胡雄：做大型機(jī)械設(shè)備的“醫(yī)生”

魯長(zhǎng)國(guó) 張笑笑

2013年習(xí)近平主席提出“一帶一路”的戰(zhàn)略構(gòu)想，“一帶一路”建設(shè)的愿景與行動(dòng)文件已經(jīng)制定。對(duì)海上絲綢之路的開(kāi)拓與發(fā)展而言，港口起著極其重要的作用。鑒于海港地區(qū)氣候多變并且多臺(tái)風(fēng)，因此對(duì)港口大型起重機(jī)械健康診斷與本質(zhì)安全的評(píng)價(jià)就顯得尤為重要。

如何進(jìn)行損傷與安全評(píng)價(jià)？如何保障這些大型機(jī)械健康運(yùn)轉(zhuǎn)？這是胡雄所肩負(fù)的重?fù)?dān)，他的工作從此與國(guó)家命運(yùn)緊密連接，為海上絲綢之路的發(fā)展保駕護(hù)航是他義不容辭的責(zé)任。

機(jī)器界的“革新醫(yī)生”

胡雄最初進(jìn)入機(jī)械行業(yè)，我國(guó)剛剛改革開(kāi)放，大型設(shè)備少之又少，更不用談自主研發(fā)能力，只得靠進(jìn)口。但隨著上海振華重工公司的起步，我國(guó)開(kāi)始逐步自己制造大型機(jī)器。那時(shí)，作為青年教師的胡雄便跟著老前輩做線上實(shí)驗(yàn)，自然開(kāi)啟了他與機(jī)械設(shè)備的探索之旅。

談起胡雄干了一輩子的老本行工程應(yīng)用學(xué)，他打了個(gè)十分形象的比喻，“我們就像機(jī)器的醫(yī)生”。各項(xiàng)檢查指標(biāo)是臨床診斷的輔助手段，其實(shí)，在給大型裝備的檢測(cè)中也有指標(biāo)：設(shè)計(jì)規(guī)范，但是這并不合理，因?yàn)樵O(shè)計(jì)規(guī)范針對(duì)的是新機(jī)器?！熬拖駝偝錾膵雰河猩眢w健康指標(biāo)，如果到了中年老年還用這個(gè)指標(biāo)衡量就不客觀合理了”。他看到了問(wèn)題，“我們?nèi)鄙贆C(jī)器中、后期使用中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)理論和方法”。于是，便有了實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤、分析的想法。想法雖好，但一切都得從零開(kāi)始。

思想決定行為。要想改變就要先從思想開(kāi)始，也就是設(shè)備管理理念。過(guò)去常說(shuō)的“狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷”，但研究都偏重于故障診斷的方法。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，遇到機(jī)器故障，面對(duì)碩大的機(jī)器，“從何找起”卻成了阻擋進(jìn)行診斷的第一難題。胡雄發(fā)現(xiàn)，若能將“狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷”調(diào)整為“狀態(tài)監(jiān)測(cè)與健康評(píng)估”，那便能應(yīng)用得更好，所謂的“健康評(píng)估”就是在亞健康時(shí)關(guān)注機(jī)器狀態(tài)的劣化，繼而進(jìn)入故障形成和擴(kuò)展等變化過(guò)程問(wèn)題。

于是，胡雄在1998年研發(fā)的CMAS系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了多次“應(yīng)用、再研發(fā)、再應(yīng)用”的螺旋形升級(jí)完善，研發(fā)了起重機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)NetCMAS（Crane Monitoring&Assessment; System based on Network），它不但具備有起重機(jī)靜動(dòng)載強(qiáng)度、靜動(dòng)載剛度、水平度、穩(wěn)定性、振動(dòng)沖擊等專項(xiàng)測(cè)試與分析功能，而且還具有在線定期定工況和作業(yè)狀態(tài)下的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與健康評(píng)估功能。通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)，胡雄建立了集裝箱橋吊狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，成功應(yīng)用了實(shí)時(shí)工作狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)生成技術(shù)等。

