Forskning och utveckling efter BESK-tiden

Transkript

1 Forskning och utveckling efter BESK-tiden Av: Gunnar Stenudd Förord Mina arbetsuppgifter under BESK, tiden januari 1950 mars 1956, har jag beskrivit vid ett vittnesseminarium på Tekniska Museet den 12 september Samtliga deltagares inlägg har av KTH utgivits i bokform: Att arbeta med 1950-talets matematikmaskiner. Denna artikel avser åren 1956 till 1988 och kommer att beröra ett antal produkter som jag ansvarat för från idé till produkt, vid min anställning på Facit AB. Självklart hade det aldrig varit möjligt för mig att få fram så pass många och ofta framgångsrika produkter utan hjälp av extremt skickliga och hängivna medarbetare. Jag vill här nämna några: Birger Ek, Ruedi Weber, Magnus Almgren, Ove Tedenstig, Bo Bernhard, Lars Ekvall, Lennart Lundgren och många fler. De inte nämnda är heller inte glömda. Jag hoppas att i en planerad bok, få tillfälle att skriva mera om dem. BESK (Binär Elektronisk SekvensKalkylator) Sammanfattning BESK var ingen labbmodell. Den var konstruerad med stor omsorg och efter noggranna ritningar, som både DASK och SMIL använde och som SAAB köpte till sin SARA. När professor Lebedev från Moskva Tekniska Högskola, besökte oss 1952 eller 1953, blev han sannolikt påverkad i sitt beslut, att i kommande BESM, våga satsa på Williamsminnet, vilket ännu var den enda minnesteknik, som möjliggjorde byggandet av en snabb parallellmaskin. Uppfinnaren, F.C. Williams använde sin minnesprincip till sin seriemaskin, som ställde mindre krav på minnet, men också gav långsammare maskin. BESK var klar i slutet av Den var snabbast i världen en tid. Det har talats om någon speciell då hemlig amerikansk kodknäckarmaskin som skulle ha varit lite snabbare. Den diskussionen lämnar jag därhän. Vi som byggde BESK och dess efterföljare, var stolta över att vi, efter mycken möda, byggt en maskin i världsklass, som gjorde tjänst i år och starkt underlättade Sveriges inträde i IT-eran. Erik Stemme var teknisk chef och BESK:s arkitekt. Han utvecklade den räknande enheten, det magnetiska trumminnet, större delen av kraftenheten, slutkonstruktion av den digitala av styrenheten, snabb remsläsare och stans, samt kontrollbordet med dess stora sifferdisplay (0-F) av etsade plexiglasskivor. Undertecknad utvecklade det snabba Williamsminnet, den analoga delen samt klocka och tidkretsar för styrenheten, del av kraftenheten med spänningsregulatorer för W-minnet, digital bildskärm med två bildrör, samt kamera och filmkamera till densamma. 1

2 Arne Lindberger och Björn Lind startade utvecklingen av den digitala styrenheten. Till instruktionslistans utformning bidrog, förutom Stemme, Göran Kjellberg, Olle Karlqvist och kanske någon mer. Carl-Ivar Bergman anställdes hos oss 1 november Det hade börjat komma information, att man i USA uppfunnit ett nytt minne; kärnminnet, vilket föll på Carl-Ivars lott att börja kartlägga fakta om detta. Som vanligt var det svårt att få köpa strategiskt viktiga produkter från USA. Kärnor hade dock börjat tillverkas av Philips. Carl-Ivar anställde Gert Persson den 1 december Tidigt år 1955 började de prova kärnor, vilket så småningom ledde till konstruktionen av ett kärnminne till BESK. Redan då gick utvecklingen på elektronikområdet snabbt. BESK stoppades den 1/ för utbyte av W-minnet till kärnminne. Enligt C-I Bergman fick han tre veckor på sig för bytet. Då hade vi redan flyttat till Facit. Williamsminnet hade då varit i drift ett år under utprovningsperioden samt tre år i reguljär drift. Flytten till Karlavägen BESK byggdes och placerades på MNA, dvs MatematikmaskinNämndens Arbetsgrupp, med lokaler på Gamla KTH. På våren 1956 anställdes 18 personer från MNA av Facit och vi flyttade till egna lokaler på Karlavägen 62. Vi var inställda på att utveckla och sälja nya datorer och kringutrustning. Mitt intresse var att utveckla kringutrustning, där teknikspridningen och tillväxten var störst. Mitt första projekt 1954 hade jag på MNA sökt patent på en switchregulator. Detta var en produkt som möjliggjorde att med transistorer reglera effekter, hundrafallt högre än vad transistorerna själva tålde. Patent beviljades i 11 länder. Ett första mindre projekt skulle lansera denna generella spänningsregulator, som fick namnet FACIT LSR 25V-5A. I slutet av 1956 tillverkade och sålde vi ett 100-tal sådana. De fungerade utmärkt men produkten lades ned. Den passade inte Facits säljorganisation. Principen användes dock senare i de flesta av våra produkter. I dag finns den, eller varianter av den, i miljarder apparater, även i mobiltelefoner. I ett royaltyavtal med Western Electric hittar jag ett patentnummer: US 2,969,498. Facitledningen beslutade, att vi skulle bygga en kopia av BESK, samt starta en räknecentral på Karlavägen för kunder. Denna kopia byggdes av Carl-Ivar Bergman på ett år. Mitt andra projekt blev transistorisering av den digitala bildskärmsenheten som jag byggt med 135 rör till BESK. Den försågs nu också med datorstyrd stillbildskamera och d:o filmkamera. Upplösningen ökades till bitar eller 1024 x 1024 pixel. Den innehöll 251 transistorer 74 dioder och 8 rör (2 bildrör). Ritningsdatum var 18/ Komponentpriset var 75,000:-. Det första exemplaret sattes in i Karlavägsmaskinen Facit EDB 1. 2

