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宋錫濱 正心泰山 關(guān)于產(chǎn)品放大的問(wèn)題是一個(gè)不論在學(xué)校,還是在工廠經(jīng)常大家討論,也一直困擾大家的一個(gè)問(wèn)題,我剛開始工作時(shí),也遇到類似的問(wèn)題,在進(jìn)行各種放大的試驗(yàn)工作的時(shí)候,我發(fā)覺那時(shí)自己腦子就是一團(tuán)漿糊,什么也不知道,每天就在問(wèn)自己:怎么會(huì)這樣,是什么原因?這些問(wèn)題一直伴隨著我工作的全過(guò)程,我也一直思考想用一套理論和系統(tǒng)來(lái)解答這些疑問(wèn)。所以在我工作這20年對(duì)材料的研究過(guò)程中不停的進(jìn)行總結(jié)和思考,形成了以下邏輯和理論,供大家參考。 一、產(chǎn)業(yè)化到底是個(gè)什么問(wèn)題? 其實(shí)這個(gè)問(wèn)題可以分為兩個(gè)部分:一個(gè)是學(xué)?;蛘呖蒲性核鶎?duì)放大的需求以及看法,一個(gè)是制造業(yè)對(duì)放大的需求和看法。兩個(gè)部分有相同,但也有不同。學(xué)校院所更注重產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn),偏量產(chǎn)的前端多一些,制造業(yè)更關(guān)注商品的實(shí)現(xiàn),偏量產(chǎn)后端多一些,但不論關(guān)注點(diǎn)還是階段有什么不同,其實(shí)量產(chǎn)和放大都是不可回避并希望有效解決的問(wèn)題。 1、曾對(duì)100多個(gè)不同單位的科研人員進(jìn)行了調(diào)研,發(fā)覺大家對(duì)產(chǎn)業(yè)化難題認(rèn)識(shí)很不同: (1)政府和國(guó)企的科研人員更關(guān)心:資金,人才政策,知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。 (2)學(xué)校和院所的科研人員更關(guān)心:評(píng)價(jià)機(jī)制,職責(zé)定位,服務(wù)體系。 (3)企業(yè)和實(shí)體的科研人員更關(guān)心:利益分歧,信任分歧,長(zhǎng)久機(jī)制。 (4)個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的科研人員更關(guān)心:無(wú)意識(shí)和經(jīng)驗(yàn),無(wú)精力,風(fēng)險(xiǎn)大。 (5)調(diào)查結(jié)果的客觀因素統(tǒng)一匯總:資金短缺,市場(chǎng)脫節(jié),技術(shù)欠成熟。 2、而這些人最關(guān)注的問(wèn)題也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì): (1)產(chǎn)業(yè)化是什么? (2)學(xué)術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化研發(fā)有什么不同? (3)產(chǎn)業(yè)化研發(fā)(創(chuàng)新)的邏輯是什么? (4)怎樣培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)化研發(fā)思想? 3、其實(shí)工業(yè)產(chǎn)業(yè)化就是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,以行業(yè)需求為導(dǎo)向,以實(shí)現(xiàn)效益為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)系列化的商品的一種組織形式或者經(jīng)營(yíng)過(guò)程。 從定義來(lái)看工業(yè)產(chǎn)業(yè)化就有三要素:以市場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)(VOM),以客戶為中心(VOC),以應(yīng)用為基礎(chǔ)(BPA),而要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)化就要做好4個(gè)方面:資金流、項(xiàng)目流、技術(shù)流和人才流,這個(gè)是經(jīng)營(yíng)管理和研發(fā)管理的范疇,這里不做更多的贅述。 二、學(xué)院研究和產(chǎn)業(yè)化研發(fā)(量產(chǎn)研發(fā))有什么不同? 關(guān)于學(xué)院研究和產(chǎn)業(yè)化研發(fā)(量產(chǎn)研發(fā))有什么不同,這個(gè)其實(shí)不難理解,但又很難理解的很深刻。其實(shí)我們更加關(guān)注一些本質(zhì)的內(nèi)容就能夠想明白。顏水成先生在《視覺智能:從攻堅(jiān)到閉環(huán)》闡述的學(xué)院研究和產(chǎn)業(yè)化研發(fā)的不同是非常有意思的,一方面是很形象的說(shuō)明了之間的差異,另一方面也風(fēng)趣的說(shuō)明了之間的關(guān)聯(lián),其實(shí)我們?cè)趯ふ沂挛锊煌耐瑫r(shí),一定要要首先關(guān)注一下它們相同的部分,因?yàn)橄嗤糠滞N(yùn)含著一些比較容易發(fā)現(xiàn)的本質(zhì)的內(nèi)容,而不是先急于求成的先尋找不同點(diǎn),這既是一種方法,更是一種態(tài)度。 而不同點(diǎn)簡(jiǎn)單的可以闡述為,學(xué)校研究的成果:產(chǎn)品可以一次性出來(lái);產(chǎn)品可以百里挑一;可以不考慮工藝和設(shè)備工業(yè)化的實(shí)現(xiàn);可以不考慮高昂的成本和安環(huán)情況……。但產(chǎn)業(yè)化研發(fā)的成果:產(chǎn)品必須連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn),產(chǎn)品良率要合理,工藝參數(shù)和設(shè)備可工業(yè)實(shí)現(xiàn),成本要符合市場(chǎng)規(guī)律,安全環(huán)保實(shí)現(xiàn)可控…… 但如果系統(tǒng)的去總結(jié):可以從研究重點(diǎn)、基本動(dòng)力、目的、特征、價(jià)值判斷、進(jìn)度控制和回報(bào)等多個(gè)方面詳細(xì)的進(jìn)行分析,會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)方面的不同點(diǎn)都是非常明顯的。 有的企業(yè)對(duì)于以上的相同與不同理解比較透徹,他們就會(huì)在工作流程、工作過(guò)程、研發(fā)類型(產(chǎn)品)、設(shè)計(jì)類型(商品)……等不同的階段做好組織設(shè)計(jì),高效率、高效果的產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程。而且更細(xì)致的做法是在企業(yè)的工作流程、工作過(guò)程、研發(fā)類型(產(chǎn)品)、設(shè)計(jì)類型(商品)的不同階段進(jìn)行有效的分工:企業(yè)做什么?學(xué)校院所做什么?社會(huì)做什么?