读而思
高凤林，1980年9月到航空航天工业部（原第七机械工业部）第一研究院211厂14车间当工人，成为一名特种熔融焊接工。他曾焊接长三甲系列运载火箭、长征五号运载火箭的第一颗“心脏”（氢氧发动机喷管）。2005年，成立高凤林班组并任组长。2012年起，任航天一院首席技能专家。荣获全国劳动模范等，获选2018年“大国工匠年度人物”。
孟醒 本刊副总编
本文发表于《中国工业和信息化》杂志2022年7月刊总第47期
高凤林做到了什么？
40多年来，高凤林一直奋战在航天制造一线。他焊接过160多枚长征系列运载火箭发动机，占总数的一半以上。
未来，中国空间站需要更大推力的火箭发动机，焊接难度也会随之增大。高凤林和他的战友们正全力以赴迎接更大的挑战。
1978年正值改革开放初期，高凤林成为一名七机部第一研究院211厂技工学校焊接专业学生。1980年从厂校进入工厂，至今他都是211厂14车间工人。只是，职称有了不同的变化，1991年10月被评为技师、1997年9月被评为高级技师、2000年12月被聘为航天特级技师，2005年担任以他名字命名的高凤林班组组长，因为他已是全国劳模。2012年被聘为第一研究院首席技能专家，2018年兼任中华全国总工会副主席，仍然干着焊接的活儿。
同样是焊接，但火箭焊接毕竟不同于水管、煤气管焊接，因为精度与耐受力完全不同。一点点误差，细微的漏点都会造成火箭试车失败，损失不可估量。以长二捆运载火箭振动试验塔为例，其中支撑火箭振动大梁的焊接必须是一级焊缝。所谓一级焊缝，标准自然高于二级焊缝。二级焊缝的超声波探伤范围只需要抽检焊缝长度的20%，一级焊缝就要100%进行超声波探伤；在外观上，除二级焊缝要求的不允许存在表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷，还不能有咬边、未焊满和根部收缩等缺陷；所允许的缺陷尺寸，线性显示和圆形显示一级均为0mm，二级则在不大于 1.6mm与3.2mm之间。
为高质量焊接火箭试验塔振动大梁，高凤林在多次试验之后，确定了多层快速连续堆焊加机械导热等一系列保证工艺性能的工艺方法。截至目前，在载人航天工程升级测试中振动大梁焊接质量依然良好，承力已从360吨提高到420吨。
塔架是焊接牢靠的问题，随着长征系列火箭的不断升级，燃料也由固体升级为液体，焊接技术必须随之升级。长三系列采用的都是新型大推力氢氧发动机，新技术新材料直接增加了焊接难度，尤其是在发动机喷管的大、小端焊接中，材料结构复杂不说，材质的厚薄有时相差千倍，高凤林经过反复分析比对，最终确定以高强脉冲焊，辅以打眼补焊的工艺措施，但焊接完成的第一台大喷管X光检测则显示，焊缝有200多处裂纹。高凤林分析了材料的性能、大喷管结构特点等，认为是假裂纹。经过剖切试验，在200倍显微镜下显示他的判断是正确的。被判死刑的首台大喷管发动机起死回生，保证了长征系列研制的后续进度，火箭运载能力也得以进一步提升。
在某特种车的研制中，高凤林攻克了一系列部件组件生产工艺难关，保证了国防急需。某型号发动机试车多次失败，头部生产试验中断，生产无法继续进行，高凤林以气保护双面成型和局部自由收缩焊接等措施解决了这个难题。
某型号发动机隔板焊接后易出现裂缝、堵塞等缺陷，返修率有时高达100%。针对这种情况，高凤林改进工艺措施，焊出的产品X光透视合格率为100%。某型号引射筒焊接难题，在高凤林的处理下，不仅工艺试件100%合格，生产出的产品也全部100%合格，大幅度提高了生产效率和产品质量，保证了近一亿产值的产品按时交付。
