李彥夫：工業(yè)時代的“找茬”專家

本刊記者 汲曉奇

德國的機械、瑞士的鐘表、日本的手工制造……憑借著篤信技術(shù)、追求卓越的信念，很多制造業(yè)品牌贏得了行業(yè)的巨匠地位，而這種精益求精的精神則融入到企業(yè)的每一道工序、每一個細胞中，他們“通過研究，尋找一種更好的方式”。在這些研究中有一項很重要的，就是可靠性研究。清華大學(xué)工業(yè)工程系教授李彥夫形象地將這件事兒比作“給一件件產(chǎn)品、設(shè)備找茬”——“它們什么時候會發(fā)生故障？發(fā)生故障后，會有什么不好的后果？”

確實如此，對個人而言，產(chǎn)品可靠與否，關(guān)系到每位使用該產(chǎn)品的人的安全性和舒適性高低。如果產(chǎn)品不可靠，甚至?xí)l(fā)重大安全事故。因而，機械制造工藝的可靠性研究成為當(dāng)前制造行業(yè)關(guān)注的重點。在《中國制造2025》綱要實施的進程中，可靠性研究更是尤為重要。在這個關(guān)鍵節(jié)點，帶著滿腹所學(xué)，李彥夫作為2016年國家“青年千人計劃”人才回國，加盟清華大學(xué)，希望“通過學(xué)術(shù)研究推動我國工業(yè)進步”。

“好之者不如樂之者”

為了接觸并學(xué)習(xí)前沿領(lǐng)域的專業(yè)知識，11年前，李彥夫從新加坡到美國，而后輾轉(zhuǎn)到法國。11年國外經(jīng)歷不僅充盈了他的人生閱歷，更讓他在專業(yè)學(xué)識和研究功底上突飛猛進。

子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！焙苄疫\，李彥夫正是這樣一個“樂之”之人。從武漢大學(xué)軟件工程專業(yè)畢業(yè)的他，一開始就對調(diào)試程序很感興趣?！霸谀菚r，我們經(jīng)?；?0%的時間寫程序，70%的時間做調(diào)試。調(diào)試就是為了發(fā)現(xiàn)錯誤和可能引起的故障，這在軟件工程中很重要?！崩顝┓蛘f，雖然這是一件繁瑣且困難的冷板凳類型的工作，但因為其重要性與挑戰(zhàn)性引發(fā)了他對軟件系統(tǒng)可靠性的興趣。本科畢業(yè)后他申請了新加坡國立大學(xué)該領(lǐng)域的博士，師從可靠性工程世界著名專家謝旻教授。

李彥夫

談到自己從事的可靠性研究，仿佛直戳到李彥夫的興奮點，他向記者回顧了自己在國外從事可靠性研究的那段時光。

“我是在新加坡國立大學(xué)讀的博士，那里的學(xué)術(shù)氛圍很濃?！?年下來，給他留下印象最深的是，“當(dāng)時我們基本上都在寫論文，文章寫了很多，也在高水平期刊上發(fā)表了一些文章”，但是與生產(chǎn)實踐還有一定的距離。

博士畢業(yè)后他去了美國田納西大學(xué)做博士后研究，有機會接觸到關(guān)于計算機體系方面的可靠性研究。這段短暫的時光，仍然沒有讓他找到“落地”的感覺，“學(xué)術(shù)研究和工業(yè)界結(jié)合得還是不夠緊密”。

2011年，李彥夫去了歐洲。歐洲是第一次工業(yè)革命的發(fā)源地，其制造業(yè)一直引領(lǐng)全球制造業(yè)風(fēng)潮，是真正意義上的“世界工廠”，數(shù)百年來一直應(yīng)用先進的技術(shù)和專業(yè)知識，創(chuàng)造并提供了具有高經(jīng)濟價值的產(chǎn)品和相關(guān)服務(wù)。他加入的巴黎中央理工—高級電力學(xué)院，是法國最優(yōu)秀的工程師大學(xué)校之一，他所在的工業(yè)工程實驗室的科研實力也是鼎鼎有名。