NetCMAS是一個(gè)集傳感技術(shù)、電子技術(shù)、（現(xiàn)代）信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、起重機(jī)設(shè)計(jì)與測(cè)試技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)、設(shè)備管理技術(shù)、自動(dòng)化與智能化技術(shù)等于一體的軟硬件集成系統(tǒng)。它具有設(shè)備的“體溫計(jì)”和“病歷卡”的功效，可以為起重機(jī)有針對(duì)性的日常維護(hù)和維修保養(yǎng)及其計(jì)劃的制定提供及時(shí)可靠的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，為起重機(jī)的健康趨勢(shì)分析和后期管理決策——更新、改造還是報(bào)廢，提供科學(xué)客觀完整的第一手資料。另外，系統(tǒng)還具有的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)“黑匣子”功能，能夠?yàn)槠鹬貦C(jī)故障診斷和分析、作業(yè)規(guī)范控制等提供現(xiàn)場(chǎng)最直接的數(shù)據(jù)和資料。

胡雄說(shuō)，這個(gè)系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)之一就是它能夠根據(jù)設(shè)備自身運(yùn)行特點(diǎn)自動(dòng)生成一套基于概率控制的用于狀態(tài)健康與安全分析評(píng)估的相對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，大大提高了設(shè)備健康與安全管理的有效性。傳統(tǒng)的安全要求一般只要達(dá)到結(jié)構(gòu)不開(kāi)裂、機(jī)構(gòu)能作業(yè)即可，但實(shí)踐證明這種現(xiàn)象一旦出現(xiàn)，便很難恢復(fù)到健康狀態(tài)。而NetCMAS系統(tǒng)的理念是提倡設(shè)備實(shí)現(xiàn)健康運(yùn)行，只要設(shè)備出現(xiàn)亞健康狀態(tài)，比如遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，機(jī)構(gòu)故障狀態(tài)，就立刻進(jìn)入維修維護(hù)的計(jì)劃中，這樣一來(lái)極大提高了傳統(tǒng)的安全控制點(diǎn)，降低了設(shè)備保養(yǎng)維修的難度，同時(shí)也提高了設(shè)備結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的工作壽命，最直接的好處是維修費(fèi)用和管理成本隨之降低。

“設(shè)備維修過(guò)程的信息化，以及基于狀態(tài)的維修方式是今后設(shè)備現(xiàn)代化管理技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一，隨著‘低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)結(jié)構(gòu)的軟調(diào)整，系統(tǒng)所體現(xiàn)的理念和方法在應(yīng)用中也會(huì)隨之得到體現(xiàn)?！边@是胡雄出于發(fā)展長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮。

過(guò)去的理論很多，但真正提到要如何解決實(shí)際問(wèn)題，卻變得無(wú)從下手。胡雄所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的誕生無(wú)疑是產(chǎn)學(xué)研成果轉(zhuǎn)化的成功案例，更是從提供產(chǎn)品變提供服務(wù)的有力轉(zhuǎn)化，是真正的“落到了實(shí)處”——通過(guò)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)健康分析和信息管理，幫助現(xiàn)場(chǎng)工程師及時(shí)消除故障隱患，做到了節(jié)省維修費(fèi)用、減少停機(jī)時(shí)間、合理安排備品備件和維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，保障設(shè)備健康安全地運(yùn)行，提高了設(shè)備現(xiàn)代化管理的水平。

現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)型起重機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外十多家港航、冶金、海工等大型企業(yè)的大型集裝箱橋吊、橋式抓斗卸船機(jī)、門(mén)機(jī)、浮吊、船舶、大型桁車(chē)等，實(shí)現(xiàn)了大型裝備與結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程健康診斷和戰(zhàn)略安全控制與管理，目前已有80余套在國(guó)內(nèi)外大型企業(yè)得到應(yīng)用。

研究荊棘路

歲月如梭，機(jī)械工程發(fā)展愈發(fā)日新月異，但這個(gè)圈子卻很難留住人才?？菰锏膶?shí)驗(yàn)研究，加上越到后程難度越大，很多人都轉(zhuǎn)行謀求他路。而胡雄時(shí)至今日仍留了下來(lái)，全是因?yàn)樗囊痪洹坝信d趣才能堅(jiān)持”。早在上世紀(jì)90年代，我國(guó)的機(jī)械行業(yè)并不景氣，胡雄卻依舊保持著興趣并頂住各方面壓力，有了今天的豐碩成果，這一切都來(lái)之不易。在他看來(lái)，搞工科需要不斷地堅(jiān)持，遇到問(wèn)題就思考問(wèn)題。

