【工控百家谈】宋华振：谈谈工程师文化

文章标题：宋华振：谈谈工程师文化
作者：宋华振



1.什么是工程师文化

难道工程师文化的第一反映是“格子衬衫”—也不知道为什么这个风俗习惯从哪里来的，格子衬衫似乎成了工程师的标配，另一个标配大概就是996了—来自IT风的工程师文化当然不能代表工程师，但是， 似乎大众眼中的工程师就是这样看上去“没有乐趣”的直男范。

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另外一个让大家觉得比较有意思的似乎是“工程师都是男的”—定不好找对象啊！或者工程师给人一种直男的感觉—这是工程师文化的一部分吗？

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什么是工程师文化？

如果愿景（Vision）是你要去向哪里，那么文化（Culture）则确保你可以抵达目标。

工程师文化是基于共同的价值和信念，决定决策与行动的文化，因此，所谓的文化，通常是一种集体的行为或习惯呈现出来的状态，工程师文化通常工科背景为核心团队，其核心在于蕴含科技含量的产品、技术、服务，因此，工程师文化通常是指以工程师为主体的企业，在一种顾问式、方案式的业务中，工程师将会占据主导地位。

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因此，工程师文化是一种以工程思维进行决策与行动的统一习惯，这也是一种集体意识的体现，具有统一思想的队伍才能具有高度凝聚力，才能步调一致，就如同军队有统一的行动力。


2.工程师思维的三个显著特征

工程师建立在工程思维上，而工程思维就是工程师思维的基础，工程师思维的特征具有三个显著特征：

(1) 在没有结构的情况下“预见”结构的能力，结构化思维是工程思维的要点，他们将整个元素在时间、逻辑顺序、工艺功能上进行连接，并且对于各个功能在什么条件下起作用或关闭进行构造，因此，连工程师的幽默都往往是结构化的。

正像设计一台机器的软件系统，它就是由逻辑、运动控制、人机交互、安全、配方、报警、文件操作等多个元素构成，对于一个擅长于机器与系统设计的工程师来说，所有机器无非是一个积木构建的软件与硬件系统。

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(2) 约束条件下工作：显然不存在理想的条件，而事物总是在约束条件下进行，一个材料可能是易于加工的，但是寿命却并不长，一个寿命满足要求的材料可能需要很多个复杂工艺段来完成，你可以用高品质的材料或工艺，但是，成本却是不能承受的，就像很多年前，我们试图为物流行业寻找一种RFID的标签识别方式，但是，对于利润仅几毛钱的物流行业接受一个0.6元（3000万订货量下的价格）的标签是不可接受的，成本、良品率、能耗、材料消耗都会成为约束条件，而工程师任何时候都得面对这些甚至是刚性的约束条件，当然了，这个世界做任何事情总会有两难条件，或者多个条件中寻找最优的路径。

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制造业的创新也是同样需要工程师在各种约束条件下寻找最优的，往往具有最经济性约束的实现方法和路径。

(3) 决断力：判断，评估与决策，这也是一个能力，因为结构、约束条件往往是一个多维度思考的过程，需要对关键因素加权来评估最优，总会有潜在的风险，这种风险必须予以考虑，因此，系统总会有方案与备选方案，如果你只有一条路，就必须自行做出决策—这是每个人每天都会遇到的情况。

工程师的工作，就像斯坦福大学工程系主任Jim Plummer所说“他们在可能性、可行性与可期待性的交叉点上工作”，采用何种技术方案和路径具有实现的可能性、在现实中的可行性，包括约束条件下能够达到预期的指标，不管是加工速度、精度还是生产适应范围，工程师必须在这些复杂的环境中寻找最经济的道路。


3.工程师的工作关乎效率

3.1标准与规范

工程师必须有良好的工作标准与规范，这使得工程师具有极高的效率，否则，就会陷入泥潭中，因此，清晰明了的思维和良好的习惯是工程师必须具备的基本素质，但是，标准规范并不会使工程师的工作变得保守亦或死板，不能把规则和这种严格的要求变为一种“约束”，因为，这些标准与规范本身就是效率的体现，因为只有遵循规则，才能不走弯路。

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3.2模块化思维

无论对于建筑工程、软件工程还是机电与控制工程而言，模块化思维是一种对系统的解构和重构的功能性组合，确定系统之间的连接关联强弱关系，并且将这些解构的模块测试封装成为一个整体，对于机电装备的开发而言，硬件的模块化是普遍的，无论是PLC的处理器模块、I/O模块、运动控制单元都已经是模块化的设计，其独立的模块会形成标准化的生产，这可以大幅降低组件成本，但是，真实的应用是整体，那么，整体的变化由各个独立的个体构成，这样就使得整体的应用变为个性化组合，而具有灵活性，同样，软件也是一种模块化，可以抽取共性形成各个知识的封装，这些知识可以被灵活组织为整体进行复用，整体提高系统开发、测试、维护的效率。


3.3工具使用与设计

工程师的工作一个是使用工具完成工作，另一方面也会去设计工具，使用工具是第一步工作，而这些工具都是“效率”的设计，而另一方面，对于新的应用开发、大量的测试、验证之后，这些知识也可以被凝聚为工具被复用，因此，工具是复用，也是为了效率，而工程师就是擅长使用工具的人，也是擅长设计工具的人。

