Так ли прогрессивен технический прогресс?

Автор: Юрий Ревич

Опубликовано 15 апреля 2010 года

Ещё прошлым летом я наткнулся в восьмом номере журнала "Компоненты и технологии" на статью Владимира Гуревича "Цена прогресса". Непосредственным поводом для написания этой заметки послужила другая его статья, уже в февральском и мартовском номере того же издания за этот год, под названием "Проблема электромагнитных воздействий на микропроцессорные устройства релейной защиты". КиТ выкладывает в Сеть материалы с большим временным лагом, но все эти статьи доступны на сайте автора.

Попсовая автоматизация

По возможности кратко перескажу ряд доводов Гуревича своими словами. На ряде примеров из родной для него области электронных устройств промышленного назначения (устройств защиты, мощных зарядников, инверторов напряжения, источников вторичного электропитания) Гуревич довольно убедительно показывает не только совершенную избыточность применения в них современных решений на основе микроэлектронных схем, но и обращает внимание на ряд крупных недостатков таких решений. Так, при использовании импульсных источников питания вместо простых линейных растет уровень электромагнитных помех, вызывающих ложные срабатывания автоматики, а грамотно защищаться от них далеко не все разработчики систем умеют. При этом экономия энергии от более высокого КПД импульсников далеко не всегда имеет какое-то значение. Микросхемы вообще намного менее устойчивы к экстремальным нагрузкам, чем, скажем, электромеханические реле, а предлагаемые системы защиты изделий не обеспечивают должной стойкости и часто спроектированы без учёта реальных условий.

Плата релейной защиты REL136 фирмы АВВ (фото из статьи В. Гуревича)

Как утверждает Гуревич, микропроцессорные системы релейной защиты в электроэнергетике вообще ничего не добавили в плане функциональности, зато, мягко говоря, заметно дороже старых на электромеханических компонентах и дискретных элементах. При этом они менее надежны и более требовательны к квалификации проектировщика, монтажника и эксплутационщика. Плата микропроцессорного модуля защиты, которую он приводит в пример (см. рис), построена аж на 486-м процессоре, и по сложности, судя по приводимой им картинке, значительно превышает платы стандартных десктопов. В нескольких своих публикациях Гуревич ссылается на данные японских производителей, в которых показано, что в 53% процентах случаев отказ микропроцессорных реле обусловлен именно отказами микросхем – фактора, для традиционных изделий вообще отсутствующего. Отсюда, по словам Гуревича со ссылкой на зарубежные источники, "реле защиты на электронных элементах имеют втрое большую повреждаемость, чем электромеханические, а микропроцессорные – в 50 раз большую повреждаемость".

Есть и привходящие обстоятельства – установив навороченную защитную систему определённого производителя на электростанции, эксплуатационщики в дальнейшем крепко садятся на иглу поставок запасных компонентов от этого производителя. Это вместо той простой релейной системы, пригодной для наколеночного ремонта в течение пары часов, что до этого проработала на той же станции лет тридцать пять. Добавлю от себя: если вы думаете, что политика корпораций в отношении ремонта промышленных систем автоматики чем-то отличается от политики производителей домашних принтеров (когда дешевле и быстрее купить новый принтер взамен сломанного), то ошибаетесь. Электронная отрасль когда-то с восторгом приняла концепцию замены целых узлов вместо их ремонта, оценив открывающиеся бизнес-перспективы. Это при том, что ещё в самом начале, в 1960-е годы, изобретателям микросхемы пришлось выслушать немало критических замечаний от потенциальных заказчиков, никак не могущих воспринять идею о том, чтобы "выбрасывать изделие, в котором вышел из строя только один из многих элементов".

Серьёзных независимых оппонентов экстремальной точке зрения Гуревича я не нашёл (считать таковыми представителей западных производящих компаний не приходится). Зато наткнулся на подтверждение его точки зрения, причем, что удивительно, из уст производителя, правда, отечественного: генеральный директор Чебоксарского электроаппаратного завода Михаил Аркадьевич Шурдов выразился так: "можно вложить деньги в разумную замену парка релейной защиты и забыть о старении оборудования. Или на эти же средства приобрести МП-технику, и к старым проблемам добавятся новые".

