2019年5月20日,我受邀到臺玻集團天津基地參加技術交流活動,在跟對方技術老總交流中了解到,臺玻集團利用我們研發(fā)的氧化鋅靶材所鍍的高透雙銀Low-E薄膜玻璃即將應用在國家重點工程——北京冬奧會國家速滑館“冰絲帶”的幕墻玻璃上,他說正是依靠我們提供的氧化鋅靶材所鍍薄膜有效地提升整個膜系的可見光透過率,他們擊敗眾多對手,一舉奪得相關訂單。聽到這里,我特別欣慰和開心,看到自己十多年來所研發(fā)的材料終于在產業(yè)界得到真正的應用,不僅獲得了客戶的肯定,還幫助他們進一步服務于國家的重大戰(zhàn)略和重點工程,這難道不正是我們新材料科研工作者一直追求的理想嗎?
2014年3月,寧波材料所多年研發(fā)的氧化鋅磁控濺射靶材項目終于落地生根了,中科院寧波材料所與地方2家企業(yè)合作,共同成立了寧波森利電子材料有限公司。本著材料所對產業(yè)化項目“扶上馬,送一程”的原則,我和蘭品軍工程師作為“科技特派員”一同到企業(yè)協(xié)助開展產品的規(guī)?;a工作。公司從氧化鋅平面靶材的中試線起步,秉承“邊研發(fā)、邊建設、邊銷售”的發(fā)展思路,陸續(xù)成功開發(fā)了氧化鋅旋轉靶材的量產技術,并建立了相應的規(guī)模產線,此外還建立了靶材的噴涂產線和綁定產線,拓寬了產品和服務供應的種類。目前公司的產品已經在臺玻、南玻、福耀汽車玻璃等30余家公司得到應用,獲得了一致好評!
在這五年里,我們經歷了不少酸甜苦辣:從影響產品質量的一個小問題沒有解決時的心焦,到快要到貨期還沒有發(fā)出貨的心急,再到關鍵時刻設備出故障以及工人操作失誤影響生產的心碎等等。但是在看到一個又一個問題被解決掉之后,能把產品高質量地生產出來交付給客戶并得到好評之后,我們都有如釋重負之感,認為這種付出是值得的。按照當下流行的一句話就是“痛并快樂著”。
產業(yè)化的研發(fā)過程以及五年來在企業(yè)的掛職工作讓我從微觀層面對如何實現(xiàn)科研成果的產業(yè)化有了一些心得和思考,希望能為正從事科技成果產業(yè)化的科研人員提供一點幫助和借鑒。
及時轉變思路與慣性
大部分做材料的科研人員一直秉承這樣的思路與慣性:看文獻→實驗室合成少量材料→表征與測試→發(fā)表文章→申請基金項目。這也是我最初的工作思路,但是不久我就發(fā)現(xiàn)了問題:第一,實驗室器皿所合成的原料量太少,最多只能在百克量級,可以滿足2英寸靶材的制備需求,雖然原料性能很好,但是很難規(guī)?;靥峁┙o客戶使用(百公斤量級);第二,實驗室制備出2英寸的圓形靶材只能供應給實驗室鍍膜使用,而產業(yè)化大面積鍍膜設備所用平面靶材單片長度最大可以到300mm,另外,那時國外公司已經開始推出新一代的大尺寸旋轉靶材產品,這些都對陶瓷靶材的成型和加工提出了更高的挑戰(zhàn)。面對這種形勢,如果我們只把2英寸的靶材做到極致,依然沒有任何競爭力,一方面跟國內其他研究機構的研發(fā)工作差異性不大,另一方面根本不可能解決產業(yè)界的需求,有可能最終做出來的工作只能發(fā)點文章,申請點小項目,而不能落實到可以使用的具體產品之中?;诖耍覀児麛嗾{整工作思路,將產業(yè)需求放在工作的首位,視之為工作目標,陸續(xù)采用創(chuàng)新的手段攻克了原料規(guī)模合成、大尺寸坯體致密成型以及高溫致密燒結這幾項關鍵技術,為該項目的最終產業(yè)化奠定了基礎。
產業(yè)化的工作在于補齊“短板”
如果說基礎研究的工作在于解決由“0”到“1”的問題,那么我認為,產業(yè)化工作的內容則在于解決從“1”到“無窮多”且保持“一致性”與“穩(wěn)定性”的問題。其實,在一個高技術產品中真正需要解決的科學問題并不是很多,在基礎研究階段找到合適的解決方案以后,更多產業(yè)化的工作是圍繞這些解決方案所開展的工程化開發(fā),補齊產品中的“短板”,最終為客戶提供完美的產品。如果這些短板補不齊,產品也很難能做出來。在這方面,我個人的經驗是開展產品的多批次重復試驗,以產業(yè)化的實戰(zhàn)標準來優(yōu)化流程和工序,將產品的工藝流程做到越簡單越好。例如,考慮到操作工人的文化程度不高以及用工成本的增加,我們在研發(fā)階段簡化多道操作程序,采用不復雜操作即可提高產品的成品率,而且只需要為數不多的工人就可以實現(xiàn)較高的產能;此外,通過我們采用創(chuàng)新的技術流程以及自行開發(fā)的多套裝備,極大地降低了設備成本。初步估算,截至到成果產業(yè)化之前,我們一共開展了4輪工藝流程調整,壓縮了10多道工序,帶來的好處是,在產品產線建好后的兩個月內我們迅速打通了平面靶材的整個工藝流程,在產線建成后的六個月內,以最快的速度完成了旋轉靶材的研發(fā)和生產,產品性能穩(wěn)定。
重視團隊與學習的力量
俗話說“獨行速,眾行遠”。在我看來,一個人的力量總是有限的,要把精力放在自己最擅長的事情上,不擅長的部分可以通過與別人合作加以解決。例如,我們產品的機加工好壞是能否生產出高質量產品的關鍵,客戶對靶材產品的尺寸精度和光潔度等有著非常高的要求。而且,陶瓷靶材不同于一般的金屬材料,非常硬脆,加工難度相對較高。在這方面我們之前沒有任何經驗,因此我們一方面努力學習機加工設備的操作流程,另一方面多方請教并與有加工其他材料經驗的老師傅一起實驗,摸索陶瓷靶材的加工流程和質量控制點,逐漸提升了機加工的成品率。此外,得益于采購部門的努力,我們有了性價比更高的原料供應;得益于人事部門的工作,我們招聘到了合適的一線操作工人;得益于銷售部門的辛勤付出,我們盡快得到了產品的使用反饋以及客戶在新產品上的發(fā)展方向。
企業(yè)不同于研究機構,企業(yè)是以贏利為目的的,生產出來的產品必須要能銷售出去。市場競爭瞬息萬變,客戶的需求也在不停地變化,只有練好自身的“內功”、增加自身實力才能不會被市場所淘汰,未來,我們還會繼續(xù)努力,更好地推進成果的產業(yè)化,用科技為企業(yè)的發(fā)展與騰飛提供力量。

用于“冰絲帶”幕墻的Low-E玻璃
(新能源所 楊曄)
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