RC/NIB/kap10
Fra Gier til RC4000
Af Henning Isaksson
Omkring 1960 startede Regnecentralen en materieludvikling som for mig og min gruppe løb over tre produktlinjer: Datamaskinen Gier, dataloggerserien RC1000 (apparat til opsamling og registrering af data på f.eks. magnetbånd) og datamaskinsystemet RC4000. Med Gier lærte vi at konstruere cifferkredsløb med transistorer og at forstå hvordan en datamaskine i det hele taget fungerer. Dataloggerne førte os ind på den analoge teknik som senere åbnede processtyringsområdet for os - det område hvor RC4000 først slog an.
Vi var meget uerfarne og datateknisk set uvidende da vi begyndte. Derfor er denne historie om datamaskinen RC4000's tilblivelse også historien om hvordan en gruppe meget unge mennesker udviklede sig til professionelle ingeniører i et forrygende tempo under Niels Ivar Bech's inspirerende ledelse.
Vores udvikling kan bedst beskrives ved at nævne de fagområder vi måtte lære at beherske, fagområder vi som nybagte civilingeniører ikke havde modtaget nogen undervisning i. I Gier-projektet mødte vi:
1. Digital kredsløbsteknik
2. Datamaskinens materielle struktur
3. Pålidelighedsteknik
og lidt dokumentationsteknik (men rigtig hold på dokumentationsteknikken fik vi først senere). Med RC1000-projektet bevægede vi os videre ind på nye områder, nemlig:
4. Analog kredsløbsteknik
5. Systemudvikling
og vejs ende nåede vi med RC4000-projektet der yderligere omfattede:
6. Dokumentationsteknik
7. Projektstyring
8. Kontraktforhandling
Det var vældig mange områder at erobre gennem en 10-årig periode for en gruppe, der til slut omfattede omkring 20 udviklingsingeniører og 30 øvrige medarbejdere. Til tider var det nu også mere bitter nødvendighed end lyst der drev os frem; det tør siges, at trangen til kontraktudarbejdelse kunne være på et meget lille sted hos de fleste af os.
Når denne udviklingslinie lod sig gennemføre skyldtes det sikkert, at vi alle følte det som en enestående chance for at prøve kræfter på så eksklusiv en opgave som at udvikle et datamaskinsystem fra bunden. Idag - i midten af 1970-erne med en sand overflod af integrerede kredse og mikrodatamaskiner på markedet - ville en sådan udvikling forløbe efter andre linier. Denne beretning er derfor historie i dobbelt forstand.
Udviklingen startede som nævnt med Giers kredsløb. Udfordringen bestod i at udnytte de dengang nye og kostbare komponenter til sidste transistor. For eksempel opfandt vi en registerkreds der var så smart at vi fik patent på den. Den stolte glæde det gav os var det eneste udbytte vi nogensinde fik af det patent. Jeg har ikke set denne kobling anvendt siden. Derimod havde det været værdifuldt om det var lykkedes os at patentere en anden lys idé, en dobbelt-transistorkobling der siden blev udbredt under navnet Darlington-kredsen.
Kredsløbsteknikken skiftede senere fuldstændig karakter. Hvor det tidligere gjaldt om at spare på komponenterne skulle man i stedet tilstræbe standardisering. Slagordet lød: Standardbyggeblokke. Denne modulteknik slog omkring 1963 igennem i dataloggerserien RC1000 i form af en serie standardiserede transistorkredsløb. På en måde foregreb vi udviklingen idet vore moduler nøje svarede til de integrerede kredse der kom frem et par år senere, de såkaldte SSI-kredse (Small Scale Integration). Modulariseringen gik også på systemniveau således at dataloggerserien blev markedsført som en række større enheder der kunne sættes sammen til forskellige størrelser og typer af systemer. Disse erfaringer kom os til gode i RC4000-udviklingen.
Gevinsten ved denne vidtdrevne standardisering var lavere udviklingsomkostninger og kortere udviklingstid. For kunderne betød det billigere og sikrere systemer idet strukturen af systemerne var enkel og ren, hvilket betød færre konstruktionsfejl og lettere vedligeholdelse. Ulempen var, at en pæn del af logikken ikke var formet med trykte kredsløb, men med en ret voldsom mængde ledninger mellem modulkortene. Dette problem fandt dog senere en delvis løsning med den automatiserede dokumentation i form af edbfremstillede trådningslister.
Strukturen af Giers materiel var blevet fastlagt af Bent Scharøe Petersen i 1959. Register- og busstruktur, og det generelle mikroprogrammeringsprincip med tilhørende mikroprogramlager, gav maskinen en klar og generel struktur som lettede udviklingsarbejdet meget (Giers struktur og kredsløb er beskrevet i: Chr. Gram, et al., 1963). Desuden indebar strukturen en fleksibilitet som vi havde god gavn af når Gier-systemet blev udvidet med nye enheder - og det skete tit.