在国家“863” 攻关项目50吨大氢氧发动机系统研制中，高凤林在多种高低温合金混合焊接接头结构中，结合运用气动元件b值、s值计算，解决了久攻不下的难题，为某型号任务国家立项奠定了基础。以上事例，只不过是高凤林改进工艺措施，创造新工艺方法的一部分。
两个极限记录是如何诞生的？
我们说创新，总盯着理论以及高技术突破。实际上，焊接作为基础技术，在高凤林这里一直在不断创新，新工艺、新材料与新结构最终要通过焊接组合成为新产品，高质量焊接要达到工艺完美、材料尽用、工艺精巧，并能提高工效，节约原材料，有着巨大的经济价值。
因此，从这个角度，焊接技术也存在诸多空白，填补空白就是创新，在钛合金自行车、大型真空炉、超薄大型波纹管等多个领域，高凤林都填补了焊接技术空白！如钛合金自行车架的焊接，采用什么材料与工艺没人知道，怎么办？办法只有一个那就是做试验。当然不仅仅是焊接材料试验，而且要做焊接产品试验。高凤林焊接的样车，振动实验达20多万次，远超振动2万次的设计要求。
长期以来，大推力火箭模盒及大型超薄波纹管的焊接一直是美国人的专利，制造难点就在焊接技术不过关，正因为高凤林的努力，使我国在这项制造技术上进步到国际先进水平。正因此，有16个国家和地区参与的反物质探测器项目，因为低温超导磁铁的制造难题陷入困境时，主持该项目的丁肇中想到了高凤林。到现场调研后，高凤林发现了症结所在，提出了独特设计方案，并获得美国国家航空航天局（NASA）和国际联盟的认可。此前，国际和国内两批技术专家所提出的方案，都被NASA主导的国际联盟否决。此后，高凤林被NASA委以特派专家，现场督导实施。
2014年底，他携3项成果参加德国纽伦堡国际发明展，3个项目全部获得金奖。这直接导致一些企业的挖角行为，并承诺给予百万年薪和高标准住房，高凤林一笑置之。2019年，他承担了为“长征五号”火箭发动机焊接喷管的任务。一台发动机上布有数百根毫米级管线，管壁的厚度仅有0.33毫米，焊点的宽度只有0.16毫米。焊缝细到头发丝，而其长度足有1600米，相当于4个标准足球场的周长。对于普通人来说，不要说将它们焊接在一起，即使是面对这些长短不一的细丝，恐怕都难以平复心情。对于高凤林来说，紧盯着微小焊缝的眼睛，都不能眨一下，否则产品尽毁。他是怎么做到的？他自己曾说，“如果这道工序需要十分钟不眨眼，那就能十分钟不眨眼。”要知道，据生理学的说法，人类正常的眨眼频率，是每分钟大约15次。要做到十分钟不眨眼这种超越生理极限的现象级行为，非进行超常训练不可。我们常常说，你能不能好好吃饭了？这是说孩子淘气。但高凤林在吃饭时，把筷子当焊丝练习送丝，拿盛满水的杯子训练焊枪的稳定性，所谓的“不疯魔不成活”就是指的这种状态吧？10分钟不眨眼当然也是一分一秒练出来的。
另一个极端是，两种金属的超薄焊接允许的时间误差不能超过0.1秒，他就控制在0.01秒。对此，笔者只有惊奇，如果是时间计算机器，如原子钟能做到这一点，就是稀松平常，但如果是人力所为，就不能不说是奇迹。看过魔术的人会觉得其神奇，除了利用人的视觉障碍，以及借助出人意料的机关之外，很大程度上是魔术师的手法快过你的注意力。实际上，0.01秒完成焊接，应该是人类的极限。我们应该有这样的生活经验，手指弹开可能烫伤你的物体表面，大概是0.01秒。那是我们出于避害的本能反映，但在这么短的时间内，完成焊缝平整、焊漏到位、薄厚合适，非训练有素、炉火纯青者才可完成。这样的人诚可称为大国工匠。
工匠精神是什么？
