Pierwsze maszyny cyfrowe i "mózgi elektronowe" w Zamechu (Narzędzia pracy zamechowskich konstruktorów, odc. 2)
W pierwszym odcinku serii artykułów o narzędziach używanych przez zamechowskich konstruktorów przedstawiłem klasyczne przyrządy typu suwak logarytmiczny i arytmometr. Na przełomie lat 50. i 60. XX w. wraz ze wzrostem stopnia skomplikowania obliczeń technicznych przestały one wystarczać. Wkroczyły wówczas na scenę pierwsze komputery zwane „mózgami elektronowymi”. Ich zastosowanie umożliwiało przyspieszenie procesu obliczeń i zwiększenie ich precyzji. W dzisiejszym odcinku opowiem o zamechowskich komputerach lat 60. i 70. XX wieku.
Ówczesne kierownictwo Zamechu szybko dostrzegło nowe możliwości oferowane przez pojawiające się na Zachodzie pierwsze komputery, zwane w Polsce „mózgami elektronowymi”. Rozpoczęło starania o zakup pierwszej obliczeniowej maszyny cyfrowej. W oczekiwaniu na przydział przez Zjednoczenie Przemysłu Ciężkiego komputera rodzimej produkcji lub dewiz na zakup komputera zagranicznego (co wobec innych pilniejszych potrzeb kraju było bardzo trudne) przystąpiono w zakładzie do budowy zespołu matematyków i fizyków zdolnych do wdrożenia nowych technik obliczeniowych i rozpoczęcia obliczeń na komputerach zainstalowanych w innych ośrodkach.
Elliot 803B
W 1962 r. w Polsce dostępne były trzy maszyny cyfrowe (mc) Elliott 803B: w Instytucie Elektroniki w Międzylesiu oraz w Centralnym Biurze Konstrukcji Okrętów (CBKO) w Gdańsku i Gdyni. Z powodu braku własnych programistów opracowanie pierwszych pięciu programów w języku Mark 3 zlecono pracownikom Instytutu Elektroniki w Międzylesiu. Były to programy do obliczeń częstości giętnych i skrętnych drgań własnych oraz linii ugięcia wału turbozespołu, a także częstości drgań własnych i linii ugięcia rurek skraplacza powstałe podczas prac nad konstrukcją turbiny TK63. Pierwsze doświadczenia z wykorzystaniem maszyny cyfrowej pokazały, że efektem nie jest jedynie skrócenie czasu trwania obliczeń. Maszyna przede wszystkim zmieniła jakość projektowania, umożliwiając wielowariantowe obliczenia optymalizacyjne konstrukcji oraz wykonanie takich prac, których nie dałoby się zrealizować tradycyjnymi metodami.
W 1963 r. w zamechowskim Laboratorium Turbinowym powstała Sekcja Technik Numerycznych. Równolegle w Biurze Konstrukcyjnym w Dziale Obliczeń Konstrukcyjnych powstał zespół matematyków, których zadaniem miało być opracowywanie, przy współpracy z konstruktorami, programów w zakresie obliczeń termodynamicznych. W ten sposób w Zamechu zatrudnieni zostali matematycy: Maria Ślęzak, Krystyna i Stanisław Cejrowscy, Jerzy Jabłonka, małżeństwo Barbara i Michał Miłaszewscy, Mirosław Piotrowski, Jadwiga Mazur, Jerzy Wiecki oraz Ryszard Filcek i Janina Romaniak. Natychmiast podjęto prace nad automatyzacją obliczeń i w 1963 r. powstały pierwsze trzy programy na mc Elliott 803B.
Praca na komputerach Elliott 803B wymagała częstych wyjazdów do ośrodków obliczeniowych w Trójmieście i Międzylesiu, w których były zainstalowane. W pewny momencie uruchomiono dalekopisy do obsługi zdalnej, ale uciążliwych wyjazdów nie udało się uniknąć. Ich uciążliwość polegała na tym, że Zamech miał zarezerwowany dostęp do komputerów tylko w wyznaczone dni i tylko w godzinach popołudniowych. Powroty do Elbląga odbywały się więc nierzadko nocą. Ze względu na intensywność i uciążliwość wyjazdów zespół zamechowskich matematyków zaczął się wykruszać i w roku 1968 pozostało w nim już tylko sześć osób. W kolejnych latach starano się wzmocnić ten zespół i zatrudniono trzy nowe osoby: Marię Pazur, Sylwestera Świerczewskiego, Jana Stepaniaka i Jana Kamińskiego. W latach 1962–1970 zamechowscy matematycy opracowali na mc Elliott 803B łącznie ponad 60 programów komputerowych.
