[77、78级校友口述]顾纯元:专注成就辉煌


     

    顾纯元,1977年考入上海交通大学动力机械工程系,1981年本科毕业。1987年毕业于瑞典皇家理工学院,获工程博士学位。1989年加入ABB,在ABB集团机器人业务部门担任过多个技术研发和管理职务。2014年初,顾纯元执掌ABB北亚区及中国业务,成为担任这一重要职位的首位华人。2014年荣膺白玉兰纪念奖2015年当选为瑞典皇家工程科学院院士。2016年荣获上海市白玉兰荣誉奖2017年出任ABB亚洲、中东及非洲区总裁。在顾纯元的倡导和支持下,ABB与上海交通大学及国内著名高校长期合作,设立奖学金,资助在工程和自然科学领域有才能、需要帮助的学生,上海交通大学是中国接受资助的两所高校中的一所;除了奖学金,获资助的学生同时有机会前往ABB瑞士总部参观学习。

    口述采集中,顾纯元讲述了圆梦高考,开启人生新起点;远赴瑞典深造,专注研究空气动力学;毕业后,开展从动力学到机器人领域的研究;后回国效力,建立中国本土研发团队,同时注重校企合作,为母校学生发展搭建创新平台的人生经历。

     

    口述:顾纯元

    采访:许子齐、盛鑫军

    时间:201864

    地点:ABB公司(北京)

    记录:许子齐

    编者:许子齐

     

    考取上海交大是我的理想

    我从小是在南方长大的,最早在上海,上学时去了江苏太仓。后来,因为父母在北方工作,所以我也跟着去了北方,在哈尔滨读书,直到1974年中学毕业。毕业后,我的同学很多去了农场,还有同学去了郊区插队落户。而我的理想是读书,因为我喜欢读书。可身处在文化大革命之中,一直也没有机会。那时候工作一段时间后还是可以上工农兵大学,所以我知道想要上大学,必须要先工作。毕业后我没有去插队落户,一开始作为临时工,在学校里当体育老师,教得挺痛苦,后来被分配进了一家印刷厂工作,一直是个学徒。工作快两年的时候,我从报纸上看到了恢复高考的消息,当时暗暗下了决心,一定要全力以赴争取考上大学! 

    1977年是国家恢复高考的第一年,我印象最深的是当时复习的时间很紧。作为考生,我们当时没什么复习资料,也没有老师辅导,只能靠自己,找各种各样的复习资料学习。第一次高考还不是全国统考,而黑龙江高考时间比较晚,所以先考完的那些省的考题就是我们眼中最重要的复习资料,我看了以后觉得各省的差别也很大,只能算是有个概念。现在回想起来,我觉得高考前的准备也锻炼了我的能力:收集资料的能力、学习的能力和自主钻研的能力。另外一个印象深刻的就是考试本身,因为是恢复后的第一届高考,整个考试就是一个字。

    临近考试,我记得我最发愁的是考试的两天里中午没有饭吃。那时不像现在考大学,家长都会安排好的,有的还要去酒店休息一下。我们那时都没有这些,父母是要工作的,周边也没有卖吃的。后来有一位同事对我说,他家正好在考场附近,家里还有个老人可以照顾我准备些吃的。现在觉得这是件小事,可对于一个考生来讲,可能就是件非常重要的大事了。

    在申请学校时,我一直有个梦想,就是要回到南方,回到上海。我家里的亲戚基本都在上海,所以在选择高校时,我基本上选的都是上海的大学。我是一心一意要回上海的,上海交通大学当然是我的首选。至于专业,选择也不多:工科、理科、医科,其实我本人是希望去学医的,这是我从小的理想,但家里很反对,所以我只能放弃了医科;文科,我肯定不想,我写东西可能都不太通顺,所以能选的只有理工科。其实,我比较想学电子学科,但那时候在黑龙江招收这个专业的上海学校都没有,不是说你考上了一个学校,就有很多专业可以选择,它只是开放几个专业。像交大,在黑龙江省就只招二系涡轮机专业,那是为黑龙江704研究所培养人才的。其它专业在黑龙江是不招生的,所以我也没什么选择。

     

