在我们的年度启明星采访安排中,来自上海振华重工从事焊接技术研发的张华军(上图)原本是列在下半年采访的,但最近有两件事使得我改变计划,把对张华军的访问提前到5月份:一是随着海洋经济的不断升温,近年来海上钻井平台、集装箱起重机等海工装备研发制造的势头越来越向好,而在全球这个领域的市场份额中振华重工占了70%;其次是前不久一次会上听到上海焊接学会的一位老法师谈起他们受美国焊接学会的委托在国内培训、并组织美国焊接检验师和焊工证书的考核。这位老法师专门提到上海振华重工在焊接方面的实力,他们公司已有3 000名员工经过考核持有美国和欧洲焊接学会颁发的焊工证书,根据规则,只有拥有这类证书,才能承接大部分发达国家的重大装备制造任务。去年9月,由振华重工制造安装的美国旧金山新海湾大桥正式通车,其背后就是因为有这样一支技术过硬的焊工队伍。这些因素使我想尽早见到在这样一家大型企业内专门从事焊接技术研发的启明星。
农家子弟结缘焊接专业
不足36岁的华军是湖北黄冈人,他的生长环境在农村,父母均务农,直到高中起他的生活才延伸到镇上。1997年,这位农家子弟参加高考,他原先想填的专业都是师范类的,因为上师范可以免学费,他的第一志愿报了北师大,未能成功后落入二档志愿,这样就以高分进了沈阳工业大学材料学院,学的专业是该校最老的焊接专业,而他原先想报的专业是自动化,所以一开始对焊接专业心里不太乐意。
一个农村娃到了城市,上了大学,接触的是全新的环境,但他能把持自己,学习还是一如既往的刻苦,成绩是班里最好的。大三后随着对焊接的更多了解,华军逐渐喜欢上了这一有着“工业界裁缝”之称的焊接专业。大四时有一个免试保送本校研究生的机会,这个机会给了成绩优等生的他。
研究生阶段,随着眼界的开阔,张华军看到了国内焊接和国际水准的差距:国内当时(2000年左右)的焊接还都是由人来操作的,而日本等发达国家已经逐步进入到焊接自动化的阶段,日本1985年就建了世界首个无人工厂;硕士期间经导师同意,华军在企业兼过职,帮助调试铸管生产线;硕士论文的课题与自动化焊接有关,研发一台不需要人的焊接小车,实际上是一套基于CCD视觉传感的焊缝跟踪系统,这套系统是华军从无到有建立起来的,包括程序、电控系统,其中的关键是视觉传感系统,华军花了三个月时间把相关的系统程序编好,现场演示效果很好。可惜的是,张华军硕士毕业后,这套系统就闲置不用了,因为既懂自动化又懂焊接的人实在很少。
发表10余篇高质量论文
接下来是考博。华军把目标定位在沈阳的中科院自动化所,这是业内排名第一的国立研究机构,必考科目中有一门“机器人学”,涉及到很多算法,很多人望而生畏。由于数学基础较好,他的专业课总分列第二,但终因英语差一分,加上导师认为他不是学自动化出身的,终未录取。也由此,华军选择了工作――去哈尔滨理工大学教书,去那里的原因之一是该校同意他可以兼职读博。
在哈理工期间,华军依托原先硕士课题拿到了哈尔滨市一个青年创新基金项目;2005年3月考进了哈工大在职博士,导师是我国首台焊接机器人的首创者吴林教授。在华军的描述中,吴林在业界是一个泰斗级的学者,一个极为平和的长者,也是对他有长远影响的老师。
吴老师让他做的博士课题是带有工程性的项目――让机器人完成工业焊接,其中涉及很多系统技术工艺。为做好这个课题,华军前后花了近四年时间。一开始接这个题目时他有过顾虑,因为该项目有一定的密级限制,可能会影响论文发表。但最终在不涉密的前提下,华军在这个项目过程中先后发表了4篇SCI、8篇EI论文。这个记录是很不容易的,因为知情人都知道,焊接方面的SCI、EI杂志全世界就那么几本。
博士毕业前(2008),华军又面临进企业,还是留大学的选择。正好彼时上海振华港机首次招企业博士后,因为博士课题与振华的方向非常吻合,所以就专门到上海面试,这样2009年4月,华军就来了上海,直接上了位于长兴岛的振华重工的生产基地。
不负重托,攻克焊缝裂缝难关