3 Mitt tredje projekt blev en elektronikenhet med buffertminne och anpassningskretsar mellan EDB 1:an och en hålkorts- läsare/stans. Det blev en Bull CR/P 80. Elektronikenheten fick namnet ECB 80. Att konstruera elektronik med transistorer gick betydligt enklare och snabbare än motsvarande med elektronrör. Problemet var emellertid ställtider innan etsade kretsar kunde framställas. Av denna anledning konstruerade jag ett dubbelsidigt universalkort med numrerade löd-öar och anslutningar. På ritningarna till elektroniken satte man ut ö-numren, vilket löste problem både vid laborationer, utveckling, konstruktion, produktion, montering, utprovning, beskrivning och service. Som första testobjekt valde jag ECB 80. ECB80 kom att innehålla 1500 transistorer, 500 dioder och 2200 ferritkärnor. Jag hade visat att man kunde ta fram en elektronikenhet med flera tusen transistorer, kärnor o dyl på några veckor, vilket tidigare krävt ett år. Universalkorten blev snart mycket populära. För större serielängder använde vi konventionell kretsteknik. Facit EDB Ganska snart beslutade Facitledningen att vi skulle fortsätta att utveckla flera varianter av EDB-maskiner, som vi kallade resp. Facit EDB 1 till EDB 3. Denna produktion leddes av Carl-Ivar Bergman. Vi kom att bygga nio sådana, med olika typer av kringutrustning. Fyra maskiner använde vi på Facit Electronics datacentraler. Övriga fem såldes till olika kunder. Den senaste modellen EDB 3 till Förenade Framtiden var den största och hade 10 av våra karusellminnen, ett tiotal av oss elektronicerade hålkortsläsare- och -stansar som beskrivs nedan. Denna EDB 3 innehöll förutom 2400 rör i centralenheten, totalt ca transistorer och kostade 8 miljoner kr. Efter 10 år byttes denna ut mot en modernare maskin. Felstatistiken som jämfördes för denna maskin med konkurrenternas, utföll avgjort till Facit EDB 3:s fördel, trots att flera av konkurrenterna hade modernare maskiner. Flytten till eget hus Den 1 juli 1960 flyttade vi till ett nybyggt stort hus i Solna. Vi hade vuxit till 135 anställda och växte vidare. Det gällde att tillverka beställda EDB-maskiner, samt att utveckla och tillverka kringutrustning. Övrig utveckling som pågick var, karusellminnet, snabb remsstans och -läsare, samt transistordatorn DS 9000, till FMV (STRIL 60). Det uppdrogs åt mig, att konstruera ytterligare två elektronikenheter till, för nämnda kortstansar och läsare, samt omkonstruktion av den mekaniska kortläsaren PRD 500. Elektronikenheterna hette: Facit ECPB 120 och ECRB 800. Respektive mekaniska enheter hette IBM ECP 120 och Bull PRD 500 blev Facit ECR 800. Hålkortstansen anslöts utan ändring till elektronikenheten, men kortläsarna av både IBM:s och BULL:s fabrikat, hade mekanisk avläsning av korten med 80 ståltrådsborstar som rev upp 3

4 pappersdamm. Frammatningen skedde inte kortvis, utan styrdes av motorns till- och frånslag. Vi valde en BULL-läsare/sorterare som läste 500 kort per minut. Denna byggdes om radikalt. Frammatningen byttes ut. Vi konstruerade en stark och snabb magnet för att styra en lång kniv som lyftes upp bakom nedersta kortet. En dammsugare sög ned kortet framför kniven och sög även bort eventuellt damm. De 80 ståltrådsborstarna ersattes av 80 fotoceller av kiseldioder. Luma utvecklade en lång rörlampa med en 20 cm lång glödtråd som hölls spikrak medelst en spiralfjäder. Läsaren kunde nu läsa kort momentant. Hastigheten ökade vi till 800 kort per minut, vilket var marknadens snabbaste och säkraste kortläsare. 10 sådana kortläsare tillverkades och såldes för 350,000:- per styck. De flesta levererades till Förenade Framtidens EDB 3. där de fungerade utmärkt. Det förlorade tempot. Emellertid hade vi förlorat tempo på datorutvecklingen. Denna följer i stort två linjer; halvledare- och mjukvaruutvecklingen, och konkurrenterna låg nu flera år före oss. Erik Stemmes karusellminne såldes i 100 exemplar, innan det konkurrerades ut av IBM:s nya skivminne RAMAC. Erik Stemme blir professor 1963 fick Erik Stemme en professur i datateknik vid CTH i Göteborg. Stemmes avhopp innebar ett avbräck. För min del var situationen inte så allvarlig eftersom kringutrustningen, eller I-O (Input - Output) -enheterna var av flera slag och utvecklades efter olika tekniklinjer, ofta konventionella som inte utvecklades alls. Tidigare idéer att utveckla moduler, eller tekniska lösningar, innan behovet uppstod, gav mig chansen att relativt snabbt hämta in förlorat tempo. Jag återgick till min forskning om nya metoder för kommunikation med datamaskiner, samt om dataregistrering och -lagring. Jag ville konstruera snabba moduler, som kunde utföra linjära, eller roterande rörelser, t ex stansa hål i pappersremsa, skriva tecken eller punkter på papper, eller kunna mata fram remsa eller papper, snabbt, tyst och noggrant. Dessa måste kunna styras momentant, alltså kunna stanna på varje steg eller rad. Min switchregulatorteknik skulle användas till, förutom nätaggregat, även alla effektdrivkretsar till magneter, stegmotorer mm, för att få nära 100 % verkningsgrad och därmed spara effekt. Även grundforskning av många slag ägnade jag mig åt, t ex datalagring på magnetband och papper. Vid lagring på magnetband måste problemet med varierande luftgap lösas. Jag riktade magnetfältet tvärs genom bandet. En ferritplatta på ena sidan och vassa ferritspetsar på den andra. Experimentet gav lyckade resultat, men tiden räckte inte till. Långtidslagring av data (i århundraden) skulle bli ett kommande problem. Infärgning av tecken på papper var för känsligt och gav låg lagringstäthet. Fanns det någon metod att både få hög täthet och robust lagring? 4