Erfaringerne med Giers materielstruktur var så gode, at vi ikke var i tvivl da vi startede udviklingen af RC4000: Vi valgte uden tøven at fortsætte efter de samme linier. Det ligger mig fjernt at tro, at IBM kiggede os i kortene, men det var nu alligevel morsomt for os at se, hvorledes IBM/ 360-serien ved sin fremkomst i 1964 i vid udstrækning var baseres på mikroprogrammering. (Mikroprogrammeringsprincippet er beskrevet allerede i 1951 af M. V. Wilkes.)
Nødvendigheden af at konstruere robuste og pålidelige systemer lærte vi på en særdeles anskuelig måde. Da Gier skulle udstilles ved IFIPkongressen i München 1962 blev maskinen kørt derned i lastbil. Transporten var så hård, at kabinettet var brudt fuldstændig sammen ved ankomsten. Maskinen lå i stumper og stykker! I hast måtte en ny maskine skaffes og sendes af sted. Også den var temmelig medtaget ved ankomsten, men den kunne dog bringes til at virke. Egentlig overraskede det mig ikke at Gier havde svært ved at klare sig ude i den barske virkelighed. Oprindelig blev den jo bygget som en engangsudvikling til Geodætisk Institut uden tanke på seriefremstilling. Jeg skal sent glemme den dag da Bech kom og meddelte os, at Gier skulle produceres i flere eksemplarer i den form vi havde bygget den første prototype. Jeg protesterede kraftigt men uden virkning: Bech havde set denne mulighed for at starte noget nyt og enestående op, og det var rigtigt set af ham. Uden denne flyvende start var Regnecentralens materiel aldrig kommet ind på edb-markedet. Tidspunktet var meget gunstigt. Transistorteknikken var ny og i rivende udvikling, så det var en stor fordel at starte på en frisk uden hæmmende bånd i fortiden, og med blikket rettet fremad.
Regnecentralens senere produkter blev forståeligt nok bedre konstrueret. Dimensionering af sikkerhedsmarginaler er imidlertid en vanskelig sag. Vort udstyr var senere i reglen så solidt at jeg havde betænkeligheder der til tider nærmede sig tvangstanker i retning af, at udstyret var svært overdimensioneret både mekanisk og elektrisk. Jeg husker en særlig svær afgørelse vi måtte træffe ved dimensioneringen af logikmodulerne RCLM500 til vort dataloggingudstyr. Det var spørgsmålet om at afveje fordele og ulemper ved at dimensionere til en høj pålidelighed. Rigelige marginaler overfor udslidte komponenter er en betingelse for høj pålidelighed, men medfører et øget strømforbrug som igen øger temperaturen i udstyret. Da fejlhyppigheden af transistorer og dioder imidlertid vokser med temperaturen er virkningen noget i retning af en ond cirkel. Desuden måtte strømforsyningen gøres større hvilket heller ikke forbedrer pålideligheden. Disse modvirkende faktorers totale virkning på pålideligheden kunne man naturligvis analysere kvantitativt, men det ville koste tid og penge som vi ikke rådede over. Vi måtte derfor træffe denne vanskelige afgørelse om marginalernes størrelse ud fra et skøn, hvilket jo ikke er den bedste måde at forebygge anfægtelser på. Da vort langsigtede mål var det professionelle processtyringsmarked valgte vi her som næsten altid en ret forsigtig løsning, hvilket vi i øvrigt sjældent forbød. Og dog - var de dataloggingmoduler alligevel ikke nogle værre strømslugere?
I modsætning til intellektuelt arbejde, hvor det gælder at nyttevirkningen er lig med kvaliteten af den skriftlige dokumentation, så kan man faktisk producere og sælge betragtelige mængder af nyttigt udstyr inden dokumentationen er lavet helt færdig. De idelige forsinkelser på skrivningen af manualerne til vort udstyr var vel en af årsagerne til, at Bech på et tidspunkt overtog Piet Hein's motto: »Ting ta'r tid!« - en sandhed som iøvrigt stemte meget dårligt med hans temperament. Ofte var det starten af serieproduktionen af nye produkter der blev forsinket af de manglende produktionspapirer, hvilket ikke var spor lettere at acceptere end når det var brugermanualerne der savnedes.