讓各自多贏的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)企業(yè)最終利益的最大化。 三、什么是量產(chǎn)研發(fā)和技術(shù)放大? 1、量產(chǎn)研發(fā)分為3個(gè)部分:技術(shù)放大、精益量產(chǎn)和系統(tǒng)支持。 (1)量產(chǎn)研發(fā)都要依據(jù)輸入進(jìn)行,那么最基本的輸入就是工業(yè)產(chǎn)業(yè)化就有三要素:以市場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)(VOM),以客戶為中心(VOC),以應(yīng)用為基礎(chǔ)(BPA),還要有產(chǎn)品性能的需求,可以通過(guò)物化指標(biāo)、功能指標(biāo)和應(yīng)用指標(biāo)進(jìn)行分類,對(duì)于需求會(huì)更加明晰。 (2)技術(shù)放大是基礎(chǔ),但更是量產(chǎn)研發(fā)的本質(zhì)和根本。技術(shù)放大主要解決可行性的問(wèn)題,所以對(duì)于工藝、設(shè)備、檢測(cè)、測(cè)試、表征、應(yīng)用……進(jìn)行放大研究,另外還要考慮原料和環(huán)境的影響因素,在以上基礎(chǔ)技術(shù)研究的同時(shí)形成通用技術(shù):模型、數(shù)據(jù)庫(kù)、機(jī)理、規(guī)律……。最后你會(huì)發(fā)現(xiàn)不同的工藝和設(shè)備放大原理都不同,例如洗滌工藝和設(shè)備最簡(jiǎn)單,是幾何相似放大;合成工藝和設(shè)備是動(dòng)力相似放大;砂磨工藝和設(shè)備是能量相似放大;煅燒工藝和設(shè)備是流體相似放大;干燥工藝和設(shè)備是環(huán)境相似放大…… ![]() (3)精益量產(chǎn)是實(shí)現(xiàn),但更是客戶需求的體現(xiàn)和驗(yàn)證。精益量產(chǎn)主要解決標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題,所以對(duì)于過(guò)程、控制、質(zhì)量、改善……進(jìn)行放大研究,在以上基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝窗口的研發(fā)、設(shè)備老化的研發(fā)、原料波動(dòng)的研發(fā)、測(cè)試波動(dòng)的研發(fā)、操作變化的研發(fā)、環(huán)境變化的研發(fā)……。最終形成標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行執(zhí)行,但大部分對(duì)于量產(chǎn)研發(fā)不熟悉的企業(yè)一直把技術(shù)放大和精益量產(chǎn)部分進(jìn)行混淆,不知道如何分工,其實(shí)技術(shù)放大和精益量產(chǎn)也是分工不分家,因?yàn)樗麄兊暮芏嘌邪l(fā)原理是相通的,很多數(shù)據(jù)信息要共享的,很多實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一樣的,如何做好關(guān)聯(lián)和分工是每個(gè)企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃和組織結(jié)構(gòu)要去仔細(xì)考慮的問(wèn)題。其實(shí)很多實(shí)驗(yàn)的方法和設(shè)計(jì)都是質(zhì)量和統(tǒng)計(jì)大師提出來(lái)的,而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展又讓質(zhì)量管理技術(shù)迅速提升,到了一定的階段任何研發(fā)和質(zhì)量都是相通的,都是數(shù)學(xué)原理和哲學(xué)原理。 ![]() (4)系統(tǒng)支持雖然是補(bǔ)短板,但也是加速器和催化劑。系統(tǒng)支持主要是補(bǔ)短板的,嚴(yán)重點(diǎn)說(shuō)就是補(bǔ)空白的,所以這些方面往往都是支持內(nèi)容:知識(shí)產(chǎn)權(quán)、標(biāo)準(zhǔn)、理論、理念、情報(bào)、方法論、研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、其他支持……。最終對(duì)于全面輸出進(jìn)行支持。例如知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分析,可以了解行業(yè)狀況、技術(shù)現(xiàn)狀、競(jìng)爭(zhēng)情況,可以形成行業(yè)專利分析的技術(shù)路線圖,并最終形成專利地圖進(jìn)行支持;理論和理念可以更好為技術(shù)放大與精益量產(chǎn)進(jìn)行支撐,使得方向性和準(zhǔn)備性大大提升;情報(bào)分析也最終通過(guò)數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)結(jié)合變成才能和邏輯對(duì)技術(shù)放大與精益量產(chǎn)進(jìn)行服務(wù);方法論是在技術(shù)放大與精益量產(chǎn)過(guò)程中形成的,最終還要指導(dǎo)量產(chǎn)研發(fā);研究方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就是一種通用工具,而工具是加速器和催化劑的典型代表,會(huì)讓我們形成思維的習(xí)慣和行動(dòng)的素養(yǎng),在潛移默化和不知不覺中進(jìn)行最大的支持……。 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() (5)輸入就是為了輸出,而技術(shù)放大、精益量產(chǎn)、系統(tǒng)支持都是過(guò)程,打造過(guò)程能力不斷的實(shí)現(xiàn)有效的輸出是非常關(guān)鍵的,而輸出一般就會(huì)沉淀成為:核心技術(shù)、工藝包和核心產(chǎn)品。對(duì)于短期、中期、長(zhǎng)期都會(huì)產(chǎn)生非常大的影響,過(guò)程能力越強(qiáng),這種輸出也會(huì)越強(qiáng),對(duì)現(xiàn)在、長(zhǎng)期和未來(lái)影響也會(huì)越大,而這種影響要大于企業(yè)自己的發(fā)展需求才會(huì)更有價(jià)值,而從另外一個(gè)角度也會(huì)拉動(dòng)企業(yè)需求的快速提升,但很多企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者往往只看到了結(jié)果,而忽略了過(guò)程促進(jìn)和拉動(dòng)作用。 (6)從輸入到輸出的過(guò)程,會(huì)有很多的管理,會(huì)有很多的關(guān)聯(lián),也會(huì)產(chǎn)生很多的矛盾,這些都很正常,如果進(jìn)行就會(huì)有這些,只有不動(dòng)才什么問(wèn)題都沒有的,所以發(fā)展的過(guò)程中我們要正視這些問(wèn)題并逐步完善。改善永無(wú)止境,最佳團(tuán)隊(duì)致勝,這是管理支持的原則,用好了企業(yè)的價(jià)值才會(huì)源源不斷的體現(xiàn),人員活力梯度才會(huì)不斷提升。 