5 Jomenvisst! Analogt med magnetbandet ovan lade jag svart papper på en plan plåt och placerade smala koppartrådar instuckna i sneda raster av hål i en nylonplatta. Högspänningspulsar sköt hål rakt igenom papperet. Det blev spegelblanka spikraka hål, som ljusledare med någon hundradels mm i diameter. Det gick att koda in tätt lagrade data som kan hålla i tusen år, men behoven hade ännu inte uppstått. En gammal upptäckt Ett experiment på MNA gällde en elektrodynamisk remsstans för över 300 tkn/s. Jag hade en modell med permanentmagnetmatade raka luftgap och stavformade ledare. En dag skulle jag mäta luftgapet med ett bladmått. Hoppsan! Vad hände? Bladmåttet slets loss och försvann. Oj, vilken kraft! Den kraften ville jag studera! Jag hade ju irriterats av den tidigare, men nu blev jag nyfiken. Hur stor var den och vilka övriga egenskaper hade den? Ett järnblad uppförde sig nästan som en strömsatt ledare i ett magnetfält och kraften hade samma riktning, men verkade vara större. Denna kraft var inte beskriven i litteraturen. Jag räknade på ändringen av energitillstånd vid olika reluktanser och fick då fram en formel för nämnda kraft. Formeln visade bland annat att man lätt kunde få mättning av flödet i den rörliga delen, så att kraften blev konstant under hela rörelsen. Egenskaperna var helt olika dem i det vanliga reläet, där kraften är låg i början och mättning och maxkraft uppnås ej förrän på slutet av rörelsen. Jag såg framför mig en lång rad av produkter som kunde bygga på denna nya kraft och som tillät ljudlös gång och enkel konstruktion. Några tänkbara produkter räknade jag på: Vridmagneter, roterande stegmotorer, linjära stegmotorer, platta lågvarviga trefasmotorer och platta lågvarviga elgeneratorer med stor diameter, t ex till växellösa vindkraftverk, med mycket hög verkningsgrad och enkla att tillverka. Jag räknade på 6 storlekar av elgeneratorer från 100 W till 10 MegaWatt. Ett fåtal storlekar av tunna generatormoduler i skivform, som skulle kunna monteras i valfritt antal, på samma axel. Endast fantasin utgjorde begränsningen. Jag önskade jag haft många matematiskt intresserade ingenjörer och konstruktörer till hjälp. Hade jag kommit på en ny magnetprincip? Variable Reluctance, VR, säger engelsmännen. Forskning var roligt och min forskning syftade alltid till att lösa aktuella eller kommande problem, men jag kände att jag borde utforma en utvecklingsfilosofi för att koncentrera mina små resurser. Utvecklingsfilosofi VR-metoden måste exploateras Ett produktområde måste väljas, som jag vill och kan penetrera Jag vill konstruera produkter som det finns behov av Produkter måste lösa ett problem för kunden, fast han kanske inte vet om det. Man bör bygga in en säljare i varje produkt Utvecklingskapital måste skaffas fram 5

