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何益海:中国制造背后的“可靠”力量

来源:  发布时间:2017-12-09

本刊记者  李玉芹

  
  
  20世纪80年代,我国第一架无人飞机总师、北京航空航天大学的杨为民教授,在广泛调研中发现:我国军机由于缺少可靠性的保障,故障率高,半数左右“趴窝”,寿命也短,严重影响了军队的战斗力。面对这种现状,拥有着广泛研究经验的他敏锐地意识到,不光是飞机,海、陆、空、天都迫切需要开垦可靠性工程应用的处女地。1985年,已过知命之年的杨为民教授,领导着一支10人左右的研究队伍,创立了北京航空航天大学可靠性与系统工程学院,开拓中国可靠性事业,致力于通过自己的研究为中国的军用装备的质量与可靠性发展贡献力量。
  年岁有加,并非垂老;理想丢弃,方堕暮年。沿袭着老一辈教授的信念与理想,多年来,北京航空航天大学可靠性与系统工程学院的研究学者们,一直在我国的军事与民用装备的质量与可靠性研究实践中努力着,拼搏着,奉献着,何益海副教授就是其中一位。
  2006年底,博士毕业的何益海在可靠性与系统工程学院“为民精神”的感召下,到学院工作,开创了制造可靠性理论与技术领域,十几年如一日沉浸在制造可靠性科学研究中,建立了质量与工艺可靠性实验室。虽成果颇丰,但在他心中念念不忘的,始终是那份将可靠性理论渗透到社会方方面面的心愿。为了这个心愿,他进取的脚步从未有一刻停歇。
  
补齐短板,探索制造可靠性
  
  系统工程奠基人钱学森院士早在一次国防科技工业可靠性工作会议上总结可靠性工作经验时就明确指出:“产品的可靠性是设计出来的,生产出来的,管理出来的。”但实际上,当质量与可靠性这一学科展现在面前时,人们对质量的感受往往比可靠性更多,而为了避免质量给可靠性带来过多的干扰,在传统可靠性技术研究中也就刻意地对质量进行了淡化。但由于质量与生产具有紧密的天然关联性,可靠性技术在淡化质量的同时,对生产过程也就进行了相应的淡化,导致传统的可靠性技术研究大多仅专注于设计与使用阶段。在这种情况下,其随之带来的一系列问题也在渐渐显现。
  何益海告诉记者:“在日常生活中,产品如果在使用中出现问题最先寻觅的必是生产过程的原因,然后才是设计阶段。”就各类复杂装备生产而言,在小批量生产时产品可靠性尚可,但一旦批量生产,如果没有完备的制造可靠性理论及技术进行保障,生产的装备可靠性就会出现大幅度滑坡。而何益海的研究正是针对这种需求与短板,通过研究制造过程的可靠性分析理论与优化技术,以降低各类装备的早期失效。
  2010年,澳大利亚昆士兰大学著名可靠性专家D.N.P.(Pra)Murthy教授在第4届亚太可靠性与维修性学术会议上明确提出:产品可靠性包括设计可靠性、制造可靠性、销售可靠性和使用可靠性,且其可靠性水平是逐步降低的。因为每个产品在这一链条过程中,都在不断降低最开始论证阶段的可靠性预定目标,就像瀑布一样,随着水的不断下流,最后留在用户手里就是一个最低点。只有将这些环节紧密结合起来,才能达到最优效果,而制造环节的可靠性,就是这其中最不能忽视的一个环节。
  特别是在《中国制造2025》大力推进优质制造这一大背景下,想要提升中国制造的产品质量,通过优化制造过程将设计可靠性无损地传递到用户手里,更显得尤为重要。何益海说:“假如故障是洪水猛兽的话,在设计阶段建设一个大坝进行拦截,然后在制造阶段再建设二次大坝进行拦截,最后这只洪水猛兽对用户的影响就会大大降低。”虽语言平实,却道出了其中的关键之处。
  
