在红星厂,研发与生产,如同两匹并驾齐驱的马车,拉动着整个工厂,向着未来高速挺进。
然而,几乎是在同一时间,两匹马车都遇到了各自的第一个“沼泽地”。
首先出问题的,是刘福贵和张建华负责的量产线。
那条窗明几净,配备了各种先进工具的恒温恒湿精密装配线,在万众期待中,启动了第一批次十台“红星一号”的试装配工作。负责装配的,是从全厂选拔出来的,最有经验、最细心的一批老师傅。
但三天后,当这十台崭新的电主轴,被送到检测台进行终检时,一个残酷的现实,摆在了所有人面前。
十台主轴,只有三台,勉强达到了合格标准。其余的七台,都在轴心跳动和噪音这两个关键指标上,出现了不同程度的超差。
这个结果,让刘福贵和张建华的脸色,变得无比难看。他们拿着那份厚厚的Sop(标准作业程序),反复核对,不明白问题到底出在哪里。
“不可能啊!”刘福贵主任急得直挠头,“上面的每一个步骤,我们都是盯着他们完成的,用的也都是最好的零件,怎么就不行呢?”
李晓宇来到现场,他没有先看那些不合格的产品,而是调取了这三天装配过程中的“数据记录表”。只看了一眼,他就发现了问题的根源。
“刘主任,你看这里。”他指着表格上的一栏,“Sop上要求,轴承预紧的力矩,是3.5牛·米,误差不能超过正负百分之二。但记录表上,大部分的力矩,都记的是‘凭手感,已拧紧’。”
“还有这里,”他又指向另一栏,“要求对每一颗陶瓷球进行称重分组,确保同一套轴承里的滚珠,重量误差在0.01克以内。记录表上写的是‘已目测,大小均匀’。”
“问题,不出在Sop上,也不出在零件上,而是出在了我们工人的脑子里。”李晓宇一针见血地指出,“他们习惯了过去的粗放式生产,习惯了凭经验、靠手感。他们不理解,在精密制造领域,任何的‘差不多’,最终得到的,就是‘差很多’!”
第二天,李晓宇亲自将所有装配工人,召集到了精密测量室。他当着所有人的面,将一把普通的扳手,和一个价值上千元的,带刻度盘的精密扭力扳手,都拧在了一颗螺丝上。
“你们看,用普通扳手,你感觉已经拧得很紧了。但在扭力扳手上,它显示的力矩,可能只有2牛·米,也可能达到了5牛·米。这种误差,在过去,无伤大雅。但在今天,它就是魔鬼!”
他借此机会,对所有工人,进行了一场关于“现代工业精神”的深刻培训。他告诉他们,在精密制造领域,人是不可靠的,只有数据和标准,才是唯一值得信赖的东西。
培训的最后,他宣布了一个让所有人都精神一振的决定。
“为了奖励那些将‘标准’二字,刻在骨子里的人。我决定,设立‘金手指奖’!”他大声宣布,“从本周开始,每周,由质检部门和研发部,共同评选出一名操作最规范、数据记录最完整、装配出的产品精度最高的‘周冠军’。奖励,现金五百元!”
“轰”的一声,人群炸开了锅。五百元!这在当时,相当于一个普通工人小半年的工资!
重赏之下,必有勇夫。一场关于“谁的操作最标准”的竞赛,在装配线上,火热地展开了。
生产线的“软件”问题,正在被逐步扭转。而另一边,林涛带领的算法组,却陷入了一个更深层次的“硬件”困境。
“李总工,我们……卡住了。”在研发部,林涛带着他的组员,找到了李晓宇。这位一向自信的天才,此刻的脸上,写满了疲惫和无奈。
他指着白板上密密麻麻的数学公式,说道:“我们要建立‘智能主轴’的自适应控制模型,就必须先对主轴这个复杂的非线性系统,进行精确的系统辨识。但我们缺少一个关键的算法工具包,国内所有的文献里,都找不到解决这个问题的有效方法。我们……我们被一道纯粹的数学难题,挡住了去路。”
李晓宇看着眼前这个因为遭遇挫折而有些沮丧的年轻人,笑了笑。
“走,我带你去个地方。”
他将林涛,带到了研发中心顶楼,一间从未对外开放的,上了锁的房间。
房间里,只有一台电脑,和一部看起来很奇怪的,连接着电话线的机器。
“这是……调制解调器?”林涛的眼睛,瞬间亮了,“这里……可以连接国际互联网?”
“通过一些特殊的渠道,我们可以连接上美国的学术网络。”李晓宇言简意赅地解释道。
他熟练地开机,拨号。在一阵“嘶嘶啦啦”的噪音后,屏幕上,出现了一个绿色的,纯字符界面的登录提示。这里,是麻省理工学院(mIt)人工智能实验室的bbS(电子布告栏系统)。
李晓宇没有去搜索,而是以一个名为“RedStar_cN”的匿名Id,在控制理论版块,发布了一个新的帖子。
帖子的标题是:“一个关于高阶非线性系统实时辨识的理论探讨”。
他没有求助,而是用一种探讨的、挑战性的口吻,将林涛他们遇到的核心数学难题,转化成了一个极具普遍性的理论模型,并给出了自己的一种不完美的解法,还在结尾处,对这种解法的几个缺陷,提出了疑问。
这个帖子,就像一颗深水炸弹,在平静的版块里,激起了巨大的波澜。
不到一个小时,帖子下面,就出现了第一个回复,来自一位Id为“professor_S”的用户:“有趣的思路。但你的状态观测器设计,在处理随机噪声时,会产生明显的滞后。我建议你参考一下85年的那篇关于扩展卡尔曼滤波的论文。”
李晓宇立刻回复:“感谢您的建议。但EKF(扩展卡尔曼滤波)在处理强非线性系统时,线性化带来的模型误差,是无法接受的。除非,能引入一个自适应的协方差矩阵。”
“professor_S”很快又回复:“哦?自适应协方差矩阵?那你如何保证它的收敛性?这在数学上,还只是一个猜想。”
一场外人完全看不懂,但林涛看来,却不亚于一场“华山论剑”的,顶尖高手的隔空学术对决,就这样,在bbS上,用公开的帖子,激烈地展开了。
看着李晓宇那行云流水般敲击出的,一个个精准而深刻的数学名词和控制理论模型,林涛已经彻底呆住了。他感觉自己的大脑,已经完全无法跟上这位年轻总工程师的思路。
半个小时后,在来回“过招”了十几个回合后,那位“professor_S”,发出了一句带着赞许的总结:“RedStar_cN,你对这个问题的理解,超出了我的想象。也许,你是对的。自适应协方差,或许真的是一个可行的方向。”
看到这句话,李晓宇退出了bbS,关掉了电脑。
他转过身,看着已经完全石化的林涛,拍了拍他的肩膀,笑道:
“看到了吗?他已经把路给我们指出来了。剩下的,就是我们自己,用实践,去把这个‘猜想’,变成‘现实’了。走吧,我们有活干了。”