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為什麽德國的工業和機械制造業如此發達?

2022-01-31科學

我從來沒有去過德國。在ABB工作,由於我的資質較高,可以看到許多核心技術資料。結合這些核心技術資料和德國人設計的MNS3.0低壓開關櫃,以及ABB的PLC資料,能看出德國人在工業和機械制造業方面的技術沈澱和認真態度。

我們看下圖:

圖1:低壓成套開關器材MNS3.0抽屜的一次接外掛程式

圖1所示的一次接外掛程式,它擔任了主回路電能的引入和引出任務。當抽屜推入時,它要承受抽屜與配電分支母線之間的沖撞而不能變形;當抽屜通電執行時,它要確保良好的電接觸功能而不能發熱溫升超標,要能抵禦經年的氧化和汙染而不升高接觸電阻。由於一次接外掛程式工作在櫃體結構的深層,散熱條件差,其工作溫度最高可達65+40℃=105℃,可見抽屜的一次接外掛程式工況還是比較嚴酷的。

當我查閱一次接外掛程式的資料時,我發現德國拉登堡研發中心的德國工程師們花了很大的精力和時間。首先是沖撞試驗,他們按規範完成了數千次,並不斷地調整結構設計以滿足要求;再來就是溫升試驗,他們讓一次接外掛程式滿載並監控電流變化、接觸電壓變化和接觸點溫度變化,時間長達半年。在資料中完整地解說了上述這些過程,以及最終結果。

反觀國內的低壓開關櫃設計(具體我就不給型號了),我參與過抽屜的接外掛程式試驗,溫升試驗僅僅持續8小時就結束了,所以國產開關器材的一次接外掛程式常常發生沖撞變形以及溫升過熱而起火的事故。國內技術文件對於一次接外掛程式的說明只有半頁紙,全不把它當回事。與德國人的研發以及技術 資料 完整性對比,兩者不在一個層面上。

我使用過法國品牌的PLC,也使用過德國品牌的PLC,從技術資料的嚴密性和完整性來看,法國人和中國國內差不多,而德國人的技術資料就很不一般,非常詳盡,裏面有許多非常特殊的資料一般人是不可能註意也不可能知道的。例如PLC執行時的記憶體分配,以及各種編程模組的時序和功能分析等等。

圖2:PLC內的TON模組說明,摘自德國PLC說明書

我也在書店看過各種PLC的教材,和這些PLC的說明書比起來,兩者根本就不是一回事。不過,PLC說明書閱讀起來雖然詳實,但過於冗長,不適用於初學者閱讀。

有次我帶著上述問題和一位自德國返回的同事討論起來。這位同事認為,德國人的技術文件寫作風格是該寫就要寫,不會針對某個特殊人群來應對,所以德國技術文件是最全面的,這和他們的民族特質有點關系:非常註重細節。

這位同事說,他在拉登堡ABB德國低壓配電制造基地參觀學習時,走路時踩到一塊安裝鋼板。如果在中國國內,這件事根本不值一提,沒人會搭理。但當時一位老工人跑過來,用他搽臉的毛巾把這塊鋼板搽幹凈,盡管鋼板上事實上根本就沒有任何腳印的痕跡。他還連聲對這位同事道歉,說自己把鋼板放在過道上,是失誤。這位同事說:當時我真的很感動,同時也突然明白了為何德國的工業和機械制造業如此發達:他們非常重視細節,哪怕只是一塊鋼板上的腳印都不允許。

我在公司曾經和一位德國工程師共進午餐,我們談到了裝修。他說:建築公司給他們家建設時只是修建了房屋的主體,門窗和內部裝修都要靠自己。他們一家為了自己家的裝修整整忙了1年多才完工。入住後常常和鄰居們參加一個社區小設計活動,設計一些日常小生活用品。鄰居們互相評價,還有獎項。他說,往往年輕人特別喜歡這種活動。

公司工程部經理艾倫是澳洲人,在德國讀中學和大學,他的研究生是在英國讀的。艾倫告訴我們,他中學畢業後按要求去工作了一年多,並確定電氣工程是自己最熱衷的專業方向,然後才去讀電氣專業。他說,這是德國高中生畢業後就學的必由之路,不知是真是假。但不管怎麽說,艾倫是我見過的電氣工程師中知識最全面的,技術能力也是最強的,難怪會被ABB總部派到中國來擔任低壓成套開關器材制造廠的技術總負責人。