UMC-1
W połowie 1961 r. na rynku pojawił się długo oczekiwany pierwszy polski komputer UMC-1 (Uniwersalna Maszyna Cyfrowa) produkowany seryjnie przez ELWRO we Wrocławiu. Był to lampowy komputer pierwszej generacji opracowany w Zakładzie Konstrukcji Telekomunikacyjnych i Radiofonii Politechniki Warszawskiej. Wykonywał 100 operacji na sekundę. Komputer był wielkości szafy o wysokości ok. 2,5 m, co i tak było wówczas kompaktową konstrukcją. Zamech zakupił jeden z pierwszych egzemplarzy komputera UMC-1, który został uruchomiony na początku 1964 r. w pomieszczeniach Laboratorium Turbinowego na drugim piętrze budynku A10. Własny komputer UMC-1 miał zwiększyć dostępność do mocy obliczeniowej, zredukować koszty obliczeń oraz wyeliminować uciążliwe wyjazdy do Trójmiasta i Międzylesia.
W pierwszej kolejności przepisano z języka Elliott 803B na język UMC-1 (W-20) najważniejsze i najczęściej używane programy obliczeniowe. Opracowano wiele nowych programów i wykonano wiele ważnych obliczeń termodynamicznych, wytrzymałościowych i dynamicznych. W okresie od maja 1964 r. do maja 1965 r. na UMC-1 opracowano około 25 programów komputerowych. Szybko jednak okazało się, że na rosnące potrzeby Biura Konstrukcyjnego UMC-1 jest za wolna, a dodatkowo pojawiły się problemy eksploatacyjne. Usytuowanie tej maszyny na drugim piętrze budynku A10, przy ścianie nośnej z pracującą stale suwnicą powodowało częste rozregulowywanie jej najważniejszych elementów. Brak wentylacji skutkował wysoką temperaturą, dochodzącą nieraz do 30 stopni Celsjusza. Strojenie i testowanie maszyny trwało codziennie nawet kilka godzin, co zmniejszało jej efektywność. W międzyczasie okazało się też, że w Zamechu odeszli wszyscy programiści z pierwotnego składu Sekcji Technik Numerycznych przeszkolonego w języku programowania W-20 obowiązującego na UMC-1. W tych okolicznościach wznowiono wyjazdy do Trójmiasta i Międzylesia, by obliczenia ponownie wykonywać na zainstalowanych tam komputerach Elliott 803B.
ZOPI i Odra 1305
W 1971 r. na mocy zarządzenia Ministerstwa Przemysłu Ciężkiego w Zamechu powołano Zakładowy Ośrodek Przetwarzania Informacji (ZOPI). W jego skład weszły wszystkie jednostki organizacyjne Zamechu zajmujące się programowaniem komputerów i maszyny analityczno-liczących oraz przetwarzaniem danych. Zamech otrzymał wówczas przydział na komputer Odra 1305 produkcji wrocławskich zakładów Elwro. Komputer miał być dostarczony w 1973 r. W oczekiwaniu na jego dostawę rozpoczęto tworzenie oprogramowania i wykonywanie obliczeń w ośrodkach ETOB w Olsztynie, ZETO w Gdyni oraz w Ośrodku Obliczeniowym Instytutu Elektroniki w Międzylesiu. Przed zainstalowaniem w Zamechu maszyny Odra 1305 opracowano około 100 programów komputerowych do różnych obliczeń technicznych.
W 1974 r. w ramach centralizacji informatyki w ZOPI utworzono Pracownię Automatyzacji Prac Inżynierskich, do której przeszli wszyscy programiści zatrudnieni w Ośrodku Badawczym i Biurze Konstrukcyjnym: Jan Kamiński, Maria Ślęzak, Maria Pazur i Jadwiga Mazur. Kierownikiem nowej sekcji, która mieściła się na parterze zamechowskiego budynku A1, został Jan Kamiński. W sierpniu 1975 r. do sekcji dołączył Kazimierz Brejnak. Od tego momentu ZOPI realizowało zadania konstrukcyjne i obliczeniowe na rzecz Biura Konstrukcyjnego i Ośrodka Badawczego.
