机械工程中没有名人大家
我曾是北京一轻局属下工厂里的一名普通机械技术员,1963年,市里出于生产安全的考虑,搞了一次锅炉普查,由市劳动局统一安排,各局自查。我被抽调到本局劳动处专职负责查勘下属的几十个工厂的大小锅炉。
在劳动处呆了一年,这使我有机会见识一轻系统各类产品生产的方式与设备。
那时的北京市一轻局系统里有造纸类的几个厂,玻璃类的几个厂,钟表类的几个厂,日用品类的几个厂,食品类的几个厂,酿酒类的几个厂,灯具类几个厂,日化类的几个厂。
北京市一轻局下属的几个厂里,北京市玻璃厂规模最大,从厂房到全套的机械设备都是由东德援建的;北京手表厂是个全新的工厂,厂址选在北郊昌平,考虑的是近山风沙少,机器全部由瑞士进口。
北京市二轻局与一轻局是平行的局级单位,两者的分别在于一轻增加了“工业”二字,全称为北京市第一轻工业局,生产方式是工业性的,各种生产都是机械化的。
在我从事机械技术工作的三十来年中,有时是为参观,有时是为求教技术问题,有时是为委托加工,几乎走遍了市内的各类机械厂,譬如:北京冶金机械厂、北京金属结构厂、二七机车制造厂、北京人民机械厂、北京齿轮厂、北京内燃机厂、北京第二通用机械厂、北京起重机器厂、北京第一机床厂、北京重型电机厂、首钢机械厂、青云仪器厂(属四机部)、北京仪器厂、轻工机械修理厂(一轻局)、北京市农用机械厂、北京量具刃具厂、民用五金厂、化工机械厂、有色金属加工等。上述的这些机械性工厂使我了解了许多金属冷热加工的工艺方法与过程。
在这许多机械厂里,给我留下最深印象的是北京第一机床厂,1962年上半年,我们毕业考试前,专门在一机床(简称)呆了一个月,就是每天到各车间里转悠,看不同种类的机床以及他们的运动方式,切削的整个过程,零件的冷热处理,部件和整机的组装过程。印象更深的是一机床有个代号(保密)车间,又高又大的车间里,安装着的都是特大型机床,大立车、单臂铣床、龙门铣、大型磨床、大头车床等,其中一台24米龙门刨,最为震撼,24米长的床面,三条导轨。关键是这里的机床都是东欧引进的,按当时来说可称得上是比较先进的了。
在一机床不仅看遍了各个车间,还参观了那里的两个技术部门:技术科和工艺科。
北京第一机床厂在当时是一机部的直属单位。是北京最大的机床制造厂,在全国机床行业里,也是名列前茅的,专门制造卧、立两类几种型号的铣床,据说除满足国内的需求外,还出口东欧。
以上说的是我在工作期间走过的工业企业及看到的各种机械装备。
俗话说“行行出状元”,细想起来,前几十年,各个行当里并没有那么多的状元,到如今可不然了,哪个学术领域都有自己的专家,甚至大师,譬如历史学家数学家、文学家、天文学家、水稻之父、航天之父等等,艺术类里的大家、大师更是多。
我感觉在当今如此广泛的科技领域里,唯有机械工程这一行没有名人,更没有大家。几百年来,在机械行里大约只出过可数的几个名人,我只知道其中仨人(大概是从小学课本上得知的),一位是发明蒸汽机的瓦特,另俩位是发明飞机的美国莱特兄弟。在他们之后几乎就没有什么机械方面的名人了,到了当代机械工程行当里更是名家不出了。
为什么机械工程领域不出名人大家呢?是机械对人类的生产生活作用不显著吗?或者说机械学问与技术浅易吗?
