怎樣才能使自己的“機(jī)械設(shè)計(jì)工程師”的專業(yè)能力,,盡可能快地成熟起來(lái),? 有句俗語(yǔ)叫“隔行如隔山”,,例如我們對(duì)于某設(shè)計(jì)的思考過(guò)程,,很難能夠被一個(gè)軟件工程師真正理解,。機(jī)械設(shè)計(jì)的“專業(yè)知識(shí)”可不是“常識(shí)”,;也不是非專業(yè)人員能夠很容易地理解和掌握的。 對(duì)于“常識(shí)”,,經(jīng)過(guò)9年義務(wù)教育,,以及日常生活中的積累,多數(shù)人都是能夠掌握這些科學(xué)知識(shí),。例如:水燒開(kāi)的溫度大約是100度,、日常交流電為220伏等。而對(duì)于“專業(yè)知識(shí)”,,則必須經(jīng)過(guò)足夠的專業(yè)訓(xùn)練和實(shí)踐,,才可能掌握。例如:齒輪大小用模數(shù)來(lái)說(shuō)明,、金屬材料有彈性變形和塑性變形的現(xiàn)象,、裝配結(jié)構(gòu)有接觸剛度的概念等。 這里有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào):①要明白“專業(yè)知識(shí)”的細(xì)節(jié)是不可能被“常識(shí)”所取代和補(bǔ)充的,;②要主動(dòng)追求自己專業(yè)知識(shí)體系的完整和充足,。所以,在經(jīng)過(guò)了大學(xué)的專業(yè)訓(xùn)練之后,,仍然要不斷地追求知識(shí)體系的完整和充足,。這種學(xué)習(xí)和積累的過(guò)程是終身的,。 作為專業(yè)知識(shí)體系的確立,必須要有個(gè)學(xué)習(xí)之后的驗(yàn)證過(guò)程,,只有經(jīng)過(guò)了使用驗(yàn)證的專業(yè)知識(shí),,才能真正使用和駕馭專業(yè)知識(shí),并成為自己的知識(shí),。這個(gè)過(guò)程的實(shí)現(xiàn),,必須熟悉現(xiàn)場(chǎng),并經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際過(guò)程的體驗(yàn),。 最典型的過(guò)程是:到車間,,看看自己設(shè)計(jì)的東西是如何被制造出來(lái)的,以反省自己設(shè)計(jì)的成與敗,。 還有個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié):做筆記,。 在計(jì)算機(jī)應(yīng)用很成熟的今天,做筆記是極為簡(jiǎn)單而可靠地事情,。但是許多人習(xí)慣將這些“記在”自己的腦子中,,這是很不可靠的辦法,正所謂“好記性不如爛筆頭”,。 著名的牛津版的《技術(shù)史》中提出了一個(gè)重要觀點(diǎn):人類技術(shù)史的開(kāi)始自有了技術(shù)交流的技術(shù)之后,,而最初的幾個(gè)細(xì)節(jié)是:術(shù)語(yǔ)的產(chǎn)生和口傳的技藝。 這就是說(shuō):在這個(gè)星球上處于最頂層的人類,,其主要特色是:先能做技術(shù)交流,,然后才是制造和使用工具。而語(yǔ)言的首要作用還不是用來(lái)表達(dá)思想,,而是更為實(shí)際的“行為控制”的作用,。可見(jiàn):語(yǔ)言,、術(shù)語(yǔ),、技術(shù)交流和行為控制,這才是我們?nèi)祟愔杂袆e于其他物種的最明顯的特色,。 作為某個(gè)具體的人,,技術(shù)交流則是一門需要學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的技術(shù),并非可以自發(fā)地產(chǎn)生,。 至于“術(shù)語(yǔ)”,,不是“俗語(yǔ)”,這是一種人類語(yǔ)言特有的構(gòu)成,,是對(duì)一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的技術(shù)現(xiàn)象,、用共同的、簡(jiǎn)短的專業(yè)詞句來(lái)表達(dá)(例如:積屑瘤、條件循環(huán),、臺(tái)風(fēng)……),。 而這個(gè)專業(yè)詞句的內(nèi)涵和外延,是在我們現(xiàn)存的專業(yè)知識(shí)體系中進(jìn)行解讀的,。這是首要的大前提,。 在實(shí)際工作中,現(xiàn)場(chǎng)所用的交流詞句,,可能與書(shū)本上的術(shù)語(yǔ)有所不同,,這是客觀存在的一種交流障礙。例如1/100mm,,在現(xiàn)場(chǎng)車間可能稱之為“道”或“絲”,,而這不是標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度量綱,在傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)里,,并沒(méi)有這個(gè)說(shuō)法,。