李彥夫：工業時代的“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、追求卓越的信念，很多制造業品牌贏得了行業的巨匠地位，而這種精益求精的精神則融入到企業的每一道工序、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。清華大學工業工程系教授李彥夫形象地將這件事兒比作“給一件件產品、設備找茬”——“它們什么時候會發生故障？發生故障后，會有什么不好的后果？”

確實如此，對個人而言，產品可靠與否，關系到每位使用該產品的人的安全性和舒適性高低。如果產品不可靠，甚至會引發重大安全事故。因而，機械制造工藝的可靠性研究成為當前制造行業關注的重點。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。在這個關鍵節點，帶著滿腹所學，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，希望“通過學術研究推動我國工業進步”。

“好之者不如樂之者”

為了接觸并學習前沿領域的專業知識，11年前，李彥夫從新加坡到美國，而后輾轉到法國。11年國外經歷不僅充盈了他的人生閱歷，更讓他在專業學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。從武漢大學軟件工程專業畢業的他，一開始就對調試程序很感興趣?！霸谀菚r，我們經常花30%的時間寫程序，70%的時間做調試。調試就是為了發現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性引發了他對軟件系統可靠性的興趣。本科畢業后他申請了新加坡國立大學該領域的博士，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讀的博士，那里的學術氛圍很濃。”4年下來，給他留下印象最深的是，“當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表了一些文章”，但是與生產實踐還有一定的距離。

博士畢業后他去了美國田納西大學做博士后研究，有機會接觸到關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，“學術研究和工業界結合得還是不夠緊密”。

2011年，李彥夫去了歐洲。歐洲是第一次工業革命的發源地，其制造業一直引領全球制造業風潮，是真正意義上的“世界工廠”，數百年來一直應用先進的技術和專業知識，創造并提供了具有高經濟價值的產品和相關服務。他加入的巴黎中央理工—高級電力學院，是法國最優秀的工程師大學校之一，他所在的工業工程實驗室的科研實力也是鼎鼎有名。

在這里，很多公立學校隸屬于政府，但政府卻不會直接給學校很多科研經費，可能只能占到國家整體GDP的約2%。那么，科研類學校的經費如何解決呢？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額度的免稅待遇。“我覺得，這就像國內的高校和企業合作得比較好的橫向課題，項目和生產實踐結合得非常緊密。這樣，往往企業的研發水平也會得到提升。在他看來，這就是學術研究推動工業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科，但可靠性研究在世界發達國家已經成熟。企業將可靠性技術和全面質量管理緊密地結合起來，有力地提高了產品質量。從與自己合作過的國外比較大的工業企業的經驗出發，他提到，比如法國電力公司、阿爾斯通公司，他們對自己的產品在質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的量化研究”。評估從系統的設計到維修，涉及運營、維修、報廢這一產品的整個生命周期，這些公司都會將可靠性和質量貫穿始終。

助力“中國制造2025”

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

彼時，在法國工作的李彥夫，已經在可靠性研究領域做得有聲有色，成長為可靠性工程領域具備一定國際影響力的優秀青年學者。他帶領了5名博士研究生和3名碩士研究生組成的團隊，承擔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。

質量研究院擬開展研究方向的吻合、人才及經驗稀缺的機緣，促成了李彥夫的回國。談到自己回國的主觀動因，李彥夫說：“現在國內很多工業產品的質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，我自然應該回來。”從大的環境來看，去年我國發布了實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領《中國制造2025》，希望推動傳統制造業的轉型升級和健康穩定發展，同時在應對新技術革命的發展中，實現高端化的跨越發展。而且在他看來，開展可靠性研究，對提升國家的工業水平非常關鍵。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可靠性評估與優化方法為核心，具體涉及關鍵性基礎設施、可再生能源與智能電網和計算機軟件等應用領域，在這些方面他都取得了一系列創新性學術成果。他提出了高可靠度的關鍵性元件與系統的老化與故障建模理論框架，并應用到法國電力公司的核電站熱移除系統可靠性評估與維修項目中，解決了在老化數據稀缺情況下對核設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的可靠性理論模型，并在此基礎上指導學生在智能電網風險優化與控制決策方向上開展了一系列前瞻性研究，為將來發展安全可靠的智能電網提供了理論支撐。

