志存远方,不负韶华
——访全国技术能手、机器人工程师蔡伟
2020-02-03林萍姗
文/林萍姗
蔡伟是一名“95 后”的机器人工程师,2016 年成为中国最年轻的上市公司CEO。作为后起之秀,他展示了新一代年轻人敢于追逐理想、自强不息的奋斗精神,以及在工业机器人领域的杰出贡献。如今,他作为引进人才,在福建(泉州)哈工大工程技术研究院独当一面,用先进的技术为国家、为社会效力。
走出舒适圈,探索更多的可能
蔡伟出生于1995 年,是黑龙江省哈尔滨市人,他出身机器人世家,从小对机器人感兴趣,且比同龄的孩子了解更多关于机器人的学问。他最后选择机器人行业也与儿时的成长环境有很大的关联。
初中时,蔡伟独自钻研单片机相关知识,高中时获得哈尔滨市中学生软件编程一等奖,也结识了哈尔滨工业大学的一些教师,从而获得参与机器人操作实践的机会,他利用暑假在哈尔滨工业大学的下属企业实习。
蔡伟本科和研究生阶段的学业都在哈尔滨工业大学完成,本科时他学的是工业设计专业,研究生时学的是工业工程与管理专业。2015 年,大二学年,蔡伟带领他的团队接手了哈尔滨图灵机器人有限公司,公司于次年5 月在上交所Q 版上市,蔡伟也随之成为中国最年轻的上市公司CEO。其公司主要针对智能家居领域进行产品研发,有许多实用且科技感十足的产品,例如,公司研发的“爱之屋”婴儿床具有全静音的摇篮功能,能实时监控温度、湿度,甚至PM2.5,自动化的调控给宝宝24 小时舒适健康的环境。
一边完成学业,一边运营公司,蔡伟的大学生活充实且具有挑战性。大三时,蔡伟做过打磨航空发动机叶片的机器人,运用机器人研究所从以色列买来的编程软件,主要负责机器人打磨轨迹的编写;大四时,蔡伟赴黑龙江东方学院实习,担任机器人系的实验课教师,带领学生操作机器人。他一改传统实验课指导学生完成“机器人手臂前端拿着画笔,画个圈圈方块”的常态,推陈出新,先自学焊接机器人的操作,学会后教给学生。学生们都喜欢上蔡伟的课,课堂上激情四溢,机器人焊接的火花四射。有别于其他班,他们的实验课成果除了实验报告以外,还有机器人焊出来的实物。
“机器人主要是机械手臂本体加上末端执行器,机械手臂模仿人手臂的轨迹,末端执行器是什么它就是什么机器人。例如,加上焊机,就是焊接机器人;加上弓弦,它就能拉小提琴;换上夹具,它能夹起物品,就是搬运机器人……”机器人的种类与功能多样,其中的学问虽各不相同,但总有一些共通之处。除了打磨机器人、焊接机器人,蔡伟还做过陶瓷雕刻机器人、离子切割机器人、拉小提琴机器人、搬运机器人等。
在校期间的机器人操作实践与授课经历,对本就具备一定机器人理论基础与操作技能的蔡伟而言,无疑产生了巨大的“推力”,推动着这个意气风发的青年人,进一步向新时代所需的高技能人才的素养迈进,成为行业精英。他不断走出舒适圈,向更高深的领域探索,将兴趣化为责任,展现出一名新时代青年应有的气概与胸怀。
圆梦福建,机遇改变人生
本科毕业后,蔡伟在中国航空发动机集团有限公司(以下简称“中国航发”)担任工艺员,负责某国产武装直升机减速箱锥齿轮的工艺与生产。初入职场,蔡伟也曾考虑不周、意气用事。他根据书本所写,不经思索地编写工艺,结果实际尺寸和公式验算出的结果不一样,导致价值几十万的直升机传动轴报废,让国家承担了很大的损失。自此,蔡伟明白了要脚踏实地,不敢有一丝马虎。
后来,蔡伟常向前辈们学习,天天在车间现场观摩工人干活,才知道其中的学问真的很多。于是,蔡伟在编下一本工艺的时候更加严谨,但因有前车之鉴,工人怕零件再次报废要罚钱,配合度不高。蔡伟索性请教工人机床的操作方法,学了一周后他亲自做了一个零件,检测合格了再让工人做,彼此都放心。在这个行业取得成功需要试错的勇气,需要正确的决策,更需要的是持之以恒的努力,以及任重道远的责任意识。蔡伟从一个初出茅庐的青年,成长为核心骨干,乃至抢手的人才,在中国航发完成蜕变。
2019 年是蔡伟事业转折的一年。一次,蔡伟同哈尔滨工业大学教师聊天,得知福建(泉州)哈工大工程技术研究院职工组无人报名,他开玩笑说要代表福建职工组参赛,一语成箴,他请了一个月的假备赛训练。