    进入上海交大上学是我人生一个新的起点。我们上学是在徐汇校区,记忆中的老校区非常漂亮,不管是从学术气氛还是从建筑本身来讲,环境都非常好,确实让我感到是一个一流学府的氛围。特别是新上院、图书馆、大草坪那一带,都非常漂亮!我们接触的老师也有很多不同的背景,有些老师年纪很大,他们是留英或留美的,还有更多的老师是留苏的博士,比如我们的班主任吴老师。还有一些助教、辅导员,他们都是工农兵学员。老师们的层次也是不同的,跟他们接触多了,可以从他们身上学到很多东西。他们的共同特点是对学习、学术认真探究,追求更多、更好的学术进步,这一特点给我的印象特别深刻。记得当时辅导我们数学的是周老师,除了辅导我们,他还在业余时间自己学习,为考研究生再深造。改革开放后,他们深知自己在知识体系方面还有一些方面不建全的地方·,需要通过学习去提高。一个人不管在任何环境里,只要有机会,包括交大的老师和我们这些同学,都想要抓住机会,更好、更多地学习。这种对知识的这种渴望,的确给我留下了深刻的印象。

    走出国门 专注研究空气动力学

    从上海交大毕业之后,我选择到瑞典皇家理工学院深造。出国的原因之一是我希望学到更多的知识,另外一个就是我想走出国门去看看。当时在80年代,中国还是相对比较封闭的,作为年轻人来讲,对国外的情况非常不了解,很希望到国外去看看。所以如果有这样一个机会的话,当然也会去积极争取。那时候我们交大是属于船舶工业部门,因此很多对口的学校都是船舶制造方面的,像挪威和瑞典等等。当时我有两个选择,一个是瑞典皇家工学院空气动力学航空系,一个是查尔姆斯理工大学的造船系。我当时觉得皇家理工学院好像听起来比较好听,所以我选择去那里深造,船舶工业和空气动力学的基础都是一样的。其实就专业来说,造船工业当时在瑞典已经是夕阳工业,国家已经决定不再投入了。瑞典真正投入的是航空,包括新一代的战斗机等等。他们在这方面的研究当时是世界前沿,所以真正学起来还比较有意思。我记得当时我和家人说要去瑞典读博士的时候,母亲看了看地图,对我说这个地方不能去。因为她住在哈尔滨的时候,冬天零下三四十度,她说瑞典那么远,冬天肯定不能住人的。那时候各种信息对于我们都是封闭的,不像今天,网络发达,如果有问题,上网一查,可能几分钟吧,你就得到了一个很好、很全面的知识信息了。那时候你要找新的知识,只能上图书馆去,没有别的途径。我当时在交大图书馆找到了一本百科全书,里面有关于瑞典的介绍,包括它的国土、风土人情,包括瑞典有欧洲最古老的大学,还有就是虽然瑞典处于高纬度,但由于暖流的缘故,所以它的冬季气温实际上比哈尔滨高得多,也温暖得多。

    在皇家理工学院就读时,导师有时会让我们去辅导一下本科生,带他们做一些实验、监考等等。我印象比较深刻的是,本科生学习的自由度非常大,也就是说学校给予学生的选择余地非常大。对于国内的大学生,每天、每个小时上什么课都是定好的,考试也是,一年前就定好了;而瑞典的学生则很松散,在我们眼里他们可以说是非常自由散漫的。他们的课表是可以自由选择的,做实验也是一样,可以选择自己的时间段,考试也没有规定两次之内必须通过,而是不及格重考就好。这一点也让我羡慕不已,在交大如果你参加考试,就必须得通过,不通过第二次考试只能及格,不及格就肄业,四年就白读了。当然,这跟我们当时的制度有关系,瑞典的本科生没有毕业分配的问题,本科生将来找到工作就出去,找不到工作,也可以继续深造。可以说瑞典的整个教育体系是比较灵活的,从学术的要求来看,最终的学分肯定是一样的,但是获得学分的过程,就完全看学生个人的选择了。对我们来说,可能像走楼梯,通道是固定的,你只能一步一步往前走。而对于他们,老师们更多地是在培养他们的分析问题、解决问题的能力。就是说,这种模式可以培养他们自主分析、解决问题的能力。比如他们的实验,难度还是挺高的,目的就是为了让他们自己去找资料,通过同学之间的讨论,自行解决问题。他们在大学时期已经建立起了这种团队意识,要去找别人交流,想办法解决问题,并撰写实验报告。所以包括我们帮老师给他们批卷子都有新的挑战,对我而言都是一个学习的过程。

     

