今年《政府工作報(bào)告》提出,要加快重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系化布局,推進(jìn)共性技術(shù)平臺(tái)、中試驗(yàn)證平臺(tái)的建設(shè)。中試,就是把處在試制階段的新產(chǎn)品轉(zhuǎn)化到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的過(guò)渡性試驗(yàn),也被稱(chēng)為科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的“最后一公里”。
中試就是把科技果子由生變熟的關(guān)鍵一環(huán),但也是困難重重的一環(huán)。近日,總臺(tái)財(cái)經(jīng)節(jié)目中心推出系列報(bào)道《從制造業(yè)中試看創(chuàng)新》,聚焦中試在不同領(lǐng)域創(chuàng)新中發(fā)揮的作用。
5G創(chuàng)新技術(shù)全球領(lǐng)先
行業(yè)中試平臺(tái)滿(mǎn)足共性需求
在廣州的一家通信設(shè)備企業(yè)內(nèi),技術(shù)人員正在對(duì)一款最新研發(fā)的5G天線進(jìn)行工藝優(yōu)化的討論。進(jìn)入5G時(shí)代,他們每年要推出多達(dá)20到30款天線新產(chǎn)品。
研發(fā)負(fù)責(zé)人介紹,5G基站的耗能比以往有所增加,而他們的綠色天線技術(shù),可以在同等覆蓋范圍下,讓基站的用電量下降12%以上。但每次新產(chǎn)品誕生之初,新的設(shè)計(jì)都會(huì)暴露出不同問(wèn)題。
京信通信天饋研究院副院長(zhǎng) 肖飛 :比如說(shuō)焊接,它的一些工藝參數(shù)的一些設(shè)置,這個(gè)做不好,將來(lái)在生產(chǎn)上會(huì)批量折騰,代價(jià)會(huì)很大。
為了能在大規(guī)模生產(chǎn)前提前發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,肖飛他們要對(duì)小批量試產(chǎn)的新品進(jìn)行性能測(cè)試。幫助肖飛他們測(cè)試樣品的第三方實(shí)驗(yàn)室,其中一家位于北京亦莊。實(shí)驗(yàn)室門(mén)口,一批批產(chǎn)品正在陸續(xù)等待測(cè)試。
總臺(tái)央視記者 寧坤:打開(kāi)我身后的這扇門(mén),走進(jìn)這樣一個(gè)暗室房間之后,我們眼前就可以看到這樣一個(gè)直徑6米、最高處可以高達(dá)9米的橙色的大圓環(huán)。這樣一個(gè)圓環(huán),其實(shí)是一套專(zhuān)門(mén)用于測(cè)試5G基站天線性能的實(shí)驗(yàn)室裝置。可以看到,整個(gè)圓環(huán)一圈有128個(gè)這樣的小探頭;隨著圓環(huán)中心基站天線的旋轉(zhuǎn),這些探頭就可以捕捉測(cè)試出天線在不同角度的發(fā)射性能。
測(cè)試工程師 商凱:紅色(部分)代表(天線)它輻射的能量越高,藍(lán)色代表它輻射的能量越低。廠家根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行下一步的調(diào)整。
為了滿(mǎn)足行業(yè)猛增的中試需求,在5G網(wǎng)絡(luò)正式商用兩年前的2017年,中國(guó)信息通信研究院建設(shè)起了這一第三方公共性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室,最快5分鐘左右就能完成一次天線測(cè)試。
中國(guó)信息通信研究院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主任 周開(kāi)波:這種規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室(國(guó)內(nèi))應(yīng)該也就是10個(gè)左右。測(cè)試時(shí)間的縮短,其實(shí)也非常有利于廠家它產(chǎn)品從研發(fā)到整個(gè)上市時(shí)間的一個(gè)縮短。
在5G網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新的系統(tǒng)工程中,天線的中試,只是其中一環(huán)。當(dāng)前,我國(guó)已建成全球規(guī)模最大、技術(shù)領(lǐng)先的5G網(wǎng)絡(luò),5G基站總數(shù)達(dá)338萬(wàn)個(gè)。各類(lèi)設(shè)備如何搭配協(xié)同才能達(dá)到最優(yōu)效果?有些難題,甚至進(jìn)入到了創(chuàng)新的“無(wú)人區(qū)”。
