浅谈科研向生产转化阶段几个常见的问题

 这些年参与和检查了很多的“高精尖”生产装置，都是科研工作者从科研阶段一步步做起的，最后建成了规模化的生产装置，也算是修成正果了，在检查过程中也发现了一些具有代表性的问题，笔者想总结一下，但愿能给科研工作者提供一些参考，把生产装置建的越来越好。

 一、重配方、轻工艺

在科研阶段，很多科研人员都是眼睛盯着产品的优略和参数，一旦一条线能够走通，就不断的优化条件，产品满意了就算结束了，对于工艺的选择和优化方面反而是不太去关注了，这一点在高分子行业尤其如此：高分子难就难在“太复杂”，高分子美就美在“太复杂”，分子量大大小小，单体组合排列无限可能，配方和工艺一个小小变化可以做出性能完全不同材料，但挑战就是机会。朱世平院士认为，高分子材料产品高端化最主要的是高分子链的精确设计与生产。高分子材料是过程的产品，产品质量不仅仅取决于配方，更取决于工艺。朱世平院士曾经说说，“我们吃了很多亏，经常讲我们去买一个配方，或者说我手头有一个配方，听起来好象解放全人类了”，但“那才是万里长征前几步，真正做起来是工艺，国内对配方研发很重视，对生产工艺不够重视，因为不好发文章，有许许多多know how，做科研是创造知识，文章是传播知识，文章是要发的，但发文章本身不是目的，过于强调发文章，咱们吃了很多的亏。”

先说一下什么是化工工艺，化工工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。

化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：

①原料处理，为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。

②化学反应，这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。

③产品精制，将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变

工艺是于安全生产管理的基础，或者说是基因也不为过，成熟、稳定的工艺是良好安全管理的基础，笔者见过很多经科研转化过来的工艺，存在很多先天的不足，问科研人员为什么选择这种工艺，他们说当时就是这么做出来产品了，就按照这个去放大了，评价单位和设计单位更是让人无语，同样的产品，两个项目工艺不一样，这个报告说这个工艺好、那个报告说那个工艺好，反正是选择的就是好的！而不去从各自技术角度对工艺的选择给出具体的建议，都是顺着科研人员的思路走，反正你的选择你负责，和我没啥关系。

重配方、轻工艺的做法导致生产装置可能本质风险增加，给安全管理增加了很多的困难。而配方其实在技术保密方面保密系数过低，如果把工艺做进去不但能使技术更加完善，还可以增加保密系数的难度，一举两得！

二、重条件、轻设备

在很多由科研变成的生产装置时你会看到很多的非标设备，有的非标设备让人哭笑不得，比如有一次去一家企业，看到一个一立方的设备很像玻璃制的三口烧瓶，就问他们为什么把设备加工成这个样子，他们说：我们试验时用的就是三口烧瓶，装置就是把他放成这个样子了！这样条件好控制！现实是这个样子吗？肯定不是的，当比葫芦画瓢放大后，你会发现很多东西都发生了变化，然后又在这些“放大的玻璃瓶”上进行不停的改造，最后变成了象一个生病的病人一样浑身挂着各种管子，变成了很难控制的奇怪装置。

其实现在工业已经很大了，各种设备制造和工业设计已经很成熟，只要把试验的要求和数据进行输入，是可以做出很符合工业要求的设备的。但目前的现实是科研和设计之间缺少一个非常重要的环节——工程转化环节！这个环节经常被忽视，大家也认为根本没有必要，反正是科研人员怎么说，设计人员就怎么设计，科研人员要的仿真就行，设计人员要的是合规就行，具体会成为什么样子，好像大家都不是太关心！很多科研人员在走了很多弯路以后才知道工程转化的重要性，开始重视了，做出的装置也开始有模有样了，这是一小步，也是一大步！

三、相信人、不信仪表

在德国的制造业里，有一个非常有意思而且关键的观点：不相信人。德国人有一个根深蒂固的观念，是人都会犯错，都会有误差，特别是在生产环节，这些人引入的负面影响经过流水线的每个环节逐级放大，必然会最终影响产品的品质。尤其是在批量的生产制造中，人的因素越多，最终产品出问题的可能性越大。所以德国人提高品质的思路非常直接，就是在生产环节要动用一切可能的手段把人的天然影响降低到最小，把每件事情都分解成机器（或者人像机器一样动作）能简单执行的。换句话说，就是提高生产的自动化水平，只要机器能做的，在成本合理的范围内，就坚决不让人做。

自动化就是把人类不擅长做的重复易错的交给机器人。工厂完全是机器自己在生产，而人的作用被形象化为两种：一是做生产规划，下达生产指令；二是给机器打下手帮助保持生产线高效可靠运转。

而在我们的化工科研转换的装置中，我们的很多科研人员不太相信仪表自动化控制，认为人手工操作最为精准。所以你会发现很多我们认为很“高、大、上”的东西居然象作坊一样，先举两个例子吧：一是一家企业需要在成型的载体进行载某种贵金属，据说技术已经是国内最好，接近国际水平，当我们看到生产现场时禁不住惊呆了。最后一个工艺竟然是工人用胳膊作为搅拌器进行搅拌，为他们为什么这样子，他们说二十年来都是这么过来的，用机器搅拌容易把载体弄碎、弄坏！笔者禁不住想起几个词：闭门造车、山中方数日、世上已千年！在现在工业水平下，难道自动化控制的东西还不如胳膊搅拌精确吗？这家企业大家一顿“夸奖”后感觉很尴尬，不到半年就换成了自动化装置，效果更好了，也大大降低了成本！二是一家企业进行萃取工艺，居然象小试一样看玻璃瓶内的物料分层，打开小阀门，把下层放完了关掉阀门，结果变成了吨级的生产线还是这么操作，并且认为就应该这么操作，从来没有想过可以用自动化的东西来代替人工控制。

自动化控制系统目前已经发展了一个很高的阶段，我们常规的化工操作和控制几乎都可以通过自动化仪表来操作，并且控制精度远远超过人的操作水平，并且这也是工业发展的一个要求和标志，机器是不能完全取代人，但机器可以帮助我们去实现我们很多的操作，精准、便捷、高效！

四、相信感觉，不相信规则

毫无疑问搞科研的需要灵感，有灵感的人通常对规则就不太遵守，这个也是目前困扰很多科技型企业的一个大难题，这些企业的生产装置都是自主研发的技术，从小试一步步做成了生产装置，科研人员也成了生产管理人员，但这种“科研的基因”导致这些管理人员对规则很漠视，在生产管理中随意的调整工艺参数，根本没有变更管理的概念，甚至说没有工业生产管理概念。他们把大装置当成了试验装置，但大的装置也连续的啊，是有一定的生产逻辑的，随意更改工艺参数是要带来很大的风险的。这也成为了目前困扰这些企业的一个重要的问题。

笔者认为灵感其实和规则是不矛盾的，与其让他有了自由的基因才去改变，不如在科研阶段就对其进行规则要求，说真的，目前的化工科研很多都处于无人管的状态，这也是为什么经常发生事故的原因，没人是完全的自由的，打着规则限制灵感的幌子从而不受规则约束的理念是错误的，那是在某个时间阶段的产物，在现在的要求下以及远远落后了。

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