2、如何我們把量產(chǎn)研發(fā)和技術(shù)放大建立邏輯會(huì)分為4個(gè)部分:放大階段和基礎(chǔ),放大思想和原則,放大原理和準(zhǔn)則,放大方法和實(shí)施。按照作用和產(chǎn)生的價(jià)值進(jìn)行劃分是:10%、30%、40%、20%。 ![]() (1)放大階段和基礎(chǔ)(10%),首先要明確放大的階段,這方面每個(gè)公司的定義和標(biāo)準(zhǔn)不同,一般采用Tassey模型結(jié)合日本定義的會(huì)比較合理: A、預(yù)先研發(fā)(0.1-1):純理論、應(yīng)用基礎(chǔ)、可行性或開發(fā)基礎(chǔ)研究 。內(nèi)容:(a)確定原料路線;(b)探索反應(yīng)的可行性;(c)觀察現(xiàn)象;(d)獲得感性認(rèn)識(shí);(e)獲得樣品。 B、小試研發(fā)(1-2)A:小型工業(yè)模擬試驗(yàn)(初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)后)。內(nèi)容:(a)驗(yàn)證開發(fā)方案的可行性、完整性;(b)測(cè)定收集物化數(shù)據(jù);(c)產(chǎn)品分析方法;(d)整理最佳方案,完成概念設(shè)計(jì)。 C、小試研發(fā)(1-2)B:模型試驗(yàn)(對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的某些重要過(guò)程作放大的工業(yè)模擬試驗(yàn),重要過(guò)程一般指對(duì)應(yīng)用產(chǎn)生成敗的過(guò)程要素,例如催化劑活性),一般比實(shí)驗(yàn)室研究規(guī)模大并具有工業(yè)設(shè)備的仿真性質(zhì)。內(nèi)容:(a)考察化工過(guò)程運(yùn)行的最佳條件;(b)考察設(shè)備內(nèi)傳熱、傳質(zhì)、物料流動(dòng)與混合等工程因素對(duì)于化工過(guò)程的影響;(c)觀察設(shè)備放大后出現(xiàn)的放大效應(yīng);(d)尋找產(chǎn)放大效應(yīng)的原因,測(cè)定放大所需的有關(guān)數(shù)據(jù)或判據(jù)等等;(e)從總體看,模型試驗(yàn)考查的重點(diǎn)是工藝和工程問(wèn)題。 D、中試產(chǎn)業(yè)化(2-3):中試是”中間工廠試驗(yàn)”的簡(jiǎn)稱,它是在小試或模試之后并行的半工業(yè)化規(guī)模的模擬試驗(yàn)。中試結(jié)果可作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的依據(jù)。(日本很多可以放大到自動(dòng)化或者連續(xù)生產(chǎn)前都可以叫中試產(chǎn)業(yè)化)。內(nèi)容:(a)檢驗(yàn)小試確定的工藝方案和工藝條件;(b)考察工藝系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性;(c)考察設(shè)備放大后所產(chǎn)生的放大效應(yīng)的程度,分析產(chǎn)生的原因,尋找消除的辦法;(d)確定檢測(cè)方法;(e)考察物料對(duì)設(shè)備材質(zhì)等情況的影響;(f)提供一定量的產(chǎn)品供應(yīng)用試驗(yàn);(g)考察“三廢’”的生成量、危害程度和治理方法;(h)為估算投資和成本,以及建立生產(chǎn)工作崗位的操作規(guī)程提供資料。 ![]() (2)放大階段和基礎(chǔ)(10%),還要了解放大基礎(chǔ)的問(wèn)題,例如物化指標(biāo)、功能指標(biāo)和應(yīng)用指標(biāo)怎么來(lái)劃分。對(duì)于已知物化指標(biāo)、功能指標(biāo)、應(yīng)用指標(biāo)之間有哪些關(guān)聯(lián),物化指標(biāo)對(duì)功能指標(biāo)、和應(yīng)用指標(biāo)影響程度有多大?是否有矩陣對(duì)照表?是否已經(jīng)建立了模型?以上這些都要使用應(yīng)用關(guān)聯(lián)法的邏輯進(jìn)行相關(guān)的建立。 ![]() ![]() (3)放大思想和原則(30%),首先解決放大思想的4個(gè)邏輯: A、以市場(chǎng)為驅(qū)動(dòng):以符合客觀規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)的市場(chǎng)應(yīng)用方向、產(chǎn)品性能方向、設(shè)備工藝方向、應(yīng)用評(píng)價(jià)方向等進(jìn)行量產(chǎn)研發(fā)和技術(shù)放大的做法。 B、工業(yè)化思想:從預(yù)先研發(fā)開始就要有技術(shù)放大的思考和意識(shí),例如放大的原則、放大的方法、放大的準(zhǔn)則等,并有意識(shí)建立之間的關(guān)聯(lián)、矩陣、模型等,甚至在研發(fā)的工藝、設(shè)備以及放大后產(chǎn)品的要求上都要所有考慮。 C、成本意識(shí):從預(yù)先研發(fā)開始就進(jìn)行成本方面的計(jì)算,量產(chǎn)研發(fā)和技術(shù)放大等要把成本計(jì)算作為考核依據(jù)并量產(chǎn)可行性評(píng)估因素。 D、為客戶快速提供深化其競(jìng)爭(zhēng)的解決方案:要從產(chǎn)品應(yīng)用的角度去了解客戶的工藝,并思考我們?nèi)绾芜M(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)能夠讓客戶基本性能不減少的前提下工藝窗口更寬,成本更低,性能更穩(wěn)定,或者在其他條件基本不變的情況下,性能符合客戶推廣和應(yīng)用其產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 ![]() (4)放大思想和原則(30%),還要解決放大原則的問(wèn)題: A、工藝:放大過(guò)程中工藝是否發(fā)生變化和調(diào)整,工藝參數(shù)范圍和中值是否需要進(jìn)一步變化? B、設(shè)備:放大過(guò)程中同樣設(shè)備功能的設(shè)備原理和類型是否發(fā)生變化和調(diào)整,設(shè)備參數(shù)精度和穩(wěn)定性是否需要進(jìn)一步變化? C、產(chǎn)品:放大過(guò)程中產(chǎn)品指標(biāo)范圍以及批次間穩(wěn)定性是否發(fā)生變化和調(diào)整? D、操作:放大過(guò)程中操作方式和自動(dòng)化程度是否發(fā)生變化和調(diào)整? E、對(duì)標(biāo):放大過(guò)程中對(duì)標(biāo)樣品或者對(duì)標(biāo)后提出指標(biāo)是否發(fā)生變化和調(diào)整? F、成本:放大過(guò)程中原料、設(shè)備、制造等成本變化的情況是否進(jìn)行調(diào)整? G、評(píng)價(jià):放大過(guò)程中評(píng)價(jià)的方法和控制指標(biāo)是否發(fā)生變化和調(diào)整? ![]() (5) 放大原理和準(zhǔn)則(40%), 首先解決放大原理的問(wèn)題:你會(huì)發(fā)現(xiàn)不同的工藝和設(shè)備放大原理都不同,例如洗滌工藝和設(shè)備最簡(jiǎn)單,是幾何相似放大;合成工藝和設(shè)備是動(dòng)力相似放大;砂磨工藝和設(shè)備是能量相似放大;煅燒工藝和設(shè)備是流體相似放大;干燥工藝和設(shè)備是環(huán)境相似放大……,如果我們以合成工藝放大為例: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() A、首先需要了解合成設(shè)備的組成部分:設(shè)備由主要由釜體部分、攪拌裝置、軸封、傳熱裝置和傳動(dòng)裝置五大部分組成。