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12年以前,保罗就在研制(记录一回放)控制带。
协议的墨迹未干,他、菲勒提与谢泼德就被送到加工车间去做记录。工头挑出最好的操作工(鲁迪·赫兹)…这三个年轻人一边与一头雾水的操作工开玩笑,一边将记录设备接上车床…保罗想起了那个老人对这些年轻人所表现出的厌恶情绪。
后来,他们让鲁迪的工头准他半天假,然后在一片喧闹恣谑声中把他架到酒馆去喝啤酒。鲁迪并不明白记录设备是怎么一回事,但就他目前所知的情形而言,他还是很高兴的:在数千机械工中,他被挑选出来,并让他的操作动作被记录下来以垂不朽。
现在,在这个盒中的控制环,保罗就成了鲁迪,正如那天下午的鲁迪一样操作:开关电源,确定操作进度、操纵切削刀头。就机器而言,也就经济而言,这就是鲁迪的灵魂…控制带就是从那个长着大手与黑指甲的文质彬彬的瘦小男子身上抽取的灵魂;也就是从那个认为如果每个人每夜读取一行《圣经》,世界也将由此得以拯救的男子身上抽取的灵魂……现在,保罗只需从车床的主板上按下按钮,将控制带的信号输入,他就能在一个、十个、一百个,乃至上千个部件中烙上鲁迪·赫兹的灵魂。
一天,保罗·普罗特斯从工厂出来,沿河驱车到霍姆斯泰德。他看到的还是以前的情形。他走进一家酒馆,一个老人走上来,想为自己的儿子找上一份工作。“……能不能让这个孩子在工厂里找份活做?”他恳求道,“他非常聪明,手脚灵便。他在机器操作方面是个天才。给他一个他从未见过的机械,他可以在10分钟之内把它拆开再重新装上。”保罗努力摆脱他。“他应该去拿个大学学位,”他对老人说,“或者也可以去开一家修理厂。”保罗还遇上现在已经上了年纪,略呈老态的鲁迪·赫兹。鲁迪热情洋溢并语带夸张地欢迎保罗,并自豪地把保罗当成自己的朋友来介绍给周围的人。他向保罗祝酒,从口袋里掏出一个硬币,投入自动钢琴机,启动音乐来向这位工程师致敬。
鲁迪似乎把这种老旧设备当成最新式的玩意,兴奋地辨认着键锤所击出的美妙音乐:机器发出颤音,然后一轮高音,接着又是低音区的舒缓旋律。“你看,看它们上上下下,博士!正是那个演奏者的节
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拍。看它们一路演下去吧!”
音乐戛然而止,价值五分钱的欢愉已到了尽头。鲁迪仍然大声叫道,“看到这些键自动弹上弹下,你难道不觉得毛骨悚然?就好像一个幽灵坐在那儿,掏出心来弹琴。”
保罗急速摆脱了他们,钻进了自己的汽车。
附录二
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附录三
1951年9月5日的会议后,爱德华兹将飞兆公司的查尔斯·克泽(Charles Kezer)与奥斯汀公司的亚历山大·屈内尔拉来,与另一名来自底特律的道格拉斯机床公司的工程师一道研制记录一回放程序技术。此前不久,克泽曾任巴尔的摩市格伦·马丁公司的项目工程师,在那里,他(与戴维·特维利格(David Terwil-liger)、哈里·索恩)研制出一种用于T—13飞行射击训练机的磁带记录一回放控制系统。程序带记录下训练机的动作,模拟实际的飞行与炮火,用一个同步装置记录信号,跟踪设备则用于跟踪得克萨斯大学国防试验室中斯比特兹牌卡式两轴铣床切削出的凸轮。总之,在使用跟踪模板方面,这种跟踪器控制系统与通用电气公司的记录一回放系统极其类似。“跟踪器非常成功,”克泽回忆道,“因为性能优越,我们接到了5单合同,每单都在100万美元以上。”
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\* 本附录取材于 1980 年与 Charles Kezer,Alexander Huhnel 以及 William Lanbden 的通信、1980 年对 Kenneth O'Connor的访谈,以及 1951 年 11 月 16 日 Nathaniel Sage 致道格拉斯机床公司(麻省理工学院档案馆数值控制项目文件)。
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但是马丁公司从未将这种系统用于机床控制。马丁公司与卡尼和特雷克机床公司、邦迪克斯公司合作,在空军的资助下,研制出最早的一部数值控制机床。威廉·拉姆登是将数值控制技术引入马丁公司的工程师,他后来承认,记录一回放技术也许更为简单。“这是人的问题,”他解释道,“没有人愿意研制一种很简单或易于操作的系统;那样就不具有挑战性,让人提不起劲。”记录一回放技术虽然更切合实际,也更经济,但未获采用。克泽离开马丁公司,在飞兆记录设备公司任总工程师,这是一家由谢尔曼·费尔柴尔德(ShermanFairchild)所创立的集团公司下的一家子公司,克泽与爱德华兹、屈内尔一道,将自己在记录一回放方面的技术用于研制多轴机器的控制系统以切削涡轮叶片,但是空军拒绝了这一项目,研发工作不得不终止。