這樣說(shuō)的客觀原因是,在常用螺旋測(cè)微器(千分尺)的刻度上,,是1/100mm一道刻度線,,所以被稱為“道”或“絲”。于是,,在這個(gè)簡(jiǎn)單的事情上,,我們會(huì)碰到標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)用語(yǔ)和現(xiàn)場(chǎng)習(xí)慣用語(yǔ)兩種表達(dá)。 作為完整的專業(yè)知識(shí)體系,,必須能把這兩者聯(lián)系起來(lái),,能在不同的場(chǎng)合、面對(duì)不同的對(duì)象,,正確地使用不完全相同的術(shù)語(yǔ)。 值得注意的是:術(shù)語(yǔ)的來(lái)源,。 因?yàn)槲覈?guó)大學(xué)教育和制造業(yè)的現(xiàn)狀所限,,許多人在進(jìn)入工作崗位之前,缺少完整的專業(yè)知識(shí)體系,,所以需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和補(bǔ)充,。于是,這個(gè)術(shù)語(yǔ)的來(lái)源問(wèn)題就值得討論了,。 來(lái)自互聯(lián)網(wǎng),?如果不具有足夠的“沙里淘金”的鑒別能力,可能會(huì)被誤導(dǎo),。 來(lái)自CAD軟件,?這就更不靠譜了,軟件研發(fā)者的專業(yè)知識(shí)明顯低于我們,,怎么可能為我們提供確切的專業(yè)術(shù)語(yǔ)呢,?一個(gè)有趣的例子:在solidworks的simulation中,,把Pressure、量綱為MPa的工況條件“壓強(qiáng)”,,翻譯成了“壓力”,,而有些用戶就因此當(dāng)成是“壓向模型表面的力”來(lái)使用,分析結(jié)果當(dāng)然很奇怪,。這就是使用者的專業(yè)基礎(chǔ)不好,,因此“上當(dāng)”。 顯然,,經(jīng)典技術(shù)專著依然是最可靠的術(shù)語(yǔ)和其內(nèi)涵的來(lái)源,。
2 f) ?8 t o: z, f- d 我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)大學(xué)教育,實(shí)在是令人扼腕,,且在短期內(nèi)解決無(wú)望,。想想看,一群自己不知道怎么做設(shè)計(jì)的教師,,在教給也不知道機(jī)械設(shè)計(jì)為何物的學(xué)生做機(jī)械設(shè)計(jì),,會(huì)怎么樣呢?也就是“以其昏昏,、使人昭昭”,。就是說(shuō):目前僅憑學(xué)校的教育,不能學(xué)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì),。 另一方面,,機(jī)械設(shè)計(jì)大學(xué)教育所用的教材、實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)工廠,,按道理應(yīng)當(dāng)是合適的,。但是在實(shí)施過(guò)程中,各種管控上的回退,,使得應(yīng)有的效果并沒(méi)有出現(xiàn),。最好的結(jié)果也就是學(xué)生們大概知道有些什么,而實(shí)際上屬于似是而非的狀態(tài),。 所以,,一個(gè)經(jīng)過(guò)了機(jī)械專業(yè)訓(xùn)練并正常畢業(yè)的學(xué)生,在工作崗位上會(huì)經(jīng)常產(chǎn)生“兩眼一抹黑”的感覺(jué),。因此學(xué)生必須在畢業(yè)后主動(dòng)實(shí)施“自我提高”的過(guò)程,,經(jīng)過(guò)足夠的積累、學(xué)習(xí)和驗(yàn)證,,才有可能完成本該在學(xué)校內(nèi)完成的基本訓(xùn)練過(guò)程,,達(dá)到最基本的專業(yè)能力。這是一個(gè)基于目前客觀現(xiàn)狀的、合適的分析而得出的結(jié)論,。 其實(shí)一個(gè)最典型的對(duì)比:學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)后第一個(gè)實(shí)際設(shè)計(jì)的差距可能是天壤之別,。其中的差距,只能用自我提高來(lái)補(bǔ)齊,,沒(méi)有捷徑,。所以,這個(gè)自我提高的過(guò)程,,是必須經(jīng)歷的,、可能會(huì)延續(xù)十年以上的一個(gè)過(guò)程。