Det var derfor et dybtfølt ønske jeg udtrykte, da jeg i 1965 foreslog at anvende edb i udviklingsarbejdet med det formål at fremme papirgangen fra udviklingsingeniørens arbejdspapirer til de endelige manualer og produktionspapirer. Det punkt der først blev satset på var naturligt nok trådningsplanerne, dvs. de lister der beskrive ledningsføringer i udstyret. Senere kom flere trin med, som f.eks. styklister til indkøb og produktion, beregning af omkostninger og salgspriser m.m. Det kan måske forekomme trivielt og indlysende at datamatisere disse funktioner, men for os var det et stort skridt at tage, dels fordi de medførte en radikal ændring af udviklingsingeniørens arbejdsform og dernæst fordi det var ret usædvanligt at anvende edb internt på Regnecentralen. Dette sidste punkt havde jeg ofte lejlighed til at undres over - edb-systemer til løsning af standardopgaver som f.eks. kalkulation og lager styring der blev markedsført af Regnecentralen servicecentre blev ikke brugt internt på Regnecentralen! Forklaringen på dette paradoks lå så vid jeg kan se i den manglende centrale styring på Regnecentralen. De enkelte afdelinger havde meget stor frihed til at disponere uden koordinering med øvrige afdelinger. Under sådanne forhold er det svært at indføre edb i en virksomhed.
Nødvendigheden af at automatisere papirgangen blev klar for os, da vi forberedte RC4000 projektet i efteråret 1965. På dette tidspunkt havde vi indgået kontrakt om levering af et stort »dataloggersystem«. Det ville være ret håbløst at afvikle projektet med de sædvanlige hånddrevne teknikker indenfor de givne tidsfrister, hvis projektet skulle omfatte den nyudvikling vi ønskede. Takket være en fremsynet direktion, der havde tillid til edb-teknikkens muligheder, fik vi bevilget en enkelt programmør til projektet. Bech gjorde iøvrigt et ærligt forsøg på at hindre, at denne ændring i arbejdsgangen i teknisk udviklingsafdeling i København skulle forøge afstanden til den tekniske udviklingsafdeling i Århus. Han forlangte et projektoplæg til dette dokumentationssystem underskrevet af de to afdelingers chefer. Det fik han, men desværre hindrede dette ikke den frygtede splittelse. Det dokumentationssystem som i de følgende år blev udviklet i København slog aldrig rigtig an i Århus.
Det var vort håb, at der samtidig med automatiseringen kunne gennemføres en standardisering af papirmøllen mellem udviklings-, produktions-, og serviceafdelingerne. Oplægget til Hardoksystemet (H. Isaksson, 1969) som det kaldtes, blev derfor lagt frem til debet i produktions- og serviceafdelingerne for at sikre at alle behov blev dækket så vidt det var muligt. Alligevel skete det utænkelige, at produktionsafdelingen på et meget senere tidspunkt fandt ud af, at de ikke kunne bruge det benyttede nummersystem for komponenterne. Man kan forestille sig hvor dyrt det kostede at fylde dette hul ud i papirgangen.
Jeg har senere tænkt på, at det vel var typisk for Regnecentralen at der aldrig blev gives dekreter fra højeste sted, om at nu havde alle at rette sig efter dette og hint. Det var simpelthen overladt til os afdelingschefer at overbevise hinanden om vore ideers fortræffelighed, hvis vi ønskede enighed. Resultatet var naturligvis, at afdelingerne var meget forskellige. Bech sagde til mig, da jeg blev afdelingsleder i 1962: »Denne afdeling vil blive et billede af dig selv!« - men jeg vægrede mig ved at tro det. Senere måtte jeg give ham ret. Regnecentralens afdelinger var lige så forskellige som mennesker kan være det, og det var på en gang en styrke og en svaghed.
Baggrunden for RC4000-systemets udvikling var en kontrakt med firmaet Haldor Topsøe om levering af en kæmpemæssig datalogger til en kunstgødningsfabrik i Pulawy i Polen. Projektet startede i efteråret 1965. For at kunne udvikle programmellet fik vi tildelt en systemprogrammør - Per Brinch Hansen - fra Naur's hæderkronede compilergruppe. Mine diskussioner med Brinch koncentreredes lige fra starten om udviklingen af en ny maskine, der skulle være så stor og kraftig som overhovedet muligt indenfor projektets rammer. Vort langsigtede mål var intet mindre end at lave en afløser til Gier, - altså en maskine der både kunne bruges internt på Regnecentralens servicecentre og sælges på et bredt marked. Dette skulle være Regnecentralens nye flagskib! Brinch var vældig energisk og kreativ, og så havde han desuden den sjældne evne at kunne skrive. På kort tid skitserede han en logisk struktur til det der senere blev RC4000.