中國(guó)信息通信研究院泰爾終端實(shí)驗(yàn)室電磁干擾與兼容部主任 周鎰:我們現(xiàn)在是在從北京到雄安的高鐵上面。高鐵的速度非常快,在上一秒的時(shí)候,我們的手機(jī)在跟1號(hào)基站建立了通信,可能下一秒的時(shí)候我們就要跳到2號(hào),再下一秒我們就要跳到3號(hào)。
回到位于北京的實(shí)驗(yàn)室,技術(shù)人員向記者展示了高鐵沿線信號(hào)采集后復(fù)現(xiàn)的測(cè)試裝置。有了這樣的設(shè)備,新開(kāi)發(fā)出的手機(jī)等終端產(chǎn)品就不用再上高鐵進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試。
測(cè)試工程師 王飛龍:包括隧道、高架橋,平原、山地,還有高鐵的會(huì)車(chē)以及進(jìn)出站等等,這些場(chǎng)景都是可以在信道模擬器當(dāng)中進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。終端廠家就可以針對(duì)斷網(wǎng)這一時(shí)刻,終端上報(bào)的一個(gè)信息來(lái)進(jìn)行具體的分析,從而來(lái)改進(jìn)他們的算法。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為,雖然近年來(lái)我國(guó)制造業(yè)中試持續(xù)推進(jìn),但整體來(lái)看中試方面的投入還有所欠缺。數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)中,僅有37.3%開(kāi)展了研究與試驗(yàn)活動(dòng)。
賽迪研究院總工程師 秦海林:(中試)投入本身還不夠。不同的中試平臺(tái)建設(shè)的模式,我們的資金來(lái)源也應(yīng)該是多元的。
中國(guó)工程院院士 陳學(xué)東:(以往)技術(shù)研究到最后產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)之間,缺乏一個(gè)共性和關(guān)鍵技術(shù)研究。實(shí)際上就是跟我們今天講的中試有關(guān)。像針對(duì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè),在這些方向能夠催生新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新功能,發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
針對(duì)上述問(wèn)題,今年工信部、國(guó)家發(fā)改委新印發(fā)的《制造業(yè)中試創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施意見(jiàn)》中提出,要建設(shè)現(xiàn)代化中試能力,完善中試服務(wù)平臺(tái)體系,加快中試軟硬件產(chǎn)業(yè)發(fā)展,優(yōu)化中試發(fā)展生態(tài),為加快實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化提供有力支撐。
工業(yè)和信息化部科技司副司長(zhǎng) 劉伯超:(此次)《意見(jiàn)》當(dāng)中就明確提出來(lái),要建設(shè)綜合性專(zhuān)業(yè)化中試公共服務(wù)機(jī)構(gòu)。力爭(zhēng)到2025年重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的中試能力基本全覆蓋。
從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線
中試平臺(tái)助力創(chuàng)新成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化“最后一越”
通過(guò)上一期節(jié)目我們了解到,中試,是推動(dòng)科技成果從“實(shí)驗(yàn)室”走向“生產(chǎn)線”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)際上,很多創(chuàng)新科技成果的中試還面臨著場(chǎng)地、資金等各種困難。 本期節(jié)目,我們一起走進(jìn)位于遼寧盤(pán)錦的精細(xì)化工中試基地,去看一下,中試平臺(tái)是如何助力創(chuàng)新成果實(shí)現(xiàn)邁向產(chǎn)業(yè)化的“最后一越”。
韓維維是遼寧營(yíng)口一家化工企業(yè)的負(fù)責(zé)人,她的公司2023年剛剛成立,研發(fā)出了通過(guò)對(duì)二氧化碳進(jìn)行加氫轉(zhuǎn)化,從而產(chǎn)出甲烷等可應(yīng)用燃?xì)獾募夹g(shù)。最近,她正在為產(chǎn)品沒(méi)法進(jìn)行量產(chǎn)而發(fā)愁。