    进入企业 从动力学到机器人领域

    在加入ABB之前,我在学校里担任研究员。不过,我觉得在学校里面做研究有不少限制,而且在航空领域,最尖端的研究肯定都是跟国防研究有关系的。我觉得这个领域的发展空间比较有限,尤其是到国外去交流就会发现会有限制。于是我决定到企业去看看。那时候我帮导师带的一个研究生,他家里人是在ABB工作,有ABB的报纸,上面会列出工作岗位,那时候都是内部的公开招聘。他说ABB集团研究中心要招空气动力学方面的人才,蛮适合我的。纯粹是偶然,我就得到了这么一个信息,就有了加入ABB的想法。此外,ABB本身是1988年是两家公司合并而来的,是一个非常知名的创新企业,很多很多的创新项目,包括高压直流输电、工业机器人、废水堆的核电和高速火车。ABB在工程技术方面的贡献和知名度是非常高的,我觉得应该去试试。所以因为这样一个非常偶然的机会,我开启了在ABB的职业生涯。

       刚加入ABB的时候,我是空气动力学方面的研究员。比方说当时的X2000的火车,每小时160200公里,虽然现在来说不算高速,但是不需要铁轨的改造,所以这个车本身是摆动式的。由于拐弯的时候它可以自动地摆动,因此这项技术对空气动力学的要求还是比较高的。为了火车的行驶确保安全,我就参与这方面的工作,后来我一直负责空气动力学、力学方面的工作。我们当时还有燃气轮机,包括de Naval nozzel就是从亚音速至超音速,是阿西亚公司发明的。很多在科学界里程碑性的发明都是在我们公司里研发出来的。在90年代的时候,我们整个集团的研究中心分为好几个学科,当时我是力学这门学科的全球负责人。当时力学是很重要的一个基础,包括流体力学、工程热物理、声学和振动这些东西都是基于力学的。到2000年左右,集团的业务进行整合,我们就把重资产的部分,像燃气轮机这一块就剥离了。在这个时候,我有两个选择,可以留在集团,也可以跟他们过去。集团的CTO非常希望我留在集团,我说我留在集团好像也没有什么事情可做,他想了想,说机器人是一个机电一体化的产品,这方面很重要,让我去负责整个的技术平台。因为机器人本身是1970年代ABB发明的,他说,过了几十年了,我们的技术平台已经老化,需要提高创新,他让我去帮他整合。于是我就开始走上研究机器人的道路。因为机器人本身是有机械电子跟控制的,它是一个多学科的领域。于我而言可以说是转型,也可以说是拓展。实际上学流体力学的人,把基础打好的话,这样的转型应该不是问题。实际上在工科这一块,就中国自动化而言,钱学森应该说是鼻祖了。了解这些人就会发现,钱学森最后做系统控制的很多。因为控制一方面是控制理论,另一方面是电子这一块。硬件而言是个电子,软件是个理论,这些跟力学都是相通的。而且我后来发现,学力学的人转到自控,其实在整个行业里头都有很多。

     

    回国效力 建立中国本土研发团队

    ABB集团在中国发展业务已经有一百多年了,不过全面的投入是在改革开放以后。1992年,我们在中国成立了第一家合资公司。像所有的企业一样,我们进入一个新的市场有几个步骤。首先是市场的开拓,在这方面我们投入了很多的资源,不过很快发现要发展业务,就必须进入本土制造的环节。一方面是将国外现成的设备搬到中国进行生产,另一方面是为了缩短客户响应的时间、服务于客户,所以完善了本地的制造、服务、销售。后来为了进一步提高竞争力,我们就开始建立工程基层,投入了很多资源在基层团队上。整个工程基层大概发展十几年,就比较全面,也适应市场的发展。到了2004年的时候,我们看到了在未来中国对于电力自动化需求,有很多新的变化和新的需求。要适应这样的变化,不能说只是按照传统做法在国外去研发,而必须要在中国做研发。因此,我们就在中国开始就投入建立研发团队,同时各个业务都在有序地推进。当时我负责机器人事业部,我就说我们也要在中国投入研发团队,来提高自身的竞争力。于是我就回到中国,负责两部分工作,一部分是为生产提供帮助,因为我们机器人产品的生产要求还是比较高的,需要研发团队的支持。另一部分,我们是在探索符合中国需求的一款机器人。我觉得在这一块,我们总部还是比较有远见的。因为我们从1974年开始就一直在做机器人,对这个行业有着比较深刻的理解。我们看到整个机器人产业,一直是通过汽车行业带动的,发展比较成熟,没有汽车行业,就没有工业机器人。那反过来讲,这个行业也受到很多的局限,首先它的量只能做到这么多。那么如何能够来拓展工业机器人,进入到其他的行业,它的需求在哪里,它的瓶颈在哪里?几十年里,我们一直在研究这个问题。我们觉得中国既然已经是世界的制造工厂,将来这方面的需求也会是很大的,所以我们就决定把研发团队建在中国。