(a)釜體部分包括筒體,上、下封頭以及各種接管口等。(b)筒體的直徑和高度決定釜容積的大小,應(yīng)根據(jù)工藝要求確定其長(zhǎng)徑比。(c)強(qiáng)度、穩(wěn)定性計(jì)算按前述方法進(jìn)行。(d)攪拌裝置是為了使各種物料混合均勻,常用攪拌器如槳式、渦輪式、推進(jìn)式等各有不同的尺寸和范圍,可根據(jù)被攪拌物料的粘度、攪拌器轉(zhuǎn)速等選擇。(e)攪拌器通常用可拆連接固定在攪拌軸上。(f)傳熱裝置的作用是控制反應(yīng)過(guò)程中的熱量傳遞。常用外置式夾套或內(nèi)置式蛇管。(g)加熱介質(zhì)常選用蒸汽,有時(shí)用有機(jī)載熱體,冷卻介質(zhì)通常用冷卻水或鹽水。(h)傳熱面積要滿足工藝所需傳熱量的要求。(i)傳動(dòng)裝置一般由電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器等組成。(j)攪拌軸用聯(lián)軸器與減速器相聯(lián),傳遞來(lái)自電機(jī)的動(dòng)力。為保證反應(yīng)釜筒體空間的密封,在攪拌軸穿過(guò)封頭處要有密封裝置即軸封。(k)電機(jī)、減速器重量不大時(shí)可利用機(jī)架支承在封頭上。 ![]() B、反應(yīng)器(合成釜)放大: 就是在中試或模擬反應(yīng)器(合成釜)研究的基礎(chǔ)上運(yùn)用化學(xué)工程原理(熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué))進(jìn)行工業(yè)級(jí)反應(yīng)器(合成釜)設(shè)計(jì)的技術(shù)。其要求是工業(yè)反應(yīng)器(合成釜)中重現(xiàn)中試或模擬反應(yīng)器的重要過(guò)程結(jié)果。在放大過(guò)程中也可以對(duì)中試或模擬反應(yīng)器中的配方和工藝作一定程度修改。影響過(guò)程結(jié)果的主要因素有溫度、濃度、反應(yīng)時(shí)間、和剪切率四個(gè)變量。對(duì)于低分子反應(yīng),濃度和反應(yīng)時(shí)間之間有一定的函數(shù)關(guān)系, 所以二者之間有一個(gè)獨(dú)立變量。對(duì)于高分子或者復(fù)雜反應(yīng)來(lái)說(shuō), 反應(yīng)時(shí)間直接影響聚合物的分子量, 濃度和反應(yīng)時(shí)間都可能成為獨(dú)立變量。 注意:許多情況并不要求工業(yè)級(jí)反應(yīng)器重現(xiàn)中試或模擬反應(yīng)器的所有過(guò)程結(jié)果, 也有些反應(yīng)并不對(duì)上述四個(gè)變量都很敏感, 這就使得放大工作得以簡(jiǎn)化。所以在放大之前明確哪些是必須重現(xiàn)的過(guò)程結(jié)果, 相應(yīng)地建立定量的檢驗(yàn)手段, 并通過(guò)一定規(guī)模的模擬, 弄清影響主要過(guò)程結(jié)果的主要變量是使放大工作順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。 ![]() C、幾何相似:如果一個(gè)體系中的尺寸比與另一個(gè)體系中的相應(yīng)尺寸比相等時(shí), 這兩個(gè)體系就被稱為幾何相似。因此, 兩個(gè)形狀相同而幾何尺寸不同的設(shè)備間存在幾何相似性。如果兩個(gè)體系不僅幾何相似, 而且每個(gè)體系相應(yīng)點(diǎn)間的速度比也一樣時(shí), 則這兩個(gè)不同幾何大小的體系間存在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的相似。如果兩個(gè)體系除了幾何相似和運(yùn)動(dòng)學(xué)相似外, 每個(gè)體系相應(yīng)點(diǎn)間力的比值也相等, 則這兩個(gè)體系間存在動(dòng)態(tài)學(xué)上的相似。事實(shí)上, 如前所述, 極少可能實(shí)現(xiàn)放大所要求的各種各樣的全部或大部相似, 尤其難以滿足與傳熱及化學(xué)反應(yīng)無(wú)因次數(shù)群(準(zhǔn)則)有關(guān)的相似要求。完全幾何相似的可能性: (a) 如果試圖滿足反應(yīng)器的全部限制,則發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)兩個(gè)裝置的所有尺寸都相同時(shí)才可能實(shí)現(xiàn), 結(jié)果顯然無(wú)放大可言。(b) 實(shí)際上不可能得到完全的幾何相似, 若有相同的長(zhǎng)徑比, 則不能有相同的表面積與體積比, 由于該比例的確定對(duì)傳熱很重要, 因此,兩種不同尺寸的完全幾何相似是不可能的。所以幾何相似也是要確定準(zhǔn)則的體積相似。反應(yīng)器的放大若按最簡(jiǎn)單的幾何相似放大原則, 放大結(jié)果使得放大后換熱面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了工藝要求, 常用的傳熱方式有: 夾套傳熱、反應(yīng)器內(nèi)傳熱和反應(yīng)器外傳熱。夾套傳熱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但放大后換熱面積的增加不能滿足工藝要求, 常與其他換熱方式配合使用, 而且在處理高粘度物料時(shí)傳熱系數(shù)不高。反應(yīng)器內(nèi)裝冷卻管傳熱, 易導(dǎo)致結(jié)垢, 清除困難。反應(yīng)器外傳熱是反應(yīng)氣相物料或液相物料移到反應(yīng)器外進(jìn)行熱交換, 雖可提高傳熱效率, 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 增加輔助設(shè)備較多, 有時(shí)會(huì)影響反應(yīng)的正常進(jìn)行。故就傳熱因素考慮, 幾何相似放大并不可取。反應(yīng)器放大對(duì)化學(xué)反應(yīng)與傳質(zhì)的影響是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。就其實(shí)質(zhì)則主要集中在對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、速度分布、轉(zhuǎn)化率、選擇性及物料的擴(kuò)散等幾方面。 ![]() D、幾何相似放大準(zhǔn)則:幾何相似放大法其實(shí)只回答一個(gè)問(wèn)題:在直徑為D1的中試釜中,當(dāng)轉(zhuǎn)速為N1時(shí)能獲滿意結(jié)果;則在直徑為D2的工業(yè)釜中,轉(zhuǎn)速N2為多少時(shí)能重復(fù)中試釜的結(jié)果?幾何相似法可歸結(jié)為:(N2/N1)~(D2/D1)-b ,故求取b值是幾何相似放大的核心。所以以攪拌目的不同時(shí)的幾何相似可作為放大準(zhǔn)則。 ![]() E、幾何相似≠動(dòng)力相似。反應(yīng)器選型與設(shè)計(jì)強(qiáng)烈依賴經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn),對(duì)其的優(yōu)劣很難用理論預(yù)測(cè)。逐級(jí)放大來(lái)以達(dá)到攪拌設(shè)備被要求的傳質(zhì)、傳熱和混合,周期長(zhǎng)、耗費(fèi)大。所以幾何相似放大的缺陷:幾何相似條件下若Re(雷諾準(zhǔn)數(shù))和Fr(弗勞德準(zhǔn)數(shù))都相等,則動(dòng)力相似。然而,Re = d2 N r / h ,F(xiàn)r = d N2/g,除非(h/r)2/(h/r)1=(D2/D1)3/2,否則不可能Re和Fr同時(shí)相等。但實(shí)際是我們要保持相等:?jiǎn)挝惑w積傳熱面積的下降,反應(yīng)器內(nèi)熱傳導(dǎo)距離增加;單位體積傳質(zhì)界面的減少,傳質(zhì)路徑增加;僅單一特征混合參數(shù)的相同。(a)相似關(guān)聯(lián):反應(yīng)器依據(jù)體積相似和動(dòng)力相似的不同,可以進(jìn)行非常多的相似的放大原理和準(zhǔn)則的確定,而這個(gè)要與反應(yīng)機(jī)理緊密結(jié)合,如果拿水熱法來(lái)進(jìn)行說(shuō)明,水熱法的機(jī)理也是很多,但一般無(wú)機(jī)材料以溶解結(jié)晶為主,那么溫變點(diǎn)和壓變點(diǎn)的影響就非常重要,而我們也就要依據(jù)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行準(zhǔn)則的確定,所以水熱法的準(zhǔn)則很多在顆粒反應(yīng)的表面速度上或者在結(jié)晶析出的表面能上,而這樣的熱量傳質(zhì)因?yàn)楣I(yè)化會(huì)有2-7度的影響,那如何調(diào)整傳質(zhì)在2度以內(nèi)就成為了關(guān)鍵。(b)當(dāng)選用的前驅(qū)體是在常溫常壓下不可溶的固體粉末、凝膠或沉淀時(shí),在水熱條件下,所謂“溶解”是指水熱反應(yīng)初期,前驅(qū)物微粒之間的團(tuán)聚和聯(lián)接遭到破壞,從而使微粒自身在水熱介質(zhì)中溶解,以離子或離子團(tuán)的形式進(jìn)入溶液,進(jìn)而成核、結(jié)晶而形成晶粒;“結(jié)晶”是指當(dāng)水熱介質(zhì)中溶質(zhì)的濃度高于晶粒的成核所需要的過(guò)飽和度時(shí),體系內(nèi)發(fā)生晶粒的成核和生長(zhǎng),隨著結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行,介質(zhì)中用于結(jié)晶的物料濃度又變得低于前驅(qū)物的溶解度,這使得前驅(qū)物的溶解繼續(xù)進(jìn)行。如此反復(fù),只要反應(yīng)時(shí)間足夠長(zhǎng),前驅(qū)物將完全溶解,生成相應(yīng)的晶粒。 ![]() ![]() ![]() ![]() F、幾何相似放大舉例(容積放大):取不同的放大準(zhǔn)則可使過(guò)程能耗相差很大,必須予以重視。保持Qd/V 恒定(即翻轉(zhuǎn)次數(shù)恒定)的放大法是最耗能的放大法。而保持Re恒定,一般不能重現(xiàn)過(guò)程結(jié)果。實(shí)用的放大法是保持Pv恒定或Nd恒定,或取二者之間。 ![]() G、幾何相似放大舉例(反應(yīng)器傳熱能力):一般情況下, 提高攪拌轉(zhuǎn)數(shù)可提高流體對(duì)傳熱面的傳熱系數(shù), 使反應(yīng)器傳熱能力增加, 但增幅有限, 尤其對(duì)高粘度流體, 轉(zhuǎn)數(shù)增加, 攪拌功耗激增, 體系的熱負(fù)荷相應(yīng)增加,故靠提高轉(zhuǎn)數(shù)以強(qiáng)化傳熱一定程度上受到限制。 ![]() H、動(dòng)態(tài)相似:以一定必要的過(guò)程結(jié)果所對(duì)應(yīng)的參數(shù)以及變量進(jìn)行確定,可據(jù)此參數(shù)和變量確定需要何種相似和準(zhǔn)則(幾何相似),而以上所有新確定的準(zhǔn)則以及以新的相似都會(huì)歸為一大類叫做非幾何相似或者動(dòng)態(tài)相似。 (6) 放大原理和準(zhǔn)則(40%), 還要解決放大準(zhǔn)則的問(wèn)題: A、放大準(zhǔn)則:放大過(guò)程中需保持恒等的量叫準(zhǔn)則,或者重現(xiàn)的過(guò)程結(jié)果所對(duì)應(yīng)的參數(shù)以及變量就是我們?cè)O(shè)計(jì)需要明確的準(zhǔn)則,所以尋找出重現(xiàn)的過(guò)程結(jié)果以及這些結(jié)果的主要變量是非常關(guān)鍵的。根據(jù)中試或模擬反應(yīng)器操作的結(jié)果, 將其放大到工業(yè)化生產(chǎn)是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù), 要根據(jù)具體對(duì)象來(lái)選定放大準(zhǔn)則, 掌握何者是控制的步驟后, 才可據(jù)此確定需要何種相似, 以滿足這一要求。對(duì)于其他要求便可放松。 B、放大準(zhǔn)則選擇:分為兩類:(a)選擇小、大反應(yīng)器之間某些參數(shù)保持一致, 如攪拌Re、傳熱系數(shù)、混合時(shí)間等。選擇某一依據(jù), 也就表明所側(cè)重的方面。而這些參數(shù)對(duì)應(yīng)的主要過(guò)程結(jié)果相同。(b)選擇過(guò)程結(jié)果中必須保持原理的工藝因素進(jìn)行推導(dǎo),例如反應(yīng)能量(溫度和時(shí)間的函數(shù))、傳質(zhì)能量(剪切率和物料本質(zhì)性質(zhì)的函數(shù))。 ![]() (7)放大方法和實(shí)施(20%),首先要明確放大方法的問(wèn)題: A、理論放大法:(a)原理: 建立及求解反應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)量、質(zhì)量和能量平衡方程。對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)器的理論放大,主要的問(wèn)題是無(wú)法了解反應(yīng)系統(tǒng)中的動(dòng)量衡算方程,所以理論放大法只能用于簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。例如固定化生物反應(yīng)器。(b)放大的基本理論基礎(chǔ):相似理論。相似理論的基本點(diǎn):兩個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)可用統(tǒng)一微分方程描述,在其中一系統(tǒng)中同步存在動(dòng)量、熱量及質(zhì)量傳遞和許多生化反應(yīng)。例如流體相似、動(dòng)力相似、環(huán)境相似…… B、半理論放大法:對(duì)理論放大法中的動(dòng)量、質(zhì)量和能量平衡方程進(jìn)行簡(jiǎn)化,只考慮最主要的20%的因素或者影響成敗的因素進(jìn)行放大。原理和放大基礎(chǔ)與理論放大沒有本質(zhì)的區(qū)別。 