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算机制作的打孔带介质上。[17]

与介质标准相关的还有一个插值问题。磁带能够存贮充分插值的数据，这意味着插值能够在远离机床的情况下远程操作（正如吉丁斯和刘易斯公司/通用电气公司的数字记录系统的操作所表明的)。远程插值削减了计算机设备数目，从而削减了机器控制成本以及恶劣的车间环境下必不可少的维护成本。指挥仪或插值仪是数值控制系统中最复杂的部件，因此能够安装在装有空调的洁净环境中，并能够为多部机器制作控制带。[18]

数值控制小组倾向于打孔带（它无法容纳充分插值的数据），似乎完全接受了麻省理工学院的“原理”以及具体而言的邦迪克斯公司的系统，“后者得到子委员会的高度评价”。1957年春，小组对插值问题的经济效益进行了研究，在承认远程控制存在的诸多优势并且“普遍认为离线插值是可取的方法”的同时，仍然声称邦迪克斯公司的在机上插值的方法更为可取。子委员会认为，对小数目的机器来说，在线插值更为经济（委员会认为，离线指挥仪的成本效益取决于控制带制作所供应的机器数目)，而邦迪克斯公司的方法在车间与办公室两者所需的劳动力都较少，而且该系统只使用打孔带，因此要优于磁带方法。子委员会也承认，由于插值设备就安装在车间里的机器上，它的维护要求可能要更高一些，但仍然以肯定的（并且是过于乐观的）口吻认定，“邦迪克斯公司认为，这对于它们的机器控制设备来说，是一项可以忽略的缺点。”这样，小组最终确定下打孔带输入以及插值问题的标准。可以想象得出，这种新型的连续通路控制系统在1960年芝加哥的机床展览会上出现时，许多设备都装上了通用电气公司的数字控制系统，但它们与邦迪克斯系统有着惊人的相似之处，而邦迪克斯公司由于拥有两项数值控制专利，完全支配了市场。[19]

为了有效地实现标准化的目标，在硬件标准化的同时也伴随着软件的标准化。最初的4种系统不仅在设计上彼此有别，而且也导致在编程方面也完全不同。按照罗森伯格的说法是，每个机器系统都有自己的“个性”，编程员想编好程序，就必须对它们非常熟悉。在麻省理工学院的自动程序设计工具（APT）研制出来之前，这4种系统都在装载各自的首部机器并等待装配其余的机器。飞机公司根据自己的需求研制出特殊的部件编程方式以及子程序的数据库。APT语言的创造者道格拉斯·罗斯估计，在APT语言出现之前，大约有40多种这类的编程语言。飞机工业协会在标准化数值控制设计与使用方面的做法是，联合启动APT语言项目以治理这种群龙无

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首的局面。[20]

“最开始的几次会议上，”罗斯后来回忆道，“现存与即将发布的机床类型与指挥仪的庞大数目，使得人们觉得机床指挥仪语言上的标准化似乎不那么现实。”但是，由于无所不包的APT概念既包括了制作条款，也包含了“后处理”内容，能够以任何特殊的指挥语言代码的形式输出，“看上去，如果能够在APT系统上达成全行业的协议，该系统将能够在任意机床系统上制作控制带”。这样，飞机工业协会决定研制用于数值控制的标准通用语言，第一步集中讨论编程与根据原始的数据指令表制作控制带的问题。\*用罗斯的话来说，APT联合工程是“在空军的资助下由麻省理工学院领导14家公司共同实施的联合政府、大学、工业三种力量的世界上首次大型编程事业”。它将该行业的计算机以及计算机编程力量都投入到研制某个单一的系统之中，装配在IBM704计算机上（参与其事的公司都可以使用这部大型计算机)。在飞机工业协会的领导下，联合项目致力于为数值控制“提供完全可以互换的信息处理方案”，最终在19家公司长达15个月的努力下得以完成。正如我们所看到的，APT可以支持尽可能多的机床能力，比如五轴成形铣床。“我们相信，”道格拉斯飞机公司的参与APT项目的技术人员指出，“具有五轴乃至更多轴的机床在最近的将来将得广泛的应用。它所达到的精密程度使得我们认为，只有APT程序系统能够使它变成现实。”“APT联合项目的目标是，”罗斯强调指出，“确定通用的自动编程系统，从而充分挖掘出数值控制机床的潜力。”[21]

