设计技术与工艺技术是“一驾马车的两个轮子”——缺一不可。如果通俗来讲,前者是“要做什么”,后者则是“如何做好”。也就是说,设计指标的实现,是由相对应的工艺技术保证来实现设计目标的。

自从18世纪中叶世界工业革命以来,工业设计成为资本“物化”的“牵头”景象已经是规范的常态。也就是说,工业革命中的“设计”过程已经成为工业革命持续高速发展中最重要的“标配”(甚至可以说是必备)。设计流程中,依据有效的理论和实践经验给出可靠的设计依据和要求来保证设计的正确性。也就是说,设计是一种“物化产物”规范化要求。

与此同时,与设计任务的目标要求所依赖的技术保证就是“制造工艺”设计(或者说是制造质量的技术保证)和制造任务的技术规范。

工艺学本身就是一种科学与实践交互交融中证实的理论和实验数据的归纳和演绎的成果。比如一种材料已知它的物理化学性质,怎样制备出来用于射击目标中。这其中不仅要考虑材料本身的行只满足设计要求,还要考虑制备过程的经济性和稳定和可靠性性。此外制造过程中相关工序的“质量保证体系”是否满足批量生产的“产品一致性”。这一点很重要——因为量产是获得经济效益的主要前提条件: 没有量产就没有效益。

工艺学本身就是一种“实践性技术”,其来源,一是基础理论,二是试验验证数据,三是经验的归纳总结,四是制造工序以及环境条件优化搭配(比如光刻机的镜头组件中镜片最终还要经过专业的人工研磨工序来保证紫外光刻机的光刻精度)。另外常规的机械加工中,“车、钳、刨、铣、磨”和焊接、冲压以及金属表面处理等等以及生产流程安排都需要从制造工艺角度统筹考虑,确保产品指标的一致性和避免废品出现。

我们目前在人形机器人的关节部件可靠性,高精度数控机床加工误差一致性不高以及高端轴车等方面存在的质量问题,还有高品级光刻胶质量上不去,基本上都是材料制备的工艺质量问题。

值得深思的最重要问题就是长期以来不重视工艺问题。比如我们的理工类大学真正把工艺学纳入教学大纲全面落实的就没有,懂工艺学师资很少。

从文化角度来讲,中国文化中的“匠人”本身就是贬义词。这与西方文化有明显的不同。西方工业革命中从一开始就注重“实现产品批量化”,在此背景下,与制造工艺学密切相关的技师和试验师大量的存在,有力地推动了工业革命进展。

吴健雄教授想必大家都知道,她是世界顶级试验师(杨振宁和李正道论文发现就是吴健雄通过试验证实的,以此获得诺贝尔奖)所以,在西方语境下,中国的“匠人”和“大师”属于同一个学术层次。我们一件荒唐的事就是自打50年中国就保留着技师和工艺师的技术职位,结果到了21世纪却取消了企业中的这个职位——我们“创造的这个第一”是不是是负数第一呢?工艺学尽管不是纯理论学科,但它毕竟也是基于理论的实践性技术科学!

可以这样说,世界唯一没有工艺学技术职称的国家就是中国。科学理论如果没有技术科学的支持想必也是“空中楼阁”。我们现在落后的领域中,一大半与制造工艺学落后有关。