设备调试：看不见的价值，工业里的艺术

        我们最初选择工业设备行业，都是因为这个行业里的判断标准相对清晰明确，简单可重复，适合我们年轻时单纯、自以为聪明且快乐的认识。领导布置一项作业，是否完成、以及完成程度的标准都很明确，虽然具体表现如同花草的千姿百态，但行业内共同的认识非常清楚。比如说，设备系统电路不通无法工作，经过调试可以正常工作了之类。

        随着年龄、经验的增长，知识类别的扩充和理解深度的增加，开始可以处理一些系统化的大项目了，这时候一些之前不太重要环节的重要性开始浮上水面，越来越凸显出价值和有意思的地方，就是我们所说的“调试”。

        对于简单的系统或者过程，其输出和输入显得线性化，一加一就是等于二，如果是其他任何数字都是错的。但是对于过于复杂的系统，即使输出和输入之间还保持着线性的设计安排，由于中间的各种缓冲、响应迟滞、阻尼、摩擦损耗、增益补充、解算预分段阈值设置等为了简单可靠控制所作的设计，很可能输入一加一，结果是1.9到2.1都算是合适的、很乐意接受的结果。对于这样的系统，我们经常会用到的一个汉语词就是：“调试”。经过这个调试过程，才可以保证系统在正常的设计工况下工作。

        由于汉语因字生词，字是最简单的词以及常用字有三千多个这种结构，和西语大不相同，我们所说的调试，对应于西洋对应工业中的含义，其实有三种。第一种是验证和检查寻找小错漏，类似于软件开发中的Debug。

        根据层级不同，既可以是单独功能的设备检查其内部；也可以是多个设备组成成套设备的联机联调。主要是通过分层法，保证每个独立功能实现时，其下一级的支持性功能都良好支持，没有逻辑错漏或者意外工况组合下的矛盾性操作，以及下一层级的超限制值工况运行。比如不能在工作中某种情况下给出某个反应室、釜同时输入“加热”、“冷却”操作指令，让其配套加热和冷却单元都工作起来，然后发现工作无效再由控制系统给两个单元都发出调高功率的指令。这种过程多用于研发阶段，对于重复多套生产的系统，一般到了客户处就接触不到了。但是，对于定制化系统或者产量本来就很少的项目型工程，就没有必要把研发和量产区分开来——反正也不会有重复的量，熟悉这一部分的工作的流程和各个子系统的工作范围，对于后续的调试就会很有帮助。我们把这个叫做测试性调试。

        第二种调试，指的是试产试验性测试。对于复杂系统，其在研发设计逻辑、子系统生产、组装调试阶段没有问题，代表着其功能具备满足设计工况下工作的能力。但是由于没有加上实际负载来模拟生产运行，而且生产环境和设计环境毕竟不同，所以在设备生产公司拆解、运输到真实使用方地点后，再次组装后，还需要再做一次调试。毕竟，即使设计时参考的电压为220伏或380伏再加上一定的额定偏差，计算时也做了极限值解算但一定会按这个设计标准作为中间值做系统匹配；而到了生产环境，加上负载后，这些匹配很可能在某个局部或者某个局部时段超出设计标准。此时，到底是在容错范围内还是之外，到底当初设计是被动平衡还是主动平衡，都会带来不一样的影响。于是，分别加上最大、最小负载连续运行一个必要的周期，测试其运行状况以及各个工况之间的切换响应等，就变得很必要。类似于买车，在汽车厂生产线看起来每个都是一样的，且符合标准的，甚至不同品牌型号之间的参数是一致的。但到了店里去挑选购买时，每个之间其实有一些小差异就已经是客户关注的了，那么加上油跑跑加速、刹车、急转弯等等就很有必要了。我们把这个叫做验证性调试。

         第三种调试，是最有意思的，看起来技术含量不高甚至必要性都不强。因为验证性都过了，那肯定是能正常使用的了，还有什么必要呢？其实不然：因为我们提到，在设计阶段，很多子系统就已经使用了很多控制手段。这些控制手段的信号读取、判定和反馈等环节只是为了保证子系统的工作，对于整个更上一层级的系统来看，其中相互反向的控制反馈是一定会有的，为了保证功能和性能也是必要的。但是，对于可靠性、协调性优化和整体运行寿命、效率、单位功耗等指标就未必都是必要的了。举个例子，我们骑的自行车，如果前面的把手横向和前轮前进方向不垂直，有些歪斜，在我们自己协调两个手臂伸出距离的情况下，其实也是可以骑的，只是转弯时给两边手臂留下的前后调整余量不一致，和骑行时两个手臂伸出距离不一致。这个和最佳伸出距离、角度没有关系，可以通过设计时两边把手同步向前或向后、或者两边都各增加一个把手来实现（只用来举例说明逻辑关系）。

        另外一个例子是子系统中摩擦损耗的调整设计，一般设计目标是为了保证补偿后可靠工作而非最佳摩擦力位置补偿，子系统如果是位置可调类型的，一般会设计成一个范围段可靠工作，这个范围内某个特定位置是适配母系统的最佳位置。或者是泵阀的最佳开启角度、工作流量等；甚至是大型系统的散热对于热源的分布安置位置及与主动散热的匹配；甚至最佳效率状态和最安全状态、最优控制状态之间也不重合，根据不同策略可以调试出匹配不同时期的设备整体状态——这就是“技近乎艺”的境界，确保用最好的原材料做出最好的一盘菜，或者很好的几种不同的菜。我们把这个叫做适应性调试。

        艺无止境，工业里的艺术并不是做更复杂的系统才能显露本事。只是调试这个环节，我们就可以不断突破自己的理解水平，追求完美的艺术，在普通人看不到的地方，创造非凡的价值。

这次就说到这里，希望对你有价值…