在联合项目启动之初，飞机制造公司并未表现出原有的热情。比如，1957年3月，罗斯将APT系统的最初版本提交给数值控制子委员会与工业界的客户。罗斯的同事唐纳德·克莱门特（Donald Clements）当时注意到，“由于麻省理工学院的数值控制编程方法与现有的做法完全不同，小组成员们觉得，未来如何实施些技术是一个很大的问题，而且需要首先建立一个子程序库。”罗斯也指出，当时波音公司极力销售它自己研制的子程序库，而且整个小组“对自己的系统都有些心存疑虑”，担心它“过于困难”。但是各个公司代表在麻省理工学院对APT系统经过长达1个星期的讨论后，罗斯与其同事的方案最终胜出，联合项目终于开始全力推进。[22]

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\*这成为标准的“刀位坐标带”，由机器控制系统供应商所发明的后处理器将一般的APT输出信息转移成针对每个具体系统的机器控制带。

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经过最初阶段中艰难的协调工作之后，麻省理工学院退出该项目（飞机工业协会的解释是，“麻省理工学院自感该系统在实际应用方面能力欠缺”)，工业界将它接手过来。但是，这些公司仍然向空军寻求资金上的支持。飞机工业协会“认为，空军装备司令部应该资助目前在研制APT语言中比较积极的一家大型飞机制造公司，由它根据最终目的来研制并协调APT的研制工作”。“普遍的看法是，”飞机工业协会指出，“由于需要经过高水平专业训练的数学家来全力投入这一项目，并且除了机床检测、刀具、控制带、IBM卡带等成本之外，还包含了额外的操作计算机与其他IBM设备的成本，因此指望众公司以零星资本自愿实施这一计划是不现实的。”空军装备司令部非常“慷慨”，继续予以资助，并由北美航空公司的戴尔·史密斯（Dale Smith）及其同事来协调监督联合项目的进展。整个APT项目组耗费了4年时间来研制与调试APT系统。“在当时，”罗森伯格后来写道，“它是工业界所从事的最大的软件设计工程。”他估计总共耗费了3300万美元的公共资金与私人资金（而且很可能是该数字的“两倍”）来创造APT系统，其中还包括计算机公司的支出—IBM公司、UNIVC公司、控制数据公司以及通用电气公司——它们为了在数值控制领域中保持其商业上的利益而不得不为自已的特殊设备研制与APT系统相对应的程序。[23]

1959年，APT的设计者道格拉斯·罗斯以哲学反思的眼光分析了程序设计者的核心作用。“我们为人设计了让他操作的语言，而这种语言又将他程序化，”他说，“因为他唯一能够操作该系统的方法是按规定的语言形式来表达他的愿望。”对于APT的首批用户来说，这就是问题的关键所在。“早期的版本存在许多程序缺陷，”罗森伯格回忆道，“许多部件编程员拒绝从一种简单而熟悉的编程方法转换到这种复杂、陌生而且未经证实的语言，而且APT并不能提供先前的编程语言所能提供的一些功能。”（“当你使用一种通用语言，”一位部件编程的学生认为，“你必然会失去原来的某种专用的办公室语言所具备的特殊功能；一旦你成为通用的，你就会失去一些东西。”）罗斯本人也承认，APT系统的某些部分“经常出错，不稳定”，而与满脑子理论的麻省理工学院的设计者不同的是，客户必须与APT系统所带来的“实际运行中无穷无尽的问题”打交道。尽管存在诸多问题，但用麦克唐奈·道格拉斯自动设备公司的总裁的话来说，APT系统仍然成为工业界的“圣经”。“因为各家工厂的高级经理们深信，基于商业上的理由，必须学会生产应用中已经成为工业标准的软件系统，”罗森伯格后来解释道，“这最终导致APT系统一统天下的局面。”“1961—1966年，APT系统大行其道，使得高达30%的（IBM）7090与7094型计算机都安装在飞机制造工厂，它们是这些机器的最大客户。”24」

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用于连续通路控制系统的APT语言的标准化，对于空军实现数值控制数据以及最终设备（五轴控制）的可互换性这一目标来说，是具有重要意义的进展，但是其代价也并不小。首先，计算机制造商不得不为它们的系统设计可兼容的软件，而机床控制制造商也往往需要设计精致的后处理程序，使它们的机器系统能够兼容APT语言。其次，APT联合项目——最后由伊利诺伊理工学院研究所（IITRI）来承担协调工作——事实上仍然相当严格，最新的APT研制报告仅限于参与的公司有权知情，并用于商业上的利益。