    在带领中国研发团队的过程中,我逐渐开始了解中国本土的新需求。那时候我到南方去,参观电子产业相关的企业,研究如何帮他们提高生产效率。当时令我印象比较深刻的是,那个公司的厂区一天要招3000个人,因为工厂一天至少走3000人,每天都在不断补充人员。员工培训三个月,因为生产环境有害,很多人不到一个月就走了。所以我发现这样一种模式实际上很难持续。另外,像手机这些产品也在变化。记得当年的手机都是塑料的,后来出于芯片散热的考虑,诺基亚第一次引进不锈钢。在这样的情况下,如果还是靠传统的人工打磨,制造方面就会产生问题。因此,我们就发现电子产业方面的需求很多,未来也将会是机器人应用拓展的方向之一。

    在建立研发团队的时候,我们注重在团队中培养成员的创新意识。刚起步的时候我们招了20多个研究生,大概有一半是交大的。这些硕士生本身的学习能力是很强的,干劲也很足,但缺乏的是对于产品整个流程的系统认识和合理的框架。我们的研发平台是在瑞典,我们可以把一些比较好的工具和流程引入国内,包括一些专家,可以请过来给我们提供帮助。所以从团队培养来讲,最重要的就是要让我们本地的同事来了以后,能够适应这样一个新的环境,适应整个工业的研发流程,让他们能够看到我为什么们这样做、怎么做,然后再去逐步引导他们去创新。同时,我们要保证中国的团队跟国外的团队间有很好的沟通。把这两块做好的话,我们成功的几率就比较高了。

    除了对本地团队的培养,我们集团还有中央研究院,全球共有七个,中国也有一个。中国的研究院一部分在北京,一部分在上海,他们的任务就是要做一些比较前沿的、前瞻性的研究。除了研发的角度,还有一块就是从商业的角度。我们有战略部,关注前沿的趋势动态,包括竞争对手的动态。创新对我们来讲并不陌生,我们这么多年有很多里程碑式的发明,包括一百多年前机械控制、PID的调控器、工业机器人等等都是ABB发明的。对我们来讲,创新是我们可持续发展的一个重要部分。

     

    校企合作 为大学生的创新搭建平台

    对于学校来说,培养大学生的创新思维是非常重要的。首先,我觉得学校有一个很重要的职能,就是要创造一个创新的环境。每个学校要找到自己的培养方向,要找到一个适合自身特点的创新环境。我觉得这是很重要的。学校不仅包括本科生的教学,还有科研,传统来说都是各个学科,在各自的领域里面做研究。根据我的观察,包括跟国外的很多学校交流,实际上学校有一个得天独厚的优势,就是可以建设跨学科的平台、跨学科的研究中心。它可以把机械动力学跟自动化系,还有其它院系,结合未来的科学跟工程上的热点,从而搭建跨学科的平台。这些平台,一方面可以促进学校之间的交流、学科之间的交流,另一方面还可以跟企业进行交流。因此我觉得学校要做好自身的职能工作,企业也可以起到辅助作用,像ABB举办的大学生创新大赛,今年(2018年)已经是第七届了。这个比赛会给学生一些企业和市场比较关注的热点。我们每年都有一个专家团队,讨论哪些话题适合,之后把这个话题作为对参赛选手的要求。我没有参加过他们的答辩,但整个流程看下来,我觉得还是蛮有意思的。这个创新大赛的目的并不是这个作品本身,而是要创造一个氛围,让学生看到学校外的一些东西,不要光想着自己这学的那几门课。我们看到很多学生是网上组队,在网上交流一起做课题,更多地开拓新的知识面,启发一种新的思维模式跟工作模式,我觉得这个是最重要的。我希望参赛学生能通过这样一个经历,对以后自己的成长得到一些启发和帮助。如果能够起到这个作用的话,那我觉得我们企业方面的初衷就达到了。现在大学生都很活跃,他们对跨学科的这些领域都比较了解,跟我们当年读大学的时候不可同日而语,所以我还是挺羡慕他们的。学生的素质本身就非常好,他们现在的生活在这样一个信息时代,是非常幸运的,我只是希望他们能够抓住这些机会,对社会的贡献可以做得更多。

