Развитие направления автоматизации проектирования средств ВТ на Казанском заводе ЭВМ

Якимов И.М., Бадрутдинова М.Ш.

При создании универсальных ЭВМ I-го и II-го поколений в нашей стране системы автоматизированного проектирования (САПР) не применялись. Имелись лишь отдельные, не связанные между собой программы, чаще всего расчётного характера. Значительное усложнение вычислительной техники, связанное с переходом к III-му поколению ЭВМ, потребовало кардинального изменения процесса проектирования и производства вычислительной техники с переходом к повсеместному использованию САПР.

Директор завода В.Н. Иванов понимал необходимость ускоренного развития на заводе САПР и невозможность оставаться передовым предприятием без её наличия. Для организации работ по САПР по инициативе В.Н. Иванова в СКБ завода в начале 1974 года был приглашён к.т.н. И.М. Якимов, организовавший в СКБ отдел по автоматизации проектирования.

Следует отметить, что ещё раньше в СКБ была разработана система автоматизированного проектирования проводного монтажа панелей и рам ЭВМ и автоматизированная система технологического процесса (АСУТП) бездефектного проводного монтажа. АСУТП была создана по инициативе заместителя главного инженера СКБ Г.Н. Матвеева Непосредственный руководитель разработки аппаратного обеспечения АСУТП – начальник КБ СКБ В.М. Платонова, руководитель разработки программного обеспечения САПР и АСУТП Л.М. Шаймарданова.

Отдел был создан в период, когда в сжатые сроки интенсивно шло проектирование ЕС-1033 и времени на «раскачку» фактически не было, поэтому на отдел были возложены работы по созданию программ для тестирования ТЭЗ и проектированию проводного монтажа. Развитие работ по САПР было всесторонне поддержано главным конструктором ЕС-1033 В.М. Гусевым. Работами по проектированию тестов для ЕС-1033 руководил Е.И. Дудулин. Достоверность проверки ТЭЗов разработанными тестами составила более 90%, что является очень хорошим результатом, так как электрические схемы ТЭЗ ЕС-1033 были повышенной сложности по сравнению с другими ЭВМ Единой системы.

Параллельно с работами по ЕС-1033 проводились работы по автоматизированному проектированию двухсторонних печатных плат и проводного монтажа для программно-технического комплекса (ПТК) «Барс», разработанного институтом кибернетики им. В.М. Глушкова. ПТК «Барс» предназначен для управления удалёнными терминалами в ЭВМ. Руководитель работ по ПТК «Барс» в Казани - начальник КБ М.Ш. Бадрутдинова оказала серьёзную помощь в освоении САПР и внедрению результатов автоматизированного проектирования в производство конкретного изделия. Работами по проектированию двухсторонних печатных плат для ПТК «Барс» руководил инженер-конструктор В.Ш. Мухамеджанов.

Основной состав разработчиков составили молодые специалисты, окончившие КАИ и КГУ. Начальниками КБ были приглашены высококвалифицированные специалисты - разработчики АСУ из ГНИПИ ВТ - А.С. Краснова, Е.И. Дудулин и Н.В. Архипова

Часть сотрудников была направлена для обучения и совместной работы по созданию Единой системы автоматизации проектирования электронной вычислительной техники (ЕСАП ЭВТ) в отделение автоматизации проектирования НИЦЭВТ, возглавляемое А.И. Лазаревым. Существенную роль в подготовке казанских специалистов оказали: главный инженер отделения В.П. Горелов, начальник отдела О.Ф. Мясин, ведущий инженер А.В. Шмид (позднее начальник отделения). Тесное сотрудничество с НИЦЭВТом позволило освоить и успешно использовать на заводе две системы по автоматизированному проектированию тестов ТЭЗ.

Первая освоенная система, построенная на основе метода генерации случайных тестов, разработана под руководством Шмида А.В. Вторая, построенная на основе регулярного метода, разработана под руководством Матюхина Б.Н. Внедрённая на заводе автоматизированная система проектирования многослойных печатных плат разработана под руководством Гинзбурга Д.В. В рамках распределения работ по созданию ЕСАП ЭВТ представитель казанского завода ЭВМ И.М. Якимов приказом по Министерству радиопромышленности СССР назначен главным конструктором ЕСАП ЭВТ по конструктиву «стойка-устройство».

Теснейшие связи КЗ ЭВМ установил с КАИ и КГУ - с КАИ были установлены с проректором по учебной работе, профессором Ожигановым и заведующим кафедрой ЭВМ профессором В.А. Песошиным - разработчиком устройства генерации случайных чисел ЕС-6903, одной из функций которого был контроль ТЭЗ на основе метода генерации случайных тестов. Доцент кафедры КИПЭВА А.В. Подшивалин руководил работами по подсистеме тепловых расчётов.

В КГУ распределением молодых специалистов для КЗ ЭВМ руководили декан факультета ВМК профессор А.В. Сульдин и заместитель декана доцент О.Б. Соколов. Разработкой подсистемы тепловых расчётов руководили доценты (позднее профессоры) А.Н. Соломатин и В.А. Чугунов.

