这是我们称为“制造大师”的文章系列的第三篇年度文章。在这些文章中，我们向制造技术领域的一位杰出人物致敬，并希望通过这样做来提醒读者，在制造领域取得巨大成就的职业仍然是可能的。
M.尤金商人M. Eugene Merchant 于 1936 年在辛辛那提铣床公司（后来的辛辛那提米拉克龙）开始了他的职业生涯，在那里他开始分析切削刀具和切屑之间的摩擦性质。这位年轻的工程师最终开发了一个金属切削过程的数学模型，该模型至今仍在教授和使用。
从那里开始，Merchant 继续帮助将计算机的全部功能用于制造业。 40 多年前，他设想了计算机集成制造系统，并发表了概述他影响 d 的愿景的论文CAD、CAM 和当今整个制造组织使用的其他软件的开发。 Merchant 还强调了消除批量生产中浪费的必要性，并帮助介绍了精益制造的关键概念。
"Gene" 佛蒙特大学的商人，大约 1936 年，以及同一时期大学金属切削实验室的照片。根据年鉴，Merchant 是“一位安静、尽职尽责的工程师......[他的] 嘈杂的一面在于他的 T 型车，每天早上它都会从 Essex Junction 疯狂行驶。” （照片由佛蒙特大学提供）作为入选芝加哥科学与工业博物馆自动化名人堂的 25 人之一，Merchant 于 1983 年从 Milacron 退休，享年 70 岁。他在课程中获得了多项荣誉跨越六年的职业生涯。他是前总统制造工程师协会 (SME) 的成员以及 SME 和美国机械工程师协会 (ASME) 的荣誉会员。这些组织每年都会向负责提高制造业生产力和效率的个人颁发联合赞助的 M. Eugene Merchant 奖。
Merchant 是美国国家工程院院士，曾担任国际学会主席用于生产工程研究 (CIRP)。他曾获得多个工程学会和学术机构的奖项。现年 91 岁的他仍然在位于辛辛那提的制造咨询公司 TechSolve 担任高级顾问。该组织的技术开发中心以他的名字命名，TechSolve 最近出版了 Merchant 的书《20 世纪美国机械加工和研磨研究的解释性评论》（参见 TechSolve 网站 ）。他还活跃于中小企业，担任提案审查委员会主席协会教育基金会的成员，并作为其董事会的名誉成员。
在接受 Manufacturing Engineering 的一次内容广泛的独家采访中，Merchant 最近讨论了他的生活、他的工作以及他对未来的愿景制造和工程教育。
制造工程：您是如何涉足工程领域的？您年轻时对机械事物感兴趣吗？
M. Eugene Merchant：虽然我父亲是一名部长，但他对机械非常感兴趣，尤其是汽车。他拥有我们马萨诸塞州布兰福德小镇最早的汽车之一——首先是 Metz，然后是 T 型福特。他自己修车，即使我只有几岁，他也会让我帮忙。我对机械的东西着迷了。
当我上高中并会开车时，我有了自己的 T 型车。那时我父亲是英国堡垒的一名陆军牧师。 Ethan Allen，佛蒙特州，我在 Essex Junction 上高中，然后到佛蒙特大学。我在 Essex Junction 有一个好朋友，我们的爱好是把不能正常使用的旧车拆开再重建。我们有一个美好的时光。当我第一次上大学时，我报了电气工程专业，因为我也对此很着迷。但我很快就做出了不同的决定，并在第一年转向机械工程。
我：你是如何对金属切削产生兴趣的？
商人：嗯，那时候机械工程包括在内实践店课程。你在商店里出去并运行机床。我喜欢开车床，加工金属。这是一个令人着迷的过程。
然后，我有幸获得了辛辛那提大学的研究生奖学金，该奖学金由辛辛那提米拉克龙 [当时的辛辛那提铣床公司] 赞助。这是一个为期四年的合作项目。你会在公司的研究实验室工作六个月，在学校连续工作六个月进行您的研究，但也要参加课程作业。就这样，我获得了理学博士学位。大学的学位。
该项目是赫尔曼施耐德的想法，他当时是加州大学的工程学院院长。当时的想法是让工程专业的毕业生接受高等科学教育——高等热力学和力学、量子力学等。
这种经历打开了一个全新的世界。您确实将工程学视为整个科学领域的应用焦点。它让我对工业界和学术界的工程和科学有了更广阔的视野。
我：您能告诉我们的读者一些导致您的金属切削理论模型发展的事件吗？
商人：当我加入“The Mill”时，研究部门由一名 m 领导一个名叫汉斯·恩斯特的人。他非常好奇——可以说是机械加工领域的探索者。他正在研究低速切削金属的加工过程中的切屑形成，然后通过显微镜直接观察该过程。