6 Ett företag eller samhälle, som inte satsar på forskning och utveckling, kommer snart att befolkas av inköpare, försäljare, servicemän och arbetslösa. Modulerna: Mina hemliga vapen Remsstansen 4070, skulle ge mig utvecklingskapital och frihet. Det gällde att välja ut en produktgrupp, där nyutvecklade moduler kan erövra marknaden, där vinsten kunde finansiera forskning och utveckling. Att för sin resurstillgång vara beroende av personer som saknade teknisk fantasi, var både frustrerande och kontraproduktivt. Remsstansen valdes därför att en rad befintliga produkter riskerade att orättvist förstöra remsans rykte. Den var det medel som skulle ge utvecklingskapital och frihet. Jag fick inget gehör för mina planer hos Facit Electronics utvecklingschef. Det skulle lossna efter kontakt med Tekniska Direktören Ellard Berntorp (Haldachefen) och Tysklandschefen Eckhardt Heen. De tände på mina idéer och utnämnde mig till enväldig projektledare. De, och flera av de 16 dotterbolagscheferna, samt ett par personer från vår nyetablerade marknadsavdelning, följde med stort intresse projektets gång och jag fick in värdefulla marknadssynpunkter. Utvecklingschefen hotade med att: Om du misslyckas får du själv ta ansvaret. Något annat hade jag inte väntat, men jag fick inte heller veta vad som hände om jag lyckades. Mitt lager och förråd av moduler och eller tekniska lösningar måste inventeras. För att stansa hål i remsor utvecklades en vridmagnet som ljudlöst kunde driva stanspinnarna. Det var den ovan nämnda VR-principen. Den fungerade inte som ett relä, där polerna dras mot varandra, utan där ett järnblad, dras in mellan två magnetpoler, men utan att beröra dem. Om ett antal blad fästes på en axel och samma antal statorpoler placerades axiellt på var sin sida av rotorbladen, fick man ett vridande moment när lindningen på statorn strömsattes, varvid rotorbladen vreds in mellan statorpolerna. För att få tillräcklig kraft och snabbhet i stansmagneten krävdes sex blad på rotoraxeln och sex poler på statorn. För att överföra magnetens roterande rörelse, till stanspinnens linjära, utan att tillgripa ett mekaniskt lager (som ger slitage, glapp och ljud), samt för att vända kraften 90 grader, (för att få en platt konstruktion), valdes en böjningstålig plastkoppling av delrin, som vi kallade sjöhästen. Denna hade en mun som greppade stanspinnen och en smal böjlig hals, som via ett smalt stålrör gavs en linjär rörelse via en annan plastkoppling, som var kopplad till vridmagneten. För att minska ljudet när pinnarna stansar hål i papperet, slipades de som en sax. På befintliga stansar använde man styrhålet för frammatning, med hjälp av ett pinnhjul. Hålkanten tålde inte belastningen, varför den ofta skadades, vilket gav för kort frammatning. 6

7 För att få noggrann frammatning, ansåg jag kapstandrift vara bäst, där man aldrig släpper taget om remsan. Noggrannheten blir då enbart beroende av diametern på kapstan och den vinkel man vrider den varje steg. En vridmagnet fanns redan. Men den måste gå runt stegvis - en stegmotor. Vi kopplade ihop tre vridmagneter med varandra via kugghjul så, att när lindning 1 vridigt rotorblad 1 sin vinkel, kunde lindning 2 vrida sitt blad osv. tills lindning 3 vridigt sitt blad till ursprungsläget. Det blev en stegmotor. På nästa motor sattes självklart rotorbladen på samma axel, vilket gav större snabbhet och inget slitage alls, samt ljudlös gång. Snabbheten på dessa moduler utvecklades genom flera utvecklingssteg från först 15 slag/steg per sek. till ca 300. Det räckte gott och väl för en remsstans. I remsstansar måste stansmagneter och stegmotor vänta på varandra varför teckenhastigheten blev ca hälften. Därtill oscillerade motoraxeln en tid runt stoppläget. För att lösa detta problem, som hotade att hålet hamnade fel, utvecklades en olinjär växel analog med malteserkorset i en filmapparat. En enkel lösning, som gav en genomsnittlig nedväxling med en faktor 2, valdes. Utväxlingsfaktorn i form av en sinusvåg varierade mellan 0 och 4, med 2 i genomsnitt. Vid stoppläget där hålen skulle stansas var faktorn = 0, så att svängningarna inte påverkade hålplaceringen. Resultatet blev låg ljudnivå, försumbart slitage och svängningsfritt stopp på kapstan. Detta gav stabil och gånger större noggrannhet än vad som hittills uppnåtts. Maxhastigheten blev ca 150 tecken per sekund. Den stora marknaden fanns under 50 tkn/s varför vi valde 75 tkn/s. Bland de 40 konkurrenterna varierade hastigheten mellan 12 och 55. Marknaden för Stemmes stans på 150 tkn/s och mitt experiment på 300 hade slagits ut av magnetbanden. För att få en kompakt produkt ville jag placera av- och påspolningsrullarna ovanför varandra. Tekniken att förflytta remsor och band runt lutande, i regel blanka, axlar var känd. I detta fall skulle remsan vid ett spiralvarv klättra upp en våning. Vid tvära stopp så ryckte den tunga påspolningsrullen via den blanka klätterpinnen, loss greppet i kapstan. Vi kunde ju inte, som sjömannen när han skall förtöja fartyget, linda trossen flera varv runt pållaren. En blank yta har friktionsfaktorn my ca 0,1 och en sträv yta kanske my nära1,0. Vi sandblästrade och eloxerade klätterpinnen. Denna urgamla ryckdämpares expotentiala funktion minskade ryckkraften på kapstan en faktor 500. För att klara avspolningsrullens dynamik genom alla hastighetsvariationer införde vi ett enkelt mekaniskt servo, där en svängarms läge bromsade rullen. Nämnda moduler tillsammans med några andra uppfinningar och nykonstruktioner resulterade i remsstansen Facit 4070, som såldes i ca ex. från 1967 till 1998, varav utgjordes av den elektromagnetiska enheten torde vara marknadens äldsta dataprodukt, 32 år, och lever än. 7

