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为什么德国的工业和机械制造业如此发达?

2022-01-31科学

我从来没有去过德国。在ABB工作,由于我的资质较高,可以看到许多核心技术资料。结合这些核心技术资料和德国人设计的MNS3.0低压开关柜,以及ABB的PLC资料,能看出德国人在工业和机械制造业方面的技术沉淀和认真态度。

我们看下图:

图1:低压成套开关设备MNS3.0抽屉的一次接插件

图1所示的一次接插件,它担任了主回路电能的引入和引出任务。当抽屉推入时,它要承受抽屉与配电分支母线之间的冲撞而不能变形;当抽屉通电运行时,它要确保良好的电接触功能而不能发热温升超标,要能抵御经年的氧化和污染而不升高接触电阻。由于一次接插件工作在柜体结构的深层,散热条件差,其工作温度最高可达65+40℃=105℃,可见抽屉的一次接插件工况还是比较严酷的。

当我查阅一次接插件的资料时,我发现德国拉登堡研发中心的德国工程师们花了很大的精力和时间。首先是冲撞试验,他们按规范完成了数千次,并不断地调整结构设计以满足要求;再来就是温升试验,他们让一次接插件满载并监控电流变化、接触电压变化和接触点温度变化,时间长达半年。在资料中完整地解说了上述这些过程,以及最终结果。

反观国内的低压开关柜设计(具体我就不给型号了),我参与过抽屉的接插件试验,温升试验仅仅持续8小时就结束了,所以国产开关设备的一次接插件常常发生冲撞变形以及温升过热而起火的事故。国内技术文档对于一次接插件的说明只有半页纸,全不把它当回事。与德国人的研发以及技术 资料 完整性对比,两者不在一个层面上。

我使用过法国品牌的PLC,也使用过德国品牌的PLC,从技术资料的严密性和完整性来看,法国人和我国国内差不多,而德国人的技术资料就很不一般,非常详尽,里面有许多非常特殊的资料一般人是不可能注意也不可能知道的。例如PLC运行时的内存分配,以及各种编程模块的时序和功能分析等等。

图2:PLC内的TON模块说明,摘自德国PLC说明书

我也在书店看过各种PLC的教材,和这些PLC的说明书比起来,两者根本就不是一回事。不过,PLC说明书阅读起来虽然详实,但过于冗长,不适用于初学者阅读。

有次我带着上述问题和一位自德国返回的同事讨论起来。这位同事认为,德国人的技术文档写作风格是该写就要写,不会针对某个特殊人群来应对,所以德国技术文档是最全面的,这和他们的民族特质有点关系:非常注重细节。

这位同事说,他在拉登堡ABB德国低压配电制造基地参观学习时,走路时踩到一块安装钢板。如果在我国国内,这件事根本不值一提,没人会搭理。但当时一位老工人跑过来,用他搽脸的毛巾把这块钢板搽干净,尽管钢板上事实上根本就没有任何脚印的痕迹。他还连声对这位同事道歉,说自己把钢板放在过道上,是失误。这位同事说:当时我真的很感动,同时也突然明白了为何德国的工业和机械制造业如此发达:他们非常重视细节,哪怕只是一块钢板上的脚印都不允许。

我在公司曾经和一位德国工程师共进午餐,我们谈到了装修。他说:建筑公司给他们家建设时只是修建了房屋的主体,门窗和内部装修都要靠自己。他们一家为了自己家的装修整整忙了1年多才完工。入住后常常和邻居们参加一个社区小设计活动,设计一些日常小生活用品。邻居们互相评价,还有奖项。他说,往往年轻人特别喜欢这种活动。

公司工程部经理艾伦是澳大利亚人,在德国读中学和大学,他的研究生是在英国读的。艾伦告诉我们,他中学毕业后按要求去工作了一年多,并确定电气工程是自己最热衷的专业方向,然后才去读电气专业。他说,这是德国高中生毕业后就学的必由之路,不知是真是假。但不管怎么说,艾伦是我见过的电气工程师中知识最全面的,技术能力也是最强的,难怪会被ABB总部派到中国来担任低压成套开关设备制造厂的技术总负责人。

