鶴鳴九皋聲聞天

韓建平

2018年4月21日，春日的上海，風(fēng)清海闊，生機盎然。

在2018中國機器人行業(yè)發(fā)展論壇暨第四屆恰佩克獎頒獎典禮上，作為“恰佩克終生成就獎”獲得者、評委會主席，蔡鶴皋為91個獲獎企業(yè)和個人頒獎。

作為中國工業(yè)機器人領(lǐng)域科研、產(chǎn)業(yè)化的奠基者之一，幾十年一路走來，蔡鶴皋親身經(jīng)歷了中國機器人從無到有、從有到優(yōu)的全過程。在不斷探索創(chuàng)新的崎嶇道路上，他留下了一串拓荒者的堅實足跡，為國家工業(yè)機器人研發(fā)和促進(jìn)成果的工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化開創(chuàng)了一片大有作為的新天地。

時至今日，這位85歲高齡的著名科學(xué)家依舊活躍在他所鐘愛的科研領(lǐng)域。

“很抱歉，我必須回到我的祖國”

1934年6月5日，蔡鶴皋出生在偽滿洲國時期的長春。

在日本侵略者的鐵蹄下，當(dāng)時的中國人過著亡國奴的生活。父親的早逝，讓蔡鶴皋一家的生活雪上加霜。“母親一個人拉扯我們七個兄弟姐妹，生活異常拮據(jù)。”直到日本投降，蔡鶴皋才知道“自己是中國人”。

年少時的經(jīng)歷，讓蔡鶴皋倍加珍惜來之不易的幸福生活。1953年，19歲的蔡鶴皋考入哈爾濱工業(yè)大學(xué)機械專業(yè)，1958年畢業(yè)留校后，擔(dān)任機械工程系教師。

1979年，伴隨著改革開放的春風(fēng)，46歲的蔡鶴皋迎來人生的一個重要轉(zhuǎn)折點——通過層層嚴(yán)格選拔，他獲得國家公派赴美國加州大學(xué)伯克利工學(xué)院機械工程系深造的機會。

在美國，蔡鶴皋的研究課題是弧焊機器人及其計算機控制系統(tǒng)。第一次走出國門看世界，對他來說，在那里所接觸到的一切都是那么陌生。“在那之前，我連計算機都沒見過，更別說使用計算機來編程了。于是，我從如何使用計算機鍵盤學(xué)起，逐漸學(xué)到編寫程序指令，然后是操作計算機控制系統(tǒng)……”遙想當(dāng)年，蔡鶴皋很是感慨，我們與發(fā)達(dá)國家的差距實在太大了。

挑戰(zhàn)和困苦沒有把他嚇倒，反倒激起這個東北漢子的拼搏激情和奮進(jìn)動力。

在美國深造期間，蔡鶴皋的勤奮是令人嘆服的——白天實驗室學(xué)生太多，他就晚上去，有時甚至成宿不睡覺，吃住都在實驗室。兩年時間里，蔡鶴皋不僅掌握了所學(xué)領(lǐng)域的全部核心知識，還幫助導(dǎo)師董菲爾德完成了計算機控制機器人的研究項目，發(fā)表了三篇高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文。那時，蔡鶴皋的研究項目就解決了弧焊機器人拐彎軌跡精度的難題，引起國際學(xué)術(shù)界的關(guān)注。

由于扎實的工作作風(fēng)和出色的科研能力，公派留學(xué)結(jié)業(yè)前，導(dǎo)師希望蔡鶴皋能留在美國。面對令人心動的工作報酬、科研條件和生活環(huán)境，他的答復(fù)卻是：“很抱歉，我必須回到我的祖國！”

“搞科研，就是要有一股拼勁兒”

1982年4月，蔡鶴皋懷揣著一個夢想回到哈爾濱工業(yè)大學(xué)。

1983年年初，在當(dāng)時的國家航空航天工業(yè)部的大力支持下，作為“華宇—1型”弧焊機器人的總設(shè)計師，蔡鶴皋成立了一個課題組，開始帶領(lǐng)團(tuán)隊加緊研發(fā)我國第一臺弧焊機器人。

改革開放初期，我國的基礎(chǔ)工業(yè)十分落后，科研所需的許多電子元器件，根本不知道在哪里能夠找到，課題組只能自己摸索制作。同時，課題組的工作條件也非常簡陋，他們的實驗室就是一間狹小而潮濕的地下室。

1985年3月，剛剛過完春節(jié)，課題組就接到通知，要求他們于當(dāng)年6月參加航天部的科技成果展覽。這就意味著原定于年底驗收的項目需要提前七個月完成，而留給蔡鶴皋和課題組的時間已經(jīng)不足三個月。