奥斯汀公司的总工程师屈内尔是一位控制系统专家,他曾参与研制过空军的导弹跟踪系统,并发明出几种在磁带上记录数字信息的方法。他曾就读于麻省理工学院,1931年入的学,但后来放弃学业去工作。爱德华兹早已听说过屈内尔在磁带方面的技术,邀请他来麻省理工学院开会,后来又与他一道参与涡轮叶片项目。屈内尔设计出该机器的电子系统,控制系统事实上也已经做过示范并已经成功。但当道格拉斯公司在该项目的总工程师G.B. 海拉汉被解雇后,项目彻底中断。自那以后,屈内尔与爱德华兹也曾向空军装备司令部提出过几次建议,希望资助研制记录一回放系统,并证明了它的优点。但空军装备司令部从未资助,屈内尔不得不放弃。
根据肯·奥康诺(Ken O'Connor)——屈内尔以前的同事,现任高级技术系统公司(以前的奥斯汀电子公司)的总裁—的说法,屈内尔“是一位真正的天才,能够发明出那些匪夷所思的东西”。而屈内尔则将爱德华兹描述为“非常内行的工程师,在机床领域拥有丰富的经验,他完全明白自己的决策的含义”。屈内尔后来回忆道,爱德华兹“强烈认为,与数值控制系统相比较,磁带系统具有很高的价值。制作控制带极其简便。在人工控制下,它可以轻易地记录机床的动作,然后再回放来控制其他机器。这里根本不需要应用计算机。速度才是关键所在。而使用打孔带,你根本就得不到磁带的那种速度”。爱德华兹“很担心磁带系统不能得到应有的关注。他抱怨没有人推动这个项目。他看准了,坚持推崇记录一回放技术,认为这是唯一可行的方式,也是唯一经济实用的方式”。屈内尔最后说,“他非常失望,因为机床业显然不愿意采纳这种先进的技术,而空军装备司令部对他所推崇的项目不感兴趣。”
附录三
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附录四
20世纪50年代,美国工业公司的埃德温·F·谢利与其同事最早为机器人编制数值控制类型的程序。谢利曾任布洛瓦表业公司的科研主管,探讨如何消除轻工业中重复单调的人工劳动。1959年,就职于美国工业公司之后,谢利为“自动操作与装配伺服系统”申请专利,这一系统后来发展成美国工业公司的搬运机器人。这是一种完全程序化的定位系统,用于精密的部件搬运以及小部件的操作,采用半封闭的三轴定位控制。与记录一回放技术的犹里迈特机器不同,搬运机器人更像是插板数值控制机器。首先将任务进行动态分析,分解成一系列按位置序列描述的分散动作。这些预先确定的动作(包括次数)列在操作单上,然后转录到一个纸模板上来实施机器控制。模板上安装了一组开关,分别指示所要实施的动作。(模板也是一种记录下来的永久性程序,可以用于未来操作相同的动作。)公司到处宣传搬运机器人是一种稳定的完全程序化的自动设备,可以用于各类工业,它成本低,而且有现货供应。美国工业公司的总裁约翰·斯奈德认为,搬运机器人标志着“我国在将工人从机器操作的重活中解放出来方面的重大突破”。谢利估计,它至少可以取代300万名工人。公司于1959年的劳动节正式推出它的机器人。(与此同时,美国工业公司与国际机械师协会也宣称将共同努力安置失业工人;美国工业公司将为每部卖出的搬运机器支付费用,投入到双方共同设立的美国自动化与失业基金以帮助失业工人的再培训。)一些搬运机器人卖给了像钟表业、打印机、汽车业和制糖业的厂家,但在1963年,美国工业公司由于财务困难,停止了其机器人项目,并彻底打断了这个富有开创性的工业机器人计划。
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\* Edwin F. Shelley et al. , “Automatic Handling and Assembly Servosystem," U. S. Patent No. 3, 007, 097 (filed September 2, 1959, issued October 31, 1961); US Industries brochures (Robodyne Division); “An Electrically-Programmed Small Parts Handling Device," Automatic Control , February 1960; John Snyder, quoted in Chicago Daily Tribune, September 8, 1959; Edwin Shelley quoted in Edwin Darby, “Builds Robot to Man Production Lines," Chicago Sun Times , March 28, 1960, p. 44; 1983 年 11月对 Edwin Shelley 的电话采访。
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附录五
我们已经指出,吉丁斯和刘易斯公司的数字记录系统采用了一种离线“指挥仪”,用于插值打孔带数据,并将这些数据转移成磁带上的相位模拟信号。这种系统当时还在使用通用电气公司的记录一回放控制系统。邦迪克斯公司的加尔文·约翰逊等人研制的“指挥通路”系统实际在麻省理工学院的控制系统上加以改进,并使用了晶体管。它是一种全部的数字化设计,由打孔带输入,并在机器上插值,不需要转换成模拟信号或磁带介质。