C、因次分析法:在放大過(guò)程中,維持系統(tǒng)參數(shù)構(gòu)成的無(wú)因次群(準(zhǔn)數(shù))恒定不變。(a)原理:把反應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)量、質(zhì)量、熱量恒算以及有關(guān)的邊界條件、初始條件以無(wú)因次的形式寫出,用于放大過(guò)程這就是因次分析放大法。(b)例如:雷諾準(zhǔn)數(shù)相等:Rem=Rep (ρNDi2/μ)m= (ρNDi2/μ)p ;弗勞德準(zhǔn)數(shù)相等:Frm=Frp (N2Di/g)m =(N2Di/g)p;對(duì)于全擋板條件,傳遞特性與Fr準(zhǔn)數(shù)基本無(wú)關(guān)。只要Re相等。但是,混合時(shí)間與P/V有關(guān), 若按Rem=Rep放大,則大型反應(yīng)器的P/v很低,但是混合時(shí)間就太大了。所以,大型反應(yīng)器放大時(shí),往往以(P/V)m=(P/V)p準(zhǔn)則放大,但必須滿足Re>104 。例如幾何參數(shù)D、H、dp,物理化學(xué)參數(shù)ρμσ,過(guò)程變量N、P0 、VL,常數(shù)g、R。 D、經(jīng)驗(yàn)放大法:通過(guò)以往數(shù)據(jù)或者信息等,對(duì)于應(yīng)用的影響比例可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)表征出來(lái),而通過(guò)這些經(jīng)驗(yàn)放大比例進(jìn)行放大的方法。有時(shí)與半理論放大有關(guān)聯(lián)的地方。 ![]() E、逐級(jí)放大法:(a)原理:逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大法是從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的小試開始,經(jīng)逐級(jí)放大到一定規(guī)模試驗(yàn)的研究,最后將模型研究結(jié)果放大到生產(chǎn)裝置的規(guī)模。(b)實(shí)施:這種放大方法,每放大一級(jí)都必須建立相應(yīng)的模型裝置,詳細(xì)觀察記錄模型試驗(yàn)中發(fā)生的各種現(xiàn)象及數(shù)據(jù),通過(guò)技術(shù)分析得出放大結(jié)果。而每一級(jí)放大設(shè)計(jì)的依據(jù)主要是前一級(jí)試驗(yàn)所取得的研究結(jié)果和數(shù)據(jù)。逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大法是經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)的放大,因此放大倍數(shù)一般在50倍以內(nèi),而且每一級(jí)放大后還必須對(duì)前一級(jí)的參數(shù)進(jìn)行修正。缺點(diǎn):經(jīng)驗(yàn)放大的開發(fā)周期長(zhǎng),人力、物力消耗較大。(c)步驟:①設(shè)備選型:設(shè)備選型一般都在小試中進(jìn)行。采用不同形式和結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器,在實(shí)驗(yàn)室對(duì)所開發(fā)的反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行研究。試驗(yàn)時(shí)主要考察設(shè)備的結(jié)構(gòu)和形式對(duì)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性的影響。因此又稱為“結(jié)構(gòu)變量試驗(yàn)”。②優(yōu)化工藝條件:在設(shè)備選型試驗(yàn)后,就在選定的小試試驗(yàn)設(shè)備中進(jìn)行優(yōu)化工藝條件試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)主要考察各種工藝條件對(duì)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性的影響,并從中篩選出最佳工藝條件。以改變工藝操作條件,觀察指標(biāo)的變化,故又稱之為“操作變量試驗(yàn)”。③反應(yīng)器放大:逐級(jí)試驗(yàn)放大法的反應(yīng)器放大研究是采用模型裝置的方式進(jìn)行逐級(jí)放大的。每放大一級(jí)都必須重復(fù)前一級(jí)試驗(yàn)確定的條件,考察放大效應(yīng),并取得設(shè)備放大的有關(guān)數(shù)據(jù)和判據(jù)。重點(diǎn)考察反應(yīng)器的幾何尺寸對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性的影響。故又稱之為“幾何變量試驗(yàn)”。 ![]() 通過(guò)以上三種獨(dú)立的變量試驗(yàn),基本上可以取得化工過(guò)程開發(fā)所需要的設(shè)備形式、最佳工藝條件,以及放大的判據(jù)和數(shù)據(jù),為建立生產(chǎn)裝置提供可靠的數(shù)據(jù)。 四、量產(chǎn)研發(fā)和技術(shù)放大是技術(shù)本質(zhì)的一部分 其實(shí)量產(chǎn)研發(fā)和技術(shù)放大是個(gè)系統(tǒng)工程,這個(gè)過(guò)程本身可以說(shuō)是一門學(xué)科,也可以說(shuō)是一套理論,更可以說(shuō)是一項(xiàng)寶庫(kù),我也一直在進(jìn)行這方面的研究,也時(shí)常發(fā)現(xiàn)不知道知識(shí)會(huì)越來(lái)越多,但無(wú)論如何,我們只有不斷的去鉆研,才有可能窺探到一點(diǎn)點(diǎn)門徑,這項(xiàng)研究永遠(yuǎn)沒有止境,就像我經(jīng)常講的生命不止,激情不止,研發(fā)不止!另外關(guān)于這項(xiàng)研發(fā)過(guò)程中我也推倒了一些理念,供大家參考: 1、科學(xué)的交叉點(diǎn)就是技術(shù)的迸發(fā)點(diǎn) 當(dāng)我研究水熱工藝時(shí),我在仔細(xì)解讀水熱結(jié)晶學(xué)時(shí),看到那些公式像裊裊硝煙不停的升起,我一直不明白也不理解科學(xué)知識(shí)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)到底區(qū)別在哪里?當(dāng)我發(fā)覺所有的公式指向兩個(gè)支點(diǎn):一個(gè)是顆粒溶解的點(diǎn),一個(gè)是結(jié)晶析出的點(diǎn),那這兩個(gè)科學(xué)知識(shí)支點(diǎn)與技術(shù)是什么關(guān)系?