胡雄對(duì)大型裝備進(jìn)行了系統(tǒng)地思考和總結(jié)，并提出了設(shè)備使用管理幾大問(wèn)題，受到了企業(yè)行家的欽佩，他們覺(jué)得能在學(xué)校中整理出來(lái)很不簡(jiǎn)單。

首先，在生產(chǎn)過(guò)程中了解大型設(shè)備技術(shù)狀態(tài)薄弱的地方，以便在日后設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)時(shí)有針對(duì)性；其次，在設(shè)備使用中會(huì)有很多隨機(jī)因素，比如結(jié)構(gòu)材料變化、環(huán)境變化、操作不當(dāng)?shù)炔淮_定變性，必須有動(dòng)態(tài)手段和方法掌控它，否則設(shè)備用不好；然后，事故仿真還原，如果遇到碼頭上的機(jī)器和船只發(fā)生碰撞，或?yàn)?zāi)害天氣下發(fā)生損壞等情況，都不能再?gòu)?fù)原。如果通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)還原損傷過(guò)程，對(duì)其進(jìn)行損傷評(píng)價(jià)，就能對(duì)其修復(fù)產(chǎn)生積極意義；最后，故障診斷分析、數(shù)據(jù)分析、信號(hào)處理的系統(tǒng)集成。系統(tǒng)最終還是企業(yè)人員用，所以不能太復(fù)雜，要像傻瓜照相機(jī)一樣，采用便捷的“菜單式”……

然而，研究之路向來(lái)不會(huì)一帆風(fēng)順，胡雄和團(tuán)隊(duì)遇到的困難也很多。團(tuán)隊(duì)中主要是老師，主要精力是教學(xué)，搞科研意味著要分出額外的時(shí)間，許多老師克服了無(wú)暇照顧家庭的困難，大家齊心協(xié)力攻堅(jiān)克難。團(tuán)隊(duì)采取分工合作模式，線上實(shí)驗(yàn)出數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、技術(shù)研發(fā)、建設(shè)實(shí)驗(yàn)室、理論基礎(chǔ)研究……各司其職，井然有序。他們主要通過(guò)各種項(xiàng)目做分析研究，但即使項(xiàng)目結(jié)束了，他們?nèi)孕枥^續(xù)進(jìn)一步總結(jié)分析。后期跟進(jìn)，數(shù)據(jù)整理歸納很重要，因?yàn)橹挥羞@樣才能找出共性問(wèn)題，方便解決工程難題。

就這樣，他們躍過(guò)了重重阻礙。

執(zhí)掌特色物流工程學(xué)院

身為上海海事大學(xué)物流工程學(xué)院院長(zhǎng)的胡雄是學(xué)院發(fā)展的掌舵人，他堅(jiān)信，“學(xué)院沒(méi)有特色就沒(méi)有生命力，能夠長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展唯有把特色進(jìn)行到底”。

據(jù)悉，上海海事大學(xué)有3個(gè)特色方向：航運(yùn)、物流、海洋，胡雄所在的物流工程學(xué)院也呼應(yīng)了這3個(gè)方向，“我們學(xué)院主干學(xué)科是機(jī)械工程、電氣工程和物流工程，三個(gè)學(xué)科都圍繞裝備展開(kāi)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)作、優(yōu)化由機(jī)電主干學(xué)科支撐?！逼渲?，物流工程涉及了從設(shè)計(jì)到制造使用，從實(shí)驗(yàn)分析到評(píng)價(jià)，鋪設(shè)的面很廣很完善。裝備安全是基礎(chǔ)，以前是分散到各個(gè)學(xué)科里研究，比如機(jī)械裝備故障診斷、電器設(shè)備故障診斷，而上海海事工程學(xué)院物流工程學(xué)院把動(dòng)力性能聚焦形成物流裝備安全工程，也就是把問(wèn)題集中起來(lái)研究，這是其他學(xué)校沒(méi)有的。從本科、碩士到博士，以港航企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新為出發(fā)點(diǎn)，從學(xué)科研究、社會(huì)需求、人才培養(yǎng)等方面圍繞主干點(diǎn)進(jìn)行了學(xué)科專業(yè)的調(diào)整，現(xiàn)在也建立了電氣工程博士后流動(dòng)站，用胡雄的話來(lái)說(shuō)就是“整個(gè)構(gòu)架起來(lái)了，效果不錯(cuò)?！?/p>