据蔡伟介绍,其本科时学习的工业设计专业隶属于机电学院,机电学院有一个机器人研究所,是“863 计划”里的一个国家重点实验室。他常利用课余时间在机器人研究所学习知识,也学到了很多国内最顶尖的技术,正因有了扎实的基础,其他参赛选手需要准备两年的内容,他一个月就吃透了。
“机器人的编程逻辑有一套国际标准,只不过每个厂家的指令不太一样,就像普通话和闽南话,写出来是一个样,说出来不同而已。我只需要熟悉所用机器人的具体指令,就可以举一反三。”
他参加了福建省机器人选拔赛,最终以优异的成绩代表福建省参加国赛。比赛前,蔡伟的心理预期是争取三等奖,没想到比赛时规则改变了:没有考固定的题目,需要临场发挥的题目成了“重头戏”。其他参赛者备赛的时候可能只背答案,蔡伟的策略是了解其中的原理,现场经验成熟。加之当时考了机器人打磨项目,而他正好做过一年多的打磨机器人,所以很快就设计完程序。最后,福建职工组获得这届赛事全国职工组一等奖,蔡伟也因此获得技师资格、“全国技术能手”的称号,以及通过泉州市高层次第三层次人才引进而加入福建(泉州)哈工大工程技术研究院的机会。
尽管获得了佳绩,蔡伟心中仍有遗憾,考试时因安全帽戴着太热,他擅自将之摘下,考官据此扣了2 分,结果成绩与第三名相差1 分。塞翁失马,焉知非福。回顾比赛经历,蔡伟收获良多。成长的路上总会有大大小小的难关要挑战,总有一定的遗憾留待回味,而这些都是成长的宝贵财富。
“机遇来了,就要牢牢把握住,虽然航空报国的梦想破灭了有些遗憾,但我不后悔,再做一次选择还是会来福建,不仅仅是政策惠济于我,最重要的是我在福建实现了个人价值。我在福建做项目对社会的贡献要大于我当工艺员时做的贡献,所以找到适合自己的职业、适合自己的地方很重要!”
蔡伟接过了福建(泉州)哈工大工程技术研究院抛出的“橄榄枝”,告别了直升机工艺事业,正式回归挚爱的机器人行业,成为机器人工程师。
敬业奉献,尽展技能报社会
刚加入福建(泉州)哈工大工程技术研究院(以下简称“工研院”)时,蔡伟主要研究机器人打磨工作站,期间因过往在中国航发有过磨削加工的实际操作和经验,工研院派他赴德化陶瓷厂负责研发陶瓷内雕机器人。经过一段时间的琢磨与沉淀,他做出了全国第一把内雕壶(陶瓷壶)。这把壶涉及的最重要的技术,是蔡伟研发的全国独一无二的雕刻机器人——陶瓷内雕机器人。陶瓷内雕机器人能实现陶瓷内表面加工,类似鼻烟壶在内壁作画,极大地提高了白瓷的附加值,内雕工艺也成为德化白瓷的优势。内雕工艺无法为人工取代,作为初创者,在市场上无竞争对手,前景很好。
正当蔡伟刚将这条生产线的规律摸索透彻时,新的挑战又向他招手了:永春站的碳粉生产线需要与美方工程师更好地沟通,工研院受永春县政府委托,派蔡伟到永春站担任科技翻译,同时调试碳粉生产线。
蔡伟以为担任科技翻译只是一个“插曲”,一两周后即可回德化县继续研究陶瓷,未曾想到在翻译过程中,他摸清了生产线构造及控制逻辑的规律,在翻译图纸的过程中,蔡伟遇到困难会直接问美国工程师安东尼,而后亲自指导工人完成工作。蔡伟的出色表现深受领导赏识,他也因此留在永春继续负责生产线工作。机械问题、电控问题、气路问题等,蔡伟都能及时提出解决对策,于是在车间留下一段佳话,工人们常说:“有什么问题直接找‘蔡工’!”这是大家对蔡伟工作能力的肯定及信任,更是团队协作融洽的最好的体现。
“这条生产线为美国进口生产线,采用美国标准,图纸为纯英文,美方工程师不会说中文,沟通起来存在一定困难。美方工程师的一些想法也与国内不同,要经过很长时间的磨合,才能较好地合作。我领着工人把美国的生产线从地上的一堆零件拼成了现在年产值数千万的设备,在新冠肺炎疫情前安装完成了。”2020 年春节前一天,蔡伟才结束阶段性工作,飞回哈尔滨。原以为可以休息一个月,不料美方人员无法再来中国,只能通过电话或视频会议进行沟通,而调试设备节点非常紧急。于是,元宵节尚未结束,蔡伟又从哈尔滨飞回福建,继续生产线的调试工作。