名义上，联合项目对“所有在数值控制上具有商业利益的组织开放”，并且在1957年，飞机工业协会的 APTⅡI系统改名为2D一APTⅡI系统，“因为原来的名称意味着系统是飞机工业协会的独家产权，并且引起了一些误解”。但事实上，它仍然相当封闭。比如说，费拉蒂电子公司请求从麻省理工学院获得有关飞机工业的APT课程的讲稿，但遭到了拒绝，理由是“该课程仅为该群体人员而设”。一年后，麻省理工学院拒绝了另一次有关APT信息的请求，这次的请求者是奥尔万卡公司（Alwac）的阿兰·贝克。“我所能给的坦率回答只能是，”唐纳德·克莱门特在写给贝克的信中说道，“我无法提供。”后来这一项目移交到伊利诺伊理工学院研究所，但实际的限制条件并没有改变。该项目信息仅限于飞机公司（其中有波音公司、洛克希德公司、康维尔公司、钱斯·沃特公司、道格拉斯公司、贝尔试验室、马丁公司、麦克唐奈公司、北美航空公司、那斯罗蒲公司、共和航空公司以及联合飞机公司）以及“飞机工业协会之外的有资格的组织”，后者支付大笔费用以获得联合开发的信息并已经“可以使用相关计算机”。这些非工业协会成员也只限于通用汽车公司、固特异轮胎与橡胶公司、IBM公司以及联合碳化公司等。只有合作的成员才能够对项目的进展情况拥有知情权，而它们在获得有关消息后都隐秘不发。在它们的工厂里，也只有高层人员以及必须签名的程序设计员有权看到通报，他们也不得将它带出工厂或复制。由于空军与其他政府机构开始程序化地将拥有最新的APT系统能力作为获得政府合同的先决条件，获得APT研制进展消息本身也成为商业上的重要事件。[25]

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除了事实上的APT渠道限制之外，APT的标准化进程还倾向于抑制其他程序语言与控制带制作方法的研制与使用。这种倾向早在APT项目启动之初就已显现出来。比如，1958年3月，一个根据奥尔万卡计算机利用基础代数公式来计算曲面而编制的程序所加工的部件被提交给飞机工业协会的数值控制子委员会，检测之后，波音公司与那斯罗蒲公司的代表一致认为，“该部件完全符合空军规定的大致范围””，并且一般地，“数值控制子委员会认为，该编程技术相当先进，值得进一步研究”。通过进一步检验奥尔万卡编程方法，发现它具有“两项相当现实的优点”。首先，“由于奥尔万卡系统能够用于更小型的计算机，因此对于小公司或者希望使用自已的计算机来实现数值控制的制造业部门来说，它也许具有成本上的优势”。其次，“奥尔万卡系统拥有现有的APT系统所不具备的某些技术优势”。飞机工业协会的报告建议“资助奥尔万卡公司进一步研制该系统”。（至今，奥尔万卡公司仍然在独自研制自己的系统，未曾从麻省理工学院处获得任何有关APT的信息。)

这份飞机工业协会的报告很快就遭到反对。一些成员警告不得出现这种“那些有想法但没钱的公司向我们求助”的类似情形。经过讨论之后，报告改变了建议。它不是敦促资助奥尔万卡系统或任何其他有价值的系统，而是建议飞机工业协会“敦促空军装备司令部资助研制用于中小型计算机的数值控制系统，其中不必提及任何具体的计算机型号或供应商”。这样，与APT不同，该系统由空军资助IBM公司与其他大型计算机公司以及飞机工业中的重要用户来研制，而奥尔万卡公司由于规模小而被抛在了一边。空军几乎无意资助这类系统的研制，因为APT已经实现了它的主要目的。这样的结果是，规模较小的数值控制用户无法充分参与研制符合它们需要的编程系统，并且也对现有的编程工作毫不知情，而只能被动地去适应APT系统。这一工作并非易事。事实上，APT的设计者们自已也承认，“该系统对于加工厂来说具有一种断层的效果，除非服务中心能够向它们提供打孔带，从而让它们从自动化进程中获益。”[26]