仔细想来,我倒是觉得机械自古至今是人类最好最无微不至的帮手,自古以来人类生产的每一点进步都离不开机械的作用,自蒸汽机出现后,推动了机械的大发展,使机械在更广泛的领域发挥作用,如今机械服务的领域更加宽广了,机械已经深入到人类活动的一切领域,包括:轻工业各种产品的生产、各种化工产品的生产、各种矿产的开采、军事武器装备、航空航天、水火两力发电、农业、机床、机械制造、纺织、医疗器戒与制药、隧道贯通、交通运输、船舶等。
如果没有某些机械的出现,就会缺少许多的生产和事业,譬如:没有注塑机,塑料就是无用之物;没有金属切削机床,大多数机械就不会问世;没有纺织机,就没有布匹;没有钻井机;石油只能埋在地底下;如今能建造几百米高豪华建筑物,全是仰仗着先进的起重机器;先进的采矿业、地下隧道、超大工程施工,哪项不是依靠着专门的机器,等等。
而今,机械正在朝着智能化方向前进,智能化并不是替代了机器的作用,智能化是使机器如虎添翼,干的事更多更好。
以上说的是机械应用的广泛性,任何制造与生产都得有少不了机械技术的支持。下面就机械工程学是否浅易谈谈自己的见解。就本人对机械的了解和体会,觉得机械工程这门学问非但不浅易,而且更尖端,后句话,可能让许多人嗤之以鼻,那就让我们看看一些事情吧。
一,东芝事件
上世纪八十年代中期,在日美两国之间发生了一起重大的政治事件,即所谓东芝事件。起因是日本东芝机械公司背着“巴黎统筹委员会”,日本东芝集团与苏联秘密洽商出售五轴联动铣床一事,苏方看重的是日本的机床,要不惜一切代价;日本在高多少倍的价格的诱惑下,秘密达成出售协议,事情十分的隐蔽。
原来苏联的核潜艇因噪音较大,极易被美海军监测到,这成为苏海军的一块心病。苏联使用日本东芝制造的五轴联动铣床,加工潜艇螺旋桨,精度大大提高,噪音大大降低。从那时起,美国海军再难监听到苏潜艇的声音了,这使美国防部十分诧异,并引起美国的重视,便调查此事,终于水落石出,原来是日本违背“巴统”暗中与苏联做了一笔交易。这笔交易极大的威胁到美国的安全。
从这件事上可以看出,苏联以其雄厚的科技与工业根底于上世纪六十年代初就将载人飞船送上太空,时间向后延续了20年,却仍无能力研制大型多轴联动铣床,这不是说明东芝卖给苏联的那台铣床,比研制火箭上天还难吗?
二,芯片与光刻机
近期我读了一篇文章题目是《光刻机是什么?为什么华为没有光刻机?》,文中说全世界只有三家生产光刻机的厂家,一家在荷兰,另两家在日本。光刻机是制造芯片的机器,现在的手机电脑都少不了芯片,如果没有光刻机,那么就造不出电脑和手机了,可见这个光刻机作用有多大。虽然芯片的制作是利用复杂的光学原理(这我不懂)但那里边的一切动作仍然得靠机器来实现,整个光刻机,机械的比重仍然不会少,而且,机器的动作精准度一定很高,要达到这个高度,必然要由机器的零件精度来保证,没有高水平的机械设计与制造能力是不能实现的。
华为手机能做到很高的水准,而光刻机却依赖进口,说明光刻机的难度定在手机研发与制作之上。
三,
航母复杂否?先进否?我国的运20、歼20先进否?算不算高科技产品?恐怕无人否定,可是当人们谈起高科技时,往往想的是火箭发射、现代通讯、卫星、计算机等,我不知道机械技术算不算高科技,但我感觉机械技术当中依然存在很艰难的内容,甚至于更难,譬如拿东芝事件中机床来说吧,苏联早就能把卫星送上了天,但他们却制造不出能精密铣削大螺旋桨的机床。苏联卫星上天并未引起美国惊恐,而日本卖给苏联大而精密的多轴铣床却给整个西方国家造成了恐慌。
航母是什么?飞机又是什么?那不也是机器吗?虽然航母飞机不完全被机械技术占领,但我相信它们绝大的组份是属于机械的。
四,
去年我读到一篇文章,题目叫《一位机械人的感叹……》,这位机械人是一名机械专业的技术人员,他们公司从德国引进了一台加工中心,他们利用这台加工中心实验加工一个样品(当我和厂里面的师傅们在为了使数控机床提高一级精度而不分白夜进行调试、翻译德文资料时,当我费尽千辛万苦又没有假期和加班费、满身污垢,满手是伤,操作失败了无数次,终于加工出精度达到预计的0.001毫米要求的样品。——引作者原话),操控这台机床已经存在一定难度了,可想要设计与制造这样的机床,其难度可想而知了。这台机床尽管有计算机控制的保障,犹如一个技术极高的工***作,还必须有机床本身的高性能(运动精度及结构刚度)。
五,
没有机械的现代化,就没有其它工业农业的现代化,甚至一切领域的现代化。这方面的例子很多很多,可以历数一切生产领域。凡是工农业全面发达的国家,一定是机械工业首先发达的国家,英国、德国、美国、日本等就是这样的国家。曾在网上的视频见过德国的农业机械化,简直令人震撼,几乎全面取代了人的劳动。还有许多工业生产的流水线,那里面含着多少难以想象的智慧呀!