某次在深圳參觀電氣科技博覽會,看見一位老外一直在擺弄銅排折彎機。我走過去和他攀談起來,他是德國人,這台銅排折彎機是他的專利技術,他向我講解了原理。我和同事們用中文說,這麽簡單的東西這位德國人會搞得這麽認真。沒想到這位德國人聽得懂中文,他說:越是簡單的機械裝置,越是能考驗研究者的技術水平。他說:在他的故鄉人們都非常重視這種能力。

這種觀點也影響到我。例如我在知乎上寫貼文,對於特別簡單的初中生問題往往很重視。為何?這種簡單問題要回答好是非常不容易的,所以初中老師就厲害在這裏。

另外,在我的工作中和生活中有許多來自德國的產品,例如帶計算尺的繪圖板,例如遊標卡尺,再例如德國產的手持吸塵器,這些東西的細節豐富,很有技術含量。雖然繪圖板屬於過時物品,但我一直留著作為紀念。由於壓艙過深,就不拿出來展示了吧,下圖是百度上的德國繪圖板圖片:

圖3:百度圖片:德國繪圖板

從圖3中看到,這種德國產繪圖板和國內的繪圖板不一樣,有很多技術細節。

在公司某次來了一位內蒙古的客戶,說他們地處沙漠邊緣,要配套一座抽水泵站為當地牧區和農業供水,由於風沙頻繁且冬季天氣寒冷夏天酷熱,希望能采用好的設計和好的產品。公司銷售部一位年近65歲的德國老工程師一定要去現場檢視,以便給出最佳設計。他有糖尿病、心臟病和高血壓,再過幾個月他就要退休回德國了,但他堅持著和一位國內銷售一起去了現場,並給出了最佳設計。回公司不久他就回國了,又過了沒幾年,聽說他已經故去。銷售部同事告訴我,這位德國工程師就是德國人的典型,對細節特別關註,做事也非常認真。

德國人和德國制造,給我留下很深的印象。

想起2件往事了。

第1是在上海某工程

此工程的監理方是德國公司,我們的設計圖紙必須經過監理方的稽核透過。我把設計圖紙和資料拿到該公司,見到負責工程師,一位老德國工程師。溝通中得知,他是負責機械器材方面的工程師,雖然我們的圖紙都是英文版,但畢竟是電氣專業圖紙且數量達兩百多張,裏面既有供配電方面的內容,也有電力電子方面和繼電保護儀器儀表方面的內容,還涉及到多部IEC國際標準,他該如何稽核?

這位工程師讓我放下圖紙,說半個月後會有結果。返程的航班上,我和銷售部同事談到此事,大家都很擔心。

半個月後,稽核結果來了,基本透過,但存在若幹需要修改處。我仔細看了圖紙,發現的確需要修改,稽核者真的用心了。我問銷售部同事這些稽核報告是誰寫的?答復就是那位老德國工程師。

圖紙修改完成後,我帶著更新圖紙來到上海,見到這位老德國工程師。我問他:你怎麽稽核這些圖紙的?他說用了一個星期學習相關技術,然後結合國際標準來稽核圖紙。每天只休息3個小時,用了半個月硬啃下來了。

我真佩服他!

第2是工程部份部經理在德國培訓遇見的有趣事情

我剛到ABB時分配在工程部從事於設計工作。我所在的工程部份部經理去德國拉登堡進行半年的培訓,不久後他回來了,一進門大家都笑了。為何?他理了一個奇短的發型,和勞改犯差不多。看到大家開心,他面紅耳赤地回到座位上。等大家笑聲平歇,大家開始聊天,這才知道這位分部經理因為要回國了,特地到理發店去理發。理發師用德語問他頭發要留多少,分部經理聽不懂,用英語問理發師什麽意思。理發師用手指比劃了一個高度,分部經理大概猜著了,點頭同意。

分部經理說,理發師拿一個細鐵絲制作的頭套套上,頭套與頭皮的高度就是預留高度,然後啟動理發剪三下五除二把頭發剪完了,再用毛刷刷去頭發屑,這就算理發完成了。大家聽完又是一陣大笑。

大家笑完紛紛感嘆:德國的機械設計能到這種程度。笑!