郜春海喜歡用“廚房”打比方。
說起自己牽頭完成的CBTC系統(基于通信的列車自動控制系統),他的表達中,沒有陌生的專業詞匯與繁瑣的技術理論,但那些關于鍋、灶、碗、盞的形容,卻將一路走來基于“方法論”建立的科學流程與測試驗證標準,描述得清清楚楚。
“這就好比一個廚房,上桌菜品的色香味固然重要,但蓋好廚房,搭建堅實、高品質的流水生產線,才是高品質‘菜肴’出爐且味道恒久的關鍵。”
第一步,流程分離
自1993年從北京交通大學交通信號與控制專業畢業后,郜春海在接下來近20年里做的事情,有一張很清晰的時間表:
畢業當年留校,進行教學及科研工作;
1997年,赴德國西門子公司參觀學習3個月;
2002年,作為核心人員組建團隊向北京市科委申請CBTC專項課題;
2007年,攻克CBTC全部技術難點;
2008年,亦莊線CBTC示范工程正式啟動;
2009年,組建CBTC項目成果轉化的北京交控科技有限公司;
2010年,亦莊線CBTC示范工程及昌平線順利開通;
2011年至今,進行基于CBTC的系統延伸性研發和產業化研究。
不過在郜春海心中,與技術進展同步提煉的“方法論”,更值得娓娓道來。
一開始,CBTC研發團隊只有二三十人,沒人能說清,CBTC究竟是什么。直到2007年,大家在攻克了包括“高密度列車動態追蹤間隔控制”、“速度安全防護控制”、“高精度列車安全定位”、“功能安全數據雙向通信”和“安全計算機設計”等在內的全部技術難點后,CBTC的系統輪廓漸漸清晰。
“作為目前世界上功能最先進、技術手段最前沿的軌道交通自動控制系統,CBTC系統就像軌道交通交通的“大腦與神經”,于無形中指揮列車智能運行,且節能環保。通俗點兒說,主要有兩方面作用:其一是保證安全,無論在任何情況下,都避免發生追尾、超速、翻車等事故;其二是提高效率,將前后車的設計間隔做到90秒,避免高峰時間的站臺人流堆積。”
眼看系統構架日趨成熟,郜春海的團隊也擴張到70多人,但新的煩惱接踵而至。“初期進行小系統試驗時,硬件、軟件都由我親自經手。但如今隊伍擴充了,我個人不寫一行代碼,不畫一張圖紙,如何才能確保整個流程不出絲毫差錯?”他想到了構建復雜大系統的“方法論”。
上世紀三四十年代,美國軍方已開始強調這一理論,錢學森亦是早期倡導這一理論并在國家國防建設中踐行的國內先行者。
20世紀70年代末,錢學森首先提出了把還原論方法和整體論方法結合起來,從而創立了系統論方法。80年代末至90年代初,他又先后提出“從定性到定量綜合集成方法”以及它的實踐形式“從定性到定量綜合集成研討廳體系”,由此形成一套可以操作的行之有效的方法體系與實踐方式。其實質是以人為主,將人的思維成果、經驗、知識、智慧以及各種情報、資料、信息與計算機系統集成起來,從多方面的定性認識上升到定量認識。
“毫無疑問,構建‘方法論’的第一步,首先要分解出規范流程并制定相應流程的實施、檢測標準。”郜春海喜歡將這個過程,放進一間“廚房”模擬講述,回想起來,多少有些“痛苦”。
“這就好比廚房中負責淘米、洗菜、配菜、炒菜的,原本都是小王。我決定先把‘淘米’獨立出來,于是讓小王寫出‘淘米’的流程。分解熟練工種的‘慢動作’很有些‘強人所難’,就好比突然讓一個人將‘夾一口菜放進嘴里’分解出十步,過程注定痛苦。”
一周后,絞盡腦汁的“淘米”流程交到郜春海手中,任務升級,他接下來要的是每一步的檢測方法與檢測標準。毫無疑問,這比上一環節更讓人抓狂。“那時候,跟我拍桌子的都有。小王覺得我存心找茬,說以后好好干不就行了嗎!我說,不行,不是那么回事兒,是為了你以后可以輕松些。其實所謂‘標準’,大多也是當事人迫于壓力‘拍腦袋’拍出來的,但不要緊,總要邁出從無到有的第一步。”
就這樣,兩周后,流程有了,標準也有了。郜春海找來剛剛畢業的研究生,研讀后照此執行,原來的小王則變成“監工”。效果立竿見影,研究生雖不是熟練工,但依據流程與標準淘出的米,次次質量都一樣。而且在監督的過程中,小王也不斷對自己的總結修改完善。以此類推,“淘米”的流程分離大功告成后,“洗菜”、“配菜”、“炒菜”等流程陸續完善,“方法論”初見雛形。
“對于諸如CBTC這樣的大型復雜系統來說,有了嚴格的流程與標準,我不敢說100%不會出任何問題;但如果沒有這樣的流程與標準,一定要出大問題!”