六,
机械手表,严格来说它虽不算机器,机器是要能做功的,手表只能算是机构。尽管手表不算机器,但它的复杂性与制造难度并不逊色于许多复杂的机器。瑞士手表是举世闻名的,世界上制造手表的厂家很多,无不想往瑞士手表的水平,但是多少年来只能望其项背。由此可看出手表制造的难度,他虽不算高科技,但它的技术含量不输于高科技产品。新的东西不一定全代表高精尖,老技术不代表落伍。汽车飞机都是早有的产业,人们都知道要制造出高级别的汽车和飞机那是多么的困难,恐怕比制造5G手机不知要难多少倍哪!
前边说的北京市一轻局的那个手表厂,生产设备一水儿的瑞士进口,但造出的手表,离瑞士表就一万八千里了。要造出高质地的手表,优良的机器仅是满足了一个条件,另外还有工人的手艺和经验等。
机械技术潜藏的东西较多,是技术工人与设计人员印在心智中的经验,是语言无法表达的东西。
七,
1998年,北京建工研究院(以研制建筑施工设备为主)与北京航天大学机器人研究所有一个合作项目——“擦窗机器人”,建工院只管出资(30万),技术基本完全由机器人研究所承担。我当时正在建工院机电所打工,待我2000年初离开时,合作项目仍在进行中。一两年后,我遇见建工院机电所的张工(这方的联系人)谈到擦窗机器人的事,他说这个项目没能实现。航大机器人研究所在擦窗机器人项目上分为两拨人,一拨儿负责机器人动作控制,一拨儿负责机器人的机体上的各种构件。终因机器的机构设计遇到了瓶颈而难以进展。这是意料之中的事,擦窗,要机械化,并非易事,譬如:①在直立的窗玻璃上怎么做到既要行走有不可向下滑,行走要向壁虎那样,这对于机械设计是存在较大难度的。②擦的过程,至少要分三步,需要不同的装置,动作要相互避让,这就增大了机器的复杂度。③高处作业,擦洗用水及清洗液须在机器内循环(不可落下)④机械手既要能喷水,又要能干擦。喷到玻璃上的水还要回流到储水罐内。这一系列的问题都是机械设计要闯的关。
以上是想通过这样几件事说明机械工程虽不在高科技之列,但是机械工程无论是在设计问题上还是在制造难度上都不逊色于高科技范围内的技术。
前几十年就有一种说法说机械工业属于夕阳产业,没有什么前途了,其实这是一种对机械缺乏认识的浅识,从机械工业的经济效益上来讲它是低的,但从技术层面上来讲,它永远是不落后的,而且将永远陪伴着人类一起前进。
我是普通工厂的一个普通机械技术员,二三十年前就已经离开了工作岗位,机械行业的新技术,譬如数控,已经将我甩得远远不见影儿了,所以我在写上面的东西时生怕说些不当的词语,若果真有说的不当处,望诸位谅解指正。
谢谢。
一个早已退休的机械技术员。2020.4.26.
