編者按:半個多世紀以來,我國自動化學科理論發(fā)展、工程研究與實踐都發(fā)生了翻天覆地的變化,不斷取得新的突破,經(jīng)歷一次次騰飛,成為撐起中國工業(yè)的脊梁。櫛風沐雨六十載,砥礪前行續(xù)華章,在中國共產(chǎn)黨誕辰100周年和“十四五”規(guī)劃開局之年,中國自動化學會也迎來了六十周年會慶,值此之際,控制網(wǎng)(www.miconline.com.cn)&《自動化博覽》開設(shè)“CAA60傳承科學家精神”專欄,秉承尊重歷史、以史為鑒、弘揚傳承的理念,希望為當代自動化人了解歷史,傳承老一輩科學家的寶貴科學思想和精神財富提供有益借鑒。
吳澄,我國自動控制專家,中國工程院院士,清華大學自動化系教授,中國自動化學會特聘顧問。自1986年起參與并領(lǐng)導了國家高技術(shù)研究與開發(fā)計劃(863計劃)自動化領(lǐng)域及計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)主題的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和組織實施工作,曾任CIMS主題專家組組長、自動化領(lǐng)域首席科學家。同時,主持多學科科技人員聯(lián)合攻關(guān),共同完成了中國第一個計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)實驗工程,解決了中國企業(yè)綜合信息化的總體關(guān)鍵技術(shù),獲國家教委科技進步一等獎、國家科技進步二等獎。作為國家早期制造業(yè)信息化的學科帶頭人,他在推動我國“以信息化帶動工業(yè)化”、“兩化融合”的進程中作出了重要貢獻,對中國工業(yè)整體的發(fā)展起到了很好的指引作用,大大提升了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率,促進了我國經(jīng)濟發(fā)展。
1 留學海外,心系國家工業(yè)發(fā)展
1940年,吳澄出生于浙江桐鄉(xiāng)。當時國家正處在戰(zhàn)火紛飛的年代,貧窮是吳澄童年時代接受的第一課。崇尚讀書、勤于農(nóng)耕是桐鄉(xiāng)人一直的雅好與風尚,培養(yǎng)出了茅盾、豐子愷等一代名家,受桐鄉(xiāng)傳統(tǒng)讀書文化的影響,盡管家境貧寒,僅靠微薄收入維持生計,但吳澄的父親卻仍堅持讓孩子們讀書。他堅信,只有用知識才能改變家族貧窮的命運。
也正是在清貧生活的鞭策下,“奮斗”成了吳澄一生的座右銘。1954年,14歲的吳澄初中畢業(yè),為減輕家中負擔,他一心想要報考中專,但由于年齡未滿15周歲,不讓報名。
此時的吳澄,只能選擇繼續(xù)讀高中——嘉興一中。造化弄人,誰曾想這萬般無奈的選擇竟從此改變了他的人生。每每想到此,吳澄院士總會感慨,如果當年如愿上中專,便再無與清華結(jié)緣、與自動控制結(jié)緣的機會了。這個經(jīng)歷,讓他感悟到不能以學歷看人,學會了尊重別人。
1957年,17歲的吳澄以優(yōu)異的成績進入清華大學電機系工業(yè)自動化專業(yè)學習。清華大學,對于全國的學子來說,無疑不是聲望和榮譽的象征。踏進清華校門,成為“清華人”的吳澄,始終沒有迷失自己,仍舊以“追求卓越”的清華精神來勉勵自己珍惜時間,用心做好每一件事,“用知識去報效祖國”是他的理想。正是這樣腳踏實地、埋頭苦學的吳澄,在研究生畢業(yè)后留校工作,開啟了他一生的講臺生涯。
機會總是傾向于有準備的人。1981年,系統(tǒng)工程研究比較熱門。此時,國家正處于改革開放初期,為培養(yǎng)更多人才,國家公費派遣了大量人才出國深造。2月,英語較好的吳澄就以博士后的身份赴美國凱斯西儲大學控制工程系進修。在美留學期間,吳澄參觀了IBM微電子的整個生產(chǎn)環(huán)境,也參觀了國外汽車廠的自動化生產(chǎn)線,這讓他震撼的同時,更多的是深感中國的科技與國外的差距,切身感受到了國家和民族的發(fā)展任重道遠。他也知道,自己出國是為國家而學,正處于落后的國家更需要自己所學到的技術(shù)。于是,吳澄回到了清華園,投身到國家自動化行業(yè)的建設(shè)中。
2 大膽創(chuàng)新,開啟企業(yè)信息化之路
