金东寒被公认为国内船舶动力研发的领军人物。 文汇报记者 叶辰亮摄
昨天,中船重工第711研究所所长、中国工程院金东寒院士当选为上海市科技功臣。此前,他早已被公认为国内船舶动力研发的领军人物,连续获得过国家科技进步一等奖和特等奖。虽说光环下容易诞生传奇,可金东寒依然低调务实。
回顾职业生涯,金东寒向记者表达了一系列“没想到”:
首先没想到自己能上大学——30多年前,他高中毕业后进了一所校办厂当学徒,当时最大的愿望就是能像他的师傅那样,做一名出色的钳工。随后他没想到自己能读研——他是“文革”后首批大学生,但直到临近毕业,他才觉得自己距离研究生也许并不太远。最关键是他没想到自己的冷门专业能成为国家的骄傲——他研究的是一种名为“热气机”的新型发动机,全世界都没多少人关注;在我国,金东寒是该领域国家自主培养的第一位博士。
金东寒说,他从不订立远大的人生目标,而只瞄准“下一步”。对于每个下一步,他都力求把每件小事都做到完美,不留遗憾。如今,中国已成为掌握热气机技术的极少数国家之一,金东寒作为领军者开发的发动机,已经批量装备我国特种船舶,为打破国外封锁立下大功。
“让热气机驱动舰船驶向海洋,起初看起来就像一个白日梦,但通过一个又一个为期5年的努力,这个梦想一步步变成了现实。”
【人物故事】 凭借扎实的细节制胜,金东寒率队一块一块啃下技术硬骨头
大事小事、正事杂事,让金东寒“忙得都没时间生病”。为完成一次重要的实验任务,他连续三个月吃住在实验室没回家
选择冷门,走自己的路
金东寒一直很爱读书,而且读各种各样的书,从而拥有了广博的知识面和开放的思维。
他从中学开始就是个机械迷,最爱逛五金店,学徒期间就收齐了一套钳工工具。他十分好学,跟着师傅,把车钳铣刨焊样样都会了一些。而现在,功成名就的他每逢出国依然会流连于五金柜台,欣赏那些精妙的工业设计。
大学快毕业,他突然很想考研。于是,2个月超乎寻常的复习准备,骤减近10公斤体重,凭着这样的代价和能量,他如愿以偿。
与记者面对面时,他向记者展示了心爱的热气机模型。那只是一台简单的掌上模型,配一盏只装得下几毫升燃料的酒精灯。金东寒很认真地加入酒精,点燃灯芯,小小的火苗迅速唤醒了活塞。这个模型,与如今装备特种舰船、驱动我国驶向蓝海的热气机相比,小得多,简陋得多。
30多年前,热气机研究就处于一个非常不成熟的状态,全世界都几乎找不到一台实用的热气机。中国从1975年开始关注热气机,10年后,国内能做的也就是一台小功率样机,只有200瓦,也就勉强能驱动一辆自行车。
那时,阻碍热气机实用的几个关键技术瓶颈——密封技术、特种热交换技术、控制技术等,都还没有取得突破。当时,国内不少专家不看好热气机的前景,报以讽刺的态度。幸运的是,金东寒的导师们表现出了足够的坚定。金东寒回忆说,两位前辈的话对他影响很大。
一是711所原副所长、总工程师、著名动力专家沈岳瑞先生希望他:“认准自己的路,别管别人说什么,哪怕是权威都别迷信。因为任何工作都有改进的空间。”
二是711所前任总工程师李国瑞曾说过:“面对任何问题,都不要抱怨,要以阳光的心态,做问题的解决者。”
在随后的技术攻关中,这两句话被金东寒化为激励团队挑战困难的语言:办法不是没有,只是还没找到。
杰作源自对细节的执着
读博期间,金东寒彻底扎进了热气机研究。他参加的第一个项目,就研制成功了一台7.5千瓦的热气机原理样机,这样一台不起眼的样机,向很多人证明了这种发动机的未来存在曙光。
博士毕业后第二年,他在711所担纲成了课题组的负责人。万事开头难。那段时间,整个课题组的研究经费5年加起来只有30多万元。而且。当时711所在国内率先启动了科研院所改革,科研人员不再完全“吃皇粮”,而是要自己想办法挣经费。为此,有段时间,除了热气机,金东寒还必须“走市场”,曾经参与开发了一种弹簧。
大事小事、正事杂事,让金东寒“忙得都没时间生病”。为完成一次重要的实验任务,他连续三个月吃住在实验室没回家。以至于天气转冷后,妻子不得不抱着不满周岁的女儿,从家里给他送来冬被。
成功离不开刻苦,但成功还需要更多品质。同事们说,金东寒的特点是跳出框框,运用多学科综合背景,融合多维度思考。
热气机系统极为复杂,此前,许多经典和现代控制方法都未能实现仿真。他带领课题组跳出常规思维,逐步提出了一个全新的理论和技术方案,之后又与技术人员在现场连续工作了三天三夜,最终,满足了控制要求,各项指标都优于国外。