我曾是北京一轻局属下工厂里的一名普通机械技术员,1963年,市里出于生产安全的考虑,搞了一次锅炉普查,由市劳动局统一安排,各局自查。我被抽调到本局劳动处专职负责查勘下属的几十个工厂的大小锅炉。
在劳动处呆了一年,这使我有机会见识一轻系统各类产品生产的方式与设备。
那时的北京市一轻局系统里有造纸类的几个厂,玻璃类的几个厂,钟表类的几个厂,日用品类的几个厂,食品类的几个厂,酿酒类的几个厂,灯具类几个厂,日化类的几个厂。
北京市一轻局下属的几个厂里,北京市玻璃厂规模最大,从厂房到全套的机械设备都是由东德援建的;北京手表厂是个全新的工厂,厂址选在北郊昌平,考虑的是近山风沙少,机器全部由瑞士进口。
北京市二轻局与一轻局是平行的局级单位,两者的分别在于一轻增加了“工业”二字,全称为北京市第一轻工业局,生产方式是工业性的,各种生产都是机械化的。
在我从事机械技术工作的三十来年中,有时是为参观,有时是为求教技术问题,有时是为委托加工,几乎走遍了市内的各类机械厂,譬如:北京冶金机械厂、北京金属结构厂、二七机车制造厂、北京人民机械厂、北京齿轮厂、北京内燃机厂、北京第二通用机械厂、北京起重机器厂、北京第一机床厂、北京重型电机厂、首钢机械厂、青云仪器厂(属四机部)、北京仪器厂、轻工机械修理厂(一轻局)、北京市农用机械厂、北京量具刃具厂、民用五金厂、化工机械厂、有色金属加工等。上述的这些机械性工厂使我了解了许多金属冷热加工的工艺方法与过程。
在这许多机械厂里,给我留下最深印象的是北京第一机床厂,1962年上半年,我们毕业考试前,专门在一机床(简称)呆了一个月,就是每天到各车间里转悠,看不同种类的机床以及他们的运动方式,切削的整个过程,零件的冷热处理,部件和整机的组装过程。印象更深的是一机床有个代号(保密)车间,又高又大的车间里,安装着的都是特大型机床,大立车、单臂铣床、龙门铣、大型磨床、大头车床等,其中一台24米龙门刨,最为震撼,24米长的床面,三条导轨。关键是这里的机床都是东欧引进的,按当时来说可称得上是比较先进的了。
在一机床不仅看遍了各个车间,还参观了那里的两个技术部门:技术科和工艺科。
北京第一机床厂在当时是一机部的直属单位。是北京最大的机床制造厂,在全国机床行业里,也是名列前茅的,专门制造卧、立两类几种型号的铣床,据说除满足国内的需求外,还出口东欧。
以上说的是我在工作期间走过的工业企业及看到的各种机械装备。
俗话说“行行出状元”,细想起来,前几十年,各个行当里并没有那么多的状元,到如今可不然了,哪个学术领域都有自己的专家,甚至大师,譬如历史学家数学家、文学家、天文学家、水稻之父、航天之父等等,艺术类里的大家、大师更是多。
我感觉在当今如此广泛的科技领域里,唯有机械工程这一行没有名人,更没有大家。几百年来,在机械行里大约只出过可数的几个名人,我只知道其中仨人(大概是从小学课本上得知的),一位是发明蒸汽机的瓦特,另俩位是发明飞机的美国莱特兄弟。在他们之后几乎就没有什么机械方面的名人了,到了当代机械工程行当里更是名家不出了。
为什么机械工程领域不出名人大家呢?是机械对人类的生产生活作用不显著吗?或者说机械学问与技术浅易吗?
