张晓辉:在一线中成长,在场景中沉淀
发布来源:拓斯达   发布时间:2021-07-15   浏览量:886

距离出发时间已不到二十天。上海的冬天,不像北方那样冰天雪地,也不像南方那样阳光明媚。清晨,空气中弥漫着薄雾,如轻纱般笼罩着整座城市。张晓辉如往常一般,吃过早饭便开始收拾起来。整理、打包、装箱,然后用推车拉到门口处,再放下、整理,反反复复、陆陆续续……

他正在为出发作准备,动作娴熟,哪些该带,哪些不带,他早已心中有数。

于他而言,每一次搬家,就是把生活推倒重来。

张博正文图


01

我相信我们中国人也能做到

从博士毕业后,张晓辉一路南下,而这一次,他的目的地是,东莞。

一直以来,有一个梦想在他的脑海中萦绕,让他久久无法释怀。而这次出发东莞,就是为了追梦——“我想做控制系统,让国产控制器能与国际大品牌比肩!”尽管国产工业机器人技术上已有很大的突破,但核心零部件仍是欧美日占据主导位置。所以,中国制造业要转型升级,实现“工业4.0”,就必须要自主掌控核心技术。学生时期的张晓辉,在翻阅文献中常常惊叹于国外的技术真的很厉害,心想,“如果我们也能拥有这么牛的技术,那该多好!”不知不觉中,梦想的种子在他心中发了芽。“我相信,我们中国人也能做到!”

读博时候,张晓辉就选择专攻数控系统技术,并多次参加国家科技重大专项课题。博士毕业后,他也一直寻找与数控系统相关的工作。曾在北京有一份环境不错、待遇优厚的工作,但他毅然拒绝,坚定地选择了到制造业一线去实践。他在东北待过,也去过长三角,而这次,他决定来到位于粤港澳大湾区的拓斯达继续圆梦。十年的从业经验,张晓辉深知,技术需要发挥它的价值,不仅需要整个团队的努力,也需要应用场景的落地。恰好,拓斯达给予了他这样一个平台。

当时,拓斯达在重新组建研发团队,希望深度挖掘控制、伺服和视觉三大底层技术,实现国产机器人的自主研发。对于机器人研发来说,控制系统、伺服系统和视觉系统三位一体,缺一不可。他知道,师兄王志成在那负责伺服系统的研发,视觉的团队也有了,如果他也去了,相当于整个技术团队的布局就完整了

更吸引他的是,拓斯达以工业机器人、注塑机以及CNC为主要产品,客户群体范围广,这意味着能应用技术的场景非常多,具备很好的研发条件;加上,董事长吴丰礼对于公司发展规划以及对研发的定位,与他目标一致,所以他毫不犹豫地决定加入。

 “团队全了,场景也有了,那我还犹豫什么?”他笑道。


02

在“一线”成长起来的博士

为什么做技术的张晓辉会如此看重“场景”?

曾经他以为,有技术就是无敌的,有技术就可以包打天下。可不料,现实给了他当头一棒——2009年还在读博士的他,做出了一个自认为很完美的算法,觉得自己特别厉害。可是,当他去到工厂车间,想要把这算法应用到生产线上时,却发现自己对机床一窍不通!堂堂博士生,竟然连一个18岁中专毕业的小师傅都不如,这对他的触动非常大。“我做了一堆花里胡哨的算法,自我感觉很良好,却连数控机床最基本的‘回零’对刀操作都不懂。”他回忆道,“我们是做技术研发的,竟然连自己所研发东西的应用场景都不了解,这是件很可怕的事情。”于是,他深刻反思自己,花了半年的时间待在车间,跟着小师傅学习如何去操作机床,对照着学习机床和算法,然后再反过来思考如何去做算法。后来,再做项目的时候,他的算法也总能真正地落地,被应用到实际生产中。

“一般来说,我们做技术研发的,很难听到来自一线技术人员的声音,这也正是我们研究最欠缺的。”他说,“实践才是真理。其实,我们提出一套算法,或者一个解决方案,都应该是由应用而驱动的,而不是理论。如何将理论结合到应用场景来解决现有问题,最终满足到终端客户的需求,才是我们真正要做的。

在拓斯达,拜访客户是张晓辉每周必做的日常工作。他每周都会利用2-3天的时间去“跑客户”,深入到工厂一线。每次去到工厂,他都会在车间中不停地“晃悠”,跟工人们聊天,聊完再去找老板聊。那副平凡而朴实的面容、那身毫不起眼的衣着,还有那股“接地气”的劲儿,谁也没想到,他竟然是位博士。正是因为常年接触一线工人,他对传统制造业有了更深刻的认识。槟榔厂难闻的气味、玻璃厂高温的环境、化工厂有害的物质……但工人们似乎已见怪不怪,每天依然在如此恶劣的环境中重复手上枯燥无味的工作。这些非常人能待的地方,他们却不得不在里面长时间地工作。

如何才能解放他们,让他们拥有更安全的工作环境?如何才能解决行业痛点,让工业制造更美好?这是张晓辉心中所思,亦是拓斯达的使命所在。

目前,我国很多中小型制造企业仍处于“工业2.0”和“工业3.0”的阶段,其中很多一线工人是年龄较大、文化程度较低的“大叔”“大妈”或者学历不高的年轻人。当工业机器人替代传统生产设备时,他们可能会因为操作复杂而难以适应,甚至不会使用。为解决这一痛点问题,张晓辉带领着团队研发控制系统的时候,特意简化了操作界面,仅用“开关”“停止”“启动”“复位”4个按键便可轻松操作机器人,控制整条生产流水线。这看似非常简单的工艺,可能很多技术专家根本不会留意到,甚至会不屑一顾。但正因为此,原本看起来高大上的机器人变得“傻瓜式”,大大地提高了工业机器人的使用率,让更多一线工人接受它、使用它,从而让工业制造更美好。

