时间很快到了七月,盛夏来临,暑气渐浓,机械制造系5803班迎来了大学二年级的暑假。
对于“明斋”213宿舍而言,这个暑假并非休闲的假期,而是即将奔赴另一个“战场”的起点。
在学校一个多月的埋头苦干,“分拣码垛系统”的演示模型已然成型。
虽然只是简化版,但核心功能俱在,继电器控制逻辑清晰,传送带运行平稳,气动抓手也能完成基本的抓取和释放动作。
这个凝聚着六人心血的系统,需要更广阔的天空去试炼。
前往红星轧钢厂的前一天,“技术攻关小组”带着完整的项目进展报告、技术规范、演示模型的测试数据,敲响了刘星海教授的办公室。
“进来。”刘教授沉稳的声音传来。
六人鱼贯而入,刘星海放下笔,目光扫过吕辰六人,最后落在吕辰手中厚厚的资料上。
“刘教授,”吕辰上前一步,将资料双手奉上,“这是我们关于分拣码垛项目的阶段性总结和校内模型测试报告。明天我们就要去轧钢厂了,想请您最后把关,看看还有哪些需要注意的地方。”
刘星海接过资料,指了指沙发和椅子:“都坐吧。模型测试情况如何?”
王卫国作为项目“政委”,汇报道:“教授,校内演示模型基本达到了设计要求。继电器逻辑控制运行稳定,能够根据预设条件,完成对不同位置的抓取、移动和放置动作。机械结构方面,传送带调速、气动抓取的力度控制也经过了反复调试,目前表现良好。”
吴国华补充了技术细节:“我们针对可能出现的信号干扰,在布线时已经注意了强弱电分离,并对关键信号线做了初步的屏蔽处理。逻辑上也增加了基本的互锁保护,防止误动作。”
刘星海微微颔首,这才开始仔细翻阅报告和图纸。
他的阅读速度很快,不时在某些数据或设计图节点稍作停留。
办公室里很安静,只有纸张翻动的声音,以及窗外的蝉鸣。
吕辰等人屏息凝神,等待着导师的指点。
良久,刘星海放下报告,抬起头,脸上露出赞许的神情,但随即变为凝重。
“很好。”他开口道,“能在这么短的时间内,完成从概念设计、图纸绘制到模型加工调试的全部工作,并且文档规范、数据详实,这超出了我的预期。你们在学校的这一步,走得非常扎实,充分证明了你们方案在‘原理’上的可行性。”
他话锋一转:“但是,同学们,你们要清楚,实验室的成功,仅仅是万里长征的第一步。工厂,尤其是红星轧钢厂这样的大型重工业现场,是另一个截然不同的世界。今天我要给你们这趟工厂之行‘校准’方向,泼点必要的‘冷水’。”
刘教授身体微倾,语气严肃:“你们在学校的这个模型,环境洁净,电压稳定,负载轻微。它证明了你们的想法‘能动’。但到了工厂,你们的核心目标,不能局限于让这台机器‘动起来’,而是要验证它能否在真实、严酷的工业环境下‘活下去’,‘干好活’。”
他具体解释道:“什么是真实环境?是车间里机器运行时震耳欲聋的噪音和振动;是大型电机启停时造成的电网电压瞬间跌落或浪涌;是空气中弥漫的金属粉尘、油污和水汽;是二十四小时不间断运行带来的疲劳累积……你们的系统,能否在这种环境下,连续不停、稳定可靠地工作八小时,甚至更久?这才是我关心的,也是工业设计的真谛所在,可靠性、健壮性。”
“所以,”刘星海总结道,“你们此行的目标,必须从‘验证模型’升华到‘验证流程’。验证你们的设计、制造、调试、维护这一整套流程,是否经得起现实考验。模型可以失败,可以修改,但验证过程中暴露出的问题、积累的经验,其价值远胜过一个在温室内完美的演示品。”
“基于这个目标,我需要你们重新定义此次实践的成功标准。”刘教授伸出三根手指,“在我看来,成功有三个层次。”