第二步,構建平臺
單個流程分離并予以規范僅僅是第一步,如果每個流程各自為戰也無法形成切實的“方法論”。如何搭建一個協作平臺,讓每個流程都在平臺上發揮最大效力,是考驗郜春海的下一個課題。
在很多公開場合,他都一直不懈地推廣自己的“廚房”理論。“我并不想強調某項技術的優越性,哪怕是最具里程碑意義的革命性技術,亦不會永遠引領行業需求。因此,與其供養著某一位掌握偏方的‘大廚’,不如先悶頭建好自己的‘廚房’,說不定,‘廚房’建成的那天,精通前期流程的你,自己就可以‘挑大梁’。但現實狀況在于,中國目前最缺的就是‘廚房’。”
負效應顯而易見。好比某老板出國品嘗了一位大廚的手藝,滿心歡心重金請他回國。大廚說,我要500萬,老板想了想,拍出1000萬。但回國整整3年,也沒能炒出當初那盤菜,原因如下。
第一年大廚回國物色廚房地址,準備起灶,買匙買鍋。但起什么樣的灶,買什么樣的匙和鍋,他并不懂行,只得返回國外觀摩,然后照貓畫虎復制,前前后后花掉500萬。
第二年,要開始買菜、洗菜、擇菜、切菜,又花掉250萬。
到了最后一年,用剩下的250萬配齊調料,好不容易把菜端上桌,老板一嘗,不是當初的味道。事實上,此時的大廚已然筋疲力盡,他并非沒有誠意,只是在整個流程中負擔了太多自己不熟悉、不擅長的工作。
“因此我們不要一味想方設法引進大廚,當需求明確時,先在本土建好自己的‘廚房’,規范前期每一環節的流程與標準,然后基于此發掘并培養專業的‘起灶工’與‘洗菜工’,確保他們在嚴格的質量監控體系下各司其職。有了這些基礎,你甚至可以重新思考,究竟還有沒有必要外聘‘大廚’。因為在技術全球化的今天,沒有什么是永遠的秘密,從企業的成本運營角度而言,基于前期的流程積累,完全有可能將一路參與的管理者或核心技術骨干最終訓練為掌勺的‘大廚’。然而,這注定是個漫長的過程,由我‘掌勺’的CBTC‘廚房’,前前后后搭建了七八年時間,但一切付出與投入都是值得的。由此形成的堅實‘方法論’,可以對后續的研發形成實實在在的支撐。”
逐級傳遞的風險防控
除了讓“廚房”精益求精,郜春海的心里始終繃著另一跟弦——打造基于全生命周期的風險控制管理體系,這也是構建“方法論”過程中不可或缺的重要一環。
“這意味著從一開始就得想明白,我們要做一套什么樣的系統,系統中的每一個環節可能存在怎樣的風險?如何防控這些風險?一旦將這些發現的風險控制住,系統也就安全了”
于是,郜春海于2008年亦莊線CBTC示范工程啟動前,將與信號系統相關的設計者、制造者、工程實施者、使用者和管理者等代表召集在一起,根據風險防控體系的“引導詞”,預先將諸如“高了怎么辦”、“斷了怎么辦”、“快了怎么辦”、“慢了怎么辦”等可能發生的一應風險全部羅列出來,并據此進行設計、研發、驗證與實施,通過有效的技術手段與管理手段,將CBTC系統的安全風險概率降至10-8到10-9,達到最高安全等級SIL4。
這是國內大型復雜系統工程中較為罕見的思路。就好比“廚房”在開工之前,“起灶工”、“洗菜工”、“配料工”、“大廚”、“服務員”和“食客”等各個流程環節的關鍵人物坐在一起,共同商討一盤菜上桌的全過程中有可能發生哪些風險,然后制定消除風險的方法。對于某一流程不能依賴技術手段消除的風險,應明確告知下一流程環節部門,并逐級傳遞,如果直至“大廚”炒菜時都無法消除,應當由“服務員”在上菜時,通過口頭提醒等后期“管理手段”進一步規避。這就是為什么,當我們在麥當勞餐廳購買一杯熱飲時,杯子會加裝防燙隔熱的杯托,收銀員還會提示“小心燙”。