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè),是決定國家發(fā)展水平的最基本因素之一,而智能制造簡單來說是人工智能技術(shù)與制造技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合起來的一個新學科。20世紀80年代,我國制造業(yè)無論是工藝裝備、管理水平還是質(zhì)量水平方面都比較落后?;貒笤谇迦A大學擔任自動化系副主任的吳澄,思想和觀念發(fā)生了很大的變化,他深感到自動化系要積極地參與國家的經(jīng)濟建設(shè)。通過對中國工業(yè)自動化問題的探討,多位專家共識到當時最先進的一種生產(chǎn)技術(shù)和管理手段——計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)在國內(nèi)還是一片空白。
1986年,王大珩、王淦昌、楊嘉墀、陳芳允四位著名的科學家鑒于美國提出的星球大戰(zhàn)計劃,提出要追趕世界高新科技、跟蹤學習世界前沿技術(shù)的建議,提出了 “國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)”,拉開了我國歷史上規(guī)模最大的發(fā)展高科技和高科技產(chǎn)業(yè)的序幕。
正當吳澄在為發(fā)展中國的計算機集成制造系統(tǒng)四處奔走時,時任“863計劃”自動化領(lǐng)域首席科學家蔣新松正在考慮將此項目列入“863計劃”之中。很快,吳澄便被選定為“863計劃”自動化領(lǐng)域?qū)<椅瘑T會委員,并擔任計算機集成制造系統(tǒng)實驗工程負責人。
所謂計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),簡單來說,就是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的一種哲理、一種指導思想、一種以信息技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)技術(shù)和管理手段。從純學術(shù)研究邁向具體應(yīng)用,吳澄也面臨了諸多壓力,但是他內(nèi)心十分堅定,認為作為工科生就要投身到社會中做工程,實現(xiàn)工業(yè)強國夢。
自1986年立項開始,CIMS的技術(shù)宗旨就是提高我國企業(yè)的競爭能力和創(chuàng)新能力,他和同事提出核心標準就是“企業(yè)說好才是真好”,作為一門應(yīng)用性強的技術(shù),提出并倡導“效益驅(qū)動、總體規(guī)劃、分步實施、重點突破”的方針,這“十六字方針”對當下的智能制造技術(shù)發(fā)展仍舊有效。將信息系統(tǒng)應(yīng)用到企業(yè),以改善制造、改善管理、改善整個產(chǎn)品提升的過程。在這個思路的驅(qū)動下,CIMS受到了社會和廣大企業(yè)的高度贊揚。
1992年,在清華大學等11家單位的通力合作下,通過五年的艱苦努力,建在清華大學的我國計算機集成制造系統(tǒng)技術(shù)研究中心通過了國家科委的驗收。1993年,該中心獲得了國家科委頒發(fā)的科技進步一等獎,同年又被評為“全國電子信息類十大科技成果”第一名,1994年獲得美國制造工程師協(xié)會的“大學領(lǐng)先獎”。
為了落實“企業(yè)說好才是真好”,從1993年起,專家組選擇成都飛機公司、北京第一機床廠、沈陽鼓風機廠、上海第二紡機廠四家企業(yè)作為計算機集成制造系統(tǒng)的首批試點企業(yè)。通過全方位的剖解和分析,吳澄帶領(lǐng)團隊對企業(yè)進行詳細了解,量身定做計算機集成系統(tǒng)工程方案,經(jīng)過幾年努力,這些企業(yè)都取得了顯著的效益。
成都飛機公司在如今仍舊十分感謝CIMS工程。該公司從1989年8月起就將CIMS工程作為企業(yè)信息化主線,實施產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成、引進了大型數(shù)控機床加工車間、生產(chǎn)資源管理系統(tǒng)等。計算機集成制造系統(tǒng)使飛機復雜結(jié)構(gòu)件的加工效率提高了幾十倍,飛機零部件的質(zhì)量得到明顯改善,縮短了生產(chǎn)準備時間,實現(xiàn)了企業(yè)的均衡生產(chǎn)。信息化的成功,促使成都飛機公司成為我國重要飛機型號的制造企業(yè)。
