电脑撞开工业之门

没有工人的工厂

工人为工厂工作，工厂的部分价值要维持工人的生活，剩余价值扩大再生产，并上缴利税，这便是工厂利润的一般分配方法。

现在，有些工人下岗，一部分是因为企业在竞争中不景气，利润维持不了开销，所以，工人才不得不下岗。

你可知道，还有的工厂，经过改进，全部自动化，过去要几千人，现在只要几十人，甚至几个人。那么余下的人就只好自谋出路了。

日本富士通纳克公司，坐落在富士山脚下，工厂生产很红火，但是没有噪音。这座机械厂生产数控机床、电火花切割机床和机械手。走进工厂人们看到的是，机械手在进行装配，自动搬运车按照各自的路线往返穿梭地搬运原料和零件，运行有头有序，互不干扰;在生产线上，许多计算机控制的机器人，能快速而准确地完成各种各样操作，而且不知疲劳，也不会大意和马虎。

那么，这样的工厂怎样进行自动化生产呢?

在计算机的应用中，有一个领域叫做计算机控制，它主要研究工业生产怎样应用计算机来控制各种生产设备，使自动化程度提高，能够全面自动化生产。

计算机自动化控制系统，一般分为三个部分。

一部分是自动检测，或者叫做数据传感。例如，计算机要控制机床，在机床加工零件时，它不断检查需要的零件形状、尺寸，看看是否达到标准要求。

第二部分是数据处理。计算机将检测的数据进行分析，通过这些数据，来了解零件处于什么状态，然后决定怎样操作。

第三部分是控制操作，就是计算机的控制线。它和机器上的各种开关相连，使计算机能根据不同情况，对机器的操作进行控制。

富士通纳克公司的这座自动化工厂，每月生产数控机床100台，电火花机床100台，各种机械手50台，年产值达到180亿日元。

这座工厂除了一千多名设计、营销和负责技术监督和设备维修的技术人员外就没有别的工人，然而完成的任务却比其他工厂还好。

你瞧，如果工人没有高的素质，根本操作不了，而且将来的工厂用人会越来越少，多余的工人怎么办?

电子出版系统

蔡伦发明了造纸术，毕异发明了活字印刷。纸的发明，送走了竹简和丝帛记事的时代;活字印刷，改变了雕版印刷的落后局面。这是中国古代对世界的重大贡献。

胶泥活字以后出现了铅字，使出版业大大进步;出现了机器印刷，使出版业迅速发展。

小平版机、轮转机以及现有用的胶印机等，加速了出版业的发展。

现代出版工作包括出版、印刷、发行三个部分，每个部分也都运用了计算机，就是发行，不是也可以用互联网吗?

今天我们说的出版系统，是指报刊图书编辑部门的，工作，主要包括组稿、审稿、编辑加工、出版设计和校对等各项工作。

那么电子出版系统是怎样工作呢?

电子出版系统由电子计算机、图像扫描仪和激光打印机(或精密照排机)等组成。

电子出版系统能够完成从文稿录入、编辑排版，直到在纸张或底片输出符合编辑意图和出版计划要求的版面。

那么，电子出版系统有什么优点呢?

电子出版系统能输出质量高，字体、字号、花边齐全、能满足各种要求的版面。

现在，用电子计算机处理版面，还可以直接印刷，实际上就是一种复印过程。

数字式印刷系统大大加快了印刷速度，有的印刷速度在1小时2000张以上，有的高达1小时8000张，能直接制版和打样。

你看，现代出版系统多么高级。

电脑织机

过去，我们穿一件毛衫，要用手工去制。一个熟练的制工制一件毛衫也要三五天的时间。

出现了手工织机以后，编织毛衫的速度快多了。但是，仍旧需要人工拖拉，不但笨重，而且编制的花样也此较单调，同时浪费了劳动力。

电子计算机的出现，在织机上发挥了应有的作用。

电脑控制的织机，速度很快，几十分钟甚至十几分钟就可以织出一件毛衫，而且可以编制任意的图形，并能放大或缩小。这种织机一旦要变换产品花样，只要改变存储信息，立即就可以完成。