仔细想来,我倒是觉得机械自古至今是人类最好最无微不至的帮手,自古以来人类生产的每一点进步都离不开机械的作用,自蒸汽机出现后,推动了机械的大发展,使机械在更广泛的领域发挥作用,如今机械服务的领域更加宽广了,机械已经深入到人类活动的一切领域,包括:轻工业各种产品的生产、各种化工产品的生产、各种矿产的开采、军事武器装备、航空航天、水火两力发电、农业、机床、机械制造、纺织、医疗器戒与制药、隧道贯通、交通运输、船舶等。
如果没有某些机械的出现,就会缺少许多的生产和事业,譬如:没有注塑机,塑料就是无用之物;没有金属切削机床,大多数机械就不会问世;没有纺织机,就没有布匹;没有钻井机;石油只能埋在地底下;如今能建造几百米高豪华建筑物,全是仰仗着先进的起重机器;先进的采矿业、地下隧道、超大工程施工,哪项不是依靠着专门的机器,等等。
而今,机械正在朝着智能化方向前进,智能化并不是替代了机器的作用,智能化是使机器如虎添翼,干的事更多更好。
以上说的是机械应用的广泛性,任何制造与生产都得有少不了机械技术的支持。下面就机械工程学是否浅易谈谈自己的见解。就本人对机械的了解和体会,觉得机械工程这门学问非但不浅易,而且更尖端,后句话,可能让许多人嗤之以鼻,那就让我们看看一些事情吧。
一,东芝事件
上世纪八十年代中期,在日美两国之间发生了一起重大的政治事件,即所谓东芝事件。起因是日本东芝机械公司背着“巴黎统筹委员会”,日本东芝集团与苏联秘密洽商出售五轴联动铣床一事,苏方看重的是日本的机床,要不惜一切代价;日本在高多少倍的价格的诱惑下,秘密达成出售协议,事情十分的隐蔽。
原来苏联的核潜艇因噪音较大,极易被美海军监测到,这成为苏海军的一块心病。苏联使用日本东芝制造的五轴联动铣床,加工潜艇螺旋桨,精度大大提高,噪音大大降低。从那时起,美国海军再难监听到苏潜艇的声音了,这使美国防部十分诧异,并引起美国的重视,便调查此事,终于水落石出,原来是日本违背“巴统”暗中与苏联做了一笔交易。这笔交易极大的威胁到美国的安全。
从这件事上可以看出,苏联以其雄厚的科技与工业根底于上世纪六十年代初就将载人飞船送上太空,时间向后延续了20年,却仍无能力研制大型多轴联动铣床,这不是说明东芝卖给苏联的那台铣床,比研制火箭上天还难吗?
二,芯片与光刻机
近期我读了一篇文章题目是《光刻机是什么?为什么华为没有光刻机?》,文中说全世界只有三家生产光刻机的厂家,一家在荷兰,另两家在日本。光刻机是制造芯片的机器,现在的手机电脑都少不了芯片,如果没有光刻机,那么就造不出电脑和手机了,可见这个光刻机作用有多大。虽然芯片的制作是利用复杂的光学原理(这我不懂)但那里边的一切动作仍然得靠机器来实现,整个光刻机,机械的比重仍然不会少,而且,机器的动作精准度一定很高,要达到这个高度,必然要由机器的零件精度来保证,没有高水平的机械设计与制造能力是不能实现的。
华为手机能做到很高的水准,而光刻机却依赖进口,说明光刻机的难度定在手机研发与制作之上。
三,
航母复杂否?先进否?我国的运20、歼20先进否?算不算高科技产品?恐怕无人否定,可是当人们谈起高科技时,往往想的是火箭发射、现代通讯、卫星、计算机等,我不知道机械技术算不算高科技,但我感觉机械技术当中依然存在很艰难的内容,甚至于更难,譬如拿东芝事件中机床来说吧,苏联早就能把卫星送上了天,但他们却制造不出能精密铣削大螺旋桨的机床。苏联卫星上天并未引起美国惊恐,而日本卖给苏联大而精密的多轴铣床却给整个西方国家造成了恐慌。
航母是什么?飞机又是什么?那不也是机器吗?虽然航母飞机不完全被机械技术占领,但我相信它们绝大的组份是属于机械的。
四,
去年我读到一篇文章,题目叫《一位机械人的感叹……》,这位机械人是一名机械专业的技术人员,他们公司从德国引进了一台加工中心,他们利用这台加工中心实验加工一个样品(当我和厂里面的师傅们在为了使数控机床提高一级精度而不分白夜进行调试、翻译德文资料时,当我费尽千辛万苦又没有假期和加班费、满身污垢,满手是伤,操作失败了无数次,终于加工出精度达到预计的0.001毫米要求的样品。——引作者原话),操控这台机床已经存在一定难度了,可想要设计与制造这样的机床,其难度可想而知了。这台机床尽管有计算机控制的保障,犹如一个技术极高的工***作,还必须有机床本身的高性能(运动精度及结构刚度)。
五,
没有机械的现代化,就没有其它工业农业的现代化,甚至一切领域的现代化。这方面的例子很多很多,可以历数一切生产领域。凡是工农业全面发达的国家,一定是机械工业首先发达的国家,英国、德国、美国、日本等就是这样的国家。曾在网上的视频见过德国的农业机械化,简直令人震撼,几乎全面取代了人的劳动。还有许多工业生产的流水线,那里面含着多少难以想象的智慧呀!