大国工匠的特殊技能靠手艺，而在手艺背后支撑着的是工匠精神。
高凤林心中的工匠精神
对于工匠精神是什么？高凤林有着自己的看法。
在他看来，今天的工匠精神，不能拿古代的，或者从思想行为上给它分割开来，这边是质量的，那边是创新的等。对工匠精神应该有整体把握，用现代的眼光去诠释。至于美国如何认识，德国如何认识，日本又如何认识，总体上中国工匠精神的内涵不能低于这个层面。
这可以从三个层面来理解。第一个是思想层面，工匠精神就是爱岗敬业、无私奉献。因为你要做事之前，如果先想到价值，事情肯定做不好。第二是行为层面，也可以说是国家目标导向层面。我们做事要有目标，可以归结为行为层面或者目标导向层面。那就是持续专注、开拓创新。第三个是结果层面，精益求精，追求极致。以最大的能力投入到产品制造过程中。在这个过程中，做到全国极致，就是全国名牌；做到世界极致，就是世界名牌。
工匠精神不能滥用，因为你的水平是企业级别的，你就是企业工匠；你的水平是行业级别的，你可以称之为行业工匠；你的水平是地区级别的，你就是一个地区的工匠；如果你是国家级别的，甚至在国际上已经做到了第一位，才能称为大国工匠。
说到底，工匠精神的落脚点，还是在如何践行。
践行工匠精神，就是要践行持续专注、开拓创新的行动要义。专注就是内心笃定而着眼于细节的耐心、执着、坚持的精神，这是一切“工匠”所必须具备的精神特质。创新，是在专注的基础上，追求突破、追求革新，这也是新时代工匠精神的内涵。在现代工业条件下，制造对技艺提出了更高的要求，一般性劳动将逐步由机器取代，人类劳动将向更具创造性、复杂性的方向发展。技能是立业之本，践行工匠精神就是要敢干，不是盲干，要用诚实的劳动创造美好的未来；要以归零的心态，长期向最高目标进取，不断创新创造，不断学习与实践。这样才能跟上时代的步伐，推动产品的升级换代，以满足人民日益增长的美好生活需要。
践行工匠精神，就是要探寻精益求精、追求极致的理想目标。一个人之所以能够成为工匠，源于对产品品质的不懈追求。认真是素质是准则，品质是过程是追求，正因为他们对每件产品、每道工序都做到了凝神聚力、精益求精、追求极致，才能实现产品品质从99%到99.99%的提升。
践行工匠精神，就是要打造推陈出新、薪火相传的团队文化。新时代的生产方式更加自动化、智能化，不再依赖于个人的单打独斗，而是考验团队协作。因此，新时代更要建设好团队，发挥榜样的团结带动作用，做好技艺的传承、精神的传承，发挥大家的力量，提升每个国民的素质，夯实建设制造强国的基础。
在新时代弘扬工匠精神，具有多重意义。
其一，弘扬工匠精神是推动人类进步的重要力量。人类就是一个大的工匠群体，从古至今的活动内容可以概括为两个重要方向，一个是改造“大自然”，一个是通过科技的进步，提升人类的生活水平。这一切都需要在科技快速迭代的推动下，通过高质量地控制和把握过程，才能高水平地实现目标。而工匠精神是助推科技创新能力和高品质制造提升的重要动力。
其二，弘扬工匠精神是实现制造业转型升级的重要基础。我国是世界制造业第一大国，在世界500多种主要工业产品中，我国220多种工业产品的产量位居世界第一。但总体而言，我国制造业大而不强，打造更多世界名牌产品，实现制造业转型升级迫在眉睫。
其三，弘扬工匠精神是培养尊崇劳动、积极奉献的社会风尚的具体实践。一个国家、一个民族的发展，离不开各行各业劳动者的共同推动。劳动者素质对一个国家、一个民族发展至关重要。技术工人队伍是支撑中国制造、中国创造的重要基础，对推动经济高质量发展具有重要作用。