不仅如此，电脑织机还可以对生产情况进一步监督，如果发生断线或者不合规格，会立即提出修正。这种织机已广泛用于人造毛皮及毛衫提花等织物。

一些制衣厂采用电脑织机，不仅节约了劳动力，而且使织物更加合乎理想，使生产成本降低，提高了市场的竞争力。

令人眼花瞭乱的是，一台计算机可以控制一群(几台到几十台)针织机;每台织机可以编织出不同的织物。例如，有的可以编织袜子，有的可以织帽子，还有的可以编织内衣等等。

缝纫机曾经是制衣厂的主要机器，也是家庭妇女的理想帮手。但是，过去要人工用脚去蹬使其转动。使用机器以后，可以少消耗体力，转速均匀，大大提高了。效率。但是，花样品种仍旧需要人控制。

电脑缝纫机问世以后，储存着多种图案和花样，只要触按你所需要的花样键盘，缝纫机就会按要求自动缝制顾客满意的衣服式样，而且，图案可以放大或缩小，还可以相互组合。使用时，只要根据需要，输入缝制方式或花样序号，便可以按人的意愿出成品。

电脑织机不仅在工厂广泛使用，也可以在家庭使用。如果你拥有一台电脑织机，不仅随时为自己缝织一件合体的衣服，而且还可以对外加工，赚得惠利。

电脑的确为人们开辟了生财之道。

飞机制造

如果说工厂完全采用计算机和机器人操作，而不用人工，恐怕在短时间内还很难完成，只是说使用人工少而已。

工业发达的国家，运用电脑使制造自动化程度大大提高，可以节省劳动力，减少废品，提高质量，降低成本，在市场竞争中占有很大的优势。

现在，从飞机制造自动化以及其他一些自动化工厂看，其路线基本是:数控机床一自动装置一计算机辅助设计一计算机辅助制造一计算机辅助管理一计算机集成制造系统。就是说，计算机在飞机制造过程中，也是一种辅助措施。

这其中，计算机辅助设计·(简称CAD)就是用计算机帮助设计人员进行产品和工程项目的设计工作。

第一代CAD主要是计算机辅助制图。

第二代CAD系统的开发主要是辅助绘制二维和三维图形。这就需要建立多个工程数据库来存储线框、曲面、实体建模、有限五分析模型和数控编程软件。工程师可以利用数控编程软件，把高精度的复杂零件在数控机床上加工出来。

美国的飞机制造业很早就采用CAD系统。因为存数据和绘图软件的辅助，设计师几笔就可以把飞机图形展现出来。

如果发现有什么地方不妥，例如飞机起落架与机身之间连接不很吻合，便可以再按几个键盘，在屏幕上移动光笔，作一下修改。如果合适了，便存储起来。

计算机辅助制造(简称CAM)，是把CAD系统的成果转换成加工机械可以接受的控制指令和数据，把产品制造出来。

CAM系统的主要作用，就是设计数据的转换、计算机控制数控机床、计算机辅助制造过程计划、加工时间安排、工具设计与生产流程、模具的自动制造、材料的自动处理，以及自动装配和对机器的管理等等。

20世纪80年代中期，人们又开始把CAD、CAM等系统连成一种自动化系统，叫做计算机集成制造系统，简称CIMS。它包括管理决策、计算机辅助设计和计算机辅助制造三个部分。它是飞机制造过程最优化的产品大系统，收效很好。

美国的波音公司过去设计新飞机往往要三至五年的时间，采用CIMS这种综合性高技术，只需要几个月，甚至几个星期，就可以设计并制造出一架新型飞机。

汽车制造

汽车诞生以来，使陆上交通工具有了很大的改观，也使人们的生活步人一个新的时代。

世界上第一辆以蒸汽机为动力的木制三轮车是法国的丘约制造的。世界上第一辆内燃机汽车，是英国人勃朗制成的，它有两个汽缸。

直到1886年，德国人奔驰才制造出第一辆实用汽车，它是以汽油机为动力的自动车。所以，德国人自豪地说:“这才是第一辆汽车!”现在版轿车是德国的高级轿车，也是世界有名的高级轿车。“奔驰”。

20世纪80年代，计算机被广泛应用。发达国家推出了“三A”革命，即“工厂自动化”、“办公自动化”、“家庭自动化”。汽车制造业也率先自动化了。

所谓“工厂自动化”，就是指从一条生产线的自动化到设计、生产和管理过程的全面自动化。

工厂自动化的高级阶段就是无人工厂，即工厂从设计到生产全部自动化。这种自动化就是用计算机或机器人控制生产。(www.daowen.com)

20世纪50年代初，人们就开始探索和使用自动化生产流水线，到20世纪70年代以后，逐渐使用计算机来控制数控机床。而后，随着计算机的发展，工厂自动化程度更加提高了。

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。