Elwro część 2 – rusza produkcja seryjna

Choć maszyny Odra 1001 i Odra 1002 nie trafiły do produkcji seryjnej umożliwiły członkom zespołu konstruktorskiego Elwro nabycie nowych doświadczeń. Zespół konstruktorski ciągle skupiał się na udoskonaleniu maszyny i dążył do takich zmian konstrukcyjnych, by następny model maszyny cyfrowej zbudowany był już w oparciu o tranzystory produkcji krajowej oraz elementy, które gwarantowałyby większą niezawodność maszyny.

Także i dyrekcja zakładów Elwro wyciągnęła odpowiednie wnioski wynikające z budowy Odry 1001 i Odry 1002. Stwierdzono, że zakłady Elwro nie są jeszcze odpowiednio przygotowane do produkcji seryjnej maszyn liczących oraz zauważono, że generalnie polski przemysł elektroniczny i elektromechaniczny nie gwarantuje dostaw podzespołów zapewniających oczekiwaną niezawodność maszyn. Zakłady Elwro nie miały jednak wystarczająco dużo czasu by móc "bezproduktywnie" eksperymentować z kolejnymi maszynami i nadeszła pora, aby Elwro dostarczyło pierwsze maszyny liczące na polski rynek, który miał w tej dziedzinie nie mniejsze zapotrzebowanie niż inne kraje rozwinięte.

Dyrektor Elwro - Marian Tarnkowski postanowił, że zakłady rozpoczną produkcję jednej z wielu maszyn cyfrowych zaprojektowanych w Polsce, co umożliwi przygotowanie linii produkcyjnej tak skomplikowanych urządzeń, nabycie nowych doświadczeń przez zespół konstruktorski i inżynierski oraz dostarczenie na rynek pierwszych maszyn liczących, co niewątpliwie uspokoiłoby władze oczekujące konkretnych wyników od zakładów. Szybko jednak ustalono, że konkurencyjne, polskie projekty nie są bardziej zaawansowane niż maszyny Elwro, a niejednokrotnie były za nimi daleko w tyle. Tym samym, rozpoczęcie produkcji seryjnej konkurencyjnych maszyn nie miałoby wielkiego wkładu w rozwój zespołu konstruktorskiego czy inżynierskiego. Produkcja jakiejkolwiek maszyny projektu krajowego umożliwiała tylko i wyłącznie przygotowanie linii produkcyjnej i nabycia doświadczeń związanych tylko z procesem produkcji i montażu takich maszyn. Marian Tarnkowski ponownie więc rozpoczął rozmowy z konstruktorami maszyny XYZ - Zakładem Matematycznym PAN, maszyny EMAL 2 - Pracownią Maszyn Cyfrowych Instytutu Badań Jądrowych PAN oraz maszyny UMC‑1 - Zakładem Konstrukcji Telekomunikacji i Radiofonii Politechniki Warszawskiej. Z przyczyn czysto ekonomicznych do produkcji wybrano właśnie tę ostatnią, maszynę UMC‑1.

UMC‑1 pierwszy, seryjny komputer Elwro

Komputer UMC‑1 (Uniwersalna Maszyna Cyfrowa) powstał na Politechnice Warszawskiej w 1960 roku. Zespół który go opracował, kierowany był przez naprawdę wybitną postać polskiej informatyki - profesora Antoniego Kilińskiego.

Profesor Antoni Kiliński (1909-1989) dyplom inżyniera uzyskał już w 1935 roku. Od 1936 roku pracował na stanowisku asystenta prof. Mariana Pożaryskiego - inżyniera elektryka, dziekana Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej i prezesa Stowarzyszenia Elektryków Polskich. Antoni Kiliński rozpoczął także pracę w Państwowym Instytucie Telekomunikacyjnym jako kierownik Laboratorium Lamp Elektroakustycznych. Już wówczas samodzielnie lub wspólnie z Tadeuszem Kornem zaprojektował wiele urządzeń do rejestracji i reprodukcji dźwięku, a projekty te zyskały pozytywne opinie podczas wystawy w Nowym Jorku w 1939 roku. W czasie wojny prof. Antoni Kiliński pracował w Urzędzie Patentowym i czynnie działał w konspiracji. Po wojnie był jednym z twórców Wojskowej Akademii Technicznej na której w latach 1948-1952 pełnił funkcję kierownika katedry Elektrotechniki. Od 1951 roku został pracownikiem kontraktowym Politechniki Warszawskiej i zarazem kierownikiem katedry Radiofonii. W 1953 roku przy katedrze utworzono Zakład Doświadczalny w którym pod jego kierownictwem powstało wiele ciekawych projektów maszyn związanych z odtwarzaniem i rejestrowaniem dźwięku oraz jego przesyłaniem i przekazywaniem. Od 1954 roku Antoni Kiliński poświęca się niemal całkowicie zagadnieniom związanym z maszynami cyfrowymi i w ciągu kolejnych 25 lat działalności zakładu (od 1963 roku nazwa zmieniona na Zakład Budowy Maszyn Matematycznych) powstaje w nim ponad 100 prototypów maszyn matematycznych z których większość trafiła do produkcji oraz blisko 2000 innych urządzeń przeznaczonych do współpracy z maszynami cyfrowymi. W 1996 roku działalność Antoniego Kilińskiego została uhonorowana międzynarodową i prestiżową nagrodą „Computer Pioneer” przyznaną przez IEEE Computer Society za rozwój pierwszych, polskich komputerów.

