导语:秉承尊重历史、以史为鉴、弘扬传承的理念,中国自动化学会于2015年特别打造“口述历史”系列访谈栏目,走访学会和自动化学科发展息息相关的老一辈科学家,探寻心灵深处的记忆,记录心路历程的点滴,为当代自动化领域科技工作者了解历史、传承老一辈科学家的宝贵科学思想和精神财富提供有益借鉴。
本期学会采访的是吴澄院士。吴澄,我国自动控制专家,中国工程院院士,清华大学自动化系教授,中国自动化学会特聘顾问。自1986年起参与并领导了国家高技术研究与开发计划(863计划)自动化领域及计算机集成制造系统(CIMS)主题的发展战略规划和组织实施工作,曾任CIMS主题专家组组长、自动化领域首席科学家。同时,主持多学科科技人员联合攻关,共同完成了中国第一个计算机集成制造系统(CIMS)实验工程,解决了中国企业综合信息化的总体关键技术,获国家教委科技进步一等奖,国家科技进步二等奖。作为国家早期制造业信息化的学科带头人,他在推动我国“以信息化带动工业化”、“两化融合”的进程中作出了重要贡献,对中国工业整体的发展起到了很好的指引作用,大大提升了工业生产的质量和效率,促进了我国经济发展。
图1:吴澄院士接受学会秘书处采访
*(第一排 吴澄院士 第二排 左至右分别 赵骥、*吕爱英、张楠、王坛、叩颖)
一、留学海外,心系国家工业发展
1940年,吴澄出生于浙江桐乡。当时国家正处在战火纷飞的年代,贫穷是吴澄童年时代接受的第一课。崇尚读书、勤于农耕是桐乡人一直的雅好与风尚,培养出了茅盾、丰子恺等一代名家,受桐乡传统读书文化的影响,尽管家境贫寒,仅靠微薄收入维持生计,但吴澄的父亲却仍旧坚持让孩子们读书,他坚信,只有用知识才能改变家族贫穷的命运。
也正是在清贫生活的鞭策下,“奋斗”成了吴澄一生的座右铭。1954年,14岁的吴澄初中毕业,为减轻家中负担,他一心想要报考中专,但由于年龄未满15周岁,不让报名。
此时的吴澄,只能选择继续读高中——嘉兴一中。造化弄人,谁曾想这万般无奈的选择竟从此改变了他的人生。每每想到此,吴澄院士总是会感慨,如果当年如愿上的中专,便再无与清华结缘、与自动控制结缘的机会了。这个经历,让他感悟到不能以学历看人,学会了尊重别人。
1957年,17岁的吴澄以优异的成绩进入清华大学电机系工业自动化专业学习。清华大学,对于全国的学子来说,无疑不是声望和荣誉的象征。踏进清华校门,成为“清华人”的吴澄,始终没有迷失自己,仍旧以“追求卓越”的清华精神来勉励自己珍惜时间,用心做好每一件事,“用知识去报效祖国”,是他的理想。正是这样脚踏实地、埋头苦学的吴澄,在研究生毕业后留校工作,开启了他一生的讲台生涯。
机会总是倾向于有准备的人。1981年,系统工程研究比较热门。此时,国家正处于改革开放初期,为培养更多人才,国家公费派遣了大量人才出国深造。2月,英语较好的吴澄就以博士后的身份赴美国凯斯西储大学系统工程控制工程系进修。在美留学期间,吴澄参观了IBM微电子的整个生产环境,也参观了国外汽车厂的自动化生产线,这让他震撼的同时,更多的是深感中国的科技与国外的差距,切身的感受到了国家和民族的发展任重道远。他也知道,自己出国是为国家而学,正处于落后的国家更需要自己所学到的技术。于是,吴澄回到了清华园里,投身到国家自动化行业的建设中。
二、大胆创新,开启企业信息化之路
制造业是国民经济的基础工业,是决定国家发展水平的最基本因素之一,而智能制造简单来说就是人工智能技术与制造技术、管理技术紧密结合起来的一个新学科。20世纪80年代,我国制造业无论是工艺装备、管理水平还是质量水平方面都比较落后。回国后在清华大学担任自动化系副主任的吴澄,思想和观念发生了很大的变化,他深感到自动化系要积极地参与国家的经济建设。通过对中国工业自动化问题的探讨,多位专家共识到当时最先进的一种生产技术和管理手段——计算机集成制造系统(CIMS)在国内还是一片空白。
1986年,王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位著名的科学家鉴于美国提出的星球大战计划,提出要追赶世界高新技术、跟踪学习世界科技前沿技术的建议,提出了 “国家高技术研究发展计划(863计划)”,拉开了我国历史上规模最大的发展高科技和高科技产业的序幕。