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\* Harry Ankeney, “The Numericord System,” Glenn R. Petersen, “General Electric Numerical Contouring Control," and Murray Kanes, “Bendix Tape Control System," all in Proceedings of the EIA Symposium; Jack Rosenberg, “Digimatic Control System: Technical Description," Proceedings of the EIA Symposium; Rosenberg,“A History of Numerical Control";1957 年 5 月 15 日 John Dutcher 致 William M. Stocker, (courtesy John Dutcher); J. M. Morgan, “The Cincinnati System,” Proceedings of the EIA Symposium; 1957 年 5 月 15 日 John Dutcher 致 William M. Stocker; North American Aviation Corporation, “NUMILL," brochure, N/C Project Files; John L. Bower, “The NUMILL," in Proceedings of the EIA Symposium; see also Peter J, Farmer, “Analogue Control, Application of EMI Control System to a Standard Vertical Milling Machine," Aircra ft Production (London)(April 1956), pp. 126—134; Peter J. Farmer, “Fairey-Ferranti," Aircraft Production, May 1958, p. 174; “Co-ordinate Control Of Machine Tools," Engineering (London), June II, 1954。
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电子控制系统公司的数字制造系统在使用磁带作为机器控制介质方面与数字记录系统相似。与数字记录系统不同的是,数字制造系统是一个完全数字化的系统;磁带上的信号是离散的脉冲信号,而控制与麻省理工学院系统一样,是一种增量控制。根据杰克·罗森伯格—他承担着电子控制系统公司卡尔松部(通用动力公司)的大部分科研工作—的说法,该系统的突出之处是它的人工编程能力。电子控制系统公司的系统可以在一个专用计算机的键盘上将人工输入的十进制数据转换成磁带上的插值数字信号。其基本原理与吉肖特公司的汉斯·特雷希塞系统相似,后者为一部六角车床设计一个专用的人工编程平台,不同之处是吉肖特系统的信息是磁带上的模拟“动作”信号。两者都可以使用人工编程,从而那些在车间出身的人也能够使用,并且两者都可以让部件信息按传统上的部件制图与数控加工设备上的加工指令的形式输入系统。“我们花了大量的努力,把我们的设备设计成以一种标准形式来接受数据的格式,”罗森伯格回忆道,其结果是,“我们的系统可以持续运转。”而其他系统由于控制带用光而空置下来。电子控制系统公司的系统“无论在技术上还是在经济上都适合于商业加工厂”;其“整个系统都可让计划者、设计者或机械工根据传统部件制图来实施操作,并生产符合规格的产品”。但并不是所有人都认同这种说法,通用电气公司的约翰·达彻1957年在《美国机械师》上撰文评估了这4种系统,认为在电子控制系统公司的系统中,“除非是那种相当简单的形状,否则其控制带制作将极其繁重,耗时良久”,并指出该系统并未计算刀具的磨耗数据,这是编程中最困难的任务。“据我所知,”达彻说,“他们现在正讨论使用通用计算机。”
最后,辛辛那提控制系统由英国的百代唱片公司(EMI)设计,是这4种系统中最为特殊的一种。与数字记录系统一样,它也使用一种绝对数据控制而不是增量(相对动作)控制,而且整个使用模拟信号,与通用电气公司的系统一样,其基础是电压信号量的变化而不是相移信号。它使用打孔卡输入,并使用步进开关和独有的环形自动转换器等电子机械设备将数据插入机器中的模拟信号。根据通用电气公司的达彻的评价,该系统的稳定性与性能并没有它所宣传的那么好(达彻判断,用10伏特对应于100英寸的工作台距离,0.001的误差要求使得电压量过小而难以检测)。辛辛那提公司很快放弃了百代公司系统,而采用了NUMILL系统,该系统由北美航空公司的自动控制部门研制,其基本结构模仿邦迪克斯与麻省理工学院的系统。尽管空军挑选出这4种系统,但实际上并不止这些。苏格兰爱西堡的费拉蒂公司在麻省理工学院模式之上设计出一种数字系统,其中使用磁带来输入机器控制信号,并用于费尔雷航空公司。该系统的设计者是D.T.N. 威廉姆森,他安装了一个线性光学分级定位仪和费兰德光学感应传感器。其他还有汤普森公司(“指挥控制系统”)与泰勒公司(A.G. 托马斯工业控制公司系统)等研制的系统。
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