W maju 1962 roku pomiędzy Politechniką Warszawską a zakładami Elwro zostaje podpisana umowa, na mocy której Elwro otrzymało dokumentację komputera UMC‑1. Nie była to pełna dokumentacja techniczna, gdyż UMC‑1 takowej jeszcze nie posiadało. Dostarczona do Elwro dokumentacja była częściowo techniczna, a częściowo logiczna i zespół Elwro przed uruchomieniem produkcji UMC‑1 musiał dokonać niezbędnych korekt i uzupełnień.

Na czele zespołu odpowiedzialnego za wdrożenie do produkcji UMC‑1 stanął Eugeniusz Bilski, a pod jego kierownictwem nad dokumentacją pracowali:

• Zbigniew Krukowski,
• Andrzej Niżanowski,
• Henryk Pluta,
• Stanisław Gacek,
• Stanisław Lepetow,
• Jerzy Pacholarz
• Bronisław Piwowar

Do zespołu Elwro zostali włączeni także pracownicy Politechniki Warszawskiej, którzy brali udział w przygotowaniu UMC‑1 do produkcji seryjnej.

• Jerzy Połoński,
• Jerzy Szewczyk,
• Edward Terlecki
• oraz dwie panie: Łącka i Pajkowska.

Komputer UMC‑1 był komputerem w pełni lampowym. Zbudowano go w oparciu o 800 lamp ECC‑85. Ponieważ ówczesne lampy krajowe nie spełniały wymagań związanych z trwałością i niezawodnością stosowano w nich lampy produkcji niemieckiej. Komputer operował na arytmetyce minus dwójkowej (dziś już zupełnie zapomnianej, lecz jej prostego wytłumaczenia się nie podejmuję. Jeśli ktoś potrafi to przystępnie wyjaśnić, zapraszam).

Możliwości komputera UMC‑1 na tle Odry 1001 czy Odry 1002 nie prezentowały się nadzwyczajnie. UMC‑1 wykonywało do 100 dodawań zmiennoprzecinkowych na sekundę, podczas gdy Odra 1001 mogła ich wykonać do 200, natomiast Odra 1002 mogła w ciągu sekundy wykonać już 800 takich dodawań zmiennoprzecinkowych. UMC‑1 podobnie jak maszyny Odra 1001 i Odra 1002 korzystała z pamięci bębnowej o pojemności 4096 słów 36 bitowych. Tradycyjnie dla ówczesnych maszyn, dane wprowadzano przy pomocy dalekopisu pocztowego marki RFT i taśmy perforowanej, natomiast wyniki uzyskiwano na perforowanych taśmach. Dane można było wprowadzać na dalekopisie z prędkością nie większą niż 7 znaków na sekundę.

Programowanie maszyny odbywało się w literowo-cyfrowym kodzie W‑20. Litery jednak nie służył do mnemonicznego odwzorowania komend. Każda litera "lokowała" jedynki na odpowiednich pozycjach bitowych rozkazu, a każda taka jedynka otwierała drogę przesyłu informacji pomiędzy rejestrem maszyny a bębnem pamięci będącym odpowiednikiem współczesnej pamięci RAM.

Końcem 1962 roku zakłady Elwro mogły się już pochwalić pierwszym, wyprodukowanym egzemplarzem UMC‑1, którego wartość ustalono na 3,4 mln zł (kostka masła kosztowała około 13 zł, a więc UMC‑1 był wart około 65 tys. kg masła). Po przeprowadzeniu niezbędnych testów odkryto, że sumator operujący na systemie minus dwójkowym, zastosowany w komputerze UMC‑1 co prawda świetnie sobie radzi przy dodawaniu i mnożeniu, natomiast często wykazuje błędy przy wykonywaniu działań dzielenia. Aby całkowicie wyeliminować błąd trzeba by przeprojektować całkowicie sumator, a więc niemal przeprojektować komputer od początku. Toteż zdecydowano się na naniesienie odpowiednich poprawek licząc na to, że zaradzą one problemowi. Autorem poprawek był Jerzy Płoński i trafiły one do produkowanych już seryjnie maszyn. Poprawka Płońskiego nie eliminowała co prawda całkowicie błędów przy dzieleniu ale sprawiała, że błędy występowały bardzo sporadycznie i tylko w wyjątkowych sytuacjach.

Produkcja maszyny UMC‑1 ruszyła w 1963 roku, w którym wyprodukowano 14 egzemplarzy UMC‑1 wyceniajac wartość wyprodukowanych maszyn na 47,6 mln zł. W 1964 roku wyprodukowano kolejnych 10 egzemplarzy UMC‑1 o łącznej wartości 34 mln zł, z tej serii jeden UMC‑1 pojechał na Węgry. Co ciekawe, Elwro wyprodukowało w latach 1963-1964 aż 50 egzemplarzy pamięci bębnowych, które trafiły na Węgry i do Jugosławii. Prawdopodobnie użyto ich przy własnych projektach komputerów.

