Джеймс об инженерах

Непонимание происходящего делает нас несчастными. Присоединяйтесь к Джеймсу и наслаждайтесь чудесами современной инженерной мысли.

Пришлось мне тут покупать новый тормозной суппорт для одного из моих автомобилей. Я заказал его по Интернету, он пришел на почту, я привез его в гараж, и он сразу встал на место – на свои два болта.

Ничего удивительного. Автомобиль – старый 911-й, а суппорт был для 911-й модели именно этого года, так что деталь, естественно, должна была подойти.

Но в то же время это совершенно удивительно. По крайней мере, я так считаю и думаю, что вы со мной согласитесь. Ведь если бы это не было естественно, автомобиль могли бы купить только настоящие богачи.

Любой, кто хоть раз в жизни возился с железками, знает, что теоретически 10-миллиметровый штырь в 10-миллиметровое отверстие не входит. Или дырка должна быть больше, или штырек тоньше. А лучше и то, и другое. Но насколько? Чуть-чуть уменьшить одно, увеличить другое – и они совпадут.

Но в реальности “ровно 10 мм” не бывает: это всегда 10 мм плюс-минус сколько-то. Так что отверстие на самом деле может быть 10,03 мм, а штырь – 9,92 мм, и они совпадут. Но может быть и наоборот, и тогда ничего не получится.

А что если нужно просверлить 1000 дырочек и выточить 1000 штырьков так, чтобы любой из них входил в любое из отверстий? Нужна система, контролирующая максимальные и минимальные размеры деталей, продиктованная точностью методов производства и измерения. То есть система погрешностей и припусков или, на языке конструкторского бюро, “допусков и посадок”.

Погрешность у открывалки, например, может быть большой, и она все равно будет открывать. Погрешности у топливного насоса высокого давления должны быть маленькими, чтобы он хоть как-то делал свою работу. В первом случае погрешности измеряются десятыми долями миллиметра (если это дорогая открывалка премиум-класса), а во втором – микронами.

Как же я это люблю!

Система допусков и посадок дает производству независимость. Люди, подгоняющие штырьки к отверстиям, больше не нужны. Теперь все штырьки может выточить рабочий в Шанхае, а рабочий в Ботсване – просверлить все отверстия, не сомневаясь, что все подойдет. Это основа массового производства машин – жаль, что не кур и не пирогов с грибами.

Идея очень простая, но понадобилось много времени, чтобы ее отладить. Возникли допуски и посадки в часовом и ружейном деле. Понятно, почему. И того, и другого всегда требовалось много. А ломалось все это часто: ружейные курки скалывались, а часовые анкеры стачивались.

Пока культуры взаимозамены не было, новый курок к револьверу нужно было подгонять, подтачивая его. Курок массового производства просто вставал на место. Вот и все.

Самые первые автомобили делались как кремневые ружья и были совершенно разными, хоть и выглядели одинаково. Каждая деталь должна была подгоняться …э-э-э… подгонщиком, который стачивал металл, как в нашем первом примере со штырьком и дыркой. Эти машины были чудовищно дорогими – и при покупке, и в обслуживании.

Только Генри Лиланд на Cadillac впервые продемонстрировал, что систему допусков и посадок можно применить к двигателям внутреннего сгорания и другим узлам, и что всю работу по подгонке можно вместо сборки сделать еще на этапе производства деталей. Генри Форд (эти двое были знакомы) смог разработать конвейерную линию и собирать автомобили все более сложные и надежные, при этом снижая их цену. Ура!

Поэтому меня раздражают люди, которые жалуются, что автомобили дороги. На самом деле, они очень подешевели. В самом дешевом автомобиле аккумулировано столько конструкторского и производственного опыта, что одному человеку этого не объять. Я думаю, на одну спиральную шестерню опыта и знаний ушло больше, чем нужно для строительства целого дома (что по сравнению с автопроизводством – первобытный процесс).

Думаю, то, что такая сложная вещь, как автомобиль, доступна простым людям, – одно из величайших достижений человечества. Можно считать его следствием повышения уровня жизни и относительной дешевизны батончиков Mars. Но произошло это в основном потому, что суппорт 911-го встает на место как влитой.

Разве это не восхитительно?

Что скажете?

Комментировать 0