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发表于 2012-5-31 11:58:32
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RE: 液压是一门实验科学
shmily8028 发表于 2012-5-30 07:26
假命题,现在科技发展已经不是靠一个人推动,而是一个团队。一个团队一个公司需要各个方面的工程师,包括设 ...
关于“液压是一门实验科学”.pdf
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关于“液压是一门实验科学”
- 答shmily8028
shmily8028:假命题,现在科技发展已经不是靠一个人推动,而是一个团队。一个团队一个公司需要各个方面的工程师,包括设备的调试的专业技工。
答:同意!科技发展要靠一个团队。
附带声明:虽然我和路甬祥教授有过一丁点交集,但他的能力、智慧、学术水平和成果是我望尘莫及的。
shmily8028:在国外仿真是一个工程师所要具备的基本技能,好比,做文职工作的员工需要会office软件操作。
答:不完全同意。在欧美工业发达国家,工科大学生现在都要学仿真。但仿真并非工程师所要具备的基本技能,至少在德国就不是。
shmily8028:在当今工业界,仿真和测试都是相辅相成的。理论基础就更不用说了,不懂液压基础知识还搞什么液压?不懂液压知识的人既不会测试也不会仿真。所以贬低仿真或测试都是不对的。
其次,简单的看了一下pdf的内容。虽然知道自己没资格批评一名教授,但我对事不对人。想发表一下自己的看法。说的不对的请大家指正。
答:是教授也可以批评,况且我不是教授,所以完全是可以批评的。谢谢你进行详尽的分析。
shmily8028:我不清楚这篇文章的类别,也许是报告会的发言稿。也许是课堂上的讲稿。
答:我只想把自己的经历,特别是教训,提供给学液压的朋友参考。
我的硕士论文是液压元件建模与数字仿真,那是1979年至1980年的事,那时在国内利用模拟计算机搞液压仿真的还有人在,但极少有搞液压数字仿真的,也许我就是第一个。你可以找一些知道液压历史的老教授问问,在此之前国内是否其他还有人搞过液压的数字仿真。
我的博士论文也是关于数字仿真。到德国亚琛流技所做博士后,最初也还是搞仿真,脱离了实际地搞仿真。亏得巴克教授后来为我指正。从1990年到2007年在德国当了17年工程师,我没有再碰过一次仿真。
路甬祥教授,几乎同时,也搞了数字仿真,在德国亚琛流技所。我搞的仿真和他搞的仿真的最大差别在于,我的仿真脱离实际,他的仿真与实测结合。所以,就像我在“液压是一门实验科学”一文中所说的,“数字仿真就像阿拉伯数字“0”,实测就像数字“1”。孤立地脱离实测地搞仿真,什么价值也没有。仿真和实测结合起来,就可以把实测的价值放大10倍。”这也就是为什么“世界流体动力技术泰斗巴克教授,从上世纪七十年代就着手组织研究液压元件与系统数字仿真。然而,他始终坚持:不能测试的不仿真,一定要建立了测试能力才搞仿真。”
shmily8028:但我觉得文章有点缺点。题目是液压是一门实验科学,但文章用了9页纸张在讲流体力学的内容,帕斯卡定理,欧拉公式,纳维斯托克斯方程,伯努利方程等等,我并不认同这些公式在不同情况下有计算误差就能证明测试非常重要。要知道测试也有误差。测试所用的传感器有误差,测试的方法也会产生误差,包括万用表也有误差。
答:我花了大量篇幅罗列流体力学的公式,因为这些都是液压技术的基础,都是搞液压仿真离不开的。
使用公式的误差与测试误差完全属于两个范畴。
使用公式,给什么参数,就得到什么结果。虽然使用数字计算机计算,16位或32位有效数字,计算误差可能小于万分之一。但是,如果公式里忽略了粘度变化、油液弹性模量变化,那计算结果与实际工况的差别有多大,就完全不知道。
而所有测试仪器都应该有一个确切的准确度(垃圾堆里捡来的,从不校验的不算),所以测量结果的误差总是有一个清楚知道的范围的,1%,哪怕是5%。