在這里，很多公立學(xué)校隸屬于政府，但政府卻不會直接給學(xué)校很多科研經(jīng)費，可能只能占到國家整體GDP的約2%。那么，科研類學(xué)校的經(jīng)費如何解決呢？李彥夫談到，反而是各大公司投入得多，因為政府會給予他們相應(yīng)額度的免稅待遇?！拔矣X得，這就像國內(nèi)的高校和企業(yè)合作得比較好的橫向課題，項目和生產(chǎn)實踐結(jié)合得非常緊密。這樣，往往企業(yè)的研發(fā)水平也會得到提升。在他看來，這就是學(xué)術(shù)研究推動工業(yè)進步并由此成為一個體系的樣板。

采訪中，李彥夫告訴記者，雖然是一門新興的工程學(xué)科，但可靠性研究在世界發(fā)達國家已經(jīng)成熟。企業(yè)將可靠性技術(shù)和全面質(zhì)量管理緊密地結(jié)合起來，有力地提高了產(chǎn)品質(zhì)量。從與自己合作過的國外比較大的工業(yè)企業(yè)的經(jīng)驗出發(fā)，他提到，比如法國電力公司、阿爾斯通公司，他們對自己的產(chǎn)品在質(zhì)量和可靠性方面要求比較高，“雖然可能可靠性評估對他們來說，并不一定能夠起到立竿見影的效果，但他們愿意投資來做探索性質(zhì)的量化研究”。評估從系統(tǒng)的設(shè)計到維修，涉及運營、維修、報廢這一產(chǎn)品的整個生命周期，這些公司都會將可靠性和質(zhì)量貫穿始終。

助力“中國制造2025”

2014年，國家質(zhì)檢總局與清華大學(xué)共同成立清華大學(xué)質(zhì)量與可靠性研究院（以下簡稱“質(zhì)量研究院”），開展跨學(xué)科、多層次的質(zhì)量與可靠性研究，其主要工作方向之一是面向核設(shè)施、高鐵等重大工程和產(chǎn)品開展可靠性研究。

彼時，在法國工作的李彥夫，已經(jīng)在可靠性研究領(lǐng)域做得有聲有色，成長為可靠性工程領(lǐng)域具備一定國際影響力的優(yōu)秀青年學(xué)者。他帶領(lǐng)了5名博士研究生和3名碩士研究生組成的團隊，承擔(dān)了歐盟第七框架計劃、法國電力公司、法國阿爾斯通公司、法國外交部和法國國家科研中心的多個重大科研項目。

質(zhì)量研究院擬開展研究方向的吻合、人才及經(jīng)驗稀缺的機緣，促成了李彥夫的回國。談到自己回國的主觀動因，李彥夫說：“現(xiàn)在國內(nèi)很多工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性都有待改進。問題在中國，我們可以做的事情在中國，我自然應(yīng)該回來?！睆拇蟮沫h(huán)境來看，去年我國發(fā)布了實施制造強國戰(zhàn)略的第一個十年行動綱領(lǐng)《中國制造2025》，希望推動傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和健康穩(wěn)定發(fā)展，同時在應(yīng)對新技術(shù)革命的發(fā)展中，實現(xiàn)高端化的跨越發(fā)展。而且在他看來，開展可靠性研究，對提升國家的工業(yè)水平非常關(guān)鍵。對他來說，這也是一個非常好的機會。