    在校企合作方面,目前我们跟上海交大,还有全国各地的其它学校,已经有着比较好的校企之间的合作,包括联合实验室等等。我觉得在未来我们可以从几个方面进一步深化合作,一个就是说我们刚才讲到的,举办一些大学生的创新比赛。实际上从我们中国ABB的角度还可以做得更好一些,如果几所学校有兴趣的话,我们可以把这个事情做得再深入一点。学校如果能够再参与一下的话,可能其中一些课题可以变成好的研发课题,如果哪个老师感兴趣,可以接着去研究。另外,我还是希望从学校本身来讲,能够建立一个跨学科的平台,设置一些跨学科的课题。如果有这样的机会的话,我们作为一个企业也比较愿意考虑,能够找到一个很好的参与点。我们现在讲到的,中国制造2025,工业自动化,关注的大多在工业机器人这一块。这一块当然也很重要,但从学校本身来讲,还有一个局限性。如果想关注这一方面的发展,更多的可能需要把工业自动化、机器自动化,包括信息化,整合成一个大平台。这样的话就可以做一些深层次的研究和理论上的创新。所以,作为在自动化领域比较领先的企业,我们很愿意积极地参与,把我们的知识、我们的客户资源,跟学校的资源整合起来。

     

    展望未来 制造业将有革命性变化

    关于中国的制造业未来的趋势,我觉得有几个方面的学科可能会有突破,对制造业会产生影响。一个是材料,另外一个是3D打印,最后就是工业机器人的应用。这三块从本身来讲有不同的突破点,一旦突破,制造业肯定会有革命性的变化。如果是新的材料,就需要改变制造工艺;3D打印本身已经改变了制造工艺和整个制造流程,包括供应链的管理;以机器人为主的柔性自动化的生产也会改变,像怎么生产,在哪里生产、如何生产这些传统的问题,都会有不同的解决方法。所以这一块是肯定是革命性的。再加上信息化和自动化的整合,同样也会产生革命性的变化。对中国来讲,这样一个制造大国,国家肯定会将“未来制造业的可持续发展”作为战略来部署的。还有从中国本身来讲,人口的红利基本上会消失,成本就会上涨。既然受到技术和成本方面挑战,制造业又是这么大一个支柱产业,国民经济离不开制造业。所以中国制造2025对国家来讲,将是一个非常重要的机遇。

    关于机器人行业,我认为会向消费领域的方向发展。进入消费行业的话,机器人的定义就比较广,比方说现在流行的扫地机器人。现在这个概念就比较广了,机器人可以跟你交流,为你执行一些动作。机器人进入消费领域的话,有几个技术问题,慢慢地都在突破。一个就是要简易操作。工业机器人的操作系统相对来讲还是比较复杂的,消费领域的机器人必须要能简易操控,比方说要能够声控,界面是否友好,这些问题都需要解决。另外一个就是安全上的问题,如果它要动的话,那就要解决安全的问题。最后还有一个成本的问题。成本的问题我觉得不是主要问题,因为消费行业的成本跟规模有关系,一旦把那前面两个问题解决了,实现大规模生产的话,成本自然会下降。我们最近刚发布了一款单臂的机器人。本身YUMI就是一个技术平台,我们现在把它推出来以后,payload不是一个主要的问题。我们主要是研究机器人的可操作性跟安全性这两方面。通过这样一个机器来测试我们的平台跟理念,这是最重要的。如果说这两块如果比较成熟了,那么payload方面,是单臂还是双臂,都没有问题。还有一个需要解决的就是可移动性。这方面的技术就涉及到mappinglocation等等。所以说还有很多传感器方面的研究。我现在也不是太深入地了解这个领域,但是我认为这些研究基本上都已经快要破冰了,就是说实验室的概念已经都有了。大家都在推动这一理念,所以我觉得从技术本身来讲,已经是进入了一个已经比较成熟的阶段了,现在更多的是工艺跟企业方面的产品化。