En ledetråd under udviklingen af RC4000's logiske struktur var erfaringen fra Gier: Ordrestrukturen skulle være simpel og oversættervenlig. Dette var modsætningen til Gier hvorom man sagde, at den var så indviklet at kode at de der havde lavet effektive Algoloversættere til den ville kunne kode en hvilken som helst maskinstruktur. Uanset hvad man lavede kunne det aldrig blive værre end Gier, så det var der ikke grund til at spekulere så meget over. Brinch fik derfor ikke megen hjælp fra compilergruppen. Jeg kunne heller ikke hjælpe meget her, da jeg ikke havde nogen erfaring i programmering. Min indsats bestod i planlægningen af den tekniske struktur (som beskrevet i H. Isaksson, 1967) og i bearbejdning af direktionen for at få lov til at starte udviklingen af en ny maskine. Det sidste viste sig at være meget sværere end jeg havde troet. Faktisk overraskede det os, at Bech ikke modtog vore planer med begejstring. Vore mere eller mindre overbevisende budgetter og ideer kunne ikke rokke direktionen. Vi blev kraftigt opfordret til at gennemsøge markedet for at finde en velegnet datamaskine vi kunne købe. Det blev foreslåes os at se på CDC's nye procesdatamaskine 1700 som en nærliggende mulighed.
I en periode der i min erindring forekommer lang forsøgte jeg mig frem med en række forskellige argumenter, og til sidst lykkedes det ud fra følgende betragtninger: Hvis vi købte en fremmed maskine måtte vi bruge det tilhørende programmel som basis for vore egne programsystemer. Desuden måtte vi formidle og tage ansvaret for alt det programmer leverandøren iøvrigt markedsførte til maskinen. Vi skulle hjælpe brugerne med at løse problemer, finde fejl, besvare spørgsmål, formidle rettelser fra leverandøren, osv. Med andre ord: Regnecentralen ville blive ansvarlig for vedligeholdelsen af et andet firmas programprodukter.
Dette argument blev hørt; hvilken ubehagelig tanke, at skulle være afhængig af f.eks. CDC's programmer. Hvordan var det ikke gået året før da Regnecentralen havde været nødsaget til at opgive at bruge Algol på det store CDC1604-anlæg. Algoloversætteren havde vist sig at være upålidelig og man måtte ty til Fortran. Ingen kunne være i tvivl om, at Regnecentralen kunne lave programmellet bedre selv, og derfor var det klart at vi skulle udvikle vort eget system. Det var således Regnecentralens fremragende programmeludvikling der banede vejen for materieludviklingsprojektet RC4000.
RC4000-projektet startede for alvor i januar 1966 med planlagt levering af det første system sommeren 1967. Udviklingsbudgettet lød på 12 ingeniørmandår; det var ikke meget, men mange flere mandår skulle følge efter da projektet rullede videre i de følgende år. Det var i høj grad vort kontraktarbejde som kom til at bestemme RC4000-projektets skæbne. En ny kontrakt på 3,5 mill. kr., igen levering til en af Topsøes gødningsfabrikker, gav os i 1967 basis for det store spring fremad. I 1968 introduceredes RC4000 på edb-markedet som et generelt 3. generationssystem og en serieproduktion blev startet.
Samme år flyttede teknisk udviklingsafdeling fra de gamle og trange lokaler i villaerne på Gl. Carlsbergvej til en nyindrettet kontorbygning i Ballerup. Det var en travl og lykkelig periode med en række gode kontrakter som hver især gav os mulighed for at udbygge både materiel og programmel til RC4000. Med vundne licitationer (Meteorologisk Institut) og prominente kunder (Ålborg Portland Cementfabrik) følte vi i udviklingsafdelingen at vi havde nået vort mål: Fremstilling af en salgbar, dansk 3. generations datamaskine.
Tilegnet alle dem som gjorde dette muligt:
Birger Andersen, der byggede de pålidelige kabinetter; Grete Andersen, der aldrig gik af vejen for noget - end ikke et ophold i Polen; Kurt Andersen, som aldrig lod en god idé passere uantastet; Jørgen Broge, som åbnede markedet for grafiske systemer; Petra Dalgård, der sikrede vore forsyninger af teknisk litteratur; Allan Giese, som beviste at også teknikere kan programmere; Jørgen Green, der lavede et dokumentationssystem som virkede; Thorkil Glaven, der ene mand programmerede Hardok-systemet; Leif Prøhl Hansen, som sørgede for strømforsyningen; Jørgen Alban Knudsen, som altid fik tingene produceret så alt var iorden; Bent Knudsen, der altid kunne skaffe de komponenter vi stod og manglede; Poul Toftgård Nielsen, der aldrig lavede fejl i papirerne; Per E. Pedersen, som altid kom med en lys idé når det så helt håbløst ud; Villy Toft Petersen, som byggede den forstærker der overbeviste verden om at vi også beherskede analogteknikken; Mogens Strange, som kunne lede og førte os frem til modulteknikken; Jytte, min kone der klarede ærterne derhjemme alle de gange jeg arbejdede over; og tilegnet mindet om Niels Ivar Bech, der gav mig mit livs chance og viste mig vejen.