“搞科研，就是要有一股拼勁兒！”那段時間，蔡鶴皋幾乎兩天才能睡一覺，兩只眼睛熬得整天布滿血絲。他把家里的一張折疊藤椅搬到實驗室的一個角落，課題組成員誰累了困了就躺在上面歇會兒，醒來之后接著干。就這樣，蔡鶴皋帶領(lǐng)團(tuán)隊成員不分晝夜連續(xù)奮戰(zhàn)，終于如期完成了機器人的研發(fā)。

同年6月，這臺機器人在北京軍事博物館展出后，在國內(nèi)外機器人研究領(lǐng)域引起轟動。展覽期間，時任航天工業(yè)部副部長的劉紀(jì)原向蔡鶴皋表示：“今后，我們會支持你研制更多的機器人，希望中國工業(yè)機器人快速發(fā)展起來。”

這次令人難忘的拼搏，無論對蔡鶴皋的團(tuán)隊還是對我國的機器人產(chǎn)業(yè)來說，都具有特殊意義。

1985年，蔡鶴皋的團(tuán)隊研制出我國第一臺弧焊機器人。同年，他晉升為教授。

1986年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機器人研究所成立，蔡鶴皋任研究所副所長、總工程師，并晉升為博士生導(dǎo)師。

也正是在這一年，我國第一次把機器人技術(shù)研究納入國家五年發(fā)展計劃，中央批準(zhǔn)實施高技術(shù)研究發(fā)展計劃（“863”計劃），并于1987年成立“863”計劃智能機器人專家組。蔡鶴皋成為第一批專家組成員。

“一定要為中國人爭氣，替代進(jìn)口機器人”

20世紀(jì)90年代，因為長期依賴進(jìn)口設(shè)備，大慶石化、天津石化、齊魯石化等大型國有石化企業(yè)每年要耗費大量外匯——進(jìn)口一套設(shè)備就需要1000多萬元；引進(jìn)設(shè)備后，負(fù)責(zé)維修的技師或?qū)＜业姆?wù)費每天還需要約1000美元——這比國內(nèi)很多人一兩年的工資還要多。

這錢花得讓蔡鶴皋覺得“心疼”！他決定帶領(lǐng)團(tuán)隊開展自主碼垛機器人的研發(fā)——為天津石化研制機器人包裝碼垛生產(chǎn)線。

當(dāng)時，在該企業(yè)內(nèi)部形成兩派觀點：一派力主用國貨，一派堅持從國外進(jìn)口。因雙方爭執(zhí)不下，最后決定在國內(nèi)外同時訂購設(shè)備，進(jìn)口和國產(chǎn)的兩條生產(chǎn)線同時在生產(chǎn)車間安裝。

“因為設(shè)備要完成稱重、裝袋、縫口、整形、檢測、碼垛等工序，稱重誤差不能超過50g……我們感覺壓力很大。但蔡老師堅定地表示，一定要把這個事情做成！”2013年，蔡鶴皋院士的學(xué)生——西安交通大學(xué)校長、博士生導(dǎo)師王樹國在面對中央電視臺記者采訪時這樣回憶。

在巨大的挑戰(zhàn)面前，蔡鶴皋沒有退縮。從生產(chǎn)線整體設(shè)計到零部件制造，再到設(shè)備制造、調(diào)試，以及包裝運輸、現(xiàn)場調(diào)試，整個過程都十分艱苦。但是，蔡鶴皋帶領(lǐng)團(tuán)隊以“拼命三郎”的精神，終于如期完成了攻關(guān)任務(wù)。

然而，國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)對自主研發(fā)的設(shè)備并不十分信任，只是將這條生產(chǎn)線和那臺碼垛機器人作為備用生產(chǎn)線，給進(jìn)口設(shè)備“做替補”。

“當(dāng)時，蔡老師對我們說：一定要為中國人爭氣，替代進(jìn)口機器人！”蔡鶴皋院士的另一個學(xué)生——哈爾濱博實自動化股份有限公司董事長、總經(jīng)理鄧喜軍在接受中央電視臺記者采訪時，難掩心中的激動。

事實勝于雄辯。投產(chǎn)不久，外國引進(jìn)的生產(chǎn)線“趴窩”了，而國產(chǎn)生產(chǎn)線和碼垛機器人的表現(xiàn)堪稱完美。這套設(shè)備因為穩(wěn)定性強、便于維修等特點，很快贏得企業(yè)的認(rèn)同。這次突破性的成功，更堅定了蔡鶴皋振興民族工業(yè)的想法。從那時開始，他便帶領(lǐng)團(tuán)隊穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步收回被國外機器人生產(chǎn)線占領(lǐng)的國內(nèi)市場。

1997年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機器人研究所成立博實自動化設(shè)備有限責(zé)任公司，為石化、化工、冶金等行業(yè)提供技術(shù)先進(jìn)的包裝碼垛設(shè)備，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。博實公司因此被國家列為“智能機器人主題機器人產(chǎn)業(yè)化基地”。目前，該公司已發(fā)展成為世界上少數(shù)幾家能系統(tǒng)完成自主研發(fā)、成套生產(chǎn)和配套服務(wù)的企業(yè)之一。

