Prvi računalniki v Sloveniji, 10a.del - procesno računalništvo in skupina LAKOS

Računalniški muzej -

V začetku sedemdesetih je uporaba procesnih računalnikov po svetu narasla za več kot dvanajstkrat, razvoj pa je šel v smeri vse bolj prožnih in cenejših sistemov. V tem času so bili kot procesni računalniki v uporabi predvsem ceneni mini računalniki tretje generacije kot sta bila DEC PDP-8 in HP 2100, nato pa izredno popularni mini računalniki DEC PDP-11 in postopno že novi preprosti mikroprocesorski računalniki četrte generacije. Ti so se na podlagi izrazitih prednosti lahko začeli uporabljati tudi na prej nedosegljivih področjih. Procesni računalniki so se v proizvodnji najpogosteje uporabljali v povezavi z različnimi elektronsko krmiljenimi obdelovalnimi stroji. Tu je šlo za numerično kontrolo(NC in CNC) vseh vrst produkcijskih linij in orodij kot so stružnice, svedri, žage, brusilniki, brizgalniki in podobno. Pogosto pa so procesni računalniki krmilili tudi delovanje drugih postopkov oziroma procesov v proizvodnji kot so na primer izgorevanje, elektroliza, navigacija, ali pa delovanje kompleksnih telekomunikacijskih in elektroenergetskih sistemov. Z izrednim razvojem računalnikov in njihovih grafičnih zmogljivosti so se že v sedemdesetih postopno razvila področja kot je računalniško podprto načrtovanje(CAD) in proizvodnja(CAM). Procesno računalništvo se je močno uveljavilo v metalurgiji in kovinsko predelovalni industriji, v kemični predelavi, pa v letalstvu, pomorstvu, avtomobilski in vesoljski industriji. Izreden vpliv so imeli tudi v dejavnostih, kjer je bila potrebna velika natančnost, na primer v medicini in v proizvodnji mikroelektronike.

V Laboratoriju za tehnično kibernetiko, obdelovalne sisteme in računalniško tehnologijo(LAKOS) na Fakulteti za strojništvo so se z razvojem upravljalnih in krmilnih sistemov ukvarjali že sredi šestdesetih. Raziskovalno skupino laboratorija je takrat sestavil in vodil prof.dr.Janez Peklenik, ki je po izrednih uspehih v tujini postal tudi redni član in kasneje predsednik mednarodne organizacije CIRP in se je posvetil predvsem avtomatizaciji obdelovalnih sistemov in tehnični kibernetiki. Raziskovalna skupina je tesno sodelovala z industrijo in je na konkretnih praktičnih primerih v posameznih podjetijh poiskala najboljše in najcenejše načine za izvajanje tehnoloških postopkov. Pripravljali so nazorne seminarje na katerih so tudi drugim tehnologom in strokovnjakom v državi predstavili rezultate in recepte za izboljšanje proizvodnje. Poleg aplikativnih raziskav so v skupini izvajali tudi teoretične raziskave in predvsem vzgajali bodočo generacijo strokovnjakov, ki je nato v domači industriji poskušala zajeziti negativne trende in jo približati tehnološkemu nivoju razvitih držav. Za prenovo in izboljšanje proizvodnje v domačih podjetjih so raziskovalci morali opraviti mnogo kvalitetnega in zahtevnega dela. Med prvimi večjimi projekti je bila raziskava obdelovalnosti domačih materialov, saj je bil to velik problem v kovinskih in elektrotehničnih obratih pri nas. Velik del modernizacije v industriji pa je temeljil prav na uvajanju računalništva in računalniško krmiljenih obdelovalnih strojev(CNC) v proizvodnjo.

Fakulteta za strojništvo je zato leta 1972 najprej pridobila računalnik IBM 1130, ki je pripomogel k celi vrsti raziskovalnih nalog neposredno povezanih z industrijo. Računalnik je bil posebej prilagojen za krmiljenje in upravljanje procesov, vključeval pa je tudi enoti za luknjane kartice in trakove, risalnik in tiskalnik. Začeli so razvijati splošno dostopno knjižnico programov in uvajati uporabo računalnika v študij. V enem letu se je dela z računalnikom in programiranja izučilo že 45 sodelavcev fakultete in podiplomskih študentov, veliko večino računalniškega časa pa so uporabili doktoranti za delo na raziskovalnih nalogah. S pomočjo računalnika so lahko na podlagi podatkov pridobljenih s sistematičnimi raziskavami začeli ustvarjati bazo podatkov, ki je predstavljala temelj za uvajanje računalniško upravljane proizvodnje v naših podjetjih. Računalniški center na fakulteti je vprvi vrsti služil raziskovalnemu in razvojnemu delu v okviru študijskih programov, pa izvajanju eksperimentov posameznih laboratorijev in direktnemu krmiljenju obdelovalnih strojev, ter pedagoškemu in administrativnemu delu. Njihov IBM 1130 je bil tudi oddaljeno povezan na veliki računalnik CDC Cyber 72, ki je bil tega leta nameščen v Republiškem računskem centru(RRC). Na fakulteti so nato kupili še poseben procesni računalnik IBM System 7 za delo v realnem času, za reševanje bolj zahtevnih nalog pa sistem analognih računalnikov Aritma MEDA 41T.

IBM System 7 je zabeležene analogne in digitalne vrednosti posredoval naprej na računalnik IBM 1130, kjer so se ti hranili in obdelovali. Tu so tudi sestavljali programe za procesni računalnik, večinoma v višjih jezikih Fortran, Algol in Basic ali pa v zbirnem jeziku. To je bil v tem času običajen postopek, ker so bili procesni računalniki predvsem prilagojeni za izvajanje programa in njegovo prilagajanje v realnem času glede na parametre procesa, ki so jih beležili prek mnogih vhodnih kanalov. Možnih je bilo več načinov računalniškega vodenja. Pri najprimitivnejšem sistemu je bil računalnik uporabljen le kot zbiralec podatkov, pri najpopolnejšem sistemu, pa je računalnik dejansko sproti vodil in kontroliral celoten proces oziroma vse posamezne tehnološke faze. Sistem analognih računalnikov Aritma MEDA 41T je bil sestavljen iz treh medsbojno povezanih enot, ki so lahko obratovale v več različnih načinih pri reševanju posameznih ali skupnega problema. Enoti A in B sta bili izdelani v tranzistorski tehniki, enota C pa že v tehniki integriranih vezij. Vsaka izmed enot je bila grajena modularno in je omogočala prilagajanje glede na reševani problem. Enota C je imela za razliko od ostalih dveh tudi vzporedni digitalni logični del in je bila zato lahko uporabljena kot logični simulator. Kot izhodne enote je sistem poleg vgrajenega kazalčnega inštrumenta z več območji in digitalnega inštrumenta vključeval še oscilograf in registrirni inštrument z možnostjo zvezne in točkovne registracije.