六,
机械手表,严格来说它虽不算机器,机器是要能做功的,手表只能算是机构。尽管手表不算机器,但它的复杂性与制造难度并不逊色于许多复杂的机器。瑞士手表是举世闻名的,世界上制造手表的厂家很多,无不想往瑞士手表的水平,但是多少年来只能望其项背。由此可看出手表制造的难度,他虽不算高科技,但它的技术含量不输于高科技产品。新的东西不一定全代表高精尖,老技术不代表落伍。汽车飞机都是早有的产业,人们都知道要制造出高级别的汽车和飞机那是多么的困难,恐怕比制造5G手机不知要难多少倍哪!
前边说的北京市一轻局的那个手表厂,生产设备一水儿的瑞士进口,但造出的手表,离瑞士表就一万八千里了。要造出高质地的手表,优良的机器仅是满足了一个条件,另外还有工人的手艺和经验等。
机械技术潜藏的东西较多,是技术工人与设计人员印在心智中的经验,是语言无法表达的东西。
七,
1998年,北京建工研究院(以研制建筑施工设备为主)与北京航天大学机器人研究所有一个合作项目——“擦窗机器人”,建工院只管出资(30万),技术基本完全由机器人研究所承担。我当时正在建工院机电所打工,待我2000年初离开时,合作项目仍在进行中。一两年后,我遇见建工院机电所的张工(这方的联系人)谈到擦窗机器人的事,他说这个项目没能实现。航大机器人研究所在擦窗机器人项目上分为两拨人,一拨儿负责机器人动作控制,一拨儿负责机器人的机体上的各种构件。终因机器的机构设计遇到了瓶颈而难以进展。这是意料之中的事,擦窗,要机械化,并非易事,譬如:①在直立的窗玻璃上怎么做到既要行走有不可向下滑,行走要向壁虎那样,这对于机械设计是存在较大难度的。②擦的过程,至少要分三步,需要不同的装置,动作要相互避让,这就增大了机器的复杂度。③高处作业,擦洗用水及清洗液须在机器内循环(不可落下)④机械手既要能喷水,又要能干擦。喷到玻璃上的水还要回流到储水罐内。这一系列的问题都是机械设计要闯的关。
以上是想通过这样几件事说明机械工程虽不在高科技之列,但是机械工程无论是在设计问题上还是在制造难度上都不逊色于高科技范围内的技术。
前几十年就有一种说法说机械工业属于夕阳产业,没有什么前途了,其实这是一种对机械缺乏认识的浅识,从机械工业的经济效益上来讲它是低的,但从技术层面上来讲,它永远是不落后的,而且将永远陪伴着人类一起前进。
我是普通工厂的一个普通机械技术员,二三十年前就已经离开了工作岗位,机械行业的新技术,譬如数控,已经将我甩得远远不见影儿了,所以我在写上面的东西时生怕说些不当的词语,若果真有说的不当处,望诸位谅解指正。
谢谢。
一个早已退休的机械技术员。2020.4.26.