8 Priset varierade från till kronor beroende på marknad och år. I dagens penningvärde torde det sammanlagt motsvara mellan 5 och 10 miljarder kronor. Slutkundspriset var ca 6 gånger högre än tillverkningskostnaden. Facit 4070 tar 50% av marknaden Det fanns ca 40 konkurrenter före och 3-4 efter det vi kom ut på marknaden. Vi tog över 50 % av världsmarknaden med Två av konkurrenterna kopierade exakt de tekniska lösningarna i 4070, nämligen Remex i USA och Rickoh i Japan. Ett stort tyskt bolag sökte patent på de principer som vi redan använde i Ingen av dem gjorde något olagligt. Det var vi som var korkade, som inte tog ut några patent. Av nyfikenhet köpte vi in de två förstnämnda plagiaten. Jag har överlämnat båda till Tekniska museet. Originalet 4070 fick Tekniska museet för många år sedan. Att vi inte sökte patent berodde på att vår patentingenjör hade en rad märkliga invändningar. Det är möjligt att Jantelagen var den viktigaste orsaken. Senare visade det sig att detta var ett fatalt misstag, som vi kom att förlora mycket pengar på. Troligen hade VR-principen kunnat få eget patent, vilket kunnat skydda alla tillämpningar av den. Jag beslöt därför att göra konstruktionen så svårtillverkad, att vi själva nätt och jämnt skulle kunna tillverka den. De över halvdussinet uppfinningar, som gav produktens unika prestanda, utformades så att nya speciella material och metoder krävdes. De framtogs i samarbete med svenska järnpulver-, stål, plast- och halvledarindustrin, ofta med ensamrätt för oss. En händelse som jag vill berätta om är från början av marknadsintroduktionen av remsstansen Facit Vårt dotterbolag i England blev uppringda av en professor från Leeds University, som önskade en demonstration av Vår försäljare, jag tror det var John Newcomb, demonstrerade den för nämnda professor, som frågade: Vad är det som driver frammatningen så momentant, tyst och noggrant? Försäljaren svarade: Det är en ny typ av stegmotor. Professorn frågade: Vem har gjort den? Svaret blev: Det är han som konstruerat maskinen, Gunnar Stenudd. Professorn sa då: Den mannen vill jag träffa. Vi har flera doktorander, som tillsammans har till uppgift att konstruera en stegmotor enligt en ny magnetisk princip, som vi kallar Variable Reluctance (VR). Vi skall ha en internationell konferens om två månader, där vi presenterar våra resultat. Er man har uppenbarligen redan gjort en produkt på samma princip, och nu vill jag bjuda in honom till vår konferens. Jag åkte dit och deltog i konferensen, samt visade och berättade om Facit 4070 för en mycket intresserad publik (ett 40-tal deltagare från flera länder) utdelade SID (Svenska Industri Designer) ett pris, för designen av Facit 4070, till Rolf Häggbom, Bernadotte Design och Gunnar Stenudd, Facit. Typläsaren Facit 3810 med elektronikenhet Facit 6810 Vi utvecklade ett fotoelektriskt läshuvud till Haldas elektriska skrivmaskin. Skrivarmarna försågs med binärkodade flaggor som avlästes strax före och efter anslaget mot valsen. 8

9 Remsläsaren Facit 4020 Det fanns behov av en remsläsare, som kunde bli komplement till 4070, gärna snabbare men billigare. Stegmotorn i 4070 var för långsam, men principen var lätt att utveckla vidare mot högre hastighet. Vi ökade antalet blad på motorn från 1 till 9 och kopplade stegmotorn direkt till en kapstan. Kravet var att kunna stanna på ett tecken när. Läshastigheten 400 tkn /s valdes, därför att den var lätt att uppnå. Det var fullt tillräckligt i 4070-miljöer. Ett fotoelektriskt läshuvud utvecklades. En vidvinkelstrålande lysdiod valdes, vars ljus, efter att ha passerat papperet, nådde de 9 fotocellerna, som placerats i solfjäderform, så att fotocellerna mera nåddes av ljus som passerat ett hål, och mindre av det störande ljus, som passerat det ljusspridande papperet. Remsläsaren som fick namnet Facit 4020 var överkvalificerad och för dyr för att kunna möta den ökande konkurrensen. Den tillverkades i drygt 3,000 exemplar. Matrisskrivarna Parallellt med 4070-jobbet, söktes nya lösningar, t ex. för att skriva text eller bilder på papper. Redan år 1956/57 nämnde jag till en del kontorsfolk, att jag kunde konstruera en matrisskrivare, där tecknen alltså byggdes upp med punkter i både höjd- och sidled. Intresset var ganska svalt. Kontorsmarknaden skulle uppfatta tecknen som konstiga, sades det. Det blev dock snart uppenbart, att matrisskriften kunde accepteras även av kontorsmarknaden om upplösningen var hög, och punktplaceringen god. Ett engelskt monster, som skrev 5x7-matris, visades 1961/1962 på en Londonutställning. Det var en stor golvmodell med 35 halvmeterlånga bowdenwirar, som drevs av 35 stora högtalaremagneter. Den skrev alltså hela tecknet på en gång med relativt hög hastighet. Några år senare kom Philips ut med en bordsmodell. Den hade sju stycken decimeterlånga nålar som drevs av vanliga elektromagneter (som i reläer). Den var billig, men skrivhastigheten och kvaliteten var begränsad. Den fick många efterföljare men nu med nio nålar. Alla var behäftade med samma nackdelar: Kort livslängd på skrivhuvudet och hög temperatur, om man skrev hela textsidor. Temperaturen begränsade också utskriften av bilder större än någon kvadrattum per A4-sida. Därtill hade de relativt hög ljudnivå, samt begränsad skrivkvalitet på grund av glapp i nålledarna. Framgången med stansen 4070 gjorde att vi gick vidare med utveckling av modulförrådet, såsom snabbare slagmagneter och stegmotorer och dylikt. Skrivarmarknaden hade nu nästan nått det stadium där stansmarknaden var när vi började med Det fanns dussinvis med konkurrentmaskiner, visserligen ofta billiga, men behäftade med många nackdelar. Fältet var öppet för en kvalitetsskrivare, och marknaden var redan stor. 9

