率比大批量低10至20倍。格里尔森说,如何应用自动化工艺,必须在一系列具体方法中寻求解决这个问题的根本途径。
二、自动化设计
从产品的准备与更新着手探索自动化设计系统论,是工业生产自动化的新途径。这个办法于五十年代底,开始应用于电力工业,但在六十至七十年代才得到推广。即运用电子计算机控制,以视频调度和光笔代替制图板的方法来进行设计。借助于这一方法,通过两像的普通黑白图表,或是彩色三像均能设计出飞机、普通技术设备、桥梁、制鞋等产品;改变空间图像以及外形特征而取得为调整生产提供所需要的信息,把这些信息输送给电子计算机,模拟生产程序制定出计划,从而发挥软生产系统的作用。
自动化设计系统的生产与出口率迅猛增长。至七十年代后半期,美国平均年增70%,估计最近几年内,增长率将不少于三分之一,1985年估计数额为25亿美元(1979年为6亿1千万美元)。与之相比可以说,1980年美国的彩电出口额为36亿美元。
据预测,在1985年,五分之一美国厂商将在加工工业中,运用自动化设计系统。可以说,如果没有自动化设计系统,要生产许多电子计算机和微处理机,或建设原子发电站航天事业都是不可能的事。电力、机械和船舶制造也必须从速运用自动化设计系统。
运用自动化设计系统,就能十分明显地节约时间,提高质量,大大减少了设计、绘制人员的工作量,使其劳动强化。自动化设计系统的工作速度取决于机器,通常无需人工绘制。单独一人操纵,所创造的价值就十分惊人,可从2000美元增至10万美元。因此,为了增加更多的价值,把自动化设计系统的单人操纵分成二至三班进行,就显得非常重要。同时,自动化设计还具有经济效果;如新产品一般无需制订标准,而且节约材料,有时甚至成倍地减少机器零件。
据联合国工业发展组织研究资料统计:八十年代初,全世界共拥有自动化设计系统六千台,其中美国产品压倒多数。仅日本进口的自动化设计系统90%都是来自美国的(1980年美国自动化设计系统销售额为10亿夷元)。八十年代,美国生产的自动化设计系统中,将有四分之三数销往世界各国。可见,在自动化工业生产方面,美国资本是占领先地位的。
自动化设计系统,虽极其重要,不可缺少。然而,它毕竟是软生产系统的一部分,其它工艺流程自控系统的所有部件仍需借助于电子计算机。而且,软生产系统还包括管理功能自动化,如拟订产量计划、配套产品,以及确定投资的比例与趋向。
运用自动化设计季统有两大作用;既可省去人工操作,又能取代结构极简单的电机控制装置,即硬自动化。如果每台机床上安装电子计算机,所费代价比制造一台电子计算机还要贵,而且不能保证产品改革为软化。七十年代,微程序技术在这方面发挥了巨大的作用,它使微型计算机有可能自身构成设备。
三、一体系统
综上所述,把自动化部件连成一体,这是技术程序的客观要求。其实,要发挥自动化的巨大功能,并不在此,而在于事先规划出软自动化生产的方法,其中既包括自动化设计系统,也体现出机器加工中心在生产自动化系统前提下发挥的作用。生产自动化系统即:“用电子计算机控制机床组合,按程序操纵所配套的运输装置,通过各道自动化工序运送零件。”何谓软生产系统?换言之,即自动化设计系统和工艺流程自控系统连成一体,它们之所以能结合,取决于电子计算机、程序控制机床控制程序装置,以及机器人,其中,微处理机系统和自控产品质量的记录装置(Computer-Aided Testing,CAT)也是自动化生产中不可缺少的一个方面。CAT之所以能测定产品质量变革的趋向,从而防止次品,因为各种零件模式通过计算机检验和测量后产生统计模拟,并进行比较,如发现次品的危险信号,计算机立即自动发出指示信号改变工艺程序。
自动化系统其它软件配套,还包括包装、装运及成品储存自动化。
综上所述,美国往往把它们统称为“程序自动化”,其中包括自动化设计系统、工艺流程自控系统、全面管理生产计划,以及装运和储存自动化。
软生产系统往往与其它新设施连用,其中包括超声波与水动力,特别是加工各种强度材料,要涉及到激光的使用。
机器自动化加工中心与自动化设计系统相结合,可以在加工过程中,为改革产品创建新的生产体系;只要花费较少的时间过渡到新产品的生产,同时保证以自动化控制产品的质量、包装及储存等。