正当吴澄在为发展中国的计算机集成制造系统四处奔走时,时任“863计划”自动化领域首席科学家蒋新松正在考虑将此项目列入“863计划”之中。很快,吴澄便被选定为“863计划”自动化领域专家委员会委员,并担任计算机集成制造系统实验工程负责人。
所谓计算机集成制造系统(CIMS),简单来说,就是组织现代化生产的一种哲理、一种指导思想、一种以信息技术和系统技术为基础的生产技术和管理手段。从纯学术研究迈向具体应用,吴澄也面临了诸多压力,但是他内心十分坚定,并认为作为工科生就要投身到社会中做工程,实现工业强国梦。
自1986年立项开始,CIMS的技术宗旨就是提高我国企业的竞争能力和创新能力,他和同事提出核心标准就是“企业说好才是真好”,作为一门应用性强的技术,提出并倡导“效益驱动、总体规划、分步实施、重点突破”的方针,这“十六字方针”对当下的智能制造技术发展仍旧有效。将信息系统应用到企业,以改善制造、改善管理、改善整个产品提升的过程。在这个思路的驱动下,CIMS受到了社会和广大企业的高度赞扬。
1992年,在清华大学等11家单位的通力合作下,通过五年的艰苦努力,建在清华大学的我国计算机集成制造系统技术研究中心通过了国家科委的验收。1993年,该中心获得了国家科委颁发的科技进步一等奖,同年又被评为“全国电子信息类十大科技成果”第一名,1994年获得美国制造工程师协会的“大学领先奖”。
为了落实“企业说好才是真好”,从1993年起,专家组选择成都飞机公司、北京第一机床厂、沈阳鼓风机厂、上海第二纺机厂和四家企业作为计算机集成制造系统的首批试点企业。通过全方位的剖解和分析,吴澄带领团队对企业进行详细了解,量身定做计算机集成系统工程方案,经过几年努力,这些企业都取得了显著的效益。
成都飞机公司在如今仍旧十分感谢CIMS工程。该公司从1989年8月起就将CIMS工程作为企业信息化主线,实施产品数据集成、引进了大型数控机床加工车间、生产资源管理系统等。计算机集成制造系统使飞机复杂结构件的加工效率提高了几十倍,飞机零部件的质量得到明显改善,缩短了生产准备时间,实现了企业的均衡生产。信息化的成功,促使成都飞机公司成为我国重要飞机型号的制造企业。
1995,北京第一机床厂被美国制造工程师协会授予美国计算机集成制造系统应用“工业领先奖”。这是自设立该奖项以来,第一个美国本土以外的工厂获得的殊荣。
而后,吴澄领衔的CIMS专家组陆续在机械、电子、航空、航天、轻工、纺织、石油、化工、冶金、兵器等多个行业的几百家企业实施了CIMS工程,大多数企业都取得了不同程度的经济和社会效益,这也为当时我国的经济发展起到带头作用,并给企业的技术改进及现代管理制度的建立起到了显著的示范引导作用,成功走出了一条符合国情的企业信息化之路。
1995年吴澄当选为中国工程院院士。
回想起这一路的经历,吴老感叹道:“863计划给了大家施展的平台,大家激情澎湃,真是激情燃烧的岁月,对于科技特别是自动化来说,与企业结合是非常重要的,仅仅局限于理论研究是不够的,要理论与实际充分结合,用实际去不断更新和提升理论基础。”
三、老骥伏枥,心系智能制造发展
制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来,世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。
我国历来重视智能制造的发展。2015年,国务院印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。吴澄参与了相关的咨询研究工作。这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,智能制造成为我国制造业未来发展的主攻方向。党的十九大提出推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。