shmily8028:作为一名教授更应该站在中立的角度。给学液压的后辈们传达正确的信息:仿真和测试是相辅相成的,通过仿真可以降低创新的成本,缩短研发时间,给测试和实验指明方向。测试和实验可以最终验证仿真的结果和数据,并指导和修正仿真的方法。当然大家也要清楚没有液压的基础知识是掌握不了液压仿真,企业在招人时也会注明要有液压背景的仿真工程师。
答:就像我在“液压是一门实验科学”一文中所说的,“数字仿真就像阿拉伯数字“0”,实测就像数字“1”。孤立地脱离实测地搞仿真,什么价值也没有。仿真和实测结合起来,就可以把实测的价值放大10倍。”
shmily8028:张教授在海外工作过一段时间。所以应该给大家传递一个正确的知识。在工业国家的企业,尤其是大企业,他们不需要通才,需要的是各个领域的专业人才。所以不存在张教授所说的那样。国外企业不会让员工先去生产修理部门去锻炼,说句不好听的,你没有资格在其它部门工作,生产修理部门有专业的技工。比如在泵的企业。如果你是学流体力学的本科生或研究生,你只能在专门研究流体的部门工作,你不需要了解泵生产和测试,当然泵的流体测试你肯定能参与,如果你是建模非常厉害你就在制图部门带着。如果你是搞材料的你就在热处理部门带着,如果你是机械制造的毕业生,你就在制造车间呆着。不存在让你先去装配调试部门学习的情况。这种情况的发生也是现代社会企业分工的发展,现代企业的运行模式。比如作为一名流体力学的工程师,你已经没有精力再去学其它领域的知识,就算学了也只是皮毛,比不过别人。
答:我在德国企业工作了17年。这是我所经历或知道的。
一.亚琛工大机械系新生报到时,必须交出一张已参加过8周机械实习(含每天工作日记)的证明。答姆斯达特大学机械系的学生必须交出一份已参加了26周机械行业实习的证明,必须说明,已从事过车钳刨铣磨电焊冷作等等各类工种,才能开始做硕士课题。我很熟悉的一位朋友,从答姆斯达特大学毕业后,在一个机械公司当工程师,下车间,什么都干,搞了两年。之后到了HAWE去当工程师,HAWE还是让他去车间实习了两个月。
二.德国工程专业的博士毕业后,要到工厂去工作最少5年,才能到高校去申请教职。
三.我的博士后工作结束后,刚到工厂时,发觉一个已完成的集成块需要改进,需要再钻一个孔。当时有些忐忑不安,老板给你工程师的钱,你去干钳工的活,老板见了会批评吗。就去问一个老工人。老工人答,不要怕,大胆干,老板见了,知道你能动手,会很高兴的。接着就告诉我,老板很喜欢那句戏谑语:“什么是理论家?他什么都懂,就是解决不了问题。什么是实干家?他解决了问题,但不知道为什么。”
四.德国不专门培养流体力学的工程师。亚琛工大有8个系:数学, 信息学与自然科学;建筑;建筑工程;机械;矿山,冶金与地质;电子技术与信息技术;哲学;经济;医学。在机械系中设有工作学、燃料、涡轮、推动技术、车辆、船舶、航空与航天、陶瓷、塑料、激光、核反应堆、热动力、纺织、黏结、电站等等。所以,德国的大学毕业生学得还是很广的。专长分工是到企业去以后,逐步形成的。
五.我在德国企业里,能当小头头,指挥6、7个德国工程师,就是因为我懂些机械、也懂些电和编程,和他们有共同语言,能使他们心悦诚服。所以,学液压的,最好也懂些机电控制编程,知识面宽些。
六.我提出的四项专利,帮助了企业。其中一项,成为企业的金毛羊,为挽救企业作出了决定性的贡献,12年来,获利数十亿,老板至今仍心存感激。这些我觉得一要归功于理论联系实际,二要归功于较广的知识面。提出这些专利,都没有用到数字仿真。
shmily8028:“工作不满三年不要去搞新产品设计”这个观念也是错的。按照这个理论,企业的成本会很高。企业招了工程师前三年不能搞新产品设计,那么请问企业招你干嘛,对于应届毕业生来说就是灾难。企业给一名研究生技工的薪水,研究生不愿意,给研究生工程师的薪水,企业又不肯了,因为他干的活和收入不符。在国外只要你本专业知识过硬,你可以马上加入团队搞新产品开发,你不需要懂战略方向,也不一定要懂客户要求。你只要干好你的本职工作。其它事情项目经理会把握住,在你上面有组长,有部门部长。总之。测试部门有专门的测试工程师,制图部门有专门的制图工程师,制造部门有专门的制造工艺工程师,质检部门有专门的质检工程师。