“福建和乔治亚州有12 小时时差,我晚上21 时许和安东尼开视频会议,白天领着工人调试生产线,由于原先接手的德化项目也急需完成,于是那几个月我周一到周五上白班和晚班,周六、周日再到德化县加班。经过一年的安装与调试,今年9 月碳粉生产线正式运作,现在处于试生产阶段,设备运行正常,待明年年初设备平稳运行时,项目也圆满完成了。碳粉价值非常高,预计年产量可达20吨,约合4000 万产值。明年陶瓷雕刻机器人项目也将收尾,当下也处于实验阶段,距离批量生产还有一定距离。”
蔡伟的敬业与拼搏,换来了丰硕的成果。蔡伟告诉记者,今年他学习了机器人的机器视觉,明年还想学无人机、飞控算法等技术,尝试更多生产线。项目做成的成就感给了他极大的满足感,他希望机器人产业能够越来越好,让工厂提高产能,为社会创造更多的价值。
看好产业发展,机器人或助力技艺传承
“在机器视觉出现之前,已经有许多岗位被机器人代替,比如搬运、焊接、打磨等。有一些非标准化的岗位则没有被代替,主要是因为非标准化的应用场景不适合机器人使用,比如不规则物体的抓取、人工生产线到自动生产线的切换等,这在以前可以说是技术壁垒,但是现在壁垒即将打破,因为在非标的场景下,机器人加机器视觉同样能完成任务,这是机器人市场的剧变,也是对传统制造业的冲击,这更加坚定了我学习开发机器人的信念,未来工厂中人的比例会逐渐减少,对机器人的依赖会越来越高。”
蔡伟说,机器人产业对国家的发展大有裨益,但大众对机器人却存在许多误解。许多人向他抱怨:机器人取代了人工,造成大量工人下岗。蔡伟对此感到无奈,也想结合自身经历,分享他对于机器人取代人工的看法。
“我在某工厂做打磨项目的时候,某种叶片人工打磨需要10 个小时,打磨环境非常差、打磨精度不高,废品率却很高。经过机器人项目改造后,机器人确实替代了工人,但是工人没有下岗,工人负责控制机器人,工资涨了、工厂产能成倍上涨,大家都很开心。机器人编程需要人才,且需遵循生产工艺,我们不可能24 小时在工厂守在机器人旁边,操作机器人的还是该工段的工人。制造业转型升级不仅是设备转型升级,操作者也需要‘转型升级’,真正要被社会淘汰的是那些旧设备和不想学习的人。如今,机器人还不够智能,暂时替代了一些简单的搬运和操作,永远也学不会人类最精华的东西,我想对即将毕业或者刚毕业的大中专毕业生说,一定要刻苦求知,以后和你们竞争的不只是人了……”
据介绍,如今工业机器人的运动轨迹非常精细,总体空间误差可以达到0.15 毫米,比头发丝还要小,最主要的差别是价格需求和精细度需求,以及轨迹的还原程度。机器人模仿人的手臂,模仿得越像,精度越高,效果越好,时间成本及硬件成本也越高。以前机器人用于军工、航天等场合,大众会认为这是“高精尖”的东西,价格昂贵。但是现在机器人技术越来越成熟,价格也降下来了,一些民用的、精度需求不高的地方也适合用机器人。许多传统手工艺术品,毫厘之间不影响整体的呈现。从成本角度分析,可能一次投入二三十万,两年左右就能收回成本;更有价值的是从传承技艺的角度来看,就像徒弟模仿师傅一样,调教好机器人,其还原程度可以达到百分之九十以上,虽不能创新,但可以复制,有助于传承小众技艺和即将失传的技艺。
“就像蒙古族有一个乐器叫马头琴,当地院校每年只能招到一个人,没有人想学这个,没有人能预测未来几十年之内它是否将失传?如果有马头琴演奏机器人,将运弓弦的空间曲线复制下来,几十年甚至几百年以后依然可以有机器人演奏马头琴,人们依然可以看到马头琴的演奏方式,从而学习马头琴。同理,现在的汉服文化,也能从古画等载体中重新拾取汉服元素。随着文化自信的‘春风’再次流行起来,如有即将失传的手艺,可以考虑机器人,工业机器人不仅可以用于生产,还可以用于展示技艺。”
作为“95 后”的青年人,蔡伟的心中有宏图壮志,他敢想、敢做,在实践中获得真理。他勤于查阅资料,以学习更多知识、挑战未知,在天赋的基础上,凭借入木三分的钻研,成为新时代有能力、有责任心的高技能人才。这是国家发展的需要,也是民族复兴的需要。