我這一輩子遇到過(guò)幾件對(duì)我一生產(chǎn)生重大影響的事。其中第一件就是1974~1978年,受學(xué)校指派,到協(xié)莊煤礦生產(chǎn)第一線與工人一起搞“630千瓦提升機(jī)可控硅串級(jí)調(diào)速”技術(shù)革新的經(jīng)歷。
那4年中,每月最起碼在礦上干20多天(每天出差補(bǔ)助5毛錢),最后把一個(gè)630千瓦交流電動(dòng)機(jī)的提升系統(tǒng)(礦上稱“絞車”)改造成為“可控硅串級(jí)調(diào)速”的提升系統(tǒng)并投入使用。1978年末,還獲得了“山東省科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)”,這是我沒想到的,因?yàn)闆]人讓我寫過(guò)申報(bào)書。那時(shí)候獲獎(jiǎng)只是學(xué)校獲得一張獎(jiǎng)狀,獎(jiǎng)狀上只寫單位名和項(xiàng)目名,沒有獲獎(jiǎng)人,更沒有獎(jiǎng)金。個(gè)人雖然無(wú)名無(wú)利,但實(shí)際收獲卻令我受益終生,成為我人生的重要里程碑之一。
我不是學(xué)煤礦的,對(duì)煤礦的好多知識(shí)都不懂。那時(shí)候和現(xiàn)在不一樣,到了礦上,直接就把我和工人組成一個(gè)科技組,組長(zhǎng)是電工組的組長(zhǎng)王師傅,還有其他3位工人師傅,他們是兼職,我是專職搞“630千瓦可控硅串級(jí)調(diào)速”項(xiàng)目。那時(shí)候真正是與工人同吃、同勞動(dòng),至于住,則是住在我校出資在協(xié)莊礦建的小樓上,整個(gè)一座樓經(jīng)常就我一個(gè)人。
開始的時(shí)候,知識(shí)分子和工人是有隔閡的,又加上我是大學(xué)教師,與他們更有無(wú)形的隔閡。最主要的是他們懷疑我:他能否與咱工人真心相處?是否有真才實(shí)學(xué),能否把項(xiàng)目搞出來(lái)?其實(shí)我也來(lái)自農(nóng)村,和他們同源,再加上那時(shí)候毛主席號(hào)召知識(shí)分子要向工人階級(jí)學(xué)習(xí),所以我很尊重他們,格外注意放下架子,我一直把他們當(dāng)師傅對(duì)待。他們從事電子技術(shù)工作十幾年了,經(jīng)驗(yàn)豐富,技術(shù)全面,是礦上公認(rèn)的一幫能人。所以要真正與他們?nèi)跒橐惑w,有個(gè)艱苦的過(guò)程。
舉個(gè)例子,我在大學(xué)里學(xué)的是電子管,沒學(xué)過(guò)晶體管,“文革”期間雖然自學(xué)了晶體管原理,但未做過(guò)實(shí)驗(yàn),更沒有實(shí)際應(yīng)用過(guò)。到礦上以后,發(fā)現(xiàn)組內(nèi)的師傅們對(duì)晶體管技術(shù)都十分熟悉,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)就更豐富了,比我強(qiáng)得多,相比之下,“怎么一個(gè)大學(xué)老師連這也不懂”的話竟能當(dāng)著我的面說(shuō)出來(lái)。如此尷尬的局面,我差一點(diǎn)賭氣離開礦上回學(xué)校,但想想毛主席要知識(shí)分子向工人階級(jí)學(xué)習(xí)那些話,我若一走了之,將是終生恥辱,于是咬牙堅(jiān)持留下了。
其實(shí)我一直是上班干活,下班趕快看書、看資料。但師傅們很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是書上找不到的,最有效的辦法就是真心誠(chéng)意地向他們學(xué)習(xí)。我的優(yōu)勢(shì)是有理論基礎(chǔ),只要認(rèn)真學(xué)習(xí),當(dāng)我掌握了他們的經(jīng)驗(yàn),我就能從理論上加以解釋,還能從理論上解答他們提出的問(wèn)題。正是在共同干活和相互學(xué)習(xí)中,不知不覺他們開始改變了對(duì)我的看法:老蘇有大學(xué)教師的水平。我們終于融為一體了。礦上有了電方面的疑難問(wèn)題,他們會(huì)讓我一起去解決;有了更大的難題,礦長(zhǎng)也會(huì)打電話,把我叫來(lái)。
