До отказа загруженный текущими делами, Соколов не оставлял мысли о создании механизма, который заменит однообразный труд рабочих, занятых на специализированных станках.
Иночкин автоматизировал станки «Ингерсол»; Соколов взялся за автоматизацию четырехшпиндельных полуавтоматов «Шютте». Много вариантов испробовал Александр Иванович, прежде чем пришел к мысли в качестве «мускулов» применить сжатый воздух. В этой работе Соколову помогали инженеры завода А. В. Дербишер и Л. Н. Булгаков.
В июне 1940 года на полуавтомат поставили механическую руку. Поглядеть, как действует «механическая рука», собралось много народу.
Вот механизм пущен в действие. Пальцами (захватами) он берет из магазина кольцо, разворачивается на 180 градусов, устанавливает кольцо в патрон станка. Станок пущен. «Рука» отходит к магазину, забирает второе кольцо, снимает с патрона отработанное и ставит новое. И так далее.
Все с удивлением смотрели за тем, как действовала «механическая рука». Она почти полностью повторяла движения человеческой руки.
По окончании испытания к Соколову подошел один из инженеров и сказал то, что было в мыслях всех присутствовавших на испытании:
- Вы знаете, товарищ Соколов, чем мне нравится ваше изобретение? У нас больше не будет малоквалифицированных людей, которые занимаются только загрузкой и съемом колец со станка. Когда мы все станки сумеем оснастить такими механизмами, характер труда станочников в корне изменится. Вернее, станочников вовсе не будет, они превратятся в механиков, наладчиков.
Простое транспортное устройство соединило два рядом стоявших станка «Шютте». Получилась линия для обработки колец конических подшипников. Вслед за Соколовым за создание такой же «механической руки» взялся другой рационализатор подшипникового завода, Микешин.
Это были первые шаги на пути автоматизации.
Глава десятая. Мечты и действительность
Анатомия станка
Путь был найден. Давнишняя мечта о самодействующих машинах, то есть о машинах, которые работали бы сами, без помощи человека, становилась действительностью. Дело было только за тем, чтобы подобрать ключ к тем или иным станкам.
В линии Иночкина таким ключом является цепная передача, в линии Волкова - трубка, в линии Соколова - «механическая рука».
Разные станки - разные решения. Что же общего между станками и что отличает одни станки от других?
На нашем подшипниковом заводе мы видели специализированные станки разного назначения, но мы встречались и с универсальными станками.
Наступило время подробнее разобраться в этом важном вопросе.
Универсальный - значит разносторонний, для всего пригодный. Действительно, на таких станках можно обрабатывать детали из разного материала, различной конфигурации. Это и является преимуществом таких станков, но в этом преимуществе заключен и крупнейший их недостаток.
Конструкции универсальных станков сложны, выработка же их очень низка. В самом деле, на универсальном станке рабочий вынужден каждый раз устанавливать и закреплять деталь, подводить инструмент, включать мотор, а после выполнения операции выключать его, снимать готовую деталь и устанавливать заготовку уже в другой позиции.
Обработка деталей, как правило, включает в себя десятки операций - иной раз они производятся на одном станке, в других случаях деталь путешествует со станка на станок, но последнее обстоятельство дела не меняет.
Затраты времени на установку и съем детали часто намного превышают время, в течение которого универсальный станок работает, то есть режет металл.
Задача, стало быть, заключается в том, чтобы максимально сократить затраты времени на установку и снятие деталей и увеличить длительность машинного времени, когда станок режет металл.
Добиться этого можно, если станок будет специализирован для выполнения определенных операций, то есть, если станок перестанет быть универсальным (разносторонним).
Это позволяет также упростить конструкцию станка; с него можно снять все лишние приспособления; один специальный станок обрабатывает в десять - двадцать и более раз больше деталей, чем универсальный.
Казалось бы, выход найден, но вскоре встретились с новыми затруднениями, и вот с какими.
Предположим, что станок специализирован для обработки какой-либо детали колесного трактора. Проходит время, и тракторный завод переключается на производство тракторов другого типа. Для изготовления деталей нового трактора требуются уже иные специализированные станки.
Выходит, что специализированные станки позволяют намного ускорить (и стало быть, удешевить) производство, но они становятся препятствием для перехода с выпуска одного типа машины на другой тип.
Выход из положения был найден. Станки начали делать из стандартных узлов. В самом деле, стоит присмотреться к любому станку, чтобы убедиться, что он состоит из ряда устройств (узлов), каждое из которых имеет определенное назначение: патрон служит для крепления детали, шпиндель - для того чтобы ее вращать, суппорт - для установки резцов, а механизм подачи - для их перемещения. Если умело подобрать узлы, то из них можно составить станок определенного назначения.
В чем преимущества этих станков?
А в том, что в случае необходимости станок может получить иную специальность, чем он имел раньше. Для этого достаточно заменить лишь его рабочую головку; основные узлы (агрегаты) останутся те же.
«Конструктор» для конструкторов
Идея эта не нова. В начале XIX века тульский механик Павел Захава сделал из стандартных узлов станки разного назначения: фрезерные, токарные, нарезные, опиловочные. Машины, построенные Захавой, помогли в Отечественную войну 1812 года значительно увеличить выпуск оружия для русской армии.
Однако агрегатные станки в то время не привились. Ни в XVIII, ни даже в XIX веке еще не было и речи о массовом производстве, а для индивидуального более удобны универсальные станки, на которых можно делать всё.
Строительство агрегатных станков в нашей стране стало развиваться с середины тридцатых годов, то есть в то самое время, когда Иночкин, Волков, Соколов искали пути автоматизации заграничных станков. Главным штабом, где сосредоточены были научная и конструкторская работа, явился Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков.
Возглавлял эти работы инженер советской школы, ныне академик, директор института машиноведения Академии наук СССР Владимир Иванович Дикушин.
Первая партия таких станков была предназначена для Сталинградского и Харьковского тракторных заводов и должна была обеспечить переход этих заводов с производства колесных на гусеничные тракторы.
Большинство станков на этих заводах были специализированными (или, как их еще называют, операционными). Стал вопрос об их замене. Институту поручили разработать конструкции необходимых станков, причем это надо было сделать в очень короткий срок.
Если начать конструировать каждый станок в отдельности, то это заняло бы слишком много времени. Чтобы выиграть время, В. И. Дикушин применил принцип конструирования станков из узлов (агрегатов). В нем много общего с популярной детской игрой «Конструктор».
Как известно, «Конструктор» состоит из набора различных угольников, пластинок, шкивов, из которых собирают различные «машины». Конструктору агрегатных станков не приходится иметь дела с таким большим количеством деталей, как в игрушечном «Конструкторе». В распоряжении конструктора станков ограниченное количество узлов (агрегатов), но они, конечно, гораздо сложнее. В число этих агрегатов входят: