重视工程思维重视工程师，才能更好发展制造业

 

导读INTRODUCTION“科学家研究世界的本来面目，而工程学则创造不曾有的世界”——西奥多.冯.卡门文章来源本文作者宋华振，贝加莱工业自动化（中国）有限公司技术传播经理，公号「说东道西」，数字化企业经授权发布。

01为什么要谈这个话题？前几天，戴老师转发了一篇《中国科学创新四十年，可能还没搞明白科学和技术的基本概念》，这篇文章谈及了科学与技术的差异，其中谈到了几个误区，误区1是科学技术是独立于经济活动的系统，误区2在于认为技术来源于科学，作者引用了复杂经济学创始人布莱恩.阿瑟在《技术的本质》中持有的观点“科学和技术是两个不同的概念，科学建构于技术”，认为“技术不是科学的副产品，而或许恰好相反，科学是技术的副产品”——这个观点来自于经济学视角。

人们总是谈论科学与技术，其实，这两者本身就是有差别的，即使是吴国盛教授《科学的历程》中，我也注意到，吴国盛先生也是将科学技术混在一起来讲述“科学史”,并未涉及工程想谈及这个话题的原因在于，工程似乎是被忽略的一个领域，而另一方面，西奥多.冯.卡门说。

“科学家研究世界的本来面目，而工程学则创造不曾有的世界”，关于西奥多.冯.卡门，知道的人应该了解他是我国著名科学家钱学森先生、钱伟长和郭怀永的导师这段话至少告诉了我们一个关键信息，工程创造了不曾有的世界，这本身就意味着创新与创造。

图1-西奥多.冯.卡门02科学，工程与技术之间的关系关于科学、工程、技术之间的关系，在著名的网站Quora上关于这个话题有数十个讨论，但归结起来，如图2所示，“科学在于探索，发现自然界的规律，并形成系统的知识。

而工程（Engineering）则是采用科学知识来构建/设计/创造，而技术则是所有工程工具、设备和过程的可用总和”

图2-科学，工程与技术之间的关系Quora网址：https://www.quora.com/What-is-the-relationship-between-science-technology-and-engineering

在Mark N Horenstein的《工程思维》中，作者认为设计是工程的核心，科学家通过观察具体现象并得出一般性的结论，而工程师则恰恰相反，在于由通用规律到解决特殊问题，另外，作者也谈到“自然科学帮助工程师理解物质世界，而数学提供的通用语言则帮助架起了不同学科之间的桥梁”

这也如同在《工程师史——一种延续六千年的职业》中引用了亚里士多德对于工程师的定义“解决复杂问题，并组织和使用工具”，这与“工匠”进行区别，工匠可能掌握某种技术，但，并非是一种刻意的设计过程工程与科学不同在于科学是发散的，寻找可能性，也正如吴国盛先生谈及。

科学的两个来源，一是好奇心，二是解决实际问题记得有一次与一位企业家聊天，他谈到搞科研的提供了上千种解决他们工程问题的办法，但是，没有什么实用的，我就说“正是如此，科学就是寻找可能性，而工程才是要去收敛到一个最经济的道路上”。

工程，在英文里就是“Engineering”,众所周知，英文里以“ing”结尾的词代表是一个过程，而工程即是如此工程是一个不断的设计过程，借助于先验知识和数学工具、方法，来解决一个实际中的复杂问题，而复杂问题则遵循严格的工程设计过程，并且，问题的解决不是只有一个唯一解，但是，

工程要把很多种可能性都给压缩到其自身的评价标准上去：产品满足技术需求吗？客户定义的性能能否得到满足？产品能顺利运行吗？就像一个手机，它能正常打电话吗？会不会经常断线或信号不好啊？产品成本满足要求吗？产品安全吗？会不会有潜在的安全健康风险？

产品需要大量维护吗？如果有大量维护，对于消费电子来说就是灾难，返修将吃掉苹果的利润设计的产品是否存在道德与伦理问题？使小孩子沉迷于游戏是好的设计吗？03科学就是高级？而工程为何不被重视？孟子《滕文公章句上》中提出了。

“劳心者治人，劳力者治于人”，大概科学就是“劳心”而工程技术则是“劳力”，因此，我们的文化中，就似乎天生的把“治人”者作为上品还有就是“三教九流”，还分为上九流、下九流，凡是从事工匠技术这活计的，都是上不了台面的，就算医生也不过中九流罢了。

当然了，这个科学家在古代的三教九流里是没有排序的，毕竟这个词它出来太晚了传统上来说，我们的文化里可能就缺乏对工程技术的重视从小到大，你看你听到的都是关于“科学家”的故事，国外有部《工程师史》，才有了国内的吴启迪开始编写《中国工程师史》，为工程师而编写历史基本上不存在。

中国历史上能够编写传记的也的确不多，基本上都是王侯将相才有这个机会，因此，在历史渊源上，其实，我们对于工程技术也就没有当回事但是，这必须改变，因为，今天的世界，工程师创造的世界可能丰富着我们每天的生活，建筑是最典型的，水利工程、防卫工事、攻城工具，这些都是来自于工程。

为什么这个话题很重要？因为如果纯粹为了谈个概念去讨论问题没有意义，那跟孔乙己说“回”有多少种写法没有什么区别，因为，这会影响我们对世界的看法因为，这里要解决几个被忽略的问题：对“科学、工程与技术”的认知厘清必要性在哪里？。

现状分析：工程科学化，而科学工程化都无助于其各自的有效发展现在大量的科研被赋予了各种大学、研究所，而很多工科却脱离产业实际，在进行科研，或为其工作寻找科学元素，这个现象很普遍但是，实际上工程它一定是要去解决实际产业中的问题的，而不是寻找世界的规律。

而另一方面，做科学研究的，却没有从事基础理论研究，而又去创业，发展产业，因为科学与工程是完全不同的两个方向的思维，这导致了这些科研的其实做不好创业或者产业的事情，但是，又拿着体制的资金在消耗其实，工程问题一定是解决产业实际问题的，而且，是培养工程师的，那么，工科大学主要还是以为学生提供基础理论知识，跨学科的知识，以及工程思维的训练，而工程思维的训练比知识更为重要。

前几天看到了李泽湘教授的一篇文章《为什么工程意识比上最好的大学都重要》，其实，很多自动化专业的学生，都觉得像自动化这样的“万金油”专业似乎已经没有那么流行了，也过时了其实，具备良好的工程思维，就可以成为伟大的工程师，像马斯克、爱迪生这样的人，就是能够改变世界。

而卓越的工程师，他们能够创造一个市场，为企业赢得长久利润，即使是一个优秀的工程师，他也能独当一面的设计产品或机器来实现企业的业务快速发展存在的问题分析认知科学工程和技术问题如果不准确，那么，就不能有效的制定科学、工程与技术发展的政策。

这是分工问题，科学研究应该由国家出资，因为这属于长期投资，且直接回报短期看不到而企业则要重视工程体系的建设，以赢得长期可持续发展而技术则在于经济性，经由工程不断去迭代，变得更为经济性，才能有竞争力不要为所谓的“填补空白”、“打破垄断”所误导，其实，那仅仅是开始，要形成真正的产业链，以及全球竞争力，仍然需要产业的工程迭代，并最终形成可复用的知识，这条路还很遥远。

很多所谓填补空白，打破垄断，就本质意义来说都是仿制，而非自主原创，而要原创，就得回到科学的原理，回到问题的根源，第一性，才能打破原有竞争格局，才能真正有颠覆式的创新力，真正形成我们的突破只有经历市场的严苛考验的产品与技术才是真正有用的技术，才有发展前途。

如何去认知技术发展科学，它经常是为世界寻找方向，寻找规律，基础知识，指导工程与技术应用，但是，科学的见效是非常久远的，因此，它必须是一种沉淀性的，就是说知识里的有用来自于大量无用，科学不能采用KPI考核，也不能像应试教育一样打分来考核，科学在于培养人的兴趣，培养对探索世界真理的热爱，而不是像办公室里或生产线的工人一样的考核方式。

科学并不解决具体问题，但科学要为解决问题寻找规律，就像光刻机，不应该是科学家来解决，但科学家必须寻找光刻胶的成分各种组合极其特点，并寻找不同材料的特性，金属离子激发态下的物理特性，这些都是通过大量的测试，形成知识，但是，这些知识可能大部分都没有用，但是，必须研究，因为，这些知识不用于光刻这个环节，还能用于PECVD、离子注入环节。

工程就必须用工程师的方法来看问题，即，设计出光刻机，要考虑使用已有的知识或技术，在各种组合方案中寻找在品质上更好、材料更节省、效率更高的方法，并把它经过测试验证，稳定下来技术人员，则在于解决应用中的问题，就算你有了光刻机，你也得在现场把它用好，这些都来自于技师，比如操作人员、维护人员，他们解决问题，有时候，借助于工具方法，但也有可能借助于“经验”。

04为什么要重视工程思维与工程师？4.1 / 大部分问题依赖于工程设计与测试验证很多时候，我们对于工程缺乏认知，对于动态过程的迭代缺乏认知能生产某种产品，我们就觉得自己牛了，世界第一了，但是，要知道，生产这些产品的设备、技术都来自于国外。

而这些设备所对应的工艺、运营都来自于别人，这很关键，因为，真正的技术是技术背后的“工程过程”，而我们对工程认知不足，使得大部分人都以为“设计出某个产品”，“完成某个设备”，打破了国际垄断，其实，设计出一个跟别人一样的产品，才是万里长征第一步，它需要经历长周期的工程与技术迭代，工程改进，以及现场技术人员的现场应用，也要找到Know-How，即窍门。

因为，即使是工程设计出来的机器与设备，它也无法应对所有现场的问题，这就需要“师傅”，现场那些技术经验丰富的老法师，来运行这些机器与设备，不断的改善，迭代，才能把产品做好4.2 / 好的产品经由工程设计好的产品是设计出来的，前段时间看到一篇文章提到“工业工程”的

重要性，其实，这里的确如此，因为，产品不仅要设计出来，其实，这个设计不仅包括产品本身的材料、工艺，也包括制程管理的“可制造性”，而这个问题，就会牵扯到不仅仅是工程技术问题，也包括了现场运营的问题，即，产品设计出来，但是，你得到机器上去加工，也牵扯到人的参与，也牵扯到流程，这些都会影响效率，最终影响成本，而任何产品，其实，它的成本都来自于生产制造过程中的效率。

人们常说“人机料法环”，就是说任何一个产品，出现问题，都会去追溯是材料的问题吗？人的操作问题？加工方法与流程问题？环境影响问题？那么解决问题就是：人的问题，是操作工序容易出现误操作，比如防呆设计的参与，还是说需要对人员的熟练度进行培训，好的设计，当然降低人的干扰因素。

机器的问题：那就牵扯机械、电气还是软件问题？材料问题：是否需要更换材料，而材料更换会牵扯到工艺和流程的调整吗？环境影响：那是否可以被调节？4.3 / 技术经由工程获得不要忘记，技术需要科学，但需经由“工程”来获得，工程完成的是大

量的收敛性工作，其实，消耗的成本也很高，而技术，只是最终看得到的，显性的，它最大的特征具有可重复性，依靠可复制性，才能降低成本，最终获得市场的经济性，即，物美价廉的效果05如何有效配置资源的问题如何分配资源？。

科学，极少数人即可完成，这个世界其实不需要那么多科学研究者，或者称为“科学家”的人，因为，科学家的首要驱动力是“好奇心”，缺乏好奇心的人不适合去做科学研究，其次，科学是非常烧钱的，而且，并不见得能够很快见效。

因此，这决定了，科学必须在整个人员配比中极少

◉ 仅少数人从事科学研究，且其考评方式不能依靠于“应试教育”的评分制度来进行；◉ 撒胡椒面的科研资金分配没有意义，而应该集中力量办大事，即，让今天的大部分从事所谓科研的人员从科研中撤出，而将这些资金分配给极少数适合从事科学研究的人，如果有100亿的资金，分配给10000个人，其实每个人也就分配到100万，这个干不了啥事。

而是应该分配给100个，每个人分配1亿的资金◉ 工程和技术，来自于市场的驱动力，自身就可以赚钱，工程研发本身就是具有自我盈利能力的，大学里工程专业的老师应该以市场的横向课题为评价，或者以资本市场的投资为驱动力，这样，他们获得的资金不需要占用国家的资金，而又不会让他们知识无用武之地。

工程师可以具备良好的工程思维，解决复杂问题，构建标准化产品，从而开创一个市场，或者一个领域，这同样会取得卓越的成就。

◉ 技术，就是大量的技术人员，服务于企业的生产与日常改善，这样的人，占比应该占大多数，但是，他们完全凭借自己的技术就可以获得很好的生活而现在的世界，就是搞科研就在那么点资金里搞不出什么成绩，还得去依附于资源分配者，进而产生了争名夺利的风气。

大学与企业之间是割裂的，一方面，大学自成一体，闭门造车，另一方面，企业缺乏技术而又无法获得资源06要重视工程师和技师谈这个话题，主要还是想说，我们必须重视工程，重视工程师，他们是我们制造业的发展主力军，在现实意义还是长期意义。

重视工程，那些工业软件就是服务于工程过程，降低成本的，如CAD/CAE，工艺仿真类重视工程师，培养他们工程思维、给予他们发展空间，科学是极少数人的事情，而工程则与我们紧密相关重视技术人员，那些身怀绝技的技师，他们能够解决大问题，就像前段时间看采访载人火箭工程的专家谈到的话题，焊接技师决定了喷射管的高品质，其实，关于载人火箭的科学问题早已解决，今天都是在工程技术实现。

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