在國外，李彥夫的研究主要是以系統(tǒng)可靠性評估與優(yōu)化方法為核心，具體涉及關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施、可再生能源與智能電網(wǎng)和計算機軟件等應(yīng)用領(lǐng)域，在這些方面他都取得了一系列創(chuàng)新性學(xué)術(shù)成果。他提出了高可靠度的關(guān)鍵性元件與系統(tǒng)的老化與故障建模理論框架，并應(yīng)用到法國電力公司的核電站熱移除系統(tǒng)可靠性評估與維修項目中，解決了在老化數(shù)據(jù)稀缺情況下對核設(shè)施進行可靠性評估的難題。他還率先提出一個較為完整的可再生分布式能源系統(tǒng)的可靠性理論模型，并在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生在智能電網(wǎng)風(fēng)險優(yōu)化與控制決策方向上開展了一系列前瞻性研究，為將來發(fā)展安全可靠的智能電網(wǎng)提供了理論支撐。

多年的科研積淀都為他如今回國開展科研打下堅實的基礎(chǔ)。長期以來，中國工業(yè)發(fā)展中重速度、輕質(zhì)量，重規(guī)模、輕效益的現(xiàn)象比較突出。李彥夫打趣地說：“我剛回國沒多久，在沒有選擇品牌的情況下買了一款國產(chǎn)的冰箱。運轉(zhuǎn)了幾天后，我發(fā)現(xiàn)噪聲特別大。朋友說，買冰箱怎么沒選西門子？”當(dāng)人們對同類產(chǎn)品進行比較之后就會發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外產(chǎn)品在質(zhì)量及品質(zhì)上的區(qū)別還是有的。

因而，他說留給自己的空間很大，可以做研究的地方挺多。而做這些研究，于李彥夫自身而言，“這是一個帶給人成就感的事情”，“往大了說，可能就是對國家發(fā)展會有一定幫助”。話音一落，科學(xué)家的樸實無華已全然勾勒，因為他自己覺得把科研抬到了國家層面，會浮夸，會讓自己覺得不好意思。然而，事實確實如此——系統(tǒng)可靠性以及基于此的系統(tǒng)設(shè)計和維護，對大多數(shù)現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)而言，有著不言而喻的重要意義。

如今，工業(yè)系統(tǒng)日趨復(fù)雜化和智能化，加之高可靠性也是未來高端工程與產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，都給可靠性評估與優(yōu)化帶來了極大挑戰(zhàn)。他告訴記者，自己回國研究的重點將圍繞例如高鐵、電網(wǎng)等關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施展開?！跋窀哞F、電網(wǎng)等這類關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施，一般都是國民經(jīng)濟的關(guān)鍵部門，一旦出現(xiàn)故障或事故，可能造成重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。因而，它們的可靠性和安全性一直都是國內(nèi)外專家研究的重點?！比绾卧陬A(yù)算約束范圍內(nèi)，最大程度地提高關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性和安全性，是中國經(jīng)濟社會發(fā)展中亟需解決的問題。

“青出于藍而勝于藍”

不同于國外只是單純帶領(lǐng)團隊做科研，也許回國的擔(dān)子更重了。清華大學(xué)工業(yè)工程系希望他在學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究方面發(fā)揮所長，瞄準(zhǔn)國際學(xué)術(shù)前沿，組建高水平研究隊伍，建立關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施、智能電網(wǎng)和信息物理系統(tǒng)可靠性的理論研究與實踐的平臺；通過創(chuàng)新基礎(chǔ)理論突破、實驗應(yīng)用原型開發(fā)和參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定等活動，做好中國可靠性研究的排頭兵；發(fā)揮自身科研與工業(yè)緊密結(jié)合的特點，積極投身到高鐵、電力等重大工程項目的可靠性研究中；加強科研成果的理論突破與應(yīng)用化研究結(jié)合，爭取贏得更多的自主知識產(chǎn)權(quán)。