凭借扎实的细节制胜,金东寒率队一块一块啃下技术硬骨头,用了第二个“五年”,将热气机的功率又提高了10倍。而后又过了10年,这项技术终于告别实验室,随我国新型特种舰船入海。
在711所,见过最新、最成熟版本热气机的人,都会惊讶于它的精致。它颠覆了人们对船用发动机“傻大黑粗”的印象,简直就像一件艺术杰作。金东寒说,这台发动机重量不过1吨,价值却达上千万元,代表了机械产品的最高难度和工艺。
如今,中国的船用热气机,已被证明能无故障运行数千小时。这种稳定性,源于金东寒团队对每个细节的完美追求。
现在,711所正在从一种全新的技术路线出发,开始攀登。目前,该所已开发出一款高性能柴油机,下一步将生产出不同功率的系列化产品,适配更多船型。金东寒说,10年后,“中国设计”的发动机应该能在市场上占据一席之地。算起来,与热气机类似,这差不多又会是一个20年的创新故事。
【功臣访谈】 国外企业可持续、可传承的创新,萌发于制度土壤
企业创新:“知识管理”很有用
研发热气机的20年,金东寒说他几乎是“两耳不闻窗外事”。但从2004年起,他必须调整自己的角色。那年,他被任命为711所的所长兼总工程师。他不能只关注一个项目,必须扛起整个所,从技术研发者转型为创新管理者。
此后的10年,711所的经营收入增长了6倍,自主研发的柴油机开始装备主流船舶,而这个市场上,“中国设计”已有多年几乎拿不到任何份额。
金东寒说,多年的一线经历告诉他,最重要的恐怕不是技术,而在于制度创新。当着全所员工,金东寒定下了全所的愿景目标;落实到执行,他的成功法则依然是从小事做起。
作为一所之长,金东寒对细节的关注度依然超乎想象。去国外企业参观,本意是了解高新技术,他却同时关注着对方的车间里怎么摆放物料:“那种摆法,工人取件时,只要能动手指就用不着动手腕,只要能转身拿到就不用迈步。”
细节很琐碎,细节有魔力。金东寒发现,用同样的装备做同样的发动机,国外企业耗时只有国内的1/10。巨大的效率差别,归根结底源自每一个细节的累计。
金东寒说,国外企业之所以能在几十年中不断进步,这种可持续、可传承的创新,萌发于制度土壤。实际上,热气机20年研发留下的上百套工艺文件,就是一种“知识管理”制度的体现。在711所,金东寒更进一步,要求研发团队不仅要把各种隐形的技术要害付诸文字,还必须对照按模板,将沉淀知识的流程标准化;同时借助软件,将管理知识的方法信息化。此外,他还尝试重新定义研发与市场的关系,理顺薪酬体系,改良技术项目的资助方式……过去10年,他在711所牵头清理、编制的制度接近200项。
研发接力:把经验留在团队里
好奇,好学,好动手,这是金东寒的本色。他多次向本报记者强调:“我是一个工程师。”在他看来,中国最需要的,是实实在在的创新,为社会带来经济价值。如果说科学家的使命是发现,那工程师的使命就是去创新。
对创新的坚持执着,源于金东寒对国家的一份责任。他告诉记者,船用发动机的“国产化”,国家从上世纪八十年代起就推动,但策略是“以市场换技术”;结果,技术没换来,制造业却被别人用知识产权工具锁定在低利润环节。每年,我国对外支付的船舶发动机技术费用超过10亿元,昂贵的核心部件甚至还要另外高价采购。
与研发热气机相比,改变这一局面的道路也许更加泥泞。金东寒说,热气机研发,各国原先都不及格;但说到柴油机,发达国家已拥有百年积淀,已经有了考98分的底子。
金东寒一直习惯于整理读书和工作笔记,这其实是对思考和实践的总结,无论是对读书人,还是工程师,这都是一个好习惯。金东寒说,很多人做研发常常只关注有形的结果,实际上,最有用的知识或经验往往是无形的,如果不加整理,只会留在研究人员的头脑里。随着团队成员的逐渐离开,本该系统化的知识也就逐渐分崩离析。最终,课题继任者只能另起炉灶,或是重新把过去的研究再走一遍。这就是研发“接力跑”在国内无法有效运转的重要原因。
在热气机的研究中,金东寒尝试改变传统——除了海量的设计图纸,他的团队一共留下了150多套工艺文件;小到螺丝该先拧哪颗,每颗螺丝该拧几圈,都有规范。金东寒说,图纸只能告诉你哪里该有一个螺丝;但要保证热气机的密封性,必须按规定的顺序、力度拧螺丝。
文汇报首席记者 张懿
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