10 Vi hade provat driva de decimeterlånga nålarna med våra magneter. Det fungerade hyggligt men steget var för litet. Vi måste ha kortare nålar som ger högre skrivkvalitet, snabbhet och livslängd. Marknadssidan ville att vi skulle göra som alla andra bara de fick en produkt. Men jag ville inte låsa utvecklingsresurser på en medioker produkt och hamna i priskonkurrens, samt därmed komma för sent med, eller ej ha pengar kvar till, en bra produkt. De långa nålarna måste bytas till korta och vara av bättre material. Helst ville jag ha ned nållängden till någon mm och utan nålledare, som gav friktion glapp och slitage. Teoretiskt kan man visa, generellt för alla tekniker att största snabbhet (acceleration) uppnås, när kraftgivarens massa är anpassad till belastningens massa. Här bör alltså nålens med nålfästets massa och slagmagnetens rörliga massa (järnankaret med dess fäste), vara ungefär lika stora. Slagenergien för att skriva en punkt, på 8 kopior, kräver ett ankare, som är 10-falt större än vad som ryms vid skrivstället med mina korta nålar. Ett sätt att minska ankarets massa och ändå behålla dess storlek (:<)) var, att fästa nålen på en spetsig arm som sträcker sig i sidled från nålen. Armen försågs med en böjbar del (gångjärnet) vid fästet längs bort från nålen. Gångjärnet blev en tunn nedpräglad del av armen. Ankaret placerades på en tredjedel av armens längd från gångjärnet till nålen fästes längst ut på spetsen. Armarna, som blev spetsformade trianglar med T-sektion, bildade alltså en slags solfjäder runt skrivnålarna (på ett 9-nålshuvud) som nu gjordes mycket korta, mindre än 1 mm fri längd. Ankarets massa, sedd från nålspetsen, hade nu reducerats med kvadraten på kvoten mellan ankarets respektive nålens avstånd till gångjärnet. Kvoten valdes till 0,3 och kvadraten alltså ca 0,1 (10 gånger lättare). Detta gav massbalans genom att armen kontinuerligt övergår, från att vara ankarfäste till att vara nålfäste. Accelerationen ökade dramatiskt. Nu kontaktade vi Sandviken för att välja lämpliga material till nålar och armar. Vi valde en speciell hårdmetall till nålarna och rostfritt fjäderstål till armarna, som skulle klara 100 miljarder böjningar. Målet var att skrivhuvudet skulle hålla hela skrivarens livslängd. Forcerade långtidsprov lovade också att så var fallet. I konkurrenternas skrivhuvud aktiveras nålarna när magnetlindningen strömsätts. För att accelerera ankaret krävs då en mycket hög strömstöt, eftersom det magnetiska luftgapet då är stort. Därför ökar temperaturen ju mer man skriver, vilket begränsar svärtningen av papperet till ca 15 %. Man kunde bara skriva text eller små bilder. Accelerationen var därtill beroende av flera variabler, t.ex. strömvärde, friktion i nålledare, virvelströmmar o dyl, vilket gav oprecis punktplacering. För att bland annat minska effektåtgången gjorde vi tvärtom. Vi använde armen som en slangbella. När lindningen strömsattes, drogs ankaret FRÅN papperet, varvid armen som 10