1959年2月，麻省理工学院、飞机工业协会以及空军联合在麻省理工学院举行了一次公开演示会与记者招待会，宣布APTⅡ系统研制完成。从它们散发的宣传材料来看，APT系统的狂热支持者们反映出当时的科技界普遍的冷战思维。“现在我们相信，我们远远超过了俄罗斯人。”麻省理工学院的杰罗姆·文克（JeromeWenker）胜利地宣称。空军装备司令部的副司令克拉伦斯·S·欧文（Clarence S.Irvine）中将从另一个角度指出 APT的系统的“完美无缺”。“APT可以省掉许多技术人员与机械工，”他指出，然后兴奋地加上一句，它“将为那些其职责为大型计算机所取代的人提供其他的工作机会”。APT系统的发明者道格拉斯·罗斯同意这种观点，并描述了数值控制的远景。“这个项目现在渗透整个制造过程，”他在一个月后写道，“至少现在可以得出的结论是，技术上完全可以继续推动数据的自动处理，使它容纳大部分如果不是全部的话人工设计、绘图以及部件编程工作…这样，数值控制制造的新目标是，在自动数据处理技术的帮助下，直接根据部件规格实现成品部件的生产。”在这位技术狂的眼中，自动化工厂已经触手可及。[27]

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【注释】

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[1] Jack Rosenberg, “A History of Numerical Control, 1949—1973: The Technical Development, Transfer to Industry and Assimilation," Information Sciences Institute Research Report ISI/RR— 73 — 3(DOD Contract DAHC — 15 — 72 — C— 0308), October 1973, p. 8.

[21955 年 4 月26 日 William Pease 致 John Parsons，Parsons Files。

[3] 1952 年 4 月 24 日 Harrison Price 致 Gordon Brown， N/C Project Files; JohnT. Parsons, “A Program for Commercialization of Digitron”(typescript), 1953, ParsonsFiles.

[4]1949年7月29日麻省理工学院与帕森斯公司的协议备忘录以及1953年麻省理工学院与帕森斯公司的协议，Parsons Files；帕森斯的日记；Parsons，“The Digitron Sto-ry"; “Parsons Corporation Patent Search"(mimeo.), July 15, 1949; “Patent Notes"(typescript)，August 7，1950；1951 年 3 月 3 日 Albert Sise 致 File；1951 年 8 月 14 日William Pease 致 Albert Sise; 1951 年 7 月 10 日 John Parsons 致 William Pease; 1951 年8月 14日 Albert Sise 致 File；1951 年 8月 20 日 William Pease 致 Albert Sise；1951 年 11月 8 日 Melvin Jenney 致 Albert Sise； 1951 年 11 月 8 日空军装备司令部的 William Ad-ams 致 Melvin Jenney； 1951 年 11 月 15 日 James McDonough 致 File; 1952 年 5 月 20日Melvin Jenney 致 R. J. Burton; Melvin Jenney, memorandum, May 20, 1952;1952 年 3 月23 日 William Pease 致 File；1952 年 6 月 16 日 James McDonough 的电报；1952 年 7 月18日 McDonough 致 Pease；1952 年 8月 22日Nat Sage 致 Elmo Rumley；1952 年 8月 26日 Ralph Burton 致 Melvin Jenney; 1952 年 10 月 4 日 Elmo Rumley 致 Nat Sage; 1952 年10 月 16 日 Nat Sage 致 Elmo Rumley；1952 年 10 月 15 日 Albert Sise 致 File；1952 年 11

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月 17 日 Elmo Rumley 致 Nat Sage; 1953 年 1 月 6 日 Nat Sage 致 Elmo Rumley; 1953 年1 月8日 Elmo Rumley 致 Nat Sage;Servomechanisms Laboratory staff,“Numerical Con-trol Project,”August 1，1954；“Chronology，”Patent File，见麻省理工学院档案馆数值控制项目文件；Wildes,“Electrical Engineering”；Files on Parsons and Forrester N/C pa-tents, U. S. Patent Office; Patent Management Committee Minutes, November10, 1953,March 10, 1954,Presidential Files(AC 4), MIT Archives; 1979 年对 Carl Parsons 的访谈。

[5]1978 年 7 月对麻省理工学院专利律师 R. J. Horn 的访谈；Wildes，“Electrical En-gineering,” Parsons diary notes; files on Parsons and Forrester N/C patents, Nos. 2, 820,187 and 3, 069, 608, U.S. Patent Office; 1954 年 1 月 27 日 H. P. Grossimon andR. W. Lawrie 致 James McDonough，A. Project Files; 1979 年对 Parsons 与 Stulen 的访谈；1978 年对 Pease 的访谈；Parsons “Patent Files,”Parsons Files；1955 年 4 月 27 日Rich-ard Mason 致 Melvin Jenney; 1955 年 5 月 3 日 Melvin Jenney 致 John Parsons; 1955 年 2月 2 日 Richard Mason 致 John Parsons;1957 年 12 月 9 日 John Parsons 致 Richard Ma-son; John Parsons, memorandum of Visit to Albert Hall (Bendix), April 21, 1955; JohnParsons to Rex Bailey (Bendix) August 2, 1968.