遼寧中碳新能源科技有限公司副總經(jīng)理 韓維維:就是這個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)到小試這個(gè)階段已經(jīng)結(jié)束了,那么下一步的話(huà),在我們企業(yè)的規(guī)劃當(dāng)中的話(huà),我們可能就要進(jìn)行量產(chǎn)了,但是在量產(chǎn)之前的話(huà),我覺(jué)得這個(gè)要求的話(huà)我們有這樣的中試環(huán)節(jié)。
只有通過(guò)中試階段的驗(yàn)證,產(chǎn)品才能走向市場(chǎng),但對(duì)于韓維維這樣的初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō),自己搭建設(shè)備,來(lái)完成中試過(guò)程,卻是非常困難。
韓維維:如果是我們自己做的話(huà),在資金投入方面需要1000到1500萬(wàn)元這樣。
中試車(chē)間就相當(dāng)于放大的實(shí)驗(yàn)室,縮小的生產(chǎn)線。除了資金投入高,化工中試還受到場(chǎng)地、安全環(huán)保等多方面限制,如必須在化工園區(qū)進(jìn)行,同時(shí)要配備危化品庫(kù)房、污水處理廠等基礎(chǔ)設(shè)施等等,這對(duì)于一般的中小型企業(yè)來(lái)說(shuō),確實(shí)有一定的門(mén)檻。韓維維開(kāi)始尋求和中試平臺(tái)進(jìn)行合作。
遼寧精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展有限公司總經(jīng)理 張建國(guó):我看了一下咱們這個(gè)項(xiàng)目對(duì)設(shè)備的需求應(yīng)該和我們加氫平臺(tái)還是比較契合的,所以說(shuō)可以直接到我們這里來(lái)進(jìn)行中試。
遼寧盤(pán)錦精細(xì)化工中試基地,2017年由中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所和當(dāng)?shù)卣餐闪ⅲ丝梢蕴峁┌◤S房、危化品倉(cāng)庫(kù)、污水處理廠等基礎(chǔ)設(shè)施配套,還有大量科研和技術(shù)人才。
張建國(guó):在中試平臺(tái)進(jìn)行中試,它是相對(duì)于獨(dú)立的,所產(chǎn)生的附加的二次的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)比較小。
從技術(shù)源引進(jìn)、裝置建設(shè)、中試運(yùn)行、工程優(yōu)化到成果轉(zhuǎn)化等5個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),為中試項(xiàng)目提供包含立項(xiàng)、建設(shè)、運(yùn)行以及技術(shù)開(kāi)發(fā)、成果鑒定等等24項(xiàng)專(zhuān)業(yè)服務(wù)。到目前為止,遼寧盤(pán)錦精細(xì)化工中試基地已經(jīng)成功孵化了6個(gè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,其中多個(gè)項(xiàng)目打破國(guó)際市場(chǎng)壟斷,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
總臺(tái)央視記者 孫超:我手上拿著的就是這家科技公司的主打產(chǎn)品之一,茂金屬化合物,它是應(yīng)用于石化行業(yè)的催化劑,可以看到,它是一種透明的液體,需要密封保存,一克的催化劑可以對(duì)應(yīng)一噸聚烯烴產(chǎn)品的生產(chǎn),過(guò)去這種催化劑完全依賴(lài)進(jìn)口,這家企業(yè)的茂金屬化合物產(chǎn)品在2021年完成中試后,實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的空白。
遼寧盤(pán)錦研峰科技有限公司創(chuàng)始人 畢志強(qiáng):這個(gè)產(chǎn)品現(xiàn)在每公斤的價(jià)格大概是幾萬(wàn)塊錢(qián),這個(gè)價(jià)格比國(guó)外進(jìn)口的要便宜一半左右,用茂金屬催化劑生產(chǎn)的聚烯烴產(chǎn)品,下游的塑料制品強(qiáng)度更高,比如說(shuō)塑料袋,它的承重強(qiáng)度要高好幾倍。
畢志強(qiáng)介紹,他們的企業(yè)最初在北京成立,2017年前后,研發(fā)團(tuán)隊(duì)手里握著近十個(gè)創(chuàng)新成果,但由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)中試驗(yàn)證,成果遲遲無(wú)法轉(zhuǎn)化。就在畢志強(qiáng)為成果轉(zhuǎn)化發(fā)愁的時(shí)候,遼寧盤(pán)錦的精細(xì)化工中試基地提供了一種合作模式,企業(yè)僅出資搭建中試設(shè)備,而中試基地提供廠房和基礎(chǔ)配套設(shè)施,同時(shí)配有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員。這樣一來(lái),企業(yè)投入的成本一下降低了近九成,僅僅經(jīng)過(guò)一年多的時(shí)間就走向市場(chǎng)。
