воскресенье, 24 января 2016 г.

8. Волоконная оптика - прикольное изобретение человечества. часть 8

Продолжаем неспешный разговор про волоконную оптику.
В этой части расскажу о своем опыте, как учился управлять машинами и стал с некоторыми из них на "ты".

Волоконная оптика

Каждому "проснувшемуся" творцу должна быть известна мудрость "о маленьких шагах".

О пользе данной мудрости есть множество статей, когда надо делать ровно столько, сколько надо для неоспоримой победы, а попытка сделать сверх меры - это зло, равносильное поражению.

Разберем мудрость. Для этого вспомним сначала свои собственные некоторые ощущения по поводу продвижения вперед на примере работы.
Когда же у вас наступает охлаждение интереса к работе? Думаю, что скука приходит не в случае непонятности исполняемых процессов, а в случае "если не получается" понять работу и не удается подзаработать (лучше ведь понять и подзаработать).

И прибавим к возникшим ощущениям зря потраченного времени теорию "малых дел", когда "курочка по зёрнышку" - нищему рубаха (каламбурчик).

В результате сложения "курочки" с "пониманием" получится мудрость о маленьких шагах.

Подозреваю, однако, что вы не совсем еще поняли, о чем веду речь. Поэтому продолжу расшифровывать и ниже расскажу для наглядности про свой собственный опыт применения данной мудрости.

Внимание, применяю образное мышление - не надо с первого урока на льду пытаться делать "тройной тулуп". Будет больно. Осваивайте мастерство понятными малыми частями до совершенства - получите постоянную радость от маленьких побед и будет успех без боли. Просто не ленитесь и не застаивайтесь на месте.

А теперь представьте, что вам надо внедриться естественным образом на охраняемый объект, незаметно изучить его и внести изменения, которые помогут перехватить управление. При этом, в случае обнаружения интереса с вашей стороны (необъяснимого и сверх меры), вам грозит неизвестное наказание. К тому же вам есть, что терять. И союзников надо вербовать из рядов противников. Практически я пересказал задание Штирлица.

Штирлиц и волокно

Это начальное условие карьериста, которое в реальности таким было и у меня, хотя тогда оно таким штирлицким мною не воспринималось. Это сейчас я понимаю немного больше, чем тогда. А в то время мною двигал почти исключительно интерес к новому.
И если некоторые подумают, что я занимался авантюризмом ради денег, то будут только отчасти правы. Зарплата в сфере производства волоконной оптики тогда и так была довольно высокая и от перемены мест на карьерной лестнице завода слабо зависела.
Почет и уважение присутствовали, конечно. Как-никак, а это космические технологии и имелся интерес ВПК (военно-промышленный комплекс). Достаточно сказать, что к нам неоднократно приезжали "высокие гости".

кабель
Волоконно-оптический кабель

Ну так вот какая моя история.
Была закуплена в Великобритании за очень большие деньги и установлена на заводе при НИИЭС линия по производству кабелей для телефонных линий. По контракту, насколько я знаю, она не могла быть изменена и должна была производить под присмотром англичан эти самые волоконно-оптические кабели для телефонии. Инженеры из "туманного Альбиона" следили за соблюдением технологии производства.
На самом деле это была продукция двойного назначения, так как могла применяться в военном деле. В частности, на самолетах можно было заменить медные кабели на волокно. А это, с учетом веса меди и большого количества кабелей, значительно облегчало вес самолета. К тому же уменьшался риск короткого замыкания и пожара от этого. Те же самые преимущества могли быть и в космосе.
На картинке ниже расположение кабелей в самолете.

кабели в самолете

Однако хитрые англичане предоставили технологию, по которой качество волокна было слабовато. А наши научные работники, которые имелись на НИИЭСе, были в основном теоретиками, хромали в компьютерной грамотности и владели только начальными теориями производства оптоволокна, хотя регулярно читали зарубежную литературу на эти темы. Не все, конечно же, были полными профанами в производстве. Имелись и специалисты, но узкого профиля.
Объясню - многие научные работники вели собственные темы и не желали поддерживать что-то другое. Была у них большая личная озабоченность - публиковаться, защищать диссертации и продвигать собственное имя. Для этого у них существовали маленькие лаборатории с экспериментальным оборудованием. Таким образом массовое производство воспринималось ими как ненужная нагрузка. Кабинетные работники мне мало помогали по их собственному желанию. Поэтому приходилось буквально вытаскивать из них необходимые знания.


кабинетные работники
Типичные кабинетные работники

Получалось так, что вокруг этой "элитной" английской линии сформировался костяк "элитной обслуги" под руководством научных работников. Своеобразная охрана, которая во всем слушалась англичан. Со своей фиксированной зарплатой обслуге было мало интересно производство на этой линии. Гораздо интереснее было общение с англичанами и обсуждение своих научных тем. Хотя "надсмотрщики" получали деньги не за присмотр за линией, а за будущее внедрение новых технологий на ней.