[6] 参见第 6 章与第 7 章有关 Numericord system 的叙述。

[7] Glenn Martin Company, “History of Numerical Milling," brochure, N/C ProjectFiles；1953 年 6月 5 日 R. W. Lawrie 致 James McDonough；1954 年 1 月 4日 Herzberg 致James McDonough； 1954 年 4 月 17 日 McDonough 致 File;1954 年 6 月 Albert Hall 致McDonough；1954 年 11 月5 日 Frank Reintjes 致 William Lambdin，见麻省理工学院档案馆数值控制项目文件。

[8] 1954 年 1 月 26 日 William J. Adams 致 James McDonough； 1954 年 2 月 2 日Jarmes McDonough 致 Adam Altglass; 1954 年 3 月 4 日 R. W. Lawrie 致 Adam Altglass,见麻省理工学院档案馆数值控制项目文件。

[9]1977 年对 Harry Ankeney 的访谈与通信。还可参见：1951 年 10 月 20 日 Wil-liam Pease 致 James McDonough； 1954 年 6 月 6 日 Pease 致 Gordon Brown; 1950 年 11月 13 日 Pease 致 File； 1953 年 2 月 2 日 Albert Hall 致 James McDonough；1957 年 4 月23日William M. Stocker 致 John Dutcher (蒙 John Dutcher 惠允);Hunt,“Evolution of anN/C Machine Tool"; Oliver A. Foss, “Control System Definitions," Proceedings of EIASymposium.

[10] Hunt, “Evolution of an N/C Machine Tool"; Jack Rosenberg, “A History of Numerical Control"; Wildes, “Electrical Engineering"; William M. Webster, “Air Force Participation，”Mechanical Engineering(May 1959)，p. 68。不幸的是，根据俄亥俄州莱 特空军基地档案馆员与阿拉巴马州马克斯韦尔空军基地辛普森历史研究中心的研究部的

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第 9章 扩散过程掠影

“技术变迁的社会与经济后果是它们扩散速度的函数，而不是它们第一次应用时间的函数，”经济史学家内森·罗森伯格认为，“这里，需要仔细观察的重要社会环节就是它扩散的过程。”[1]当像道格拉斯·罗斯这样的梦想家仅仅将眼光放在自动化工厂的技术可能性——第二次工业革命的终极目的一时，绝大多数数值控制的狂热支持者在20世纪50年代末的时候迫不及待地热盼着这场革命的到来。对他们而言，等待的时间太久，远远超出他们的预期。

《美国机械师》的编辑威廉·斯托克第一个对数值控制技术的商业前景进行了分析，他于1957年满怀信心地宣称，“不存在任何已知或预期的相当困难的问题，从而足以阻碍或延搁数值控制概念在机床领域中的应用。”第二年，《邓恩评论》（Dun'sReview)刊载了一篇题为《机床革命来了》（The Coming Revolution in MachineTods）的文章，文章大胆地预测，至1963年，数值控制机床将占到所有制造机床的50%。1959年，《商业周刊》预测，这种新技术“对于工业界来说将越来越具有吸引力”，因为“自动化机床在操作方面已经成了技术能手”。1960年在芝加哥举办的全美机床展览会上，大约有40家制造商展出了使用数值控制概念的近100台机器。\*受这个展览会的鼓舞，邦迪克斯公司工业控制部门的 G.S. 诺普夫（G.S. Knopf）认为，“确实存在着一个越来越多使用定位和仿形控制系统的积极趋势。”“在接下来的几年里，”他认为，“可以预计，数值控制系统的销售将以每年50%的速度递增。”哈罗德·A·斯特里克兰(Harold A. Strickland) 是通用电气公司的副总裁和生产通用数值控制系统的工业电子部的经理，他极力宣扬“自动化的不可避免”。北美洛克韦尔公司(Rockwell)的董事长威拉德·F·洛克韦尔（Willard F. Rockwell) 将数值控制与原子能、太空飞行相提并论，称它是“我们这个时代的第三大发明”。吉丁斯和刘易斯公司的乔治·W·扬金（George W.Younkin）号召把所有人“唤醒，让他们明白，我们已经进入并仍然处于第二次工业革命”。[2]

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