На самом деле контрдоводы очевидны, но легко опровергаются. Возьмем дороговизну ремонта: ручной труд по монтажу-демонтажу отдельного компонента и в самом деле оказывается сильно дороже тупой замены целой платы, а в пределе – и всего изделия целиком. Только тут не учитывается временной фактор – чтобы срочно что-то починить, надо иметь запас этих плат под рукой, потому что заказывать их с доставкой из какой-нибудь Германии, когда дело грозит остановкой всего предприятия, будет явно некогда. И неизвестно ещё, каким при этом оказывается общий экономический эффект. Особенно с учётом случаев, когда новые технологии обеспечивают лишь бантики и рюшечки, ничего не добавляя к системе по существу.

То же самое, но в быту

Отвлечемся от столь занимающих Гуревича систем промышленной автоматики, и перейдем к бытовой области, взяв для примера банальные квартирные электросчетчики. Я изучил вопрос перехода к электронным разновидностям в связи с намечающейся модернизацией электропроводки в деревне, и выяснил для себя пару важных вещей. Одна из главных добавок в плане функциональности – возможность дистанционного снятия показаний, чтобы избавить вас от заполнения квитанции и заодно пресечь злоупотребления – практически не задействована (и не только для электросчетчиков). Хотя все производители счетчиков предлагают кучу вариантов для реализации телеметрии: с автономными каналами вроде CAN-интерфейса или обычного модема, с доставкой информации по силовым проводам, по мобильным каналам и т.п. И при этом заодно поставщики получают кучу преференций, вроде возможности дистанционного отключения злостных неплательщиков или своевременного обнаружения попыток обмана путём всяких хитрых подключений. А мне вот эта функция как раз крайне пригодилась бы, чтобы избежать постоянных конфликтов с местными сетями из-за несоблюдения гражданского законодательства, согласно которому я обязан платить ежемесячно, даже если отсутствую физически и электроэнергии не расходую.

Но никто не берётся организовать это дело в быту в сколько-нибудь значимых масштабах. И самый главный аргумент – ненадежность. Все просто – если телеметрия будет сбоить даже в одном случае из ста (что в таких масштабах и при таких расстояниях совсем не исключено – это всё-таки даже не завод с укомплектованной грамотными специалистами службой КИПиА), и из-за этого в каждом многоквартирном доме найдется пара-тройка незаслуженно обиженных, то бухгалтерия поставщика сама первой категорически потребует всё поотключать и вернуться к лапотной системе квитанций, заполняемых самими жильцами. Как бы такой возврат не был невыгоден начальству – расходы на разборки с недовольными всё равно перевесят преимущества.

Второе преимущество – реализация многотарифности. Реализована она в большинстве регионов России, но не находит существенную поддержку среди населения (в отличие от предприятий), отчасти потому, что многотарифные счетчики нужно, как правило, покупать самостоятельно. В среднем ночное потребление в быту составляет 30% от общего, и стоимость его на 30% меньше: итого экономия получается 10%. Одна только сложность освоения системы снятия показаний в многотарифных счетчиках в моих глазах не стоит сэкономленных в месяц четырех поездок на метро (которые притом начнут капать лишь года через полтора – с учётом стоимости счетчика), да и при желании эффекта этого легко достичь и переплюнуть обычными бабушкиными средствами экономии. На фоне всех остальных затрат на содержание квартиры я бы с удовольствием доплачивал эту сотню только за то, чтобы кто-то за меня эти показания снимал бы с обычных счетчиков, не то что с многотарифных.

Главный же аргумент против электронных счетчиков – общая ненадежность изделия. Они неустойчивы к перенапряжениям в сети – например, к близким ударам молнии, что у меня в деревне особенно актуально: два года назад от такого удара на расстоянии метров трёхсот от жилых домов у дочки пострадало зарядное устройство к ноутбуку, а многие соседи лишились разных предметов бытовой техники. Я лично, к счастью, обошелся парой сгоревших лампочек, но, судя по некоторым испытаниям, электронный счетчик такого издевательства бы не выдержал. Кроме того, высококлассные счетчики требуют более частой поверки (для счетчиков класса 1,0 – 10 лет, для обычных счетчиков класса 2,0 – 16 лет), в то время, как населения класс счетчика вообще никак не касается: вранье, говорят, происходит в пользу потребителя, но даже если это не так, то такой процент в общей сумме выплат совсем незаметен.