畢志強(qiáng):如果沒(méi)有中試基地這個(gè)平臺(tái),那么(我們企業(yè))所有的產(chǎn)品都只能在實(shí)驗(yàn)室里存在。通過(guò)中試基地的這種發(fā)展,我們從一個(gè)小企業(yè)到現(xiàn)在一個(gè)中等規(guī)模的企業(yè),是在中試基地里完成的蛻變。
政府搭臺(tái);高校科研院所共建;企業(yè)主導(dǎo);社會(huì)多方參與,盤(pán)錦精細(xì)化工中試基地形成了多主體共建的成果轉(zhuǎn)化模式。
中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所副所長(zhǎng) 李先鋒:中試平臺(tái)的建設(shè)以后要真正發(fā)揮它的作用,除了高校院所的成果的中試之外,和企業(yè)和社會(huì)和政府應(yīng)該聯(lián)動(dòng)起來(lái),有資本的投入,有技術(shù)的注入,這樣真正的才能把中試平臺(tái)做大做強(qiáng)。
日前,工信部、國(guó)家發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)《制造業(yè)中試創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施意見(jiàn)》提出,要布局建設(shè)特色鮮明、優(yōu)勢(shì)突出的專(zhuān)業(yè)化中試公共服務(wù)機(jī)構(gòu),提供具有行業(yè)特色、滿(mǎn)足特殊場(chǎng)景需要的專(zhuān)業(yè)化服務(wù);到2025年,建設(shè)具有國(guó)際先進(jìn)水平的中試平臺(tái)5個(gè)以上。
工業(yè)和信息化部科技司副司長(zhǎng) 劉伯超:石化、化工、冶金、建材、紡織等等這樣的流程性制造業(yè),對(duì)研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性要求高,急需建設(shè)面向產(chǎn)品試制和批量生產(chǎn)的中試能力。
上海臨港:汽車(chē)“心臟”中國(guó)造
國(guó)產(chǎn)高端機(jī)床連點(diǎn)成線
中試就是把科技果子由生變熟的關(guān)鍵一環(huán),但也是困難重重的一環(huán)。特別是對(duì)于一些首臺(tái)套、首批次的創(chuàng)新產(chǎn)品,下游用戶(hù)企業(yè)往往“不愿用、不敢用”,如何解決這個(gè)難題?本期節(jié)目,我們就去看看上海一家高端數(shù)控機(jī)床的科技成果是如何完成中試的? 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)被稱(chēng)為汽車(chē)的“心臟”。生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的高端數(shù)控機(jī)床,定位精度要達(dá)到微米級(jí),相當(dāng)于頭發(fā)絲的1%。我國(guó)是世界第一的汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)大國(guó),但用于生產(chǎn)汽車(chē)動(dòng)力總成的中高端數(shù)控機(jī)床,大多依賴(lài)進(jìn)口。如今,這一現(xiàn)狀正在被改變。在上海通用汽車(chē)的這間工廠里,由數(shù)臺(tái)國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床組成的動(dòng)力總成加工中心,投入規(guī)模化應(yīng)用已有近兩年時(shí)間。
上汽通用汽車(chē)動(dòng)力總成設(shè)備開(kāi)發(fā)高級(jí)技術(shù)經(jīng)理 張應(yīng)淳:這是從我們系統(tǒng)庫(kù)里面截取的去年一年的國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的表現(xiàn),可以看到它是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)的。部分指標(biāo)的話(huà),是反超了同類(lèi)型的進(jìn)口設(shè)備,應(yīng)該是已經(jīng)達(dá)到了同類(lèi)設(shè)備國(guó)際的一個(gè)先進(jìn)水平。