当我加入小组时，Hans 自然而然地选择了一个金属切削项目让我从事。他对切屑和工具之间的摩擦很感兴趣。当切屑在工具面上移动时，它要么粘住并形成积屑瘤，要么断裂，要么顺畅移动。他已经对这三种类型的切屑形成进行了分类，并且他推测切屑的形成一定在很大程度上受到切屑和刀具之间摩擦力的影响。
他要我研究切屑的基本原理切屑形成过程中的摩擦过程。由于材料倾向于焊接到工具面上并形成积屑瘤，Hans 猜测切屑与工具面之间的摩擦力一定非常高。但是没有办法知道有多少摩擦。因此，我的论文是研究化学清洁的金属表面之间的摩擦，并且我开发了一种理论来解释这些表面之间摩擦的性质。这产生了边界润滑表面或至今仍在使用的非常干净、干燥的表面的摩擦力学基本方程。
这项研究使我开始思考整个切屑形成过程的力学.如果我能弄清楚摩擦的机理，我是否可以将力学应用于整个切屑形成过程？发生了什么事？涉及的力量有哪些？摩擦力大小？在切割过程中如何计算？
我发现将力学科学应用到切屑形成过程中得到的方程式可以计算加工力和其他变量来自第一原则的 iables。这为开发金属切削工艺工程的科学基础迈出了第一步。
这些方程式打破了坚冰，向科学开放了制造领域，并向所有人证明了您可以应用科学到工厂里发生的事情。人们开始审视他们的工艺并提出问题：这些工艺是否适用于各种科学——力学、热力学和其他分支的应用？
我：所以你建立了对金属切削的定性理解Hans Ernst 开发的过程，并将其带到定量领域？
Merchant：没错。他有经验性的理解。
ME：按照同样的思路，您在美国的机械加工研究历史描述了一个经验阶段和一个理论阶段。我们现在在哪里？
商家：我们当然会继续发展制造科学。但是计算机技术对tha的影响t是一个怎么强调都不过分的因素。与旧的“锤子和钳子”方式相比，它可以让您更容易地引入科学。所以真正的革命始于大约 50 年前计算机技术的引入。
ME：根据你的书，那是大约那个时候，理论知识与过去的理论知识之间存在相当大的差距。开发的内容以及在车间应用的内容。哪些因素有助于推动这些知识从理论走向实践？
商人：加工航空航天材料的要求确实推动了大量理论知识进入车间。 MetCut Research Associates，我在那里担任了大约五年的研究工程师，后来成为 TechSolve 当今加工解决方案计划的源头，他们认识到了这一挑战，并在空军的资助下承诺改变这种情况。
他们真的做到了。他们的机械加工性研究相当甚至比主要关注车削的弗雷德里克·泰勒的研究还要大。
我：说到弗雷德里克·泰勒，根据你的书，他觉得他对金属切削科学的贡献被对车削的关注所掩盖他的管理理论——比如劳动分工的概念。您希望因什么而被人们记住？
商人：认识到计算机技术的潜力，并认识到它是一种系统工具，必须将制造作为一个系统来处理和操作。真正做到这一点并集成系统的唯一方法是使用计算机技术。因此，我相信这开启了整个运动，起初缓慢，但随后不断获得动力，真正将计算机的功能用作系统工具来集成、操作和优化制造。毕竟我当时就说过，制造是一个系统，应该作为一个系统来运作。所以我开始工作了
ME：大约 40 年前，您开始谈论计算机集成制造 (CIM) 的概念？
Merchant：是的。我撰写并发表了几篇描述这个概念的论文。这是最主要的事情，让人们对基于该概念开发所需的软件感兴趣。因此，我们的想法是澄清 CIM 的概念，并确保了解各种可能性，以便人们可以开发有意义的软件。我没有直接参与软件开发，但我鼓励它。这是开发适用于工业的实用 CIM（CAD、CAM 和所有其他软件）的唯一方法。
对我来说，重要的是要确保一切都保持集成，以便 CAD 、CAM 和其他类型的软件并不是作为独立的技术开发的。它们必须是集成技术才能让 CIM 发挥作用。这是一场艰苦的斗争，让人们接受这一点，因为他们有兴趣专注于只是一个区域或另一个。但我想这只是人性。
ME：CIM 领域有哪些进展？
Merchant：现在正在取得的进展可以描述为导致整个系统能够作为一个完整的系统运行。这是一个系统，其中每个实体——机器、软件、人，制造企业中涉及的所有实体——都可以与系统中的每个其他实体完全通信和合作，无论是机器、人、软件，还是无论如何。
这个概念要求系统中的实体放弃部分自主权，并成为使系统以优化方式运行的合作伙伴。要拥有真正的全球制造能力，必须做的一件大事是开发一种系统和技术，使全球制造企业任何部分的任何人都能与任何其他人充分沟通、协作和合作。在系统中，在世界任何地方，就像他们面对面地在同一个房间里一样。