总体而言，工程师的工作关乎效率，而以最少的时间、最小的材料、最大的产出（质与量）获得为用户带来整体的生产效率，并且还要实现“易用性”—简单，无需大量的培训成本隐含其中。

4.工程师工作的本质是创新

为什么说工程师的本质是创新？

因为工程问题一定是在约束条件下工作，那么，就一定需要创新，无论说渐进式的创新还是颠覆式的创新，工程师借助于基础理论、工具与方法，解决特定问题，并能够将特定问题形成标准方案，设计出新的可复用知识（软件、工具的形式存在），这个过程就是一个不断收敛的创新过程。

创新是一种寻找最优路径的过程，而工程师的工作本质就是这样一个过程，因此，工程师是创新的实现者，我们必须意识到这一点，而不能把工程师当做一个执行者，或者“干活的”，无论是技师、还是工程师，都是解决实际问题的，为企业与用户创造价值的。

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必须尊重工程师的工作，因为他们是创新的真正执行者，而在很多时候，尤其是制造业，感觉工程师的工作并非那么值得重视，工程师文化就是以工程师的视角和判断进行决策，何以工程师在企业不受到重视，必须被不断的驱策成为救火队员，而事实上，一个优秀的工程师能够为企业带来的往往是长久的利益，无论是一个设计完美的机器还是一个简单易用的产品。


5.发散与收敛

科学与工程经常出现在很多大学的学院名字上，比如控制科学与工程、管理科学与工程、材料科学与工程，为什么这样的名字，因为这里包含了科学与工程，在某种意义上你可以理解为“知行合一”，就像很多女生不太分辨理科与工科的区别，理科就是科学，而工科是工程，这是两个不同的方向，当然可以理解为不能区分的原因在于两者必须达到融合才能互相促进和发展，就像《哲学的故事》中讲的“如果没有经院哲学，街头哲学就会语无伦次，而没有街头哲学，经院哲学也会失去存在的意义”，科学是为了工程寻找和探索基础的原理性问题，寻找可能性，探索未知领域，这种工作需要发散的思维，在各个领域寻找可能用于解决问题的方法，就像物理学牛顿的三大定律、马克斯韦电磁方程，这些都为后续的技术发展带来了基础支撑，而科学与工程的融合形成了技术，工程本身是一个过程，这么看，科学属于“知”，而工程属于“行”，知为行提供了基础保障，而行则使得知得以发展，行所开发出的工具又帮助人们更好的探索未知，就像通过光学原理帮助人们设计了显微镜，而显微镜又进一步促进了人们对细菌的研究，科学与工程之间一定是一个相互促进的关系。

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工程师思维同样具有科学的发散与工程的收敛两个特征的融合，创新源自于寻找在发散空间寻找可能性，而又收敛到“可行性”，这个可能性的空间包括了材料、工艺、方法、管理运营等多种可能性，而可行性则是寻找“最大化或最小化”，就像谈到利润就要最大化而成本最小化—这里的最大和最小就是最优解的收敛过程，最大化与最小化在很多时候是统一的，目标是一致的。


6.工程师的好奇心

很多时候，我们会把工程师文化理解为“严谨但缺乏灵活的”，如果一个企业都是这样的思维是否会是一种“缺乏应变能力”对市场反应迟钝呢？

如果我们来理解什么样的工程师是优秀的工程师，观察过很多优秀的工程师，发现他们却往往并非是“死板的”，你可以说一个普通的工程师是死板的，但是，那些优秀的工程师却往往具备“娱乐性”一样的品质，他们充满幽默感，但是，最大的在于他们总是充满着好奇心—在复杂环境中寻找解决问题的路径，是他们乐趣的来源，在设计出漂亮的程序、调试出一个机器的完美运行，在产品获得市场高度认可的成就中，他们的自豪感驱使着他们继续探索未知，甚至像一个科学家一样琢磨各种跨界的技术，并用于解决这个工程难题，他们具有发散的思维，也有着聚焦的能力。

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因此，工程师不会成为一个死板不灵活的代名词，他本质的工作在于创新、在于高效的使用并设计工具，将他们的智慧凝聚为一个个精美的产品与技术输出。

工程师文化就是采用工程思维来进行企业的决策与行动的文化，关于如何培养工程师、养成良好习惯，我们可以展开更多的探讨，因为，制造业的发展必须建立在大量优秀的工程人才基础上，否则，都是虚妄。

（版权提示：本文为宋华振为“工控百家谈”微信公众号独家撰文，如需转载，请联系微信公众号获得授权。如需投稿请联系微信公众号小编）

作者简介

宋华振，贝加莱工业自动化（中国）有限公司市场部经理，武汉工程大学99届自动化仪表专业、同济大学2015届MBA，并担任SAC/TC124/SC4委员、自动化学会集成自动化分委会委员，OPC UA基金会（中国）技术顾问、走向智能研究院研究员，主要聚焦于产业市场研究、工业通信、智能制造发展、创新生态系统等方向。

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