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。長期以來，中國工業發展中重速度、輕質量，重規模、輕效益的現象比較突出。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的冰箱。運轉了幾天后，我發現噪聲特別大。朋友說，買冰箱怎么沒選西門子？”當人們對同類產品進行比較之后就會發現，國內外產品在質量及品質上的區別還是有的。

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，可能就是對國家發展會有一定幫助”。話音一落，科學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——系統可靠性以及基于此的系統設計和維護，對大多數現代工業系統而言，有著不言而喻的重要意義。

如今，工業系統日趨復雜化和智能化，加之高可靠性也是未來高端工程與產品的發展趨勢，都給可靠性評估與優化帶來了極大挑戰。他告訴記者，自己回國研究的重點將圍繞例如高鐵、電網等關鍵性基礎設施展開?！跋窀哞F、電網等這類關鍵性基礎設施，一般都是國民經濟的關鍵部門，一旦出現故障或事故，可能造成重大經濟損失和人員傷亡。因而，它們的可靠性和安全性一直都是國內外專家研究的重點?！比绾卧陬A算約束范圍內，最大程度地提高關鍵性基礎設施的可靠性和安全性，是中國經濟社會發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團隊做科研，也許回國的擔子更重了。清華大學工業工程系希望他在學科建設、科學研究方面發揮所長，瞄準國際學術前沿，組建高水平研究隊伍，建立關鍵性基礎設施、智能電網和信息物理系統可靠性的理論研究與實踐的平臺；通過創新基礎理論突破、實驗應用原型開發和參與國際標準制定等活動，做好中國可靠性研究的排頭兵；發揮自身科研與工業緊密結合的特點，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用化研究結合，爭取贏得更多的自主知識產權。

鑒于他在國外求學、工作的雙重經歷，清華大學工業工程系也希望他能借鑒國外先進的教學經驗，結合國內的具體情況，開設領域內的相關基礎課程和前沿講座，加強學生在學術素養、工程實踐和國際交流方面的培養，培養出具備國際視野的畢業生。“學校會給我安排多門課程，要求用英語或雙語教學?！碧峒按耍硎竞軜芬猓驗樗芟矚g帶學生。

走進李彥夫的辦公室，可以看到他的墻上懸掛著《荀子·勸學》的字畫。他告訴記者，初高中的時候讀過，但當時因為年紀小，以背誦為主，對內容不是特別理解。現在重新翻讀，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”，這是他培養學生的目標，“我培養學生的要求是，比我做得更好”。

談及培養學生的心得，他說，現在一部分學生的想法比較多，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去選擇，先讓他們做出自己的判斷。這期間，學生可以隨時找他，自由交流、提問，他則教學生如何查閱文獻。當學生們在學術水平較高的雜志數據庫里查閱文獻之后，他會鼓勵學生選擇自己比較感興趣和有把握的一個方向開展研究。“文獻綜述需要著眼于近5～10年發表在一流雜志上的文章，體現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生們開始探索未知的領域。“不積跬步，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。”他要求學生如此，而他自己也是這樣做的。

致力教學，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”，教學的過程被戲稱為“過招”。“他們（學生）必須得先過我這一關”。每個星期，他帶的每一個學生，至少會用1個小時時間和他一起討論，一旦發現什么問題或者有新的想法，就會作為下一周的工作內容。“和師傅過招一段時間后，只有把師傅打敗了，才可以出師?！?/p>

剛剛回國不久，李彥夫還在盡量調整狀態。他看到有科學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，也沉淀下科學家嚴謹低調的氣質。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家改改標簽了。

當然，這一路走來，科研也絕非一路順風?！拔覐娬{產學研結合，我們所學、所研究的知識和成果，要能夠運用到工業中，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?！迸龅诫y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果，跟預想的或跟理論推導的結果不一致，我會仔細檢查每一行公式或代碼，直到理論與實際結果相吻合?！?/p>

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