逐渐地，这样做的技术正在出现，但它仍然需要大量改进。关键是继续开发虚拟现实软件。它具有如此巨大的潜力，因此有必要在全球范围内推广整体制造的概念。当这项技术最终发展到可以使全球企业中同一地点的个人感觉他们与远方的其他人在同一个房间时，我们将充分发挥整体制造的潜力。
ME：帮助我们的读者更好地理解整体制造的概念。例如，一个由卧式加工中心组成的单元系统取代了用于加工发动机缸体的传输线，是一个整体系统的例子吗？
商家：不，本身不是，但它可以被制成通过启用其所有硬件和软件项目以及与其交互以与该系统中的任何其他实体进行充分沟通和协作的所有人员。
ME：但我们需要将这一概念扩展和扩展到制造企业整体？
商家：是的。特别是，能够将人类整合到该系统中。这是困难的部分，并为他们提供与系统中所有其他人全面协作所需的激励、能力和工具。
ME：将人类集成到一个完整的系统不仅是将采取硬件和软件工具，但教育。我们在培养和教育人们以适应这种系统方面做得如何？
商家：SME 的教育基金会向学院和大学提供资助，用于开发与制造相关的工程教育的独特项目，因此，我们当然有兴趣定义制造业对工程学术课程毕业生的要求是什么。我们希望鼓励和奖励那些能够提供真正符合制造业需求能力的毕业生的课程。我主持评估提案的委员会，这是主要标准：拟议的课程计划和支持项目是否会对真正符合制造业需求和未来需求的毕业生的发展做出重大贡献？
因此，我们就目前从工程项目中获得的毕业生缺乏哪些能力征求行业反馈。在此基础上，我们定义了必须填补的能力差距是什么——对于制造公司来说，他们在新工程师中看不到的最重要的能力是什么？所以我们制定了一份当前能力清单y 差距，如果被评估的项目没有针对至少一个差距，我们不会资助它。
ME：行业正在寻找工程专业毕业生缺乏的哪些能力?
商家：目前的榜单加起来大概有十几个，每两三年就会更新一次，以适应行业不断变化的需求。在目前的列表中，排名靠前的是一般商业知识和技能、项目管理、书面沟通技巧和供应链管理知识。
ME：我们已经讨论了大学级别的制造和工程教育.您如何看待较低层次的制造业在中小学教育中的地位？
Merchant：关于制造业和制造业工作的性质，人们持有许多非常错误的观点。这些反映了一种过时的行业观点——希望这种观点很快就会永远消失。
当前的 re结果是学生对进入工程领域的兴趣不如对其他职业的兴趣。因此，我们在这个国家没有培养出足够的任何类型的工程师来满足未来的工业需求。所以我们当然要引进工程师。拥有多元化的技术劳动力很好，但我们不能依赖于此作为继续我们在世界制造领域的领导地位的方式。
而且，如果你看看工程师在所有不同领域的就业情况在各种行业中，50% 的工程师受雇于制造业。那么，如果你看看能产生真正有形财富的行业，只有四种：农业、采矿业、建筑业和制造业。而这四个行业90%的工程师都在制造业。然而，很少有学生真正着手学习制造工程。因此，工程课程应该高度以制造为导向，因为一个人很有可能拥有工程学位的毕业生将在制造业工作。
这是我认为中小企业和整个制造业面临的巨大挑战——让工程师意识到，如果他们拥有真正的对制造业的了解和背景。因此，工程课程确实应该以制造为导向。
ME：回到整体制造的概念，以及系统中所有实体能够与所有其他实体充分协作和合作的概念：这个概念如何融入管理方面，例如精益制造？
商家：Holonics 几乎自动帮助企业转向精益制造，因为它确实使系统中的人类实体能够进行沟通并与系统中的所有其他实体协作。例如，车间里的一个人可以接受培训，以准确了解存在什么样的瓶颈，有哪些事情阻碍了生产流程，然后可以与系统中的其他实体充分沟通和合作，以确定消除这些瓶颈或积压的计划。
ME：您想告诉我们的读者什么关于您的生活、您的职业、金属切削和一般制造业？
Merchant：我非常喜欢从尽可能多的不同角度看待制造业领域事物的整个想法。这是一个产生创意的问题，这些创意可以引导人们朝着制造的新方向发展。我没有进去，实际上做了很多这样的事情——例如，我没有开发 CIM 软件。我主要只是提出了一些想法和一些思维方式，人们可以采用这些想法和思维方式来开发任何必要的工具和软件。我在米拉克龙晚年负责研究的副总裁迪克·梅辛格 (Dick Messinger) 曾称我为“制造哲学家”。也许他是对的。
它&rsquo；从我在佛蒙特大学机械车间的车床上切割出第一块芯片的那一天起，我一直很开心。我玩得很开心。这就是我仍然在这里工作的原因 - 因为它非常有趣。
本文首次发表于 2004 年 7 月版的《制造工程》杂志。