某次在深圳参观电气科技博览会,看见一位老外一直在摆弄铜排折弯机。我走过去和他攀谈起来,他是德国人,这台铜排折弯机是他的专利技术,他向我讲解了原理。我和同事们用中文说,这么简单的东西这位德国人会搞得这么认真。没想到这位德国人听得懂中文,他说:越是简单的机械装置,越是能考验研究者的技术水平。他说:在他的故乡人们都非常重视这种能力。

这种观点也影响到我。例如我在知乎上写帖子,对于特别简单的初中生问题往往很重视。为何?这种简单问题要回答好是非常不容易的,所以初中老师就厉害在这里。

另外,在我的工作中和生活中有许多来自德国的产品,例如带计算尺的绘图板,例如游标卡尺,再例如德国产的手持吸尘器,这些东西的细节丰富,很有技术含量。虽然绘图板属于过时物品,但我一直留着作为纪念。由于压舱过深,就不拿出来展示了吧,下图是百度上的德国绘图板图片:

图3:百度图片:德国绘图板

从图3中看到,这种德国产绘图板和国内的绘图板不一样,有很多技术细节。

在公司某次来了一位内蒙古的客户,说他们地处沙漠边缘,要配套一座抽水泵站为当地牧区和农业供水,由于风沙频繁且冬季天气寒冷夏天酷热,希望能采用好的设计和好的产品。公司销售部一位年近65岁的德国老工程师一定要去现场查看,以便给出最佳设计。他有糖尿病、心脏病和高血压,再过几个月他就要退休回德国了,但他坚持着和一位国内销售一起去了现场,并给出了最佳设计。回公司不久他就回国了,又过了没几年,听说他已经故去。销售部同事告诉我,这位德国工程师就是德国人的典型,对细节特别关注,做事也非常认真。

德国人和德国制造,给我留下很深的印象。

想起2件往事了。

第1是在上海某工程

此工程的监理方是德国公司,我们的设计图纸必须经过监理方的审核通过。我把设计图纸和资料拿到该公司,见到负责工程师,一位老德国工程师。沟通中得知,他是负责机械设备方面的工程师,虽然我们的图纸都是英文版,但毕竟是电气专业图纸且数量达两百多张,里面既有供配电方面的内容,也有电力电子方面和继电保护仪器仪表方面的内容,还涉及到多部IEC国际标准,他该如何审核?

这位工程师让我放下图纸,说半个月后会有结果。返程的航班上,我和销售部同事谈到此事,大家都很担心。

半个月后,审核结果来了,基本通过,但存在若干需要修改处。我仔细看了图纸,发现的确需要修改,审核者真的用心了。我问销售部同事这些审核报告是谁写的?答复就是那位老德国工程师。

图纸修改完成后,我带着更新图纸来到上海,见到这位老德国工程师。我问他:你怎么审核这些图纸的?他说用了一个星期学习相关技术,然后结合国际标准来审核图纸。每天只休息3个小时,用了半个月硬啃下来了。

我真佩服他!

第2是工程部分部经理在德国培训遇见的有趣事情

我刚到ABB时分配在工程部从事于设计工作。我所在的工程部分部经理去德国拉登堡进行半年的培训,不久后他回来了,一进门大家都笑了。为何?他理了一个奇短的发型,和劳改犯差不多。看到大家开心,他面红耳赤地回到座位上。等大家笑声平歇,大家开始聊天,这才知道这位分部经理因为要回国了,特地到理发店去理发。理发师用德语问他头发要留多少,分部经理听不懂,用英语问理发师什么意思。理发师用手指比划了一个高度,分部经理大概猜着了,点头同意。

分部经理说,理发师拿一个细铁丝制作的头套套上,头套与头皮的高度就是预留高度,然后启动理发剪三下五除二把头发剪完了,再用毛刷刷去头发屑,这就算理发完成了。大家听完又是一阵大笑。

大家笑完纷纷感叹:德国的机械设计能到这种程度。笑!