Вот таким образом и протекала работа. Рабочие делали дело, станки регулярно проверялись. Всё шло своим чередом, пока я не доказал, что на старых советских станках можно делать в разы лучше волокно. К тому времени по контракту английская линия полностью перешла от англичан в руки нашего обслуживающего персонала. Никто ничего менять в технологии не хотел, да и не знал как.
"Научные руководители" стали избегать появляться во избежание текущих вопросов производства. А непосредственное руководство на линии оказалось мало компетентным в науке. Примерно в этот момент мне и предложили изменить ситуацию на этой линии, как оправдавшему доверие на старых станках.

заслужите похвалу


Влезание в новую шкуру без конфликтов не обошлось. Однако мне всё же удалось быстро всё поменять в лучшую сторону и на новом участке. В итоге я уже стал технологом цеха. А получилось быстро наладить дела благодаря предыдущему заделу, о чем я расскажу ниже.

Вот теперь самое время поведатьо том, как я освоил компьютер. Надо заметить, что это были одни из первых компьютеров на Земле, уже похожих на современные . Я изучал и советские, и импортные машинки, начиная с 286-х. На фото я и компьютер в районе 90-х годов. Программирую.


Виктор Мирошкин
Это я

А ниже компьютер с 286 процессором, так выглядело чудо техники. На нем уже можно было даже поиграть на работе в первые "стрелялки" и "пожиратели". А на 386 стало еще круче.

286 компьютер
286-ой компьютер

Вернусь немного назад.
Еще будучи простым оператором на производстве заготовок, я сначала работал на старых советских станках, а только потом попал на новые английские. И это случилось еще при наличии английской опеки над линией. Напомню для тех, кто предыдущие части не читал, что потом я ушел с английской линии, вернувшись к старым станкам, стал мастером смены на этом старом советском оборудовании. И только после достижения высоких результатов на старых станках получил в управление и английскую линию. Такой вот реализовался круговорот.

В качестве простого оператора я с обычным своим интересом стал изучать новые компьютеры, которые управляли станками. Это было совсем новое слово техники для всех людей.
Для этого в ночные смены (работали в три смены) я читал прилагаемую техническую литературу и тайком делал распечатки английских компьютерных программ, которые изучал дома. Думаю, что узнай про это англичане, я бы слетел оттуда очень быстро - они бы настояли, а наши научные надсмотрщики выполнили бы просьбу иностранцев, от греха подальше.

Однако простой читки литературы оказалось мало и пришлось подружиться с программистом. Он-то мне и помогал несколько раз выйти из плохих ситуаций без ущерба. Ведь я, как чайник, просто методом тыка несколько раз ломал программы и останавливал станки. Но я делал это всё же зная, что программист придет на помощь. Так оно и случалось.

чайник



В итоге я стал очень хорошо понимать все программы и устройство оборудования еще будучи фактически рабочим. Это настойчивое изучение помогло мне впоследствии успешно ремонтировать старые станки и получать зримые результаты вполне осознанно, а не методом тыка. Вот так одно вытекало из другого и помогало мне расти в глазах начальства.

Теперь подробнее приглядимся к моему изучению программирования и не забываем о "теории малых шагов".
Компьютер. Передо мной, казалось, был ящик с кнопками, который не понятно как управлял всеми процессами станка. Оператору надо было только вставить трубку, зажечь горелку и нажать кнопку "пуск". Далее требовались только визуальная слежка, небольшие манипуляции между этапами, и в конце следовала уборка станка.
А мне надо было всё управление понять. И не забывайте, что ни у кого еще не было компьютеров, не было windows, не было книг про компьютеры. Были только книги про языки "низкого уровня", то есть про машинные языки. Их я и купил для первого шага. Кстати, и их еще надо было поискать в книжных. Мне пришлось изрядно пошуровать по магазинам.

Книжки по машинному программированию читались сложно, потому что не было возможности проверить знания на практике. Но я всё же осилил первые две просто так, "всухую". Не помню уже названия, книжки где-то потерял. Это была первая победа на этом пути программиста. А в голове наконец-то начался процесс кристаллизации - я уже кое-что понимал.

Надо сказать, что "чайник" часто бросает изучение нового знания на второй стадии. Ознакомление осиливает, а вот на вникание в детали сил не хватает


qbasic
Фрагмент на языке Qbasic

Изучение языка начинается с зубрежки самых первых и важных слов. Я так и делал. Это была моя вторая победа - у меня появился запас слов языка программирования, чтобы можно было хоть как-то читать программы и понимать логику программиста.
Именно на этой стадии изучения я начал тайком распечатывать первые попавшиеся программы со станка и дома читал их. А на работе задавал вопросы знакомому программисту. И жутко ему надоел. Зато подружились.

Изо дня в день я читал программы и книжки в этой тематике. Пока не понял, что могу вмешиваться в процессы управления станком и начал это делать на работе. Причем стоял выбор - сообщить об этом программисту или сделать всё на свой страх и риск. Решил его не подставлять. И получил несколько аварийных ситуаций.
Но, к моему счастью, мой добрый знакомый программист поправлял ситуации простой "перезаливкой" всех программ по типу современной переустановки операционной системы. Для меня тогда это действо было темным лесом и вызывало восхищение.