答:这也许是德国企业和中国企业的差别吧。在德国,他们认为,生产成本的80%掌握在设计师手里。工程师工资固然高,但设计失败带来的损失更大,所以,宁可花很长的时间培养你,让你掌握相关的方方面面的基础知识。当然,这也和设计生产的对象有关。要设计一部有4个轮子、一个外壳、能坐人、会动的东西,和要设计一台最高时速可达300km/h的宝马奔驰,所需要的基础、老板愿意花的培养费是完全不同的。
我只是想建议,刚离开学校的毕业生们,要动手搞设计时,先想一下,设计失败可能带来的后果。
shmily8028:德国工业强大的最主要原因是,科研人员理论知识扎实,工作严谨。
答:工作严谨,同意。理论知识扎实,不完全同意。我觉得,说“理论结合实际”更妥当。
德国人也会抄袭别人的产品。但是由于他们自己研发能力很强。所以只是借鉴别人的产品,并对别人的设计做出自己的创新,
答:同意。
shmily8028:不像中国人理论知识不行。借鉴别人的产品后,无法进一步创新,导致借鉴变成了一成不变的抄袭。现在中国很多企业只剩下了“实际”,买个别人的产品,拆了进行逆向工程,然后自己生产,组装完后进行调试测试,尽量接近原产品的性能。所以中国现在是一大推人在搞测绘为了仿造,很多企业都不需要搞计算模拟的,因为他们企业不需要创新。实事求是的讲,中国企业的设计部门能叫设计部门吗?包括哪些合资企业和在华外资企业。他们都在搞国外产品的本地化,说的难听点就是怎么样复制国外的产品在中国生产,所以那些合资企业的设计部门的大部分工程师都在搞图纸的本地化,怎么用国内的材料代替国外的材料,如果国内材料不行就降低产品寿命,如果按照国外的生产标准生产不出来,那就降低零件的精度,最后装配好的产品的误差更大,导致产品工作效率低或者噪音大或者寿命低。
答:原因不在中国人理论知识不行,而在理论脱离实际。
shmily8028:“创新是靠实际干出来的,靠建立无用的数学模型是创不了新的。”说这样的话是对软件公司的工程师的一种否定,不能简单的说建立数学模型的工作不重要,数学模型有好有坏,但是建立数学模型的工程师也在不断的创新,为了让模拟结果更加准确,软件公司和企业也搞项目,把仿真的数据和测试做比较反馈到软件公司,软件公司然后改进仿真软件。比如AMESIM,经过十几年的发展,模拟结果比以前更精确,为了让理想状态下的数学公式准确的应用到模拟中,为了模拟出更加准确的结果,靠近实际,现在的amesim建模方式越来越复杂,可以设置的参数也越来越多,没有现成的模型库,你也可以用modelica自己设计一个更贴近你需要的工作状态下的模型。这些成果都要归功于建立数学模型的工程师们。
答:编制仿真软件与建模不是一回事。仿真软件公司的工程师编制仿真软件,提供尽可能多的子模型与算法供用户选择,使仿真算法的计算误差尽可能低。而根据实际对象建立数学模型、选择参数,是用户的事。对于不符合实际的数学模型和参数所造成错误,仿真软件公司的工程师不承担任何责任。我所说的“靠建立无用的数学模型是创不了新的”与仿真软件公司工程师的工作风牛马不相及。
shmily8028:我觉得为了突出测试实践的重要性而去贬低仿真是不对的。
答:从个人的教训,我想告诉朋友们,测试是第一位的,仿真是第二位的。
shmily8028:有些数据你是测不到的,比如轴向柱塞泵的配流盘上的油膜厚度,你也许能测得几个点的油膜厚度,但你测得出配流盘表面上所有点的油膜厚度吗?如果你不知道所有点的动态油膜厚度,你也不知道当泵高速旋转时,配流盘上哪些地方是和泵的缸体有接触,或者哪些地方的流体压力和接触压力非常大。这个例子可以看出,测试研究这个问题成本是非常高的,甚至是不可能的。
答:完全同意。所有测试,只能是一些点,或一些线,不可能整个面。这就是为什么需要理论,需要仿真。有了仿真结果,在这几个点上,和测试结果对照,就可以知道所建立的数学模型和所使用的参数的可靠性,仿的是“真”还是“鬼”。
shmily8028:不写了,没时间了。希望在这个问题上和大家一起探讨,我想许多人也知道测试和仿真都很重要,否则现在一个软件为什么都卖的这么贵啊!
答:从个人的教训,我想告诉朋友们,测试是基础,仿真是摩天高楼。测试是锦,仿真是锦上添花。
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