关于卡脖子的讨论(一)
易流黄滨先生谈了关于软件的设计问题。
在在软件的设计及使用的方面,受制于国外企业卡脖子。在数控机床、光刻机和许多检测仪器的制造问题,更多的被国外企业卡脖子。
在高新技术领域被卡脖子现象已经上升到国际的政治现象。
如何解决高科技领域被卡脖子问题,是科技理论界面臨的重大间题。这也是高校必须要解决的问题。
计算机技术的出现,改变了以往技术行为的设计思维方式,把成熟的机械设计方法提高到一个新的结段。在八十年代,国外高校的教授就开始讨论在计算机技术支持下,对现代设计方法和制造工艺方法的改造,用系统论思维進行重构。在制造工艺学中出现了制造工艺过程的形态模型,在机械设计方法中,德国学者用系统论方法统一了机械、仪器和器械的设计方法。
为了适应现代科技的发展,国家或企业都在迫切的需要人才。人才从哪里来?从高校的教育培养中来。如何培养学生成为具有高素质的人才?要对学生進行方法论的讨论。
物理学科学统一观下的技术行为,是以科学理论为依据,以技术目标去选择(或应用)科学理论,实现技术行为要求。在技术过程中对工程数据的设置、工程质量的检测使用的方法,与科学发明中对物理要素的预置和实验检测的科学方法是相同(或一致)的。所以,在求证科学理论时進行解析时应用的科学方法,与其在现代工程中使用科学理论的解析方法是相同的。所以科学哲学家说:现代科学方法的本质就是现代技术方法。
一般任应用物理学科学统一观的例子甚多。例如西欧的精宻丝杠车床,安照加工过程工件因热变形使螺距产生误差,为了补偿这个误差,在刀架進给箱上安装了螺距补偿付件,对螺距误差進行补偿。
再如重型数控机床的静压导轨系统。最早使用薄膜反馈法实现全导轨的静压控制。在导轨的静压油腔中安放薄膜板调节静压油腔的高压油溢出量。钢制薄膜板制作困难,且灵敏度低下。整体油路系统调节困难。
当对全系统的静压公式進行全微分之后,用电机循环控制每一个油腔对应一亇油泵的供油方式,保证了高压油供油均匀性,用数控机床加工油腔提高了各油腔一致性,在提高了导轨配合精度的同时,唯一的变量只有各油腔导油管的阻尼差异将影响各髙压腔产生静压的数值了,此时在各管道上加装调节阀,可以调整各管线阻尼使压力趋于统一。多头泵静压系统不仅提高了全系统油压的稳定性,还便于各处油压精密度的调整。
从上面的例子可以看出,数学的解释是建立机械工程的基础。
这种设计方法的思维是物理学科学统一观的基础。
有了计算机技术之后,对于各种物理要素对工程技术的解析,提供了解析方法和控制的可能。唯一需要的是设计师对技术条件的认知。
以航天技术为例,杨利伟在返回地球时,遇到了返回舱巨烈的声响,成为不解之谜。我在网上指出可能是壳体热变形所致,可以用有限元数学模型解析。后來有贴子证明了这个论断。如果在设计阶段没有预测解析,应该是设计中的缺陷。
现代的工程设计不仅仅是某个学科单一知识的解释,是著多科学理论之间進行分析的结果。所以,科学哲学家提出了建立系统论科学统一观的设计概念具有前展性,也是设计技术理论发展的必然。
科学哲学家在八十年代就提出了要建立系统论科学统一观的理念,但是由于科技理论界认知水平的限制,没有开展相关的工作。如今当西方国家开始对我们进行卡脖子的时候,我们应该关注方法论的讨论了。
为提高高校的教学质量,培养具有战略性的科技人材,建议高校关注对科学哲学的讨论与发展。建议高校关注对系统论科学统一观的方法论讨论。
(待续)。