当时的振华重工已经名声远播,在国际市场上也是最有竞争力的制造商,每年有几十亿美元的订单,但是新来乍到的张华军却感受到一种紧张的气氛。原来当时公司承接的一个国外钢结构项目,在长兴岛基地制作时未出现裂缝,但送到海外现场后发现了焊缝裂缝(一种因焊接引起的质量问题,这种裂缝肉眼是看不见的)。华军刚进博士后工作站时,公司正在选派100多位焊工到海外现场进行返修,据估计这次质量问题直接损失达数亿元。公司管理层非常清楚这个问题不解决,不仅有损经济,更导致声誉受损。当时想到的解决方案是能在实验室里复现这个裂缝的过程,焊接专业里叫裂缝预制。在华军来振华之前,公司的焊接实验室已经做了一些裂缝预制实验,但多次失败后一下子没有了方向。当时的振华老总管彤贤就把这个任务交给了刚进站的张华军博士。
临危受命的华军立即着手调研分析,并作了方案。他查了很多资料,发现几乎没有这方面的标准和资料可参考,也就是说没有可借鉴的方案,只能在现有标准上围绕这种材料提出一种新方法,经过多次试验,他们最终在现场发现了裂缝。后来又围绕这套方法作了多次重复实验,进一步加以验证,找到了问题所在。这种裂缝以前没有出现过,常规的裂缝都有应对措施。后来查文献发觉在70年代美韩也曾碰到过类似问题,国内没有这方面报道。当然美韩的解决方案和我们的不一样,但问题产生的原因基本一致,解决方案有所不同。从管总布置任务到发现问题为时一个月。
尽管张华军是用比较平缓的口气描述这段经历,但我听得却不平静,一个二十几岁的博士攻下了令全公司神经紧张的难题,可以想见他当时的压力!这是一个值得为之翘起大拇指的焊接博士。
坚定选择去企业实现抱负
博士后出站时,他原先工作的哈理工大学、上海等高校都想要他,振华自然竭力想留他,并许他担任焊接研究所所长。经权衡后华军最终决定留在振华。作出这一决定前,华军专门请教了吴林老师。吴老师对他说,从美国的情况看,一流的人才、设备都在企业,其次他认为中国工业的脊梁还是企业,学校只是为企业培养人才,最终还是要靠企业。吴老师给弟子的建议就是去企业。在华军眼里,吴老师是能预见到未来5~10年变化的人。果不其然,中国从2010年起重大科技项目都开始面向企业,以企业牵头。
来振华后,华军在重建团队方面投入了很大精力。2011年7月开始重新组建焊接研究所,他的思路是走人才合作培养之路,与上海交大、工技大等高校搞了研究生联合培养,当年从新进的大学生尖子中招了三名员工,又在企业内部招了两个高级焊工,这样这个研究所就逐步承担起了集团研发焊接方面的工艺课题。
除了联合培养研究生,华军还尝试与交大合作,利用对方的机器人焊接设备和人力资源,由振华重工提供需求,同时提供一部分研发费用:“我的思路还是要走产学研合作之路,大学里有人才,也想做一些务实的事情,企业可以利用高校的资源、人才去做事。”正是循着这个思路,振华重工近年来联合高校围绕产学研课题申请了多个项目,其中2012年获得国家发改委重大专项“海上钻井平台装备制造智能焊接车间”,这个大项目是张华军去北京答辩的,也是由振华公司牵头的。最终能拿到这个项目,华军觉得一方面与他们在申报方面作了精心准备有关,同时也得益于国家对由企业牵头来实施这类重大项目持越来越支持的政策导向。
2011年,振华重工焊接研究所被市科委授予上海海工装备高效智能焊接工程技术研究中心,这也是上海首个焊接方面的工程技术中心。而华军个人迄今已有18个专利,在来振华之前他只有论文没有专利。2013年,张华军除了获得启明星计划的资助外,还入选了“振华重工劳动模范”,并被推荐为中国交建集团的“优秀青年科技人才”和“优秀科技专家”。
“我能认识他们是自己一生的财富”
说起自己的进步,张华军多次提到哈工大吴林教授、振华的开创者管彤贤老总对他的影响,华军说:“我能认识他们是自己一生的财富。”
焊接研究所下一步的发展也是华军考虑得很多的:“我想改变从人海战术到无人战术的转变。”促使华军有此急迫感的是焊工这个工种的工作环境,加上会有职业病发生,年轻人不愿干,焊工资源会越来越少的现实,“国家也在支持这种转变,这种转变也体现了国家制造业水平。”华军告诉我,发展焊接机器人是他们研究所的重要方向,也是他一直以来的夙愿,“振华港机的名声在国内外都是很好的,但是来了以后发觉在工业自动化方面还是很落后的,我想来这里就要为改变制造方式作一点实在的事情。”
江世亮采写自2014年4月24日