就定義了這兩個(gè)技術(shù)點(diǎn):壓變點(diǎn)和溫變點(diǎn),而讓所有的設(shè)備工藝參數(shù)與這兩個(gè)技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián),發(fā)覺不僅全部能夠關(guān)聯(lián),而且還可以依據(jù)這兩個(gè)點(diǎn)的相互變化而整體的調(diào)整參數(shù),那再做試驗(yàn)的過(guò)程中,又調(diào)皮的調(diào)整參數(shù)、原料等把這兩個(gè)支點(diǎn)進(jìn)行拉近,拉遠(yuǎn),重合、反向……,神奇的事情發(fā)生了,顆粒大小、形貌、狀態(tài)均發(fā)生了變化,有的中空,有的片狀,有的針狀……,也因此產(chǎn)生了非常多看似“錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)”讓我建立起了一個(gè)模型,依據(jù)壓變點(diǎn)和溫變點(diǎn)就可以計(jì)算,可以調(diào)整。后來(lái)我得出了一個(gè)結(jié)論科學(xué)指向的點(diǎn)就是技術(shù)迸發(fā)的點(diǎn),那么我們找到科學(xué)指向的點(diǎn)并依據(jù)技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐化,那很多問(wèn)題就會(huì)簡(jiǎn)單化。后來(lái)在研究砂磨機(jī)時(shí),同樣發(fā)覺所有的科學(xué)知識(shí)都是作用在顆粒的表面時(shí),所以就按照顆粒表面的科學(xué)支點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)分解,就有了瞬間破碎力,綜合粉碎能和分散矢量3個(gè)技術(shù)點(diǎn),依據(jù)這幾個(gè)技術(shù)點(diǎn),所有砂磨機(jī)參數(shù)都與這幾個(gè)技術(shù)點(diǎn)想關(guān)聯(lián),設(shè)計(jì)就變得十分的簡(jiǎn)單了,噴霧干燥機(jī)技術(shù)點(diǎn)在料液分配盤上技術(shù)點(diǎn),煅燒爐截面的傳熱上的技術(shù)點(diǎn)……,之前很多復(fù)雜的東西都變得十分簡(jiǎn)單,有效,實(shí)用,那些繁冗的公式實(shí)際上都變成了你所要應(yīng)用的附屬品,而設(shè)備不容易通過(guò)人直接想象的原理也變得生動(dòng)起來(lái)。所以科學(xué)與技術(shù)的交叉點(diǎn)并不簡(jiǎn)單是一種連接,而是原理和實(shí)踐的一種交匯。所以技術(shù)和科學(xué)之間的關(guān)系就變得既復(fù)雜又簡(jiǎn)單,沒有找到交匯點(diǎn)前很復(fù)雜,找到交匯點(diǎn)后很簡(jiǎn)單,后來(lái)我又依據(jù)這個(gè)技術(shù)點(diǎn)推理出任何材料的研發(fā)都有1~2條主線,就是無(wú)數(shù)個(gè)技術(shù)點(diǎn)的連線,而這個(gè)主線就是本質(zhì)分割線,使得在尊重科學(xué)規(guī)律的前提下,減少了不必要的研發(fā),提升了研發(fā)效率。 依據(jù)這個(gè)科學(xué)和技術(shù)的關(guān)系,當(dāng)我把各種科技進(jìn)步史、人類發(fā)展史、多種材料的發(fā)展史進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析時(shí),你就會(huì)發(fā)現(xiàn)有非常多的交匯點(diǎn),而單看這些交匯點(diǎn)沒有什么規(guī)律,但卻發(fā)現(xiàn)這些交匯點(diǎn)實(shí)際上是一段時(shí)間和面積,但這段時(shí)間有在高點(diǎn),有在低點(diǎn),而把這些交匯點(diǎn)和面積進(jìn)行按照時(shí)間范圍,按照材料類型,按照變化的程度進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析時(shí),奇跡就發(fā)生了,就會(huì)得到很有意思的規(guī)律,我把這個(gè)規(guī)律叫做材料摩爾定律,大自然的規(guī)律永遠(yuǎn)都在那里,等待的是你的發(fā)現(xiàn),而這個(gè)規(guī)律會(huì)得出結(jié)論:各個(gè)材料各領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)十年,而高潮和低潮就是你要行動(dòng)的節(jié)拍……,而科學(xué)與技術(shù)的交匯點(diǎn)成為行業(yè)甚至科技迸發(fā)的“萬(wàn)佛朝宗”!這個(gè)交匯點(diǎn)讓我意識(shí)到有更多的規(guī)律可以去尋找,我又在開始研究各個(gè)生產(chǎn)工藝,各個(gè)設(shè)備……的摩爾定律,其樂(lè)無(wú)窮,大自然的規(guī)律真的令人向往,不知不覺中你不僅融入到技術(shù)的世界中,而是在這個(gè)世界中去與自然最親密的接觸,眼里有光,因?yàn)槟憧吹玫焦?,眼里有淚,因?yàn)槟憧吹玫礁袆?dòng)……。所以后來(lái)我又對(duì)技術(shù)和科學(xué)的關(guān)系進(jìn)行了新的補(bǔ)充(新關(guān)系): (1)技術(shù)和科學(xué)有時(shí)是共同體,科學(xué)單獨(dú)作用有時(shí)會(huì)發(fā)生,但更多的是技術(shù)單獨(dú)作用或者技術(shù)和科學(xué)共同作用,而此時(shí)產(chǎn)生的能力和邏輯更加能夠獲得肯定、認(rèn)可和實(shí)踐應(yīng)用。 (2)技術(shù)和科學(xué)互為副產(chǎn)品,而更多的時(shí)候科學(xué)是技術(shù)的副產(chǎn)品,因?yàn)榧夹g(shù)驅(qū)動(dòng)力往往大于科學(xué)驅(qū)動(dòng)力,只是人們有時(shí)更重視科學(xué)成果而已,因?yàn)榧夹g(shù)成果有時(shí)作用不能讓人有敏感性。 (3)技術(shù)和科學(xué)的發(fā)展都有其固有的路徑,不論多久以及多長(zhǎng)都能夠通過(guò)路徑了解到技術(shù)本質(zhì)和科技起點(diǎn),而他們相互作用的支點(diǎn)和交叉點(diǎn),也會(huì)在路徑中有效的體現(xiàn)出來(lái)。 所以科學(xué)與技術(shù)的交叉點(diǎn)并不簡(jiǎn)單是一種連接,而是原理和實(shí)踐的一種交匯。所以技術(shù)和科學(xué)之間的關(guān)系就變得既復(fù)雜又簡(jiǎn)單,沒有找到交匯點(diǎn)前很復(fù)雜,找到交匯點(diǎn)后很簡(jiǎn)單,后來(lái)我又依據(jù)這個(gè)技術(shù)點(diǎn)推理出任何材料的研發(fā)都有1~2條主線,就是無(wú)數(shù)個(gè)技術(shù)點(diǎn)的連線,而這個(gè)主線就是本質(zhì)分割線,使得在尊重科學(xué)規(guī)律的前提下,減少了不必要的研發(fā),提升了研發(fā)效率。 (4)科學(xué)只有作用力,而技術(shù)有作用力和反作用力,所以科學(xué)只有通過(guò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)才會(huì)產(chǎn)生意義,而技術(shù)也會(huì)影響科學(xué)發(fā)展,直到新的科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生。 (5)技術(shù)之間可以相互作用,并且能夠?qū)崿F(xiàn)自我進(jìn)化,進(jìn)化過(guò)程中會(huì)帶動(dòng)、引導(dǎo)和超出人類的需求。 (6)科學(xué)和技術(shù)始終都有交匯點(diǎn),而科學(xué)指向的點(diǎn)就是技術(shù)迸發(fā)的點(diǎn)。 ![]() 2、工業(yè)文化是工業(yè)進(jìn)步最根本的思想源泉,對(duì)推動(dòng)工業(yè)由大變強(qiáng)具有基礎(chǔ)性、長(zhǎng)期性、關(guān)鍵性的影響。 (1)改革開放以來(lái),我國(guó)工業(yè)發(fā)展迅速,但工業(yè)文化的研究和實(shí)踐一直滯后于經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展,存在認(rèn)識(shí)不夠、力度不大、效果不突出等問(wèn)題,與工業(yè)發(fā)達(dá)強(qiáng)國(guó)相比,與我國(guó)建設(shè)社會(huì)主義工業(yè)強(qiáng)國(guó)和文化強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)要求相比,還存在一定差距。 (2)1955年日本就有“人間國(guó)寶” 的評(píng)定,現(xiàn)在已經(jīng)有114人, “國(guó)寶”的稱呼遠(yuǎn)比“重要文化財(cái)產(chǎn)”易懂且更貼切,更能反映并提高“身懷絕技者”的社會(huì)地位,甚至不僅僅是“技藝”得到承認(rèn),更多的是可以感到其本身具有的高尚人格。被認(rèn)定的“重要無(wú)形文化財(cái)產(chǎn)”,必定是值得傳承的“藝之精華”,因此,即使身懷絕技,取得了很高社會(huì)地位的人,如果不收弟子,藝不外傳,最終也不會(huì)成為“人間國(guó)寶”。 (3)1967年設(shè)立的“現(xiàn)代名工”,現(xiàn)在已經(jīng)有149人,在“日本奇跡”的主要?jiǎng)?chuàng)造者——420余萬(wàn)家中小企業(yè)中,有超過(guò)3萬(wàn)家百年以上的老鋪企業(yè),而它們的主要支撐是幾十萬(wàn)名職人。 (4)1960年的《鞍鋼憲法》,四十多年過(guò)去了,《鞍》經(jīng)歷了“墻里開花墻外香”的過(guò)程,先是日本,隨后是歐洲和美國(guó),許多工業(yè)管理學(xué)家漸漸認(rèn)識(shí)到了它的價(jià)值。 日本人對(duì)中國(guó)的《鞍》大膽地加以吸收?!栋啊?核心內(nèi)容是“干部參加勞動(dòng),工人參加管理;改革不合理的規(guī)章制度;管理者和工人在生產(chǎn)實(shí)踐和技術(shù)革命中相結(jié)合?!薄栋啊泛髞?lái)被美國(guó)麻省理工學(xué)院一個(gè)叫羅伯特·托馬斯的管理學(xué)教授評(píng)價(jià)說(shuō):這是“全面質(zhì)量管理”和“團(tuán)隊(duì)合作”理論的精髓。日本人主要吸收了《鞍》中的“兩參一改三結(jié)合”的管理思想,如20世紀(jì)70年代日本的豐田管理方式,日本的全面質(zhì)量管理和團(tuán)隊(duì)精神實(shí)際上就是《鞍》所倡導(dǎo)充分發(fā)揮勞動(dòng)者個(gè)人主觀能動(dòng)性、創(chuàng)造性的《鞍》精神。日本倡導(dǎo)敬業(yè)、進(jìn)取、追求極致等工業(yè)精神。 (5)岡野工業(yè)——“無(wú)痛注射針頭”公司總裁岡野雅行被視為是世界級(jí)名匠并被人稱為“金屬加工魔術(shù)師 ”。Hard Lock工業(yè)—— “防松螺母”日本最大的鐵路公司的全面使用,而國(guó)外企業(yè)要使用這小小的螺母只能進(jìn)口只有45名員工的Hard Lock的螺母。小林研業(yè)——“iPod鏡面加工”并使“iPod”背板的鏡面要求最終與真正的鏡子一樣達(dá)到1000號(hào)級(jí)別。 ![]() 工業(yè)文化是一直在推動(dòng)著工業(yè)進(jìn)步,而很多企業(yè)都不注重工業(yè)文化,所以很難出首席科學(xué)家和首席技師,這些以匠人精神為基礎(chǔ)的工業(yè)文化是制造業(yè)的關(guān)鍵,這個(gè)不能跨越,是需要花時(shí)間和資源進(jìn)行一點(diǎn)點(diǎn)積累,而這些積累也是我們制造業(yè)要向日本好好學(xué)習(xí)的地方。 五、總結(jié) 其實(shí)量產(chǎn)研發(fā)和技術(shù)放大也都是技術(shù)創(chuàng)新重要組成部分,要?jiǎng)?chuàng)造一種創(chuàng)新邏輯讓更多的人參與其中才能把量產(chǎn)研發(fā)和技術(shù)放大做好,其實(shí)創(chuàng)新邏輯真正的競(jìng)爭(zhēng)不是在與他人競(jìng)爭(zhēng),事業(yè)部競(jìng)爭(zhēng)、分公司競(jìng)爭(zhēng)、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)、客戶競(jìng)爭(zhēng),而是要與行業(yè)進(jìn)步競(jìng)爭(zhēng),與未來(lái)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)、與自然進(jìn)化競(jìng)爭(zhēng)、與技術(shù)迭代競(jìng)爭(zhēng)、與自己格局提升競(jìng)爭(zhēng)……,這樣的機(jī)制和體系才是最好的系統(tǒng),但想做到這一點(diǎn)又是非常非常難的,人性的弱點(diǎn)和社會(huì)的不公始終存在,我們都要時(shí)時(shí)面對(duì)的,所以我們要記住一些法則、定律和效應(yīng): 1、墨菲定律 : 越害怕的事情越會(huì)發(fā)生。 2、吉德林法則 : 把問(wèn)題清楚的寫下了就已經(jīng)解決了一半。 3、基爾伯特定律 : 工作中的最大問(wèn)題就是沒人跟你說(shuō)該如何去做。 4、福克蘭定律 : 沒必要做出決定時(shí)就不要做出決定。 5、莫斯科定理: 你得到的第一個(gè)回答不一定是最好的回答。 6、羅伯特法則:人生可以沒有很多東西,卻唯獨(dú)不能沒有希望。沒有人因倒下而失敗,除非他們一直倒下或消極。 7、藍(lán)斯登法則:相比低谷與磨難,更應(yīng)警惕的是前行路上的巔峰與順境。 8、南風(fēng)效應(yīng):在處理問(wèn)題時(shí),一定要注意方式方法。 9、綠燈效應(yīng):持一種開放的態(tài)度面對(duì)和接納所遇到的人和事。 10、飛輪效應(yīng):堅(jiān)持和努力的力量始終存在。 技術(shù)的本質(zhì)是一種信仰,它與產(chǎn)品、教育、科學(xué)、市場(chǎng)和生命都有非常多的關(guān)聯(lián)和交叉點(diǎn),之間也是相關(guān)作用,相互促進(jìn),甚至相互進(jìn)化,技術(shù)既能帶來(lái)新的生命體,而本身也是生命體,未來(lái)技術(shù)一定會(huì)在合適的時(shí)間和空間人類化,那將是另外一種世界的存在,而我們所有的創(chuàng)新人員要明白以上他們之間的關(guān)系,并運(yùn)用好他們之間的交匯點(diǎn),更多的創(chuàng)造對(duì)于這個(gè)社會(huì)有價(jià)值的東西,而我們需要從自身做起,需要有戰(zhàn)略思維,一切都是做好的安排,一切都是最好的年代! |
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