$ g. l) {1 q( R0 b6 Z 理論與實(shí)踐,,這是一個(gè)古老的話題,。多次聽(tīng)到“學(xué)校學(xué)習(xí)的東西沒(méi)啥用,到了實(shí)踐中都用不上”的說(shuō)法,。 理論是什么,?是前人實(shí)踐的總結(jié)和提煉。憑空的,、不能指導(dǎo)實(shí)踐的理論是存留不下來(lái)的,。可見(jiàn),,大學(xué)期間所學(xué)的理論,,從根本上說(shuō),是一種對(duì)前人的實(shí)踐結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)的“速成學(xué)習(xí)”過(guò)程,,這將能大幅度減少我們重新實(shí)踐驗(yàn)證的過(guò)程——所謂“站在巨人肩上”,。 理論不能指導(dǎo)實(shí)踐的感覺(jué),其根源有以下兩種,。 第一種,,學(xué)生對(duì)理論所述并沒(méi)有真正理解其基本概念。例如,,認(rèn)為對(duì)結(jié)構(gòu)加載的工況中,,力可以用MPa來(lái)描述,并以為這是“應(yīng)力”,。其實(shí),,相關(guān)學(xué)科的大學(xué)生應(yīng)該在大學(xué)期間學(xué)過(guò)“應(yīng)力”和“外力”的概念,,如果確實(shí)理解了兩者的不同,,那么用MPa來(lái)描述外力,并稱之為“應(yīng)力”的現(xiàn)象是不會(huì)出現(xiàn)的,。 第二種,,學(xué)生對(duì)理論所述并沒(méi)有真正理解其內(nèi)涵。例如,對(duì)一個(gè)單獨(dú)設(shè)計(jì)的零件怎樣確定尺寸的公差提出疑問(wèn),。其實(shí),,公差來(lái)自配合,這是一個(gè)基本的理論,;而配合不可能在單個(gè)零件上產(chǎn)生,,至少有個(gè)虛擬的“另一件”;正因?yàn)楫?dāng)初學(xué)習(xí)的時(shí)候并沒(méi)能理解其內(nèi)涵,,到再用到的時(shí)候就糊涂了,。 只有一個(gè)辦法能解決用理論指導(dǎo)實(shí)踐的思維和方法,那就是“去實(shí)踐”,。而去實(shí)踐的過(guò)程,,在設(shè)計(jì)室內(nèi)面對(duì)著CAD軟件,是不能完成的,。于是,,下車間就成為解決這個(gè)問(wèn)題唯一可行、唯一能行的辦法,。當(dāng)然,,在下車間的過(guò)程中,鬧笑話,、露怯和搞錯(cuò)等現(xiàn)象是不可避免的,,這是理論與實(shí)踐結(jié)合過(guò)程中的必然。 經(jīng)歷了這個(gè)過(guò)程之后,,理論指導(dǎo)實(shí)踐的現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn),。工人與工程師的區(qū)別僅在于:工人說(shuō)不會(huì)做從未做過(guò)的操作,,可以理解,;工程師的存在價(jià)值則是正確做出從未做過(guò)的設(shè)計(jì)。 這就是理論的價(jià)值,。
/ `) M: n c0 W' j 說(shuō)起設(shè)計(jì)與制造,,這可是一個(gè)相當(dāng)麻煩的事情,。能明白“設(shè)計(jì)不僅僅是造型”的人,已經(jīng)不是全部的在職工程師了,;而能明白“設(shè)計(jì)的成敗在于制造”的人,,就又要少一些;至于明白“設(shè)計(jì)必須完整地考慮制造”的人,,就更少了,。 問(wèn)題的癥結(jié)在于,設(shè)計(jì)的完成并不是整個(gè)過(guò)程的終點(diǎn):制造的情況怎樣,,對(duì)設(shè)計(jì)具有否決權(quán),。其實(shí),,設(shè)計(jì)是怎樣的,完全無(wú)法保密,,只要產(chǎn)品賣出去,,全部設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)也就公開(kāi)了;而制造的過(guò)程則是可能完全保密的,,這才是關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),。 一則趣聞,說(shuō)的是一戰(zhàn)時(shí)期沙俄是怎樣學(xué)會(huì)制造光學(xué)玻璃的,,一切的關(guān)鍵僅在于玻璃熔煉過(guò)程中的“攪拌”工藝,。這個(gè)過(guò)程據(jù)說(shuō)沙俄用了25年才真正“學(xué)會(huì)”。制造工藝可用于建立自己技術(shù)實(shí)力的環(huán)節(jié),,設(shè)計(jì)則只能由專利和法律來(lái)保護(hù),,而且設(shè)計(jì)之所以可能成為產(chǎn)品,必須有合適的工藝來(lái)支持,。 一個(gè)明確的現(xiàn)狀是:我國(guó)的機(jī)械專業(yè)大學(xué)生,,奇缺基本的制造知識(shí)和工藝概念,這個(gè)靠學(xué)校來(lái)解決是沒(méi)有希望的,,只能在畢業(yè)后自我完善,。而這個(gè)過(guò)程只有一條路:進(jìn)入車間。