1995年,北京第一機床廠被美國制造工程師協(xié)會授予美國計算機集成制造系統(tǒng)應(yīng)用“工業(yè)領(lǐng)先獎”。這是自設(shè)立該獎項以來,第一個美國本土以外的工廠獲得的殊榮。
而后,吳澄領(lǐng)銜的CIMS專家組陸續(xù)在機械、電子、航空、航天、輕工、紡織、石油、化工、冶金、兵器等多個行業(yè)的幾百家企業(yè)實施了CIMS工程,大多數(shù)企業(yè)都取得了不同程度的經(jīng)濟和社會效益,這也為當時我國的經(jīng)濟發(fā)展起到帶頭作用,并給企業(yè)的技術(shù)改進及現(xiàn)代管理制度的建立起到了顯著的示范引導作用,成功走出了一條符合國情的企業(yè)信息化之路。
1995年吳澄當選為中國工程院院士?;叵肫疬@一路的經(jīng)歷,吳老感嘆道:“863計劃給了大家施展的平臺,大家激情澎湃,真是激情燃燒的歲月,對于科技特別是自動化來說,與企業(yè)結(jié)合是非常重要的,僅僅局限于理論研究是不夠的,要理論與實際充分結(jié)合,用實際去不斷更新和提升理論基礎(chǔ)”。
3 老驥伏櫪,心系智能制造發(fā)展
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體,是立國之本、興國之器、強國之基。18世紀中葉開啟工業(yè)文明以來,世界強國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明,沒有強大的制造業(yè),就沒有國家和民族的強盛。打造具有國際競爭力的制造業(yè),是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設(shè)世界強國的必由之路。
我國歷來重視智能制造的發(fā)展。2015年,國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》,部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略。吳澄參與了相關(guān)的咨詢研究工作。這是我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng),智能制造成為我國制造業(yè)未來發(fā)展的主攻方向。黨的十九大提出推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合。
國家對智能制造的高度重視,吳澄認為,當前一是信息環(huán)境變了,二是制造的內(nèi)涵擴展了。當前提及的制造,不再單純只是產(chǎn)品設(shè)計、加工制造和物流管理,而是涉及到設(shè)計、裝配、制造、管理、物流、供應(yīng)鏈等全生命周期,究其根本是要服務(wù)于企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
談及未來智能制造發(fā)展前景,吳澄是十分看好。他提到,實體經(jīng)濟是國家發(fā)展的根本。從計算機集成制造系統(tǒng),到“兩化深度融合”,再到現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實體經(jīng)濟深度融合,其根本都是推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。對于智能制造,國家有需要、企業(yè)有需求,因此更要持續(xù)、深入地推進智能制造發(fā)展?!白詣踊且婚T交叉學科,具有很強的理論性,理論一旦脫離實際只能空談。所以,自動化學科在發(fā)展的過程中,與化工行業(yè)進行交叉,演變成了過程自動化,與機械行業(yè)交叉,又衍生了制造自動化等。而將來要發(fā)展實體經(jīng)濟,也必須將自動化技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、信息技術(shù),應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。”
