跳至正文

Select your region & language

Global

Region

创始人随想“测量一切”

创始人小野义一郎的随想

创始人小野义一郎(工学博士,1918年11月2日-2007年11月4日)
本书收录了《工程师回忆录》,小野义七郎在其中回顾了他作为工程师的生涯(及其理念);以及《测量面面观》,根据他青年时期的经历,描述了研发工作的艰辛与乐趣。此外,书中还介绍了小野测器开创了世界上首个机械量数字化测量技术。

测量

都说光阴似箭,我也是从开始制造测量仪器开始,时间真快啊,已经过了将近半个世纪了。那期间也遇到了各种各样的事情。我会一边想象那些,一边写。

测量_No.1

那么,测量或测试究竟是什么?
更专业地说,它涉及量化和评估各种物理现象。如今,仅仅说“冷”并不是一个测量值。你必须把它转换成一个数字,比如“现在是15度,所以很冷”,才能称之为测量值。
然而,虽然测量仪器可以轻松地将数值显示为数字,但很难确定这些数字是否真正代表了我们需要的数据。让我们先来看一个常见的例子:温度测量。即使在同一房间内,温度也会因测量位置的不同而有所差异。因此,即使在安静的实验室中,也很难确定哪个温度才算是室温。
此外,在这种环境下进行发动机实验时,发动机会产生热量并消耗大量空气,导致不同温度的外部空气渗入。这会影响发动机性能,进气温度也会随机变化,使得温度测量无法进行,最终导致发动机分析无法进行。

从三菱重工调任至长崎大学的泉修平教授在大学创建热流体研究所时,搭建了一个规模庞大的实验室,冷却水、燃油和进气温度的精度都控制在0.5℃以内,进气压力也控制在水柱5mm以内。起初,我不明白为何需要如此精密的设备,但后来我意识到,为了准确了解燃烧和发动机性能的实际状态,必须严格控制初始条件,而这些条件需要通过巨大的气室、燃油箱和冷却水箱来提供。当时,他还要求我们公司提供以数字扭矩计为核心的发动机和测功机实验设备,以及声强计和声学分析设备。
泉教授开发了一种燃烧分析装置,该装置能够通过强制控制温度,精确绘制压力图,这被认为是燃烧分析的起源,从而有助于了解燃烧的实际状态。此外,他还实现了对8个点的振动和噪声进行在线同步测量和分析,从而无需使用消声室即可分析燃料质量、进气温度和冷却液温度的变化,这在世界上尚属首例。

测量_No.2

顺便说一下,我们宇都宫工厂有精密加工的恒温工厂。那是很久以前的事了,周一和周二,我得了次品多的所谓的周一病。查了一下原因,好像是周六周日恒温室的温度调节器关闭了。问题就在这里。恒温室内的空气温度将在几十分钟内保持不变。但是,工厂中的工作材料和机床的温度至少需要几天才能达到恒定。温度不定的话不可能进行精密加工。那个变成次品出现了。不管怎么省电,也不能切断温度调节的电源。
我也有过痛苦的经历。扭矩计中使用的扭杆材料的扭杆图实际的横向弹性模量温度函数是必需的,并且在恒温室中测量。但是怎么也上不了期待的直线。这也是因为我们不能等到材料温度恒定的时间。也就是说,为了测量一个点,我们花了大约一天的时间才开始转弯。
因此,如果扭矩计要求精度足以使材料的温度系数成为问题,则除了选择横向弹性系数不会根据温度而变化的材料之外别无他法。那是因为扭杆的温度不能固定。即使是恒温室的工作也是这样的。这表示在普通的室内,材料等的温度的推定是多么困难。
从上面的温度测量示例可以看出,无论温度计的精度如何提高,了解实际温度的难度。

测量_No.3

我认为我是一个天生的工匠而不是技术人员。工匠的知识不能说是全部,但不是通过读书或从前辈那里学来积累的知识。大多数技术都是通过观察人们的差距,窃取和体验来记住的。
最近,电视上代代相传的国宝级人物和技术功臣的故事很好。当然,作为老师的父亲的故事肯定会开花。内容变成了一个故事,“我父亲没有告诉我任何事情”,或者当我把它带到批评工作时,我默默地踩到了。结果,儿子偷了父亲的背影和礼仪,自己琢磨琢磨,学会了工作。然而,并不是死缠烂打地教他,而是他自己思考、钻研并记住的东西,成为他创造新的创意、开拓新技术、超越父亲和师傅的原动力。
另一方面,父亲偷学完成的艺术很难发展成自己系统的理论,所以我可能无法告诉你真实的意图。

Yoshiichiro Ono (左) 和Daito教授
Yoshiichiro Ono (左) 和Daito教授

战后,我最初从事电子管计数器的研究,并向机械行业供应我们现在所说的数字仪器。当时,日产公司向我展示了日本机械工程师学会的一篇论文,作者是大阪市立大学的教授大藤教授,他们邀请我将这种燃烧分析仪商业化。读完这篇优秀的论文后,我立即前往大阪申请生产许可。那是我第一次见到大藤教授。当时,我还向他介绍了小野测器的产品,特别是当时我正在研究的扭矩计,并提到我在理论上难以证明其合理性,因为主要因素总是出现在分子和分母中,然后相互抵消。
过了一段时间,他突然来到东京的小野测器那里,提议我完成一篇关于扭矩计的论文,并在底特律举行的SAE大会上发表。我当时很惊讶,但和教授一起,我们在宇都宫的小野测器度假村待了几天,最终完成了理论框架和论文的撰写。
我记得当时我简直惊呆了,心想:“原来理论是这样构建的。”
之后,我和大东教授收到了SAE的通知,我们的论文已被接收。1964年底,我们带着当时能带出国的最大金额(500美元),开始了为期两个月的欧美之旅。尽管当时的汇率是1美元兑360日元,但用500美元旅行两个月,这绝对是一次典型的“预算旅行”。我们连自己的钱都花不上,吃喝都成问题,但最终我们还是成功发表了论文。
这款扭矩计已成为我毕生的心血之作,并让我获得了京都大学的学位、紫绶带勋章以及其他诸多奖项。这一切都要感谢我的教授,是他指导我从一名工匠成长为一名技艺精湛的工程师。

当我想到这一点时,为了制作一个产品,首先要建立一个理论,仔细准备,设计,生产和“我能做到”的直觉受到启发,盲目地制作,我认为有两种理论可以附加。我的是手工艺,或者说是后者,我没有想到任何事情。一边喝烧酒,一边上厕所,一边睡觉。相反,我们不得不为后来的理论而努力。这也是令人怀念的回忆之一。