11 var av fjäderstål spändes, när ankarets drogs mot magnetpolen. Då är luftgapet nära noll och det krävs låg effekt för att hålla armen i passivt hemmaläge. Effekten var så låg att strömmen kunde vara på hela tiden, när man INTE skrev. När man skulle skriva, slog man av strömmen och armen startade en parabelliknande rörelse, som övergick i sinusvåg, mot papperet med hög hastighet, enbart beroende av gångjärnets fjäderkonstant och armens massa och av inget annat. De var avstämda, som en stämgaffel och gav en överlägsen punktplacering. När spetsen slog mot papperet och valsen, spändes armens smalare del, som var av fjäderstål, varvid energi upplagrades, som sände armen tillbaka till hemmaläget. På grund av armens högre fjäderkonstant och spetsens mindre massa, var den snabbt tillbaka i hemmaläget, där den sögs in av den då påslagna strömmen (magnetfältet). Återgångsfjädern var alltså avstämd till en högre frekvens än skrivarmen. Vi hade nu fått ett skrivhuvud, som blev KALLARE ju mer man skrev och man kunde nu skriva hela sidor fulla med färg och även skriva bilder, som täckte hela papperet, dygnet runt, år efter år. Det kunde ingen konkurrent och vår maskin var snabbare, hade högre skrivkvalitet och huvudet behövde aldrig bytas. I fallet, långa nålar, kan man svårligen få olika fjäderkonstant och massa i de två riktningarna och inte heller förflytta massan utanför arbetspunkten. Denna gång patentskyddade vi oss. Vi utsattes inte heller för något plagiat. Därtill behöll vi tillverkningshemligheterna. Parallellt pågick utvecklingen av snabbare stegmotorer, för att förflytta skrivhuvudet fram och tillbaka, när det skrev i båda riktningarna, samt för att dra fram eller backa pappersbanan. Stegmotorn från remsläsaren 4020 kunde säkert vidareutvecklas. Här behövdes en motor som var både mycket starkare och snabbare. Skrivhuvud och vagn vägde flera hundra gram, och pappersbana (8 kopior) med traktorer ungefär lika mycket. Pappersbredden, stålvalsen, valdes till 45 cm (max). Valsen var av blankförkromat stål och stod stilla, för att ej störa snabba pappersrörelser. Stegmotorns hastighet måste ökas från 300 till 3000 per sekund. Dock behövde den inte stanna varje steg. Den kunde få några steg på sig, när den accelererar från noll till 3000 och åter ner till noll. Vi ökade rotorns diameter en faktor 2. Det gav 4-falt högre vridmoment och snabbhet. Antalet blad på rotorn var ju nio. Vi utformade därtill rotorbladen och polerna så att den även kunde gå halvsteg när man strömsatte två av de tre lindningarna. Detta för att underlätta kommutering. En optisk vinkelgivare konstruerades och kopplades till motoraxeln där den avläste motorns vinkelläge. Detta för att kunna växla lindningarna i rätt fasläge vid alla hastigheter, samt hålla reda på skrivhuvudets position, så att det i flykten kunde placera ut punkterna på papperet noggrant. En ståwirearmerad kuggrem av uretangummi drev skrivvagnen. Mellan stegmotorn och kuggremmen fick en kuggväxel med delrinkugghjul anpassa stegmotorvarv till vagnrörelse. 11

12 Werthén tar över Electrolux köpte upp Facit i slutet av 1972 och 1973 flyttade vi över till Lilla Essingen, där Electrolux hade sitt huvudkontor, utvecklingsavdelning mm. Hans Werthén tog själv över VD-posten och det var han som ledde Facit ett antal år. Det var en stor industriman som tog över rodret. Han var mycket informell och tog ofta själv kontakt utan att följa de vanliga organisationsvägarna. Han besökte oss ett flertal gånger, på vår utvecklingsavdelning och var mycket intresserad av skrivaren Facit 4540, som den kom att kallas och som jag hade på gång. Ibland satt han inne hos mig och ibland ute på mina laboratorier, där jag presenterade medarbetarna och berättade om de olika modulerna, som vi hade under utveckling. Werthén kom själv ibland med alternativa förslag på tekniska lösningar, men han tog aldrig illa upp om man påpekade eventuella nackdelar med hans förslag. En dag bad han mig komma upp på sitt kontor, vilket väckte min nyfikenhet. Han tog upp sitt ärende direkt genom att säga: Jag var på Åtvidabergsfabriken i går och fann att större delen av dataprodukterna som tillverkas, bygger på dina uppfinningar. Trivs du bra? Tycker du att din lön är tillräcklig eller har du några andra önskemål? Jag svarade att lönen var väl hygglig, men att jag bara fick 500 kronor per patent och av det gick 85% bort i skatt. Han svarade: Det skall vi ordna, jag skall tala med patentavdelningens chef så att han skriver ett patentavtal med dig. Patentavtalet gav mig visserligen en del pengar men skatten blev 92,5 %. Hans Werthén var både snabbtänkt, slagfärdig och hade en dråplig humor. Senare skulle jag, vid flera tillfällen, få anledning att sakna Hans Werthéns ledarskap. Vi kände varandra en del från BESK-tiden. Hans Werthén ledde då utvecklingen av det svenska TV-projektet på nya KTH. Han ville ha en rörlig testbild för demonstrationsändamål. Jag hade ju från FOA-tiden flyttat till gamla KTH och tagit över utvecklingen av Williamsminnet till BESK, och när detta var klart, utvecklade jag en bildskärmsenhet med två bildskärmar, som placerades på kontrollbordet till BESK. Jag gjorde ett demoprogram, där en katt jagade en råtta. Vid provsändningar från KTH kunde man i radioaffärers skyltfönster få se denna råttjakt. Skrivarefamiljen Första skrivaren fick namnet Facit 4540 och lanserades på marknaden Den skrev tkn/s (beroende av vald teckenmatris) i båda riktningarna med röd-svart färgband. Vi hade kunnat skriva snabbare, men konkurrenternas försök i den vägen avskräckte oss. Vi valde hellre högre skrivkvalitet. Priset var 22,000:- till 27,000:-. Vi behövde inte priskonkurrera. En uppdaterad version Facit 4542 utkom Priset blev 26,000:- till 32,000:-. Den fick streckkods-, grafik-, och gråskaleprogram för produktmärknings- och statistikarbete fick jag ur industriminister Åslings hand mottaga ett STU-pris på 25,000 kronor för gjorda uppfinningar som resulterat i flera vinstgivande exportprodukter. 12