突破基础研究,成果丰硕
  
  问渠哪得清如许,惟有源头活水来。正是多年来对质量与可靠性研究的深沉热爱与不懈努力,才让何益海对这一领域的研究有了更为深刻的认识并在科研方面取得了一系列优秀成果。特别是在制造可靠性理论与技术方面,更是取得了突破性的进展。
  2014年,何益海所研究的“基于QR扩展链RQR的制造过程产品可靠性退化机理及抑制技术研究”成功申请了国家自然科学基金面上项目。在这项研究中,他和团队成员们在理论研究方面突破已有的可靠性认知框架,基于制造系统可靠性,制造过程质量与产品可靠性相互影响关系,建立起了表征制造系统可靠性、制造过程质量与被制造产品可靠性相互影响关系的RQR链,提出了制造阶段产品可靠性退化分析理论,发展和完善了制造阶段产品可靠性退化的抑制技术,为推动后续制造可靠性技术的研究奠定了坚实的理论基础。
  2016年,何益海又根据以往的研究基础进行了进一步的突破,其研究的“基于RQR链的装配工艺可靠性建模理论与分析技术”也正式入围了“十三五”装备预研领域基金。依托这2项基金,团队积极和香港城市大学系统工程与工程管理系的质量与可靠性领域的谢?教授等国际知名专家主动开展交流及合作,已经在国际知名期刊上发表了制造可靠性基础理论方面的SCI论文10余篇,受理专利10余项,研究成果受到了国内外强烈关注,正在多家中国制造骨干企业开展成果转化与应用工作。
  值得一提的是,这两项基础研究是何益海的独创,具有鲜明的“何益海特色”。也正是这种在科学研究中敢于创新、突破的精神,让他的科研之路散发着与众不同的光彩。
  
教学相长 桃李天下
  
  质量与可靠性是实践性很强的专业,其教学方法和人才培养方式一直是弱项。从教10年来,何益海在教学方面积极开展教学改革研究,发表了多篇教改论文,主编出版了3部教材。所编写的《质量工程技术基础》这一本科生教材,成功评为了2013年北京市精品教材,配套课程教学方法获得了2014年校教学成果奖一等奖,还多次获得了校“我爱我师——评选我心中最爱戴的老师”优秀教师奖。现如今,他还正在牵头出版《制造过程可靠性理论与技术》专著,为了让更多的人了解这项技术而贡献力量。
  师者,所以传道授业解惑也。作为一名大学教授,他始终将为国家培育出更多高端质量与可靠性人才当做自己的使命。在日常教学中,他也不断在用朱兰等世界质量大师的故事与经历感染着学生,让他们了解自己的专业,对自己所学的东西能够充满信心。鼓励学生们,热爱专业,发挥独立自主的精神,专心科学研究,将可靠性与系统工程学院的“为民”精神发扬光大。何益海说:“让自己所播撒的质量与可靠性的种子开花结果,然后传承下去,这比什么都重要。”
  截至目前,何益海已担任2届本科生班主任,培养了全日制研究生8名和在职工程硕士9名,其中4人获得了研究生国家奖学金、1人评为北京市优秀毕业生、3人评为校优秀毕业生、1人获得校优秀硕士学位论文。已毕业的研究生大多数正在中国质量协会、中国航天标准化研究所、航空航天厂所质量部门等质量强国主战场,为提高中国制造品质而快乐地工作着。
  活学活用 孜孜不倦
  何益海研究质量与可靠性多年,他深知身体可靠性对于科研工作的重要性,只有将这些方面全都均衡起来,才是真正把质量与可靠性学透了、学懂了。在科研与教学之余,何益海最爱的运动就是登山。现如今,他已坚持每周末徒步登山5年,累计里程已超过2400公里,足迹遍布北京千米以上高山和香港全部山野。
  生活如登山,你可以一辈子不登山,但你心中一定要有座山。“它使你总往高处爬,它使你总有个奋斗的方向,它使你任何一刻抬起头,都能看到自己的希望!”这是何益海的登山感悟,更是他鼓舞自己不断向上的座右铭。未来,他还会向着自己心中的那座高山继续攀登,为中国制造贡献自己的“可靠”力量。
  

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