Эти контакты позволили в кратчайшие сроки создать подразделение САПР и за восемь лет довести его численность до 100 человек.

В 1975 году был заключён договор по разработке программного обеспечения САПР с МВТУ им. Н.Э. Баумана. На завод были направлены три выпускника МВТУ, а в дальнейшем пять сотрудников завода закончили аспирантуру в МВТУ и защитили кандидатские диссертации - П.А. Зиновьев, Н.С. Киселёв, В.А. Руденко, Э.Т. Емелеев, М.И. Кошкин. Существенный вклад в подготовку кадров по САПР внесли профессоры МВТУ И.П. Норенков по логическому и электрическому проектированию схем и В.А. Овчинников по компоновке ТЭЗ и панелей ЭВМ.

Через восемь лет с основания подразделения САПР на заводе имелась мощная ЕСАП К с информационным обеспечением, построенным на базе данных «ОКА» и набором подсистем собственной разработки и заимствованных в НИЦЭВТ:

1. Проектирования двусторонних и многослойных печатных план ТЭЗ
2. Проектирования тестов ТЭЗ
3. Размещения микросхем в ТЭЗах
4. Компоновки ТЭЗ и панелей
5. Проектирования микропрограмм
6. Сопровождения средств вычислительной техники в производстве и у пользователей
7. Моделирования специализированных ТЭЗ
8. Тепловых расчётов
9. Анализа прочности конструкций
10. Функционального и логического проектирования БИС.

Подсистема функционального и логического моделирования БИС, разработанная под руководством КБ Н.С. Киселева, была успешно использована при проектировании партии из 12 БИС объёмом до 10000 элементов на один кристалл. Проектируемые БИСы покрыли все логические потребности ЭВМ ЕС-1033. Большую заинтересованность и личное участие в этих работах проявили главный конструктор ЭВМ В.Ф. Гусев и главный конструктор БИС М.З. Шагивалеев.

По набору подсистем ЕСАП К, как минимум, не уступала ЕСАП НИЦЭВТ и ЕСАП М Минского НИИ ЭВМ. Существенным достоинством ЕСАП К является обеспечение применения результатов автоматизированного проектирования непосредственно в АСУ ТП цехов и стендовой аппаратуры завода. Особенность ЕСАП К - наличие подсистемы сопровождения средств вычислительной техники в производстве и у заказчиков. Средства вычислительной техники выпускались на заводе партиями и была необходимость хранить конструкторскую документацию по каждой партии. Это обеспечивало возможность проведения «нулевых» доработок, которые необходимо вносить во все ранее выпущенные изделия.

Наличие такой мощной САПР, подтвержденной успешным проектированием и производством ЕС-1033, позволяло заводу рассчитывать на самостоятельную разработку следующей ЭВМ, но это предложение завода было отклонено и вместо было предложено разработать терминальную ЭВМ ЕС-1007, процессор телеобработки данных ЕС-8375 и сетевой микропроцессорный адаптер ЕС-8170. Это были последние разработки средств вычислительной техники заводом, при проектировании которых свыше 95% конструкторской документации получено с помощью ЕСАП К.

В дальнейшем основными определяющими изделиями завода стали разработанные ЕрНИИММ ЕС-1045 и ЕС-1046. Своевременность организации службы САПР полностью подтвердилось при организации производства ЭВМ ЕС-1045 и ЕС-1046, при проектировании которых с помощью системы «Автопроект» было получено свыше 90% конструкторской документации. Сопровождать производство этих ЭВМ без САПР было просто невозможно. Поэтому было организовано подразделение в системе «Автопроект», возглавляемое А.С. Красновой. Руководство организацией работ по производству ЕС-1045 и ЕС-1046 на заводе было возложено на подразделение завода, возглавляемое М.Ш. Батрутдиновой, которая внесла существенный вклад в освоение системы «Автопроект» и осуществляла координацию всех работ с ЕрНИИММ. Со стороны ЕрНИИММ наибольшую роль в сотрудничестве с заводом сыграли начальник отделения С.Г. Саркисян, Э.Т. Лазарян (тесты ТЭЗ), и С.Л. Амбарян (трассировка монтажа), Главный конструктор ЕС-1045 и ЕС-1046 А.Т. Кучукян.

При переходе производства от стендовой аппаратуры к АСУ ТП было организовано инженерное подразделение (Н.И. Лисина) для освоения и разработки пакетов прикладных программ ППП и АСУТП. Наиболее выдающихся результатов по разработке АСУТП и ППП достигли В.В. Девятков и В.И. Трегубов, защитившие кандидатские диссертации.

Работы завода по САПР и АСУ ТП неоднократно экспонировались на ВДНХ СССР и получили высокую оценку, а авторы работ награждены медалями ВДНХ. Сотрудники завода регулярно выступали на республиканских и всесоюзных конференциях и публиковали свои работы в научных журналах.

Об авторе: к.т.н., Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева
АО «АйСиЭл – КПО ВС», директор музея «История вычислительной техники в Казани», Казань
Материалы международной конференции Sorucom 2017
Помещена в музей с разрешения авторов 18 января 2019