13 1983 lanserade vi fyrfärgsskrivaren Facit 4544, som även kunde skriva ut bilder med färggråskala. Priset var 34,000:- till 45,000:-. På visningar skrev vi ibland ut drottning Silvias bröllopsporträtt i A3-storlek via videokamera och bild. Ingen konkurrent kunde skriva bilder större än någon kvadrattum. Vid lanseringen i New York, eller var det Anaheim i Los Angeles, kom utvecklingschefer från konkurrenter och gratulerade mig. För att visa skrivhuvudets kraft och slitstyrka brukade försäljarna visa upp en stålvals, där man av misstag skrivit utan papper, direkt på stålvalsen, varvid ett halvmillimeterdjupt dike utefter hela valsen, nötts ner av skrivhuvudet. Flera dotterbolag ville sedan ha en sådan försäljningsassistent. Alla tre skrivarna hade vardera två 8 bitars CPU. En 4:e skrivare, Facit 4570, som använde samma skrivhuvud, utvecklades på en annan avdelning. Flytten till Ericsson 1984 köpte Ericsson Facit AB av Electrolux. Vi fick överta ett stort vackert hus på Ågatan vid Marabou River (Bälstaån) i Sundbyberg. Vi fortsatte med utvecklingen av skrivhuvudet och andra moduler för att skriva ännu snabbare och alternativt med ännu större upplösning. Det fanns en marknad för både snabbare skrivare och för skönskrift och vi utvecklade moduler för att ha båda i samma maskin. Vi ökade nålantalet till 24. Magneterna placerades i två rader, med de 2x12 skrivarmarna vända mot varandra så att skrivspetsarna bildade en rak linje, som var ca 50 mm lång. Genom att luta rampen i papperets plan, kunde den i höjdled täcka valfritt en eller två rader i båda riktningarna. Den kunde därför valfritt användas som skönskrivare eller snabbskrivare. Skrivhastigheten blev 720 till 1000 tkn./s. Maskinen skulle alltså kunna skriva alternativt en eller två rader, i taget, i båda riktningarna. Skrivarmarna var mindre och snabbare än förut. Samma typ av stegmotorer som förut kunde användas, för att driva skrivhuvudvagnen respektive pappersmatningen. För att få bästa möjliga noggrannhet på punktplaceringen, försåg vi skrivhuvudvagnen med en egen optisk positionsindikator, bestående av två linjeraster med olika täthet, som avlästes samtidigt, varvid ett moirémönster bildades, som gav en upplösningsförmåga på någon hundradels mm. Alla skrivarna skyddades av ett dussintal patent. På grund av min pensionering var jag tyvärr inte med om slutkonstruktionen av den kompletta 24-nålarsskrivaren FACIT E 950. Det blev den femte i ordningen som byggde på samma skrivprincip. 13

14 De fem skrivarmodellerna tillverkades i närmare 50,000 exemplar och marknadspriset till slutkund med interface varierade mellan 20,000 och 50,000 kronor. I dagens penningvärde kan det väl totalt röra sig om fyra till sex miljarder kronor. Matrisskrivarna konkurrerades senare ut, av laser- och de superbilliga bläckstråleskrivarna. Dessa tekniker hade vi inte haft resurser att utveckla själva, varför marknadsledningen sedan länge valt att sälja Facitspecificerade japanska produkter. För liten del av vinsterna från den egna produktionen återmatades till teknisk utveckling och resurserna fördelades inte i rimlig proportion till dem som åstadkommit vinsterna. Detta orsakade att min plan att 4070-inkomsterna skulle ge mig frihet och resurser att snabbt kunna ta en stor del av skrivarmarknaden, tidsförsköts kraftigt och stora volymer missades. Vi mötte därför priskonkurrens och den blev till slut mördande. Vi fick nöja oss med att ha varit väletablerade med våra dataprodukter, via våra 16 dotterbolag, på den globala marknaden från 1968 till Sedan började Facit Dataprodukter produktvis att fasas ut. De japanska Facitprodukterna mötte snart på marknaden japanernas egna när vi hade lärt dom vad marknaden ville ha. Facit Dataprodukter upphörde successivt med sin verksamhet. Servicen togs över av servicebolag. Vissa entusiaster i flera länder renoverar och säljer fortfarande våren 2007 både stansar och skrivare. Under mina 33 år på Facit gick företaget igenom hissnande förändringar. Den värsta var när de mekaniska kontorsprodukterna började fasas ut 1972 och framåt. Förlusterna balanseras ut med drastiska personalneddragningar i fabriker och dotterbolag. Detta berörde dock oss endast indirekt. Facit Electronic och senare Facit Dataprodukter började ge vinst när 4070 började säljas i större antal Facits tolv år på Electrolux tror jag var de bästa från ekonomisk synpunkt. Slutet, som kom på 1990-talet, slapp jag vara med om. Jag brukar säga att varje människa borde ha rätt att göra en liten dumhet per dag, som hon får göra dumhetsavdrag för. Vissa avdragsanspråk från Facit-tiden, skulle jag dock inte vilja godkänna. 14