应该引起重视的,是软生产系统存在很大的潜在条件,要运用这些条件就必须考虑如何解决技术、机构及经济等一系列问题。随着现代软自动化方法与方式的配套,它要求传统组织形式发生根本改变,要求生产的管理与计划做到:增加装运设备;保证生产不发生障碍;高质量维修;重新培训干部。其中任何一条都不容疏忽,更不可视而不见,否则,就会使自动化丧失其优越性,使预计的效果化为乌有。
四:社会经济影响
科学工作者通过实践作出结论说,从根本上提高生产率,这正是自动化设计系统和软生产系统潜力巨大之所在,也是电发明以来任何科学技术的新设施无可媲美的。综上所述,软自动化生产配套和软生产系统连成一体,确能使劳动生产率和设备利用率大大提高,使物资积压现象大大减少,使防止次品的可能性大大增强,且保证利润剧增。美国最大企业之一哈里斯公司在生产印刷机设备中,以先进技术配套的自动化系统,其成本价值为八百万美元,只要花三年光景就能全部回收。据制造者称;它与日本同类型的设备相比,既成倍地节省费用,又保证不出一点次品,且劳动力也较之减少一半。
软生产系统对经济和生产结构所产生的影响大小,决定于它的配套与软化程度如何?这是极其重要的特征。应该考虑到,许多自动化加工系统仍处在硬、软自动化之间的不完整状态,如美国国际商用机器公司委托日本洪生兴公司制造的7535型加工系统,价值2万8千美元,是一台廉价的机器人。然而,运用单人电子计算机操纵后,可用于钻孔、装配和包装等,成本费用降低为五千六百美元。其它更完备的系统,如美国威斯汀豪斯电气公司设计的1000型,连装卸加工件也都是自动化的。
计算机分级结构系统运用于不同的软生产系统:主机在公司中心用以拟定月度计划及绘制图表;在工厂则用以制定一周的计划,并向微机传递指示来控制机器中心,装卸以及自动储存等整个系统。
应该指出,美国报刊文章对软自动化产生经济效益的评论,往往言过其实。《幸福》杂志的作者就科学技术程序问题,发表了许多文章。其中,德 · 贝林斯基认为,软生产系统“使企业家从巨额投资于硬自动化中解脱出来,”从而开辟崭新的市场。
软自动化的净成本费肯定要大于硬自动化。由于程序控制机床具有计算机、机器人等配套,其费用也必然增大。因而,许多美国专家认为,在最近数十年内,中小型企业尚不宜采用软自动化系统。这种看法是有依据的。另一方面,由于生产率增长,生产场地紧缩,投资比率有可能随之下降,而且资金在三五年内可回收。
值得一提的是,许多公司为添置自动化设计系统和软生产系统,需购买“开机即用”(软件包)的系统,特别是对于电子计算机不会使用者则更为需要。可见,自动化技术之复杂已达到何种程度。同时,也可看到,自动化设备日益增多,用户可精心选购。
随着自动化新阶段的来临、将会出现职业这个尖锐的社会经济问题。据某些美国经济学家确认,解决问题的关键在于长期对劳动力进行再培训。如果能够这样做,自动化程序的应用就会使在职人数增加,失业人数减少,工资收入得到提高。这样的主张,在美国筹建联合经济代表大会时所作《机器人技术和经济》的报告中也得到了阐明。依这样经济学家的假设:一家企业每天以一个人工生产四件产品。那么,再补充一个人工的话,每天产品可加倍,利润收入则从20美元增至80美元。然而,如果添置若干机器人,同样以一个人工操纵,产品每天可增加到10件,利润额也由80美元上升到200美元。结果,在职人数似乎有所增加,同时,在竞赛的压力下,工人的工资也有所提高。这样的预测缺少根据也好,或是掩盖现代技术的复杂与矛盾后果也好,这些都无须论证。但足以说明的是,这些新技术设备,如果不能使生产费用降低(包括以机器代替人工)的话,是不会为一个资本主义企业家购置的。在新技术设备的条件下,随着资本额不断增长,工人的工资也得到提高。然而,如果不能增加利润的话,资本家就把用于购置机器人的费用看成是一笔纯粹的损失。这就必然要受到美国本国经济学家的批评。据美国专家预测,在美国,自动化已经遍及加工工业总数的4%至9%,而且增添了新技术程序和电力维修设备。尽管如此,失业人数仍不断增加。
[《CШA》,1984年85 ~ 93页]