Фортран-Минск

Фортран-Минск — это советская автоматизированная система управления (АСУ) для предприятий с непрерывным характером производства, разработанная в 1960-х годах на базе вычислительной машины «Минск-22». Система представляла собой один из первых в СССР проектов по внедрению кибернетических методов управления в промышленности, сочетавший в себе специализированное математическое обеспечение и технические средства сбора и обработки данных.

История создания

Разработка системы «Фортран-Минск» велась в Институте кибернетики Академии наук Украинской ССР (ныне Институт кибернетики имени В. М. Глушкова) под руководством академика Виктора Михайловича Глушкова. Работы начались в 1963 году и были завершены в 1966 году. Основной целью проекта было создание типовой АСУ, пригодной для внедрения на предприятиях химической, нефтехимической, металлургической и других отраслей промышленности, где технологические процессы носят непрерывный характер.

Название системы происходит от сочетания названия языка программирования FORTRAN (использовавшегося для написания управляющих программ) и названия ЭВМ «Минск-22», на базе которой она функционировала. В советской транскрипции слово «Фортран» писалось через «о» — «Фортран», что и закрепилось в официальном наименовании.

Архитектура и технические характеристики

Система «Фортран-Минск» строилась по централизованному принципу: все данные стекались на главную вычислительную машину — ЭВМ «Минск-22» (позже — «Минск-32»). Техническая база включала:

• Вычислительный комплекс: одна или несколько ЭВМ «Минск-22» с оперативной памятью на ферритовых сердечниках объёмом до 32 768 37-разрядных слов.
• Периферийное оборудование: устройства ввода/вывода на перфоленте (ФС-1501, ПЛ-150), алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦПУ), а также специализированные датчики и преобразователи сигналов.
• Каналы связи: использовались стандартные телефонные линии и телетайпные каналы для передачи данных с удалённых цехов и участков.

Система работала в режиме пакетной обработки данных. Ввод информации осуществлялся операторами с перфолент, а результаты расчётов выдавались в виде таблиц и отчётов на печать. Реального времени в современном понимании система не обеспечивала — задержка между сбором данных и получением управляющих решений составляла от нескольких часов до суток.

Математическое обеспечение

Программное обеспечение «Фортран-Минск» было написано на языке FORTRAN-II (с некоторыми расширениями для работы с периферией). Основу математического обеспечения составляли:

• Модули сбора и первичной обработки данных: программы, принимающие сигналы от датчиков (температура, давление, расход сырья) и преобразующие их в стандартные единицы измерения.
• Модули расчёта материальных и тепловых балансов: алгоритмы, позволяющие вычислять оптимальные режимы работы технологических агрегатов (реакторов, колонн, печей) на основе текущих показателей.
• Модули планирования производства: программы, составляющие суточные и сменные задания на основе заказов, наличия сырья и состояния оборудования.
• Модули учёта и отчётности: автоматизированное формирование сменных рапортов, ведомостей расхода материалов и готовой продукции.

Важной особенностью было использование методов линейного программирования для оптимизации загрузки оборудования и минимизации издержек. Внедрение «Фортран-Минск» позволяло сократить время на расчёт плановых заданий с нескольких дней до нескольких часов.

Внедрение и эксплуатация

Первое промышленное внедрение системы «Фортран-Минск» состоялось в 1966 году на Киевском заводе химического волокна (ныне — ОАО «Киевхимволокно»). Впоследствии система была установлена более чем на 20 предприятиях СССР, включая:

• Днепродзержинский азотно-туковый завод (Украина)
• Лисичанский нефтеперерабатывающий завод (Украина)
• Салаватский нефтехимический комбинат (Башкирия)
• Уфимский нефтеперерабатывающий завод (Башкирия)
• Череповецкий металлургический комбинат (Россия)

Внедрение системы сопровождалось значительными организационными трудностями. Требовалась переподготовка персонала, создание диспетчерских служб, изменение документооборота. На многих предприятиях система работала в режиме «советчика» — выдавала рекомендации, которые диспетчер мог принять или отклонить.

Значение и влияние

«Фортран-Минск» стала одной из первых в СССР систем, реализовавших идеи кибернетики в управлении производством. Она продемонстрировала возможность автоматизации не только учёта, но и планирования и оптимизации. Опыт, полученный при её разработке и внедрении, был использован при создании более совершенных АСУ, таких как АСУ «Луч» (для химической промышленности) и АСУ «Квант» (для металлургии).

Система также способствовала популяризации языка FORTRAN в СССР. Многие советские инженеры и программисты впервые познакомились с этим языком именно при работе с «Фортран-Минск».

Критика и ограничения

Основные недостатки системы «Фортран-Минск» были связаны с ограниченными возможностями аппаратной базы:

• Низкая производительность: ЭВМ «Минск-22» выполняла около 5–10 тысяч операций в секунду, что было недостаточно для расчёта сложных оптимизационных задач в реальном времени.
• Ненадёжность каналов связи: телефонные линии часто давали сбои, что приводило к потере данных.
• Сложность эксплуатации: для обслуживания системы требовался штат квалифицированных программистов и инженеров, что было дефицитом в 1960-е годы.
• Отсутствие обратной связи: система не могла автоматически корректировать технологический процесс — все изменения вносились вручную операторами.

Тем не менее, для своего времени «Фортран-Минск» была передовой разработкой, заложившей основы для последующей автоматизации управления в советской промышленности.

Источники

1. Глушков В. М. Введение в АСУ. — Киев: Техніка, 1972.
2. Малиновский Б. Н. История вычислительной техники в лицах. — Киев: Фирма «КИТ», 1995.
3. Дорофеев В. А. Автоматизированные системы управления предприятиями. — М.: Энергия, 1970.
4. Шура-Бура М. Р. (ред.) Система «Фортран-Минск». — Киев: Институт кибернетики АН УССР, 1967.
5. Журнал «Управляющие системы и машины» (УСиМ), 1968, № 2.