Po wielu perturbacjach inwestycyjnych i handlowych we wrześniu 1975 r. zakończono montaż komputera Odra 1305 w pomieszczeniach na parterze budynku A1. Z początkiem 1976 r. po zakończeniu testów komputer został oddany do eksploatacji. Maszyna miała pamięć operacyjną o pojemności 64 kB, którą w 1985 r. rozbudowano do 256 kB. Była wyposażona w sześć jednostek pamięci taśmowej, jeden moduł zewnętrznej pamięci bębnowej, czytnik kart perforowanych i drukarkę wierszową. Był to istotny krok jakościowy w szybkości obliczeń.
Po uruchomieniu Odry 1305 przeniesiono na nią wszystkie potrzebne programy realizowane do tej pory na innych komputerach. W tym celu przekodowano je na język Fortran. Jednym z nośników dla Odry 1305 były karty dziurkowane. Do wczytywania danych na te nośniki służyły urządzenia zwane dziurkarkami. Poprawność perforacji weryfikowano za pomocą sprawdzarki.
W 1984 r. zastąpiono dotychczasową pamięć komputera znacznie szybszymi urządzeniami nowszej generacji w postaci pamięci dyskowej i pamięci taśmowej, co wyraźnie skróciło czas obliczeń.
Odra 1305 pracowała w Zamechu do momentu zakupu i uruchomienia komputera IBM 370, co nastąpiło pod koniec lat 80. XX w. W latach 1972-1990 opracowano na nią łącznie 300 algorytmów komputerowych, w tym wiele nowych, opartych na dokładniejszych modelach obliczeniowych opracowanych w Biurze Konstrukcyjnym, jak również w innych ośrodkach na zlecenie Zamechu. Najbardziej twórczymi autorami algorytmów byli Maria Ślęzak, Maria Pazur, Jan Kamiński, Bolesław Łuniewicz, Stanisław Kucharski, Tomasz Warzecha, Krzysztof Kietliński, Edward Wróbel, Ryszard Łączkowski, Tadeusz Wróbel, Marian Kocząb, Sławomir Janecki i Andrzej Piechota. "Operatorami Odry 1305 na przestrzeni lat byli: Waldemar Adamowicz, Renata Prejna, Andrzej Zielinski, Zdzisław Antkiewicz, Jarosław Kumor, Stanisław Borzejewicz".
W następnym odcinku opowiem historię wykorzystania komputerów klasy IBM w Zamechu w latach 70. i 80. XX w.
Daniel Lewandowski
PS. Niniejszy artykuł powstał głównie w oparciu o materiały, jakie przekazał mi Pan Stanisław Kucharski. Serdecznie dziękuję! Dziękuję niezmiennie osobom, które nieprzerwanie przekazują mi ciekawe materiały i inspirują mnie do kontynuacji opowieści o Zamechu i jego ludziach. Zapraszam do współpracy i kontaktu pod adresem daniel.lewandowski1967@gmail.com
Do innych moich związanych tematycznie z Zamechem artykułów można dotrzeć wpisując w przeglądarce „zamech*portel”. Oto lista tych, które są najbardziej zbliżone do tematu niniejszego artykułu:
Narzędzia pracy zamechowskich konstruktorów (odc.1, Liczydła i kalkulatory)
Jak Zamech inspirował artystów. Grafiki Haliny Różewicz-Książkiewicz
Zamechowskie Biuro Konstrukcyjne Turbin Parowych
Zamechowskie „maluchy”, czyli turbiny napędowe i przemysłowe małej mocy
„Zamechowskie kolosy”, czyli turbiny mocy 25 i 50 MW
„Miss Zamechu”, czyli kariera zamechowskich „dwusetek”
„Trzy generacje zamechowskich turbin ciepłowniczych”
„Zamechowska przygoda z turbinami 120 MW”
„Zamechowska 360-tka i historia jednego czynu społecznego”
„Zamechowski Ośrodek Naukowo-Badawczy”
„Zamechowski niespełniony sen o atomie”
„Wspomnienie o Kamilu Czwiertni (1930-2022)”
Arcydzieła zamechowskiej pracowni modelarskiej
Jak Zamech budował „Dar Młodzieży”. Wspomnienie o Lechosławie Rutkowiaku
EFUK. Czy ktoś jeszcze pamięta?
STOP non stop, czyli 70 lat Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich w Elblągu