“第一等成功,是你们的系统经过现场调试和完善,其稳定性、效率和经济性打动了车间领导和工人,被正式采纳,融入到生产线中,真正替代了部分人工,创造了价值。这是最理想的结果。”
“第二等成功,是因为客观条件限制,或者重大缺陷,系统本身最终未能上线应用。但是!”他加重了语气,“你们通过这次实践,总结出了一套针对此类自动化改造的《设计规范》、《安装调试手册》、《常见故障排查指南》,这些凝结了你们经验和教训的文档,成为了轧钢厂乃至同类工厂可以借鉴的技术财富。这同样是巨大的成功。”
“第三等成功,无关项目本身,而关乎你们自己。”刘教授扫过每一个人,“那就是你们这六个人,通过直面真实现场的复杂、琐碎甚至挫折,完成了从学生到初步具备工程思维和实践能力的蜕变。无论最终项目成果如何,只要你们实现了这个蜕变,就不枉此行。”
接着,刘教授开始预判实践中的现实问题,要求他们提前思考预案。
“电力问题是首要威胁。”刘教授强调,“车间不是实验室。一台大功率冲床启动的瞬间,可能会造成局部电网电压瞬间下降20%甚至更多。你们的继电器控制柜对电压波动极其敏感,轻则逻辑错乱‘发呆’,重则线圈烧毁。必须考虑加装稳压器、过压\/欠压保护电路。这部分,国华要作为重中之重。”
“工厂的电磁环境如同无形的战场。动力电缆产生的强磁场会干扰甚至淹没你们微弱的控制信号。我之前注意到你们提到了屏蔽,这很好,但到了现场,必须严格执行:所有信号线必须采用优质屏蔽线,并且绝对禁止与动力线平行铺设,交叉时必须垂直跨越。这是无数血泪教训换来的准则。”
“机械应力与粉尘,车间的振动远超你们想象。每一个螺丝、每一处接线端子,都可能因为长期振动而松动。要设计定期的紧固检查点。还有粉尘,金属粉尘可能造成气缸卡涩,继电器触点接触不良。关键部位要考虑密封和定期除尘方案。传志、志国,机械部分的防护和易维护性需要加强设计。”
“安全第一,在模型上,急停按钮可能只是个形式。在工厂,它必须是设计中最可靠的一环!”刘教授语气极其严肃,“位置要醒目,伸手可及;必须是物理硬线连接,直接切断动力源;要防止误触,但更要确保在任何紧急情况下能一击生效。要设想所有极端情况:工人衣袖被挂住、工件掉落、设备异常声响……系统必须能被人为瞬间、无条件地停止。”
“容错与诊断,工业系统不能当‘哑巴’。一个工件卡在传送带上了,气源压力不足了,传感器被遮挡了……系统不能简单地停下来等你们去猜谜。要有清晰、明确的声光报警装置,最好能通过不同频率的灯光或声音,初步指示故障的大致方向,如机械卡死、信号丢失、动力故障等。这样,现场的工人就能进行初步判断和处置,大大提升系统的可用性。”
谈完了硬核的技术问题,刘教授的语气缓和下来,开始传授更为宝贵的“软技能”。
“记住,你们是去学习的,是去解决问题的,不是去炫耀清华光环的。”刘教授语重心长,“工厂里的老师傅,可能不懂复杂的控制理论,但他们用手指摸过的钢板厚度,用耳朵听过的设备异响,用几十年经验积累下的‘土办法’、‘老经验’,往往是图纸和公式无法涵盖的宝贵财富。”
他举例道:“比如,他们可能会告诉你们,某个安装位置为什么要故意留出几厘米的空当,那不是设计失误,那可能是曾经发生过碰撞事故后,用教训换来的‘安全空间’;他们调整某个参数靠的是‘手感’和‘耳感’,但其背后是对设备运行状态的精微把握。虚心向他们请教,把他们当成项目的‘顾问’和‘合作者’,你们会少走很多弯路。”