Но темные времена в моей голове постепенно сменились на светлые - я уже мог осознанно и спокойно вмешиваться в рабочие процессы. Программирование стало мне гораздо более интересно, потому что получалось применять тут же на практике свои задумки.
Я завел свой диск со своими улучшенными программами и при работе применял не стандартные, вшитые в станок, а свои, улучшенные. Для этого каждый раз заменял имеющуюся в станке программу на свою, а в конце работы восстанавливал прежнюю, родную запись.

Англичане и не подозревали о таких "диверсиях". А я регулярно просматривал все отчеты о своих заготовках на пункте контроля, делал записи, читал всю литературу о волоконной оптике и уже, получалось, вел собственные научные исследования. При этом я учился в институте, но всё еще был рабочим.
Коллеги страшно удивлялись тому, что я записался в научную (!) библиотеку НИИЭСа и требовал себе все материалы про оптику из мировых журналов, которые попадали к ним. А прикрытием мне служило обучение в институте - я объяснял, что это необходимо для обучения на курсе в институте.
 
книжка по оптике
Одна из книг, которые я покупал тогда

К тому же я ходил по лабораториям и подглядывал за процессами в них. Кажется, все лаборатории похожи друг на друга, и выглядят они примерно так, как на нижнем фото.


обычная лаборатория
Пример лаборатории

В итоге, по мнению начальства, меня просто нельзя было уже не назначить мастером на свободную вакансию. Хотя бы и на старые станки. Инициативно же выглядел выскочка. :)

На этом месте можно немного углубиться в примеры конкретного программирования.
Сообщу, что у меня существует правило - всячески избегать "метод тыка", то есть стараться избегать случайного результата. Это правило родилось эмпирически, то есть оно выстрадано.
И в программировании я использую то же самое правило.

Но когда-то я еще не совсем придерживался этого правила - вначале просто писал программы и не особо заботился об аварийном прерывании процесса. И жизнь научила, что самое главное в исследованиях и программировании - это выход, а не вход.

Если нет вариантов выхода при аварии - жди беды в самом непредсказуемом виде.


пирометр
На картинке выше ПИРОМЕТР для измерения температуры дистанционно.

Представьте, например, что созданная вами программа задала температуру горелки в 1750 градусов, а пирометр (прибор для дистанционного снятия температуры) сбился в сторону от точки нагрева трубы или нагреваемая трубка почему-то вообще отвалилась.

Когда измеряемая точка разогрева не в фокусе или отсутствует вовсе, программа увидит падение величины температуры и будет пытаться поддать газку.
В результате мощный огонь будет либо ломать-пережигать трубку, либо, при отвалившейся трубе, вхолостую будет греть помещение.

Вот такая засада получается. Можно, конечно, вместо контроля температуры программно задавать расход кислорода и водорода на горелку, но все трубки чуть-чуть разные по толщине стенок и диаметру, поэтому может не хватить температуры для реакции. Тоже засада - будет непроплав и в итоге появятся пузыри, разрушающие заготовку.

Вот примерно с такими же задачами на каждом шагу и приходилось мне сталкиваться.
Кстати, из выше предложенной к рассмотрению ситуации выйти просто. Если вы не смогли еще додуматься, я подскажу:

Надо сделать в программе, чтобы на первый тестовый проход горелки был минимальный, постоянный расход газов на горелку. Скорость горелки тоже тестовая, то есть всегда одинаковая для каждой трубки. Пирометр посмотрит температуру, и по этому параметру можно будет программно высчитать необходимые расходы газов на горелку для этой конкретной кварцевой трубки.
Остается только не забыть в начале процесса проверить положение пирометра и, если надо, поправить его поточнее - от точности его установки зависит точность всей работы.

Поправочка.
Человеческий фактор пока еще никто не отменял, поэтому всё равно погрешности оставались.
И в программе надо было поставить как можно больше условий для спокойного прерывания процесса из-за ошибок оператора. Этим я тоже занимался.


В конце этой части напомню неоспоримый факт - не зная автомобиля, можно на нем ездить, но каждый непонятный звук будет пугать. Зато знающий машину будет спокоен, уверен и, значит, более успешен на дороге, так как не будет боязливо отвлекаться на предательски непонятные шумы.

машинолёт
Нечто загадочное


Поэтому стремитесь понимать то, что вы используете - вам же будет лучше.

На этом часть заканчивается. Я нарочно не прикладываю примеры программирования. Однако подскажу, что языков программирования много, а логика программирования у всех одна - понятность и простота на первом месте. Всё сложное слабее простого.

Не исключаю, что позже буду писать и о создании программ.

И в заключение небольшой ролик о производстве волоконно-оптических кабелей




Благодарю за внимание.
С уважением, Виктор Мирошкин