鑒于他在國外求學(xué)、工作的雙重經(jīng)歷，清華大學(xué)工業(yè)工程系也希望他能借鑒國外先進的教學(xué)經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)的具體情況，開設(shè)領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)基礎(chǔ)課程和前沿講座，加強學(xué)生在學(xué)術(shù)素養(yǎng)、工程實踐和國際交流方面的培養(yǎng)，培養(yǎng)出具備國際視野的畢業(yè)生?！皩W(xué)校會給我安排多門課程，要求用英語或雙語教學(xué)?！碧峒按?，他表示很樂意，因為他很喜歡帶學(xué)生。

走進李彥夫的辦公室，可以看到他的墻上懸掛著《荀子·勸學(xué)》的字畫。他告訴記者，初高中的時候讀過，但當(dāng)時因為年紀小，以背誦為主，對內(nèi)容不是特別理解?，F(xiàn)在重新翻讀，覺得字字珠璣，句句在理，很多話語，自己如今有了更多的感悟?！扒?，取之于藍，而青于藍”，這是他培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)，“我培養(yǎng)學(xué)生的要求是，比我做得更好”。

談及培養(yǎng)學(xué)生的心得，他說，現(xiàn)在一部分學(xué)生的想法比較多，首先我會尊重他們的選擇。我會給他們一些研究方向讓他們?nèi)ミx擇，先讓他們做出自己的判斷。這期間，學(xué)生可以隨時找他，自由交流、提問，他則教學(xué)生如何查閱文獻。當(dāng)學(xué)生們在學(xué)術(shù)水平較高的雜志數(shù)據(jù)庫里查閱文獻之后，他會鼓勵學(xué)生選擇自己比較感興趣和有把握的一個方向開展研究?！拔墨I綜述需要著眼于近5～10年發(fā)表在一流雜志上的文章，體現(xiàn)最新的進展以及在某個方向的不足之處”。李彥夫說，這就好比站在巨人的肩膀上讓學(xué)生們開始探索未知的領(lǐng)域?！安环e跬步，無以至千里；不積小流，無以成江海。這句話告訴我們，下工夫一定要專一，力求在一個方向上做到世界一流。”他要求學(xué)生如此，而他自己也是這樣做的。

致力教學(xué)，希望“青出于藍，勝出于藍”。

同樣是比喻，他把自己老師的身份稱之為“陪練”，教學(xué)的過程被戲稱為“過招”?！八麄儯▽W(xué)生）必須得先過我這一關(guān)”。每個星期，他帶的每一個學(xué)生，至少會用1個小時時間和他一起討論，一旦發(fā)現(xiàn)什么問題或者有新的想法，就會作為下一周的工作內(nèi)容?！昂蛶煾颠^招一段時間后，只有把師傅打敗了，才可以出師?！?/p>

剛剛回國不久，李彥夫還在盡量調(diào)整狀態(tài)。他看到有科學(xué)家因為過度勞累猝死的新聞，告訴記者，“我覺得自己不會過勞死”。樂觀開朗——李彥夫有著80后男孩的特有心性，也沉淀下科學(xué)家嚴謹?shù)驼{(diào)的氣質(zhì)。他愛生活，好游歷，立志遍訪名山大川、名勝古跡。也許我們該對這一代青年科學(xué)家改改標(biāo)簽了。

當(dāng)然，這一路走來，科研也絕非一路順風(fēng)?！拔覐娬{(diào)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，我們所學(xué)、所研究的知識和成果，要能夠運用到工業(yè)中，去解決一些實際問題。如果可以這樣，我覺得這是很有成就感的一件事情。”碰到難題時，李彥夫的絕招是“回到起點”?！坝锌赡芪易鲆粋€模型或做一個算法得到的結(jié)果，跟預(yù)想的或跟理論推導(dǎo)的結(jié)果不一致，我會仔細檢查每一行公式或代碼，直到理論與實際結(jié)果相吻合?！?/p>

在復(fù)雜而動態(tài)的系統(tǒng)中，找尋故障根源，這就是“找茬”專家李彥夫的常態(tài)，也是他對科學(xué)研究所持有那份嚴謹和堅持的完美詮釋。