虽然是名技术工人，但对于理论知识，他也不愿放弃。离开学校8年后，他又重新走入校园，开始长达4年艰苦的业余学习——白天工作，晚上看书学习到三四点，由于过度紧张和劳累，他的头发一把把往下掉，但这丝毫没阻碍他完成从本科到研究生的学习。
工匠精神的时代变奏
中国古代工匠多是从经验入手，即使到现代，机械手段已经普及，传统心口相传的工匠精神仍然停留在经验思维的层面。到了如今的数字时代，在高凤林身上，除了工匠精神中的传统优秀品质，如敬业、精益与专注等，还体现出新的品质，如试验、创新与变革等。
即使是以前没有接触过的焊接件，他也不会说干不了。而是先从理论层面认清机理，如材料特性；在技术层面把握关键，如焊接方式。通常，他会先去图书馆或者专业技术网站，搜寻国内外相关资料。然后进行试验，做上百次试验是常事，找到别人不成功的原因何在，有针对性地从环境、温度、操作控制等方面一点点改进，最后确定最合理的焊接方案。这是一种累进的工程思维，本质上是数学思维，即计算与逻辑。如从不确定性中找到确定性、用动态的眼光看问题、公理体系、数字的方向性，以及全局最优和达成共赢等思维方式。
这种思维也体现在他的学习过程，就是要强化数学思维。他1980年从技校进厂，1988年重返校园，4年时间内，边工作边学习，从实践到理论，再将理论应用到实践，在技术比赛中取得实操第一、理论第二的成绩。思维能力的提升，促使他又完成了研究生课程。
“不仅会干，还要能写出来指导别人干”，这是高凤林自己的说法。他是工匠与专家的一体，也是深厚的理论与精湛的技艺的完美结合。例子就是，他在火箭发动机喷管焊接中，提出了“反变形补偿法。先后培育出5名全国技术能手和1名中央企业技术能手，还主编了首部型号发动机焊接技术操作手册等。
他评价自己，入行时是技校水平，后来是研究生水平。在他看来，现代工匠特别是被称为大国工匠者，一定对事物的形态、特点和先进性有更好的注解和诠释。现代工匠与传统工匠的最大不同，是在思维的变化，不仅仅是经验思维，而且上升到了数学思维。
爱因斯坦在其私人日记中，记载了他1922年游历中国的感受，认为中国人缺少逻辑思考能力，没有数学天赋。爱因斯坦的这种看法当然有偏颇之处，但却值得深长思之。
我们虽然与世界同步进入了数字经济时代，但很大程度上，我们的思维仍然停留在人力时代，仍然是经验思维。实际上，早在人类进入机器时代，数学思维已经成为底层思维。近代的落后，不能完全指向经验主义，但很大程度上要归结为缺乏数学思维。高凤林的成功，可以说是“经验观察+实验测量+数学计算”的成功。飞机、汽车、手机、电脑、卫星等所有机器都是数学计算的产物。电脑芯片，以及现在爆火的元宇宙，则是高精计算的产物，背后都符合高深的数学原理。这也是中国制造在一些领域暂时落后于欧美的根本原因。或者说，人家数学思维的时间维度比我们长，由此积累的相关成果比我们深厚得多。比如，被称为制造业母机的机床技术，由简单的镗钻刨铣技术，历经数学思维的迭代，早已摆脱了简单的数字计算，而跃升到数据运算。
西方从中国学习了建筑技术、织造工艺、陶瓷制作等，因为数学思维而产生新的内容与形式。古老的工匠技术再也寻找不回来，也是因为它是经验的东西，无法追摹。那么，经过精确的计算、测量，是可以复原的，但其中的精神与文化积淀则不可复原。
从另一个方面，飞机被认为是安全的，是因为经过诸般复杂的数学计算。明代的万户，曾用几十根*药火**箭靶把自己送上天去，没有成功，别人更不敢坐他的“火箭”，原因就是缺乏数学计算。
工匠精神源自传统的工匠，又被数学思维激发出新的精神活力。
（来源：中国工业和信息化）