“技术问题往往可以通过计算和实验解决,但‘人’的问题更复杂。”刘教授洞察世情,“如果车间的老师傅或操作工人,对你们这套‘新玩意儿’ 有疑虑甚至抵触,非常正常。不要试图用理论去说服他们,更不要争论。最好的办法是‘做给他们看’。”
“选择一个影响不大、易于观察的工位进行试点。让他们亲眼看到,这个系统如何将工人从重复、繁重、甚至危险的搬运劳动中解放出来,如何减少人为失误,提升作业一致性。邀请他们参与调试,听取他们的操作感受和改进建议。当他们从被动的‘使用者’转变为积极的‘参与者’甚至‘改进者’时,你们项目的阻力就会小很多,甚至能获得意想不到的支持。”
“李怀德厂长是你们的关键支持者,”刘教授对人情世故同样了然,“要善于管理他的期望。不要只报喜不报忧,也不要等问题无法收拾了才去汇报。建立定期的、简单的进度通报机制,主动向他汇报进展,更要坦诚地说明遇到的困难、下一步的解决计划。让他始终感觉事情在他的了解和掌控之中,这样他才会在资源和支持上持续投入。”
“同时,你们也要学会保护自己和团队。”刘教授看向吕辰和王卫国,“如果领导提出不切实际的要求,要基于事实和专业判断进行沟通解释,寻求合理的缓冲空间。确保团队能在一种健康、可持续的节奏下工作,避免压力过大,忙中出错,挫伤士气。”
谈话接近尾声,刘教授站起身,走到窗边,望着窗外郁郁葱葱的校园,沉默了片刻。
然后他转过身:“孩子们,你们已经用智慧和汗水,在清华园这片相对纯净的土壤里,种下了一棵名为‘自动化’的树苗。它现在枝繁叶茂,展现出勃勃生机。现在,你们要亲手把它移植到轧钢厂那片更广阔、但也风雨更烈、土壤更复杂的天地里去。”
“那里有真实的需求,也有严酷的挑战;有朴素的智慧,也有现实的阻力。我希望你们带回来的,不只是一个机器模型,更是一份沉甸甸的工程实践报告,一份对工业现实深刻理解的认知,以及一颗历经淬火的‘工程师之心’。”
他走回办公桌,拿起笔,在吕辰带来的报告扉页上,郑重地写下了一行字:“知行合一,砥柱中流。祝实践顺利!”然后签上了自己的名字。
“去吧,”刘教授将报告递还给吕辰,露出了温和坚定的笑容,“我和系里,是你们最坚实的后盾。遇到解决不了的技术难题,随时可以回来找我,我们等着你们的好消息!”
“谢谢刘教授!”六人齐声应道,声音洪亮,带着昂扬的斗志。
走出刘星海教授的办公室,七月的阳光炽热地洒在身上,但六兄弟心中却比这阳光更加灼热。刘教授的一席话,如同一次高强度的“精神淬火”,既让他们清醒地认识到前路的艰难,也极大地激发了他们的斗志和使命感。
他们将以“准工程师”的身份,去拥抱真实工业世界的挑战。
“兄弟们,”吕辰深吸一口气,“刘教授的话都记住了?咱们这次去轧钢厂,是骡子是马,得拉出去通通才知道!前路艰险,但只要我们六人同心,就没有过不去的坎!”
“没错!”王卫国用力点头,“目标更明确了,问题也预想到了,心里反而更有底了!”
吴国华推了推眼镜:“电力问题和抗干扰方案,我需要立刻再优化一下。”
汪传志摩拳擦掌:“嘿嘿,我已经迫不及待想去车间会会那些‘铁疙瘩’了!”
陈志国和任长空也重重点头,眼中闪烁着期待的光芒。
第二天清晨,载着演示模型核心部件、工具箱、图纸的板车,在六人的护送下,缓缓驶出清华园,朝着红星轧钢厂的方向前进。
暑假实践的“工程师”淬火之旅,正式拉开了序幕。