Ogólnie oceniono, że maszyna UMC‑1 nie należała do udanych i wielu członków zespołu Elwro uważało, że własne maszyny Odra są lepiej rokującymi konstrukcjami. Jednak ówczesna prasa zachwycała się nowoczesnymi maszynami liczącymi produkowanymi w Polsce. Zainteresowani czytelnicy mogli się dowiedzieć, że maszyny UMC‑1 będą miały szerokie zastosowanie przy obliczeniach geodezyjnych i kartograficznych, będą wykorzystywane do tworzenia prognoz hydrograficznych oraz umożliwią obliczanie rytmiczności pracy wydziałów fabryk. UMC‑1 miał też znaleźć zastosowanie w obliczaniu grubości wałów ziemnych wokół zbiorników. Artykuły te choć bardzo optymistyczne, tworzone były przez osoby zupełnie nie obeznane z technologią komputerową i występuje w niej wiele, często sprzecznych informacji. W rzeczywistości niektóre z nich, głównie za sprawa naprawdę dobrego oprogramowania stworzonego przy udziale matematyków Politechniki Warszawaskiej i Politechniki Wrocławskiej jeszcze na początku lat siedemdziesiątych znajdowały praktyczne zastosowanie głównie przy obliczeniach związanych z kartografią i geodezją. Przytoczony powyżej fragment programu do obliczeń miąższości piaskowców i łupków był tego najlepszym przykładem. Umożliwiał on szy się przygotowanie i planowanie odwiertów w poszukiwaniu gazu ziemnego lub ropy naftowej.

Jedna maszyna trafiła do Instytutu Geodezji i Kartografii w Warszawie, gdzie dosyć długo była użytkowana, a to głównie dzięki stworzeniu własnej, wyspecjalizowanej biblioteki oprogramowania. Jeden egzemplarz zakupiło także Przedsiębiorstwo Geodezyjno-Kartograficzne we Wrocławiu, które korzystało także z oprogramowania Instytutu Geodezji i Kartografii w Warszawie. Maszyny UMC nie cieszyły się wielkim zainteresowaniem, toteż kilka egzemplarzy przekazano szkołom i uczelniom.

Maszyna UMC‑1 nie była pozbawiona wad i wydaje się, że jej awaryjność była niewiele mniejsza od maszyn Odra. UMC‑1 posiadało ogromny apetyt na energię elektryczną i cała szafa po kilku godzinach pracy nagrzewała się do naprawdę sporych temperatur. Jak wspominają użytkownicy, maszyna była bardzo wrażliwa na wahania napięcia o jakie w tamtych czasach nie było trudno. Ewentualne skoki napięcia a najlepszym wypadku powodowały zaświecenie wszystkich lapmek, co oznaczało zawieszenie się komputera, lub w gorszych sytuacji przepalenie jednej, bądź kilku lamp co obsługującemu ją zespołowi zapewniało kilka godzin rozrywki w wysuwaniu poszczególnych wkładów maszyny (wielkość kartki A4) i szukaniu spalonej lampy lub ewentualnie innego, przepalonego elementu na wkładzie. Jak wspominał jeden z pracowników naukowych Uniwersytetu Lubelskiego - Światomir Ząbek, po roku pracy maszyny zapełniono 150 kartkowy zeszyt wpisami dotyczącymi awarii i ich usunięcia.

Do współczesnych czasów zapewne nie zachowała się żaden egzemplarz UMC‑1. Pewną sensacją było odnalezienie w piwnicach Uniwersytetu im. Marii Curie-Skłodowskiej wkładów UMC‑1 (w tym wkładu Fr1 sumatora "procesora" maszyny), które zostały przekazane do Muzeum Przemysłu i Kolejnictwa na Śląsku. Być może pamietają one Światomira Ząbka, który na UMC‑1 stawiał swoje pierwsze kroki w programowaniu maszyn matematycznych i miał z nią kontakt w 1969 roku właśnie na Uniwersytecie Lubelskim.

W 1965 roku Politechnika Warszawska przygotowała tranzystorową już wersję komputera UMC‑1 oznaczoną jako UMC‑10, jednak nie trafiła ona do produkcji seryjnej.

Zakłady Elwro dzięki produkcji UMC‑1 nie tylko zdołały zebrać doświadczenia związane z produkcją tego typu maszyn, ale całkiem udanie wkroczyły na rynek maszyn cyfrowych. Jednak od samego początku zdawano sobie sprawę, że UMC‑1 to droga zamknięta i warto dalej pracować nad własną konstrukcją co też skutecznie czyniono. Podczas wdrażania do produkcji UMC‑1 zespół Eugeniusza Bilskiego prowadził intensywne pracę nad kolejnym komputerem zakładów Elwro - Odra 1003, ale to już zupełnie inna historia.