国家对智能制造的高度重视,吴澄院士认为,当前一是信息环境变了,二是制造的内涵扩展了。当前提及的制造,不再单纯只是产品设计、加工制造和物流管理,而是涉及到设计、装配、制造、管理、物流、供应链等整全生命周期,究其根本是要服务于企业的高质量发展。
谈及未来智能制造发展前景,吴澄院士是十分看好的。他提到,实体经济是国家发展的根本。从计算机集成制造系统,到“两化深度融合”,再到现在的物联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合,其根本都是推动制造业高质量发展。对于智能制造,国家有需要、企业有需求,因此更要持续、深入地推进智能制造发展。“自动化是一门交叉学科,具有很强的理论性,理论一旦脱离实际只能空谈。所以,自动化学科在发展的过程中,与化工行业进行交叉,演变成了过程自动化,与机械行业交叉,又衍生了制造自动化等等。而将来要发展实体经济,也必须将自动化技术、系统技术、信息技术,应用到各个领域中。”
未来工业互联网可能是智能制造发展的一个方向,生产全要素的柔性互联,将工业要素组配,优化社会生产,优化服务过程。实现灵活定制、柔性配置、按需生产。
四、教书育人,推动学科发展
赴美深造、参与“863计划”等经历都让吴澄深刻明白知识和人才的重要性,这也是他投身教学科研的原因,希望可以为国家发展壮大培育更多优秀人才。1966 年,吴澄清华大学研究生毕业后就留校任教,直到现在。在他的教导下,很多学生都已经成长为各行各业的精英。
在谈到自动化学科发展时,吴澄院士仍旧很感慨“863计划”将自动化列为一个领域,“这个机会是空前绝后的,正因为自动化是一门交叉学科,所以它更具有开放性和包容性,更能够与时俱进采用新的技术和方法,让系统更优化更可靠。”这对自动化学科来说,也是一次难得的发展机遇。
从“863计划”的首席科学家卸任后,吴澄投身到了自动化学科的建设中。 2001年,在吴澄等人的努力下,教育部首次设立教育部高等学校自动化专业教学指导委员会(以下称自动化教指委),吴澄任主任委员。自动化教指委先后制定了专业发展战略、专业规范、专业本科教学国家标准等等,为我国的自动化专业建设和发展作出了突出的贡献。
吴澄认为中国要发展,经济要发展,科技要发展,特别是经济发展,离不开自动化。自动化的发展符合了我们国家快速发展、跨越发展的道路,今后将具有顽强的生命力。国家经济增长迅速,中间离不开大量的科技工作者的贡献,当然也包括了自动化科技工作者的贡献。自动化学科是一门交叉学科,现代人才培养尤其是自动化学科的人才培养要注重交叉学科培养,注重产教融合发展,促进教育链与产业链的衔接。
五、满怀热忱,期冀学会再创辉煌
吴澄院士历任学会常务理事、特聘顾问,与学会有着紧密的联系和深厚的感情,同时也见证了学会多年来的蓬勃发展和不断壮大。在访谈中,吴澄院士对学会的发展给予了高度的肯定和评价,表示学会凝聚力强,发展迅速,密切联系产学研各界,积极开展各项活动,一直致力于服务广大自动化领域的科技工作者。
图2:吴澄院士寄语学会
2021年是中国自动化学会成立六十周年,谈及未来学会的发展,吴澄院士更是深表信心,认为自动化的发展符合了国家快速发展、跨越发展的历史机遇,相信未来学会的发展也具有很强的生命力,同时也希望学会能紧跟科技前沿,加强与企业合作,服务科技成果落地实施,为中国自动化未来的发展贡献力量。
采访最后,吴澄院士表达了自己对后辈人才的希冀,他希望广大科技工作者要具备理科思维,勇于创新,敢于冒险;要进行工科实践,注重效用;要引领市场需求。实体经济是高质量发展的关键,智能制造是发展实体经济的重点,是未来制造业发展的核心内容和主要方向,期望未来有更多的人才投入到实体经济的建设中。
编后语:吴澄先生年逾八旬,但依然精神矍铄,身体健朗,在一个多小时的访谈中,“国家”是吴老多次提及的一个词语,在多年的求学、科研、教学生涯中,吴老始终不忘“报效祖国”的初衷,并克服种种困难,为国家经济建设和发展贡献了自己的力量。虽然我们不曾体会老一辈科学家们筚路蓝缕的艰苦环境,但他们所秉持的无私奉献的拼搏精神、努力钻研、求实创新的科研精神,都值得我们每一个人学习并传承。