首先是熟悉,,甚至包括車間的味道,,車間里各行的老師傅、設(shè)備和制造基本過(guò)程,。其次是對(duì)應(yīng),,把自己的設(shè)計(jì)結(jié)果在車間的加工和裝配過(guò)程看清楚、問(wèn)明白,,總結(jié)設(shè)計(jì)中不適合順利制造的問(wèn)題,,積累下設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的提高和經(jīng)驗(yàn)。最后是交友,,幾個(gè)主要的大工匠應(yīng)當(dāng)是你的好友,,以便必要的時(shí)候能給出解決問(wèn)題的方法。 做到了上述三點(diǎn),,設(shè)計(jì)與制造之間的“橋”就會(huì)被建立起來(lái),。這座橋會(huì)使工程師受益終生。不去主動(dòng)建立這座橋,,我們自身的設(shè)計(jì)能力就始終沒(méi)有明顯的提高,。 r: |4 A( k; G! O
每個(gè)工程師都想做創(chuàng)新設(shè)計(jì),其成就感是最高的,。但是,,創(chuàng)新設(shè)計(jì)的工藝風(fēng)險(xiǎn)也是最高的。因此,,設(shè)計(jì)者的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)就成為設(shè)計(jì)成敗的主要因素之一,。也就是:在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)能夠預(yù)估可能在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的問(wèn)題,,其準(zhǔn)確度和符合度要很好,,并在設(shè)計(jì)中準(zhǔn)備好對(duì)策。為此,,在實(shí)在想不清楚的時(shí)候,,就只好“試制”。當(dāng)然,,這種試制的成本和失敗的風(fēng)險(xiǎn)都很高,,沒(méi)人愿意走這條路。 盡量少走試制的過(guò)程也能實(shí)現(xiàn)正確的設(shè)計(jì)決策,,其基礎(chǔ)就是足夠豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),。什么是經(jīng)驗(yàn)?經(jīng)驗(yàn)是犯了足夠多的錯(cuò)誤之后的醒悟,。經(jīng)驗(yàn)從何而來(lái),?主要的來(lái)源不是自己親自去犯錯(cuò)誤才能醒悟,這樣的話人類就不會(huì)有進(jìn)步,。經(jīng)驗(yàn)的來(lái)源,,首先是前人經(jīng)驗(yàn)之精華的專業(yè)書(shū)籍。其次,,是別人的經(jīng)驗(yàn)介紹和我們的理解,。最后,才是我們自己的經(jīng)驗(yàn),。 而現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)尤其是這樣:快速地積累來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的理念和方法,。無(wú)論怎樣,不去現(xiàn)場(chǎng)是不可能得到現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),,去現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程必須經(jīng)歷挫折,,甚至善意的嘲笑。誰(shuí)讓我們沒(méi)經(jīng)驗(yàn),、很幼稚呢,?學(xué)會(huì)走路的過(guò)程就一定有摔跟頭伴隨。下現(xiàn)場(chǎng),,要積極主動(dòng),,要養(yǎng)成習(xí)慣。而善于動(dòng)手,,則是成熟的機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的主要標(biāo)志之一,,這也是老一代工程師給我們樹(shù)立的好榜樣,。 中國(guó)制造業(yè)的進(jìn)步,必定要走“自主創(chuàng)新”的道路,,為洋人打工絕非長(zhǎng)久之計(jì),。在眾多的方面,中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師自身的能力,、素質(zhì)和專業(yè)水平,,是至關(guān)重要的一環(huán)。2 }( G: x% K2 T% Q2 D
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點(diǎn)評(píng):
, F2 `% d) d9 Y用電腦干活,,只是你從車間學(xué)到實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),,及至提升到理性認(rèn)識(shí)的最終結(jié)果,而不是相反,。 |