人緣基礎(chǔ)有了,但項(xiàng)目本身的經(jīng)濟(jì)和安全風(fēng)險(xiǎn)仍舊存在。因?yàn)樘嵘龣C(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為630千瓦,所使用的大功率可控硅管(現(xiàn)稱晶閘管)電壓高、電流大,每只1000多元,相當(dāng)于我當(dāng)時(shí)兩年工資的總和,整個(gè)主電路總共12只管子。對(duì)于這種大功率的可控硅控制系統(tǒng)不僅我不熟悉,當(dāng)時(shí)全山東省和全國(guó)煤炭系統(tǒng)也未聽說(shuō)哪家有設(shè)計(jì)和使用它的經(jīng)驗(yàn);燒壞1只,就相當(dāng)于我兩年的工資沒了;萬(wàn)一某個(gè)技術(shù)問(wèn)題考慮不周,可能所有管子全都燒了,那就是大事故,將會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目被取消;更有甚者,若調(diào)試中萬(wàn)一系統(tǒng)失控,可能會(huì)拉垮井架,若如此,按國(guó)家安全制度,是要坐牢的。所以組長(zhǎng)王師傅常常提醒說(shuō):“蘇老師,你要當(dāng)心小繩一根喲!”(意思是抓起來(lái))
回想起來(lái),確實(shí)后怕??僧?dāng)時(shí)年輕啊,不怕。
“不怕”不等于不心虛,因?yàn)槲也]有將實(shí)際提升機(jī)改造成功的十分把握。心虛就帶來(lái)壓力,壓力促使我加倍地努力、認(rèn)真和謹(jǐn)慎。每天就是上班干活,下班后除了吃飯就是看書、看資料。困難在于,過(guò)去只有一些書本知識(shí),沒有實(shí)際動(dòng)手干過(guò),看似不難的工作,往往需要經(jīng)過(guò)一次次的失敗才能成功。就以穩(wěn)壓電源來(lái)說(shuō),現(xiàn)在買個(gè)芯片插上即可,可那時(shí)卻是用多個(gè)晶體管組裝的。文獻(xiàn)上雖有原理圖,但其工作特性卻需要根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)確定和設(shè)計(jì);而整個(gè)控制系統(tǒng)需幾種電壓等級(jí),每個(gè)等級(jí)的穩(wěn)壓電源都需要分別設(shè)計(jì)好每個(gè)元器件的類型和參數(shù)。因?yàn)闆]干過(guò),每個(gè)穩(wěn)壓電源都需經(jīng)過(guò)很多次反復(fù)才成功。再如,可控硅移相觸發(fā)電路,那是關(guān)鍵部件之一,它既要與主電路同步,又要移相精度高,移相范圍合適,更是反復(fù)多次才成功。以其同步變壓器為例,圖上只是一個(gè)符號(hào),但要想設(shè)計(jì)得很合適,即使是現(xiàn)在,也是個(gè)難題。對(duì)于上述工作,我堅(jiān)持一個(gè)原則,寧可返工也不留下一絲隱患。
在本項(xiàng)目中真正“卡脖子”的難題是,能否學(xué)會(huì)并用好PID控制理論及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的高端控制系統(tǒng)已開始采用PID。而PID 對(duì)我的難度之大,從當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的情況可見一斑:PID理論和方法是德國(guó)人提出的,20世紀(jì)70年代初傳入我國(guó)后,其概念、原理、設(shè)計(jì)和使用方法,引起國(guó)內(nèi)自動(dòng)化界幾位名家的激烈爭(zhēng)論。之所以爭(zhēng)論,是因?yàn)镻ID技術(shù)非常實(shí)用且控制效果非常好,被看作是自動(dòng)控制理論、方法和技術(shù)的一次飛躍,但其概念、理論和方法尚未十分完善,剛一引入,由于在理解PID并將其用于工程系統(tǒng)的難度較大,各家的觀點(diǎn)就產(chǎn)生了分歧,自然會(huì)引起爭(zhēng)論;名家們尚在爭(zhēng)論,對(duì)我這個(gè)未入門的新兵之難可想而知。