Говорят, что в Англии доля электронных счётчиков электроэнергии в начале тысячелетия достигла 95%, однако на сегодняшний день эта цифра уменьшилась до 65%. И тем не менее, я лично рискнул приобрести электронный счётчик – самый простой, с обычным декадным счётчиком вместо слепого ЖК-индикатора, к тому же имеющего способность отказывать на морозе. Причина проста, и, вероятно, для большинства людей неактуальна – электронный счетчик абсолютно бесшумный, в отличие от обычного индукционного. Я посмотрю, что из этого выйдет, но вам предлагаю сначала крепко подумать, если придётся менять счётчик.

Ну и что?

Так что, автор призывает остановить прогресс? Ничуть не бывало. Просто автоматизация, как заметил кто-то ещё давно, выгодна и удобна, когда её степень превышает некоторый порог: в противном случае она добавляет проблемы, а не решает их. Такое наблюдалось на ранней стадии внедрения компьютеров в офисную реальность – когда к тому же составу бухгалтерии приходилось ещё добавлять и новый отдел из высокооплачиваемых патлатых спецов по дорогостоящей вычислительной технике. Начальство задавалось вопросом – "а стоит ли?", и было абсолютно право. И только потом, по мере снижения стоимости техники и роста квалификации пользователей, стали возможны такие вещи, как удалённая работа одного бухгалтера сразу на несколько небольших компаний.

Пример очень удачного применения современных средств автоматизации – ввод в действие в начале 1970-х годов в СССР систем удаленной продажи билетов на поезда - "Экспресс" и на самолеты - "Сирена". Сегодняшние пассажиры едва ли представляют себе картину, которая творилась до внедрения этих систем: достаточно сказать, что купить обратный билет на поезд или самолет заранее из пункта отправления было практически невозможно, и гарантировать, что поехав куда-то, вы вернетесь обратно в срок, соответственно, тоже. Только с внедрением "Экспресса" и "Сирены" стали нормально функционировать многочисленные филиалы центральных касс и агентства вне самих вокзалов. По сравнению с этим широко рекламируемая ныне продажа билетов через Интернет – мелкая, и вполне второстепенная фича, странно только, что она внедряется с таким опозданием.

Пример очень неудачного использования потенциала информационных технологий – заложенная в наше законодательство необходимость непременного наличия бумажного договора на каждый чих. Регулярно меня пытаются заставить ежемесячно подписывать такие договора в каждом издании, с которым приходится сотрудничать (и каждый раз это успешно обходится путем выдачи доверенности на кого-то из сотрудников – успешно для меня, а не для лесов на планете). А текущая работа таких компаний, как, к примеру, брокерские или инвестиционные, состоит в непрерывном обеспечении бесперебойного функционирования "Почты России", DHL и "Pony Express" - для обмена этими самыми договорами.

Для того чтобы платить за автоматизацию увеличением расходов, необходимостью более квалифицированного обслуживания и риском получить менее надежную систему – надо быть точно уверенным, что вы получаете то, за что платите. Так случилось с сотовой связью – ее недостатки, включая большую цену, неповсеместность работы и непрерывные сбои (стоит зайти в лифт или оказаться под железной крышей), с лихвой окупаются её преимуществами. Но вот вам пример глупой избыточности: телефон для пожилых от Foresight Technologies (видео). Все задумано прекрасно, но зачем там FM-радио, которое легко включить случайно, установленная станция в нем не запоминается, и в довершение ко всему, по отзывам обозревателей, оно вообще не работает как надо даже при наличии антенны-гарнитуры (заодно представьте себе пенсионера с ушной гарнитурой)?

К сожалению, большинство производителей не без основания рассчитывает на то, что никто не захочет оказаться в поезде, уходящем в прошлое, и будет употреблять даже не очень нужное новое только из одного стремления казаться современным. Это в полной степени относится ко многим новинкам бытового сектора, но до публикаций Гуревича я полагал, что профессионалов заставить тупо следовать моде не так просто. Оказалось, я глубоко заблуждался.