從管理角度，胡雄對(duì)學(xué)術(shù)研究和專業(yè)建設(shè)開(kāi)展團(tuán)隊(duì)化管理。2014年，胡雄帶領(lǐng)學(xué)院凝聚科研有限力量，優(yōu)化師資隊(duì)伍，做到1+1>2。在原組建學(xué)科梯隊(duì)4個(gè)、學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)8個(gè)和教學(xué)梯隊(duì)5個(gè)、10個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)上，對(duì)團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，并對(duì)團(tuán)隊(duì)工作進(jìn)行3年規(guī)劃，最終達(dá)到人才培養(yǎng)與引進(jìn)和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。他要求各專業(yè)團(tuán)隊(duì)定期開(kāi)展專業(yè)團(tuán)隊(duì)教學(xué)研討活動(dòng)，比如培養(yǎng)方案的修訂、專業(yè)課程設(shè)置改革、課程建設(shè)、教材建設(shè)、大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目指導(dǎo)、比賽的籌備、實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)、教學(xué)質(zhì)量的提高等。此外，學(xué)院還制定了學(xué)術(shù)梯隊(duì)和學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)組建與工作方案（試行）、教學(xué)梯隊(duì)和專業(yè)團(tuán)隊(duì)組建與工作方案（試行）、團(tuán)隊(duì)考核獎(jiǎng)懲條例（試行）、評(píng)優(yōu)管理辦法、績(jī)效工資分配方案（試行）等文件，考核方式通過(guò)1年的運(yùn)行已初見(jiàn)成效，學(xué)院教職工能夠充分意識(shí)到自己的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)優(yōu)點(diǎn)繼續(xù)保持并不斷完善，對(duì)缺點(diǎn)則不斷改進(jìn)，整個(gè)學(xué)院的教學(xué)、科研、管理等工作都朝氣蓬勃地向前進(jìn)。

在學(xué)生培養(yǎng)方面，胡雄致力于為學(xué)生提供良好的平臺(tái)，“搭好框架，劃定邊界”，剩下的就是讓學(xué)生自由尋找自己感興趣的領(lǐng)域，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)。老師也會(huì)盡可能為學(xué)生們提供去現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)其實(shí)踐能力。其實(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是一項(xiàng)非常艱苦的任務(wù)，經(jīng)常是灰頭土臉一身泥，在現(xiàn)場(chǎng)，不分院士、教授、博士，通通都擼起袖子干活，所以，這也為學(xué)生做出了榜樣，言傳身教中使他們學(xué)習(xí)感受老師吃苦耐勞的精神。

胡雄一向尊崇培養(yǎng)人才首先是培養(yǎng)“人”，“人做事需要一種精神，技術(shù)能力是一方面，有毅力，能堅(jiān)持也很重要，需要兩方面綜合起來(lái)?！彼J(rèn)為，一名優(yōu)秀的科研人才，需要“拼搏精神，合作精神，獨(dú)立思考研究能力”，這三者缺一不可。隨著學(xué)科的不斷發(fā)展進(jìn)步，很多研究領(lǐng)域都變成了綜合性質(zhì)的，這就需要科研人員寬廣的知識(shí)面，不說(shuō)樣樣精通，但也要樣樣知曉。

揚(yáng)帆起航

這些年來(lái)，胡雄可以很有底氣地向其他人介紹，“我國(guó)技術(shù)發(fā)展在國(guó)際工程界處于領(lǐng)先地位”?？伤睦镏?，從國(guó)內(nèi)到國(guó)際，有一道無(wú)形的墻橫在中間，并非技術(shù)因素。所以，胡雄只能借助一些第三方機(jī)構(gòu)，使工程服務(wù)技術(shù)走出去。他們已經(jīng)給法國(guó)、德國(guó)、迪拜等國(guó)的大型機(jī)器做了評(píng)價(jià)服務(wù)，受到高度評(píng)價(jià)，“同時(shí)我們看到他們的起重機(jī)制造廠商、高校的報(bào)告，我們的線上實(shí)驗(yàn)分析、評(píng)價(jià)遙遙領(lǐng)先于他們。”