我就是這場(chǎng)爭(zhēng)論的受益者。由于我關(guān)注他們的爭(zhēng)論、反復(fù)閱讀各家的文章,我由似懂非懂到開始入門,到從理論和概念上真正弄懂PID。在此過(guò)程中,我們也曾去幾家“權(quán)威”單位求教過(guò),但因PID不僅是個(gè)理論問(wèn)題,更是與整個(gè)工程系統(tǒng)的實(shí)際調(diào)試密切相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題,盡管人家從原理和經(jīng)驗(yàn)上都進(jìn)行了耐心解答,但關(guān)鍵還得靠我們自己在實(shí)踐中探索。經(jīng)過(guò)近一年的艱苦努力,邊調(diào)試、邊分析、邊修正,在無(wú)數(shù)次反復(fù)調(diào)試、甚至幾次近乎絕望的失敗中堅(jiān)持下來(lái),最終完成了PID控制器最佳結(jié)構(gòu)和參數(shù)的整定,可控硅串級(jí)調(diào)速中“卡脖子”的問(wèn)題終于突破了,從而確保了提升機(jī)的可靠運(yùn)行。
對(duì)此,我有一個(gè)體會(huì):剛開始接觸PID時(shí),文獻(xiàn)看不懂,怎么辦?我就拿著這些文獻(xiàn)反復(fù)看,邊看邊思考,每看一遍就多懂一點(diǎn);天天堅(jiān)持并對(duì)照爭(zhēng)論各家的文章反復(fù)看,仔細(xì)琢磨,就天天有進(jìn)步,最后終于學(xué)懂了PID。但是,從學(xué)懂PID到用好它,還有一個(gè)很大的距離,特別是對(duì)于大型工程系統(tǒng)。唯一的途徑是反復(fù)地精心調(diào)試,在犯錯(cuò)誤、碰釘子的痛苦過(guò)程中,不屈不撓、冷靜地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),使自己變得“聰明”起來(lái),找到問(wèn)題的癥結(jié)。
40多年過(guò)去了,PID仍是當(dāng)前自動(dòng)化界用得最普遍的控制理論和技術(shù),仍是《自控系統(tǒng)》教科書的核心內(nèi)容,可見其強(qiáng)大的生命力。值得指出的是,國(guó)內(nèi)最權(quán)威的陳伯時(shí)主編的《自控系統(tǒng)》中還專門簡(jiǎn)介了上述那場(chǎng)爭(zhēng)論,可見其影響之大。現(xiàn)在PID雖已屬于常規(guī)范疇,其理論和概念已有了明晰闡述,但要很好地應(yīng)用于實(shí)際工程系統(tǒng),仍舊還是要花一番功夫的。
這4年對(duì)我來(lái)說(shuō)是刻骨銘心的,所以我把它看成是我人生的重要里程碑之一。這是因?yàn)椋?/span>
首先,在生產(chǎn)第一線的實(shí)踐中,任務(wù)迫使我努力學(xué)習(xí)理論并應(yīng)用于實(shí)踐,迫使我練就較好的動(dòng)手和解決問(wèn)題的能力。這次實(shí)踐,鍛煉了我的膽量和毅力,培養(yǎng)了敢挑重?fù)?dān)的魄力。面對(duì)巨大的安全、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)和一次次近乎絕望的失敗,我堅(jiān)持下來(lái)了,這是非常寶貴的財(cái)富。后來(lái)之所以敢搞機(jī)器人之類這些似乎“不著邊際”的研發(fā),若沒有這次經(jīng)歷,是不可想象的。
其次,培養(yǎng)了認(rèn)真的工作態(tài)度。對(duì)于每個(gè)環(huán)節(jié)都能認(rèn)真對(duì)待,寧可返工從頭來(lái),也不放過(guò)任何疑點(diǎn)。
再次,學(xué)會(huì)了和生產(chǎn)第一線的工人相處與合作,建立起真誠(chéng)的友誼,由此培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神和帶隊(duì)能力。
最后,我切身體會(huì)到,還是毛主席說(shuō)得對(duì):成功往往就存在于再堅(jiān)持一下的努力之中。
選自《科大故事①》(2016年9月出版)(講述:蘇學(xué)成 整理:田靜)