“我们做产品、做技术,不能一味追求指标,性能有多强、速度有多快。技术固然重要,数据可能很好看,但实际不一定实用。”他认真地说,“最核心的是,我们做出来的产品要切实帮助到客户解决现场问题、为客户创造价值。”

“我更希望,客户是用产品来定义我们,而不仅仅是技术。”他如是说。


03

以场景化创新解决方案

“由于我国制造业领域众多,在不同的行业,我们可以发现很多不一样的应用场景。在此,我们利用技术便可沉淀出更多具有中国特色的制造工艺,解决我国制造业痛点问题。”

在根据应用场景做研发的过程中,张晓辉认为,最难的并不是技术,而是客户也不知道自己的具体需求是什么。“因为客户不一定懂机器人,所以他只会说希望解决什么问题,但具体通过什么途径实现,大家都不知道。”他形象地描述道,“这相当于,我让你盖栋房子,但我们都不知道这房子应该盖成什么样的,空间有多大,要用多少块砖,你要给我创造一个出来。”

这就再次体现了研发人员“到一线”的重要性。受到张晓辉的影响,拓斯达研发团队开启了“到一线”的研发模式,包括博士、硕士在内的研发人员经常都要去工厂调研,与生产一线的工人沟通交流。“如果我们不去现场,怎么能深入了解客户的需求呢?”曾经他们为了解决干燥剂工艺难题,连续一个月几乎每天晚上在工厂待到12点。

现有的干燥剂包装生产线多为半自动流水线,半自动流水线作业的分拣方式存在人工劳动强度大,生产效率低,投资大,更改产品品种时配置不灵活,产品从装袋机出来后需要人工翻转180度等问题。在流水线作业中,有一道工序需要3名工人不停地把干燥剂包往机器上放。一天八个小时,3名工人就一直重复着同样一个动作。当时,客户就给他们提了需求,说:“我这一道工序就得花3个人,用工成本高不说,每天看着他们在这恶劣环境中重复机械运动,一天天下来我也不忍心,你们帮我用机器人做个替代方案。”这给张晓辉的研发团队抛出了一个大难题——如何让DELTA机器人在避免与周边架子发生碰撞的同时,高效地去抓取干燥包,实现一分钟最低80包、最高100包的抓取效率?需求是有了,但谁也不知道这个“房子”应该怎么盖,再加上客户给出的时间也很短,仅有一个月。于是,他们迅速成立了6人的项目小组,包括博士、硕士在内的核心研发人员,天天待在工厂,跟工厂师傅了解生产过程,学习相关的工艺,不断地调试机器,做各种各样的实验,再根据所得数据,不断地去优化……就这样,持续了整整一个月。

最终,他们不负众望,成功研发出一台满足客户需求的设备。以前一道工序需要3名工人,而现在1名工人就可以管理3台设备,而且不必再重复劳动,只需要监控设备运行。熟练的工人通常一分钟也只能放40个包装纸,而如今使用机器人,一分钟的包装纸放置量能超过80个,这不仅解放了劳动力,节省了人力成本,还大大提高了生产效率,为客户创造了价值。

 

04

过程很难 但痛并快乐着

张晓辉博士,毕业于中国科学院沈阳计算技术研究所,现任拓斯达的首席控制技术专家,负责拓斯达运动控制平台的整体规划、研发和产品化的工作。

什么是控制系统?控制系统相当于机器人的“大脑”,是决定机器人功能和性能的主要因素。如果人仅仅有感官和肌肉,人的四肢还是不能动作。如果机器人只有传感器和驱动器,机械臂也不能正常工作。所以机器人需要有一个控制器,接收来自传感器的检测信号,再根据操作任务的要求,驱动机械臂中的各台电动机。

在他的带领下,目前拓斯达通用运动控制平台的软硬件已实现了全自主研发,并推出了集运动控制、PLC控制和网络化控制于一体的运动控制平台。基于该自研运动控制平台,拓斯达还推出了驱控一体的SCARA机器人控制器、通用多关节六轴机器人控制器,以及并联DELTA机器人控制器,且已用于所有自研机器人产品线,并已向业内知名机器人厂家输出相关控制器产品。“实现了控制器的自主研发后,我们不仅大大降低了对外部的依赖性,具备技术的自主掌控性和风险可控性,还可以针对不同行业的痛点问题,进行新工艺技术的研发,以及后续产品的快速迭代,这是我们的优势。”

目前,张晓辉带领的机器人控制器研发团队主要在做不同行业应用场景的下沉。他希望,未来能通过更多不同应用场景的工艺沉淀,把技术共性部分抽象提取出来,形成标准化的产品,更快捷、更方便地应用到不同领域的制造企业中,帮助到更多客户解决问题,让工业制造美好。

回忆起这“从0到1”的过程,张晓辉不禁感叹,“非常困难,但痛并快乐着”。“这是一个热血激情的团队,这里有一群有才有梦想的年轻人。与他们一起拼搏,我每天都感觉精神饱满,充满激情,仿佛回到了从前奋斗的日子!”


忙碌了一天,张晓辉回到家中。

夏天,南方的太阳落山得更晚些,余晖透过窗户洒进了房间,恰好有一束光洒在了他的脸上。他下意识地伸出右手挡在眼前,点点阳光透过指缝,如此闪耀,仿佛在祝愿着他——

“眼里有光,心里有梦,未来可期。”

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