動(dòng)力總成加工中心,是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)線里最重要的設(shè)備類(lèi)型,由于單價(jià)高、用量大,它占據(jù)了整條產(chǎn)線成本的一半左右。由于工藝難度高,一直以來(lái),國(guó)產(chǎn)廠商很少涉足這一領(lǐng)域。要做第一個(gè)吃螃蟹的人,張應(yīng)淳當(dāng)時(shí)有一個(gè)最大的顧慮。
張應(yīng)淳:當(dāng)時(shí)最擔(dān)憂(yōu)的話(huà)還是(高端數(shù)控機(jī)床)設(shè)備穩(wěn)定性和加工質(zhì)量的一個(gè)可靠性的問(wèn)題。
張應(yīng)淳的顧慮是行業(yè)普遍面臨的一個(gè)矛盾。如何突破這樣一個(gè)科技成果轉(zhuǎn)化的困境呢?2017年,上海交通大學(xué)提出,建立一條“汽車(chē)動(dòng)力總成智能制造集成驗(yàn)證線”,為國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床等裝備和相關(guān)技術(shù)提供中試驗(yàn)證平臺(tái)。按照汽車(chē)工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)景搭建了一條驗(yàn)證線。
上海交大智邦科技有限公司研發(fā)總監(jiān)(上海交大研究員) 羅磊:這一張表1400個(gè)問(wèn)題,一項(xiàng)一項(xiàng)解決,解決一個(gè)打個(gè)勾,等到1400個(gè)問(wèn)題打勾都打完了,檢測(cè)報(bào)告也出來(lái)了。他(下游用戶(hù)企業(yè))認(rèn)為好了,我敢買(mǎi)你的生產(chǎn)線了,我敢買(mǎi)你的機(jī)床了。
中試,打消了下游企業(yè)“不敢用、不愿用”的顧慮,打通了科技成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”。當(dāng)這臺(tái)歷經(jīng)千錘百煉的國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床走向市場(chǎng)時(shí),也在合作中實(shí)現(xiàn)了共贏。通過(guò)中試驗(yàn)證,汽車(chē)主機(jī)廠引入了新的高端數(shù)控機(jī)床供應(yīng)商,實(shí)現(xiàn)降本增效;供應(yīng)商也培養(yǎng)了研發(fā)能力和技術(shù)人才,打入供應(yīng)鏈體系;而以前局限于實(shí)驗(yàn)室的高校也了解到市場(chǎng)實(shí)際的需求。 目前,基于這一模式轉(zhuǎn)化的技術(shù)成果開(kāi)始進(jìn)入航空航天等更加廣泛的領(lǐng)域。羅磊所在公司的發(fā)展模式也從依賴(lài)國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)支持向市場(chǎng)化轉(zhuǎn)換。
上海交大智邦科技有限公司常務(wù)副總經(jīng)理 吳俊:拓展一些新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域,比如航發(fā)(航空發(fā)動(dòng)機(jī))這一塊去做。方法是相通的。像現(xiàn)在我們每年的售前的訂單的增幅基本上也在25%左右。
目前中試熟化平臺(tái)數(shù)量較少,企業(yè)仍然面臨資金、技術(shù)、人才不足以及缺乏成熟完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)等問(wèn)題。對(duì)此,工信部、國(guó)家發(fā)展改革委日前印發(fā)的《制造業(yè)中試創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施意見(jiàn)》提出:將在布局建設(shè)中試公共服務(wù)機(jī)構(gòu)、完善中試產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)、發(fā)展壯大經(jīng)營(yíng)主體等方面給予支持。
中國(guó)工程院院士 陳學(xué)東:中試產(chǎn)品技術(shù)的提升是很重要的,龍頭企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)在中試這塊它要發(fā)揮作用。還要結(jié)合其他一些工作,比方說(shuō)高檔數(shù)控機(jī)床影響它精度保持性的因素有哪些?像這些東西是基礎(chǔ)研究,國(guó)外做了很多工作,我們做得還是不夠的,以后要加強(qiáng)一些關(guān)鍵環(huán)節(jié),加大研發(fā)投入。
工業(yè)和信息化部科技司副司長(zhǎng) 劉伯超:支持地方制定本地區(qū)扶持中試發(fā)展的政策措施,對(duì)中試要給予資金、土地、人才、金融等多方面的保障。建設(shè)一批具有較強(qiáng)行業(yè)帶動(dòng)力的重大中試項(xiàng)目。
來(lái)源:央視財(cái)經(jīng)