還記得在2009年，胡雄和學(xué)校隊(duì)伍一起趕赴沙特一企業(yè)進(jìn)行服務(wù)，他們的機(jī)器用了30年，常理來(lái)說(shuō)該報(bào)廢了，但令人訝異的是，他們提出：還用10年。于是，胡雄和團(tuán)隊(duì)展開(kāi)一系列工作，做現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、分析、評(píng)估，但原則是“機(jī)器不行，便淘汰；若行，則嘗試做改造，繼續(xù)使用”。最后，胡雄如約作出一套改造方案，直到現(xiàn)在，機(jī)器運(yùn)行得都很好，對(duì)方也很滿意。

2010年，胡雄帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為青島港（集團(tuán)）有限公司前港分公司碼頭3臺(tái)2500噸/小時(shí)的橋式抓斗卸船機(jī)和3臺(tái)斗輪堆取料機(jī)進(jìn)行性能安全的綜合測(cè)試與健康評(píng)價(jià)。其中3臺(tái)2500噸/小時(shí)的橋式抓斗卸船機(jī)是我國(guó)首次自行設(shè)計(jì)、制造的大型卸船機(jī)，在1998年投入使用。經(jīng)過(guò)測(cè)試分析，他幫助用戶了解和摸清設(shè)備結(jié)構(gòu)的安全狀況，掌握設(shè)備工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力變形、靜動(dòng)載強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度壽命和設(shè)備振動(dòng)沖擊等技術(shù)狀態(tài)，以及碼頭不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的影響后，對(duì)使用設(shè)備進(jìn)行維修決策，力爭(zhēng)延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，在此基礎(chǔ)上，他還對(duì)卸船機(jī)和堆取料機(jī)所存在的問(wèn)題提出了有效的整改方案。

目前，他們已與上海國(guó)際港務(wù)集團(tuán)、振華重工集團(tuán)、德國(guó)TUV Nord集團(tuán)、上汽集團(tuán)、ABB中國(guó)有限公司、施耐德電氣公司、滬東中華造船集團(tuán)公司等許多著名企業(yè)有長(zhǎng)期的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。

未來(lái)，胡雄希望能夠把現(xiàn)在所從事的大型起重機(jī)設(shè)備的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行提煉，推廣到其他機(jī)械設(shè)備上，比如風(fēng)力發(fā)電、核電……然而，理想豐滿現(xiàn)實(shí)骨感，真正的推廣應(yīng)用不是那么容易，對(duì)此，胡雄并沒(méi)有氣餒，他愿意腳踏實(shí)地，一步步地往前推，總有一天，夢(mèng)想會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。

現(xiàn)在的胡雄十分忙碌，業(yè)余時(shí)間能打場(chǎng)籃球是件奢侈且享受的事情，熱愛(ài)運(yùn)動(dòng)的他還是教師籃球協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，每周會(huì)組織老師們打打籃球。忙里偷閑，工作、業(yè)余結(jié)合融洽，這種狀態(tài)對(duì)胡雄來(lái)說(shuō)也是很滿足的。

在機(jī)械工程界打拼30余載的胡雄，絕對(duì)是行業(yè)專家，在2個(gè)小時(shí)的采訪中，他總是能把抽象的工程概念用生動(dòng)形象的比喻轉(zhuǎn)化成通俗易懂的語(yǔ)言，讓非專業(yè)人士一聽(tīng)也便能理解，如果不是對(duì)自己的專業(yè)有足夠的理解，這是不太可能做到的。這一切，都源于胡雄對(duì)他事業(yè)的興趣與熱愛(ài)，也正是這份熱愛(ài)，使他至今都保持著澎湃激情，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)、教學(xué)還是管理，他都做到了極致。大型機(jī)器設(shè)備的醫(yī)生這個(gè)角色，他會(huì)一直做下去，經(jīng)他手的機(jī)器也將健康運(yùn)作，更好地服務(wù)人類(lèi)。