郜春海總能想起一個英國人對他說的話,雖然當時聽上去很不舒服,但的確給他敲響了警鐘。英國人說:“中國人缺乏風險意識,有些逐層審批的流程,上一級的檢查簽字,并不基于事情本身,而僅僅基于前一個人。”這的確是無奈的現實,一些后期出現重大事故問題的工程,當追究責任源頭時,會發現,其實只有第一個簽字的人,真正過問了工程本身,而隨后所有的審批流程,均旨在于對下一級簽字的再次確認,并無發揮具體干預智能。
所以CBTC式“廚房”沒有重復上述錯誤。為承接CBTC項目應運而生的“北京交控”科技有限公司,已被郜春海運作為一家包括設計、研發、測試、生產加工、市場和商務在內的,基于全生命周期的風險防控式“廚房”。為符合國際標準,他還特意聘請英國知名咨詢公司,進行工程后期的安全評估與安全認證,并在風險尚未100%可控的前提下,拒絕將任何一部分流程環節出讓外包。“做事有流程,每步流程有標準,做前評估風險,做時有可靠的團隊依托。如此‘四位一體’想讓它出點問題都難。”
方法論是行動前提
作為國際上第四個擁有自主研發CBTC系統的國家,郜春海從來不覺得亦莊線示范工程的順利開通是可以停歇的終點。
“CBTC是當之無愧的優秀隱形駕駛員,提供‘自動駕駛’與‘人工駕駛’兩種可自由切換的模式。前者司機只要按下按鈕,列車即可自動加速運行,并在時速80公里的狀態下,平穩剎車靠站,自動對準車站屏蔽門開門,將誤差控制在25厘米之內;后者則可通過與地面控制中心聯動的自動防護系統,確保40米的安全車距,遇到緊急障礙物時強制減速剎車。但與此同時,全球化的另一大顯著趨勢在于,國際頂尖技術的發展會慢慢同質化、伙伴化,每個成員都肩負著推進技術革新的責任。”于是郜春海經常在思考,CBTC的下一站是哪里?
“基于CBTC系統的優化與延伸,未來各個公交子系統在‘方法論’的牽引下實現‘咬合’后,整個城市就成為一個大系統。對于老百姓而言,可以感受到的切實便利在于,不用再將時間花費在任何候車上,實實在在享受到流暢、優越的搭乘體驗。”郜春海透露,下一步,他將帶領團隊提煉出一位兼具全部乘客特性的“模擬人”,并圍繞其進行下一階段研發。
但在郜春海心中,他更愿意做的一件事情,是利用一切可能的機會傳播自己的“廚房”式方法論。“與生硬的灌輸說教相比,要讓一項制度或一種方法很快深入人心,不如想方設法讓更多人感受到這項制度或這種方法帶來的切實實惠與優越性。”
于是從2011年5月開始,郜春海沿用CBTC系統的研發理念,將“北京交控”的制度、流程實現70%電子化。“目前公司有10多臺平臺服務器,小到開會定一間會議室,大到項目研發、測試,都要放置在配備監控的平臺上完成。2012年,將完成后續30%的平臺建設。”
啟發郜春海如此動作的,是1997年為期3個月的德國西門子公司參觀考察。他驚訝地發現,當該公司任何一個崗位的員工需要立即休假時,臨時接任其工作的“替補隊員”可以直接上手,根本無需花時間研究前期進度或對接方式。10天后,休假員工復職,同樣無需交接,工作繼續。“秘訣在于,基于規范流程的工作成果與工作依據,不‘存儲’在個人的大腦里,而保存在公司整體的平臺上。這是對老板、員工的雙重福利。曾經有一個員工,為了找我簽字休假,前后跑了4趟,如今只要在‘交控’平臺提交一個休假申請,無論我身在何方,都可以第一時間予以在線確認。”
先進的平臺式管理,幫郜春海的工作量成功“減負”,也讓更多享受到其卓越便利性的研發人員,越發投入地完善著“CBTC”式“廚房”。“各自為戰、散兵混打的小系統研發時代已經作古,對于新興的科技人才而言,只有掌握并依靠成熟的方法論體系,才能做出符合世界科技潮流的大型復雜系統。CBTC只是一個開始,從長遠而言,它創建的‘廚房’模式比它本身的運營功能意義重大的多!”