“不建立中國自己的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，我死不瞑目”

早在20世紀(jì)90年代初，蔡鶴皋便提出一個大膽而又超前的想法——加速推進(jìn)中國工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化。于是，他將目光聚焦到汽車企業(yè)的自動化生產(chǎn)設(shè)備上。1995年，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化項目被列入國家“863計劃”，蔡鶴皋是項目總負(fù)責(zé)人。

該項目由國家投資，要在五年內(nèi)給選定的“一汽”焊接總裝廠研制出汽車工業(yè)機器人。同時，扶持企業(yè)培育自主制造、生產(chǎn)機器人的能力，幫助其研究投資建廠，批量化生產(chǎn)工業(yè)機器人。

在項目規(guī)劃過程中，廠方要求，科研組必須在1997年7月15日“一汽”廠慶的時候，拿出兩臺機器人。令人心塞的是，企業(yè)個別負(fù)責(zé)人對研制國產(chǎn)機器人毫無信心。在一次項目協(xié)調(diào)會上，有人竟提出：“如果你們做的機器人壞了，你們要負(fù)責(zé)給它搬出去，不然會影響我們工作。”聽到這話，蔡鶴皋和團(tuán)隊成員的心中五味雜陳。在蔡鶴皋看來，這句話透露出的是中國企業(yè)家對中國機器人研發(fā)現(xiàn)狀的輕視與不信任。

巨大的壓力變成了強大的動力。項目啟動后，課題組從生產(chǎn)機器人車間選人做起，從設(shè)計圖紙到零部件研發(fā)，蔡鶴皋都親力親為。當(dāng)時的交通設(shè)施還不發(fā)達(dá)，去一次合作單位要坐幾個小時的火車，而且車次有限。為解決一些實際工作中遇到的問題，項目組需要經(jīng)常在哈爾濱和長春之間往返。

當(dāng)時已年逾花甲的蔡鶴皋和年輕人一樣“沖在一線”，不分白天晚上，堅持和工人在車間一起安裝調(diào)試機器人。1997年7月15日，項目組終于趕制出兩臺機器人，并且成功應(yīng)用于生產(chǎn)車間。合作方信心大振，決定追加投資，大力推進(jìn)項目實施。

就在這一年，蔡鶴皋當(dāng)選為中國工程院院士。

在汽車工業(yè)機器人項目實施的五年里，蔡鶴皋帶領(lǐng)團(tuán)隊為企業(yè)培養(yǎng)出一批技術(shù)人才，使他們具備了自主生產(chǎn)工業(yè)機器人的能力。2000年，項目第一階段任務(wù)結(jié)束，蔡鶴皋帶領(lǐng)團(tuán)隊根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需求，成功研發(fā)出20多臺弧焊機器人、噴漆機器人、搬運機器人。

但是，由于多重因素的影響，“一汽”最終沒能投資建廠生產(chǎn)汽車工業(yè)機器人。蔡鶴皋對此痛心疾首：“如果當(dāng)時建廠，現(xiàn)在它將成為中國第一個，也是最大的工業(yè)機器人廠家。”

當(dāng)年還有一種觀點認(rèn)為：中國自己做機器人，不如買國外的機器人。這讓蔡鶴皋極為憤慨：“中國的工業(yè)機器人市場這么大，必須建立自己的產(chǎn)業(yè)體系。不建立中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，我死不瞑目！”在他看來，中國發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)不僅關(guān)乎國家長遠(yuǎn)發(fā)展，還關(guān)系到民族尊嚴(yán)。

其實，將科技成果成功轉(zhuǎn)化，并非易事。中國每年至少有三萬項科技成果問世、七萬項專利成果誕生，但科技成果的轉(zhuǎn)化率僅為10%，多數(shù)科技成果都會被束之高閣。在這樣的艱辛背景下，蔡鶴皋對于民族工業(yè)以及工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化的追求，卻一刻都沒有停止過。

幾十年來，蔡鶴皋研發(fā)了17個“機器人孩子”。同時，作為我國機器人研究領(lǐng)域的學(xué)科帶頭人，他為國家培養(yǎng)了一批又一批優(yōu)秀人才，引領(lǐng)了中國工業(yè)機器人民族化、產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前在中國，以哈爾濱工業(yè)大學(xué)為科研依托的機器人企業(yè)已經(jīng)超過40家。

也正是在以蔡鶴皋為代表的中國科學(xué)家的不懈努力下，中國在機器人科研、工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化等領(lǐng)域開疆辟土，有了一片國際領(lǐng)先、產(chǎn)權(quán)自主的新天地。

《詩經(jīng)》曾云：“鶴鳴九皋，聲聞于天。”在國際機器人研究領(lǐng)域有極高學(xué)術(shù)地位和社會影響的蔡鶴皋，發(fā)出的是無愧于民族、無愧于時代的中國好聲音。