质量、细节与工程师的科学素养

工程师的水平不在于他的理论如何，而是能否解决现实中的质量、效率和成本问题。其中，质量问题尤其重要。我们就从这里入手讨论问题。

高技术的本质往往就是高质量。

国外能造芯片，我们也能造：只是我们的晶体管尺寸大；国外能造光刻机，我们也能造：只是我们的控制精度低；国外能造飞机发发动机，我们也能造，只是我们的动力差、寿命短.....总之，.中国被卡脖子的技术，本质上几乎都是质量问题。

质量是一种高尚的企业文化。

质量搞的好，必须在每个环节都认真：产品设计认真、选材认真、工艺选择认真、生产操作认真、采购认真、设备维护认真、服务要认真、甚至原料的保管也要认真......企业里面的每个一线职工都认真，管理者自然也会必须认真。所以，质量特别好的企业，文化不会太差；反之，文化建设不好的企业，质量也不可能太好。

追求6西格玛的直接目标，是把缺陷率降低到百万分之3.4。从经济角度上讲，如此低的缺陷率未必是划算的。但是，企业抓6西格玛如同军队的队列训练，本质上是文化建设的抓手，目的是带出一支作风优良的队伍。这样的意义就难以估量了。

抓质量，往往就是抓细节。

当质量要求达到极高的程度，微小的干扰都可能影响产品质量。高质量的产品往往需要长期适应恶劣的环境，而质量问题往往是从很小的瑕疵逐渐拓展而引发的；很多高科技产品需要经历很多工序生产出来，每个工序的每个细节都可能会引发质量问题。

这就叫做质量问题细节化。

细节化的另外一面就是“问题多”。用句形象而不严谨的话说：相关问题的数量，是细节“颗粒度”的指数函数。然而，现实中的工程师总要忽略一些细节，否则复杂度太高，就没有办法下手操作了。高明的方法并不一定“考虑的影响因素多”，而是恰当的简化。

工程师如何抓细节。

首先是选择靠谱的方法。为此，需要对采用的方法、物质属性、基础技术的成熟度有透彻的理解。比如，实时计算传热时，我选择了精度比较低的显性格式——因为这种方法可以避免求逆带来的风险。为了便于选择，工程师选择方法时需要广博的知识。但为了提高可靠性，工程师往往选择简单、成熟的办法——这与发论文的要求是相反的。

为了具备可操作性，必须忽视一些细节。忽视细节时，一般是直觉为先：忽视掉那些工程师认为应该忽视的问题，然后对没有把握的问题进行研究。这就是经验的价值。对于这些“没有把握”的问题，可以用数学模型（科学理论）算一算；如果知道算不准（复杂性高或参数吃不准），就拿实验试一下。科学知识的作用，就体现在这里。在这个过程中，工程师是在“用”科学知识而不是“发现科学知识”。

再优秀的工程师也难免“百密一疏”。这个时候，要重新审视一下前面被忽视的细节，就像程序员寻找BUG一样，是个反思的过程。这时，工程师需要科学知识帮助自己反思。最后的发现一般并不与传统的科学认识相悖，而只是被“忽视了”。比如，润滑油导致了钢板上的表面缺陷，是由于钢板几乎不含C而润滑油含C。

很多细节问题，是在不断实践的过程中暴露出来的。如果问题没有暴露，隐患就会一直存在。所以，高技术需要长期积累。同样，高技术需要众多优秀的用户：优秀的用户越多、暴露问题的机会就越多，技术成熟就越快。这就是市场的带动作用。

工程师的科学素养

如前所述，工程师面对的困难，是众多细节问题带来的复杂性。工程师必须有丰富的科学知识和经验，才能生产出高质量的产品。现代科技对工程师的科学素养要求越来越高。

但是，前面讲得很清楚：工程师最常用的是成熟、经典的知识和技术。这与科学家不同：科学家关注的是最前沿的新知识和新发现。优秀的工程师并不排除科学家的作用，但前提是把问题聚焦、找出需要研究的问题。

聚焦的过程如同沙里淘金，从千千万万块石头中找出一块含有金块的石头。这时，科学家的作用，是用锤子把金块与石头分离。科技界有句话：提出问题比解决问题更加重要。在前面的比喻中，找到含金块石头的工作量，往往比把金子分离出来大得多。所以，重大科技工程项目显然应该是由工程师主导，而不是科学家。

工程技术对工程师的要求是：知识面要宽，最好对相关领域的知识都有所了解。但宽并不意味着深，因为又宽又深往往是做不到的。宽的意思是：要知道有这件事，必要的时候去学习或者请教这个领域的专家。

但是，某个领域的名人并非意味着是这个领域的专家。所以，很早之前我就提出：知道“谁知道”，是很重要的知识。否则，砖家把你弄到坑里，可能会误导很多年。

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原创文章，作者郭朝晖，来源蝈蝈创新随笔，本文已经授权，欢迎分享，如需转载请联系作者。