未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可能是智能制造發(fā)展的一個方向,生產(chǎn)全要素的柔性互聯(lián),將工業(yè)要素組配,優(yōu)化社會生產(chǎn),優(yōu)化服務(wù)過程,實現(xiàn)靈活定制、柔性配置、按需生產(chǎn)。
4 教書育人,推動學科發(fā)展
赴美深造、參與“863計劃”等經(jīng)歷都讓吳澄深刻明白知識和人才的重要性,這也是他投身教學科研的原因,希望可以為國家發(fā)展壯大培育更多優(yōu)秀人才。1966年,吳澄從清華大學研究生畢業(yè)后就留校任教,直到現(xiàn)在。在他的教導下,很多學生都已經(jīng)成長為各行各業(yè)的精英。
在談到自動化學科發(fā)展時,吳澄院士仍舊很感慨“863計劃”將自動化列為一個領(lǐng)域,“這個機會是空前絕后的,正因為自動化是一門交叉學科,所以它更具有開放性和包容性,更能夠與時俱進采用新的技術(shù)和方法,讓系統(tǒng)更優(yōu)化更可靠?!边@對自動化學科來說,也是一次難得的發(fā)展機遇。
從“863計劃”的首席科學家卸任后,吳澄投身到了自動化學科的建設(shè)中。2001年,在吳澄等人的努力下,教育部首次設(shè)立教育部高等學校自動化專業(yè)教學指導委員會(以下簡稱:自動化教指委),吳澄任主任委員。自動化教指委先后制定了專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、專業(yè)規(guī)范、專業(yè)本科教學國家標準等,為我國的自動化專業(yè)建設(shè)和發(fā)展作出了突出貢獻。
吳澄認為中國要發(fā)展,經(jīng)濟要發(fā)展,科技要發(fā)展,特別是經(jīng)濟發(fā)展,離不開自動化。自動化的發(fā)展符合了我們國家快速發(fā)展、跨越發(fā)展的道路,今后將具有頑強的生命力。國家經(jīng)濟增長迅速,中間離不開大量的科技工作者的貢獻,當然也包括了自動化科技工作者的貢獻。自動化學科是一門交叉學科,現(xiàn)代人才培養(yǎng)尤其是自動化學科的人才培養(yǎng)要注重交叉學科培養(yǎng),注重產(chǎn)教融合發(fā)展,促進教育鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的銜接。
5 滿懷熱忱,期冀學會再創(chuàng)輝煌
吳澄院士歷任學會常務(wù)理事、特聘顧問,與中國自動化學會有著緊密的聯(lián)系和深厚的感情,同時也見證了學會多年來的蓬勃發(fā)展和不斷壯大。在訪談中,吳澄院士對學會的發(fā)展給予了高度的肯定和評價,表示學會凝聚力強,發(fā)展迅速,密切聯(lián)系產(chǎn)學研各界,積極開展各項活動,一直致力于服務(wù)廣大自動化領(lǐng)域的科技工作者。
2021年是中國自動化學會成立六十周年,談及未來學會的發(fā)展,吳澄院士更是深表信心,認為自動化的發(fā)展符合了國家快速發(fā)展、跨越發(fā)展的歷史機遇,相信未來學會的發(fā)展也具有很強的生命力,同時也希望學會能緊跟科技前沿,加強與企業(yè)合作,服務(wù)科技成果落地實施,為中國自動化未來的發(fā)展貢獻力量。
采訪最后,吳澄院士表達了自己對后輩人才的希冀,他希望廣大科技工作者要具備理科思維,勇于創(chuàng)新,敢于冒險;要進行工科實踐,注重效用;要引領(lǐng)市場需求。實體經(jīng)濟是高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵,智能制造是發(fā)展實體經(jīng)濟的重點,是未來制造業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容和主要方向,期望未來有更多的人才投入到實體經(jīng)濟的建設(shè)中。
摘自《中國自動化學會通訊》
摘自《自動化博覽》2021年9月刊