宋錫濱 粉體圈 2017-01-09
國瓷材料宋錫濱先生
以下是我這麼多年從事材料行業的一點拙見，供大家參考，也請大家批評指正，希望通過我們每個人的一點點努力能夠為國家和行業的新材料發展做些貢獻。
2016年12月28日國務院決定成立國家新材料產業發展領導小組，這個是利國利民的好事，也是中國材料發展的大事。
材料、能源和信息是現在社會發展的3大支柱，未來的還債經濟（醫療、環保）、智能相關、能源科技等發展和應用都和材料密切相關，材料也是科技進步的基礎，技術提升的關鍵，技術變革的里程牌，是關乎著國家發展和可持續創新的源泉，所以說材料驅動（成就）未來。
但做新材料還是非常難的，也非常辛苦，我總結下來有三高三長：高投入、高難度、高門檻，長研究週期，長驗證週期，長應用週期。 做材料要有20年以上的打算，每個過程都是要十年磨一劍，沒有這樣的思想準備，資源投入和信心決心就不要從事材料的工作，所以我一直對認真做材料的人很尊敬，因為真正材料人是有夢想、講奉獻、為國家、為民族的人，也只有這樣才能夠真正的做出一些好材料。
對於新材料產業中國到底欠缺什麼？
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我們的客戶大部分都是材料或材料應用的頂級公司，與這些國內外的有先進思想和理念的企業溝通也比較多，每年幾乎每月我都要去國外，尤其是去日本進行新材料研發和應用方向的交流、探討、溝通、學習和推廣，也參加了很多學術會議、行業會議和科技展會。發覺很多國外的材料應用企業對材料的理解之深，研究之透徹是讓你歎為觀止，而在這方面的研發投入也非常大，甚至很多都確定了10年、20年和30年的材料相關的研發項目。
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我個人認為新材料產業化過程可以分為5個階段
- 預先研發階段（從0-1）
- 小試研發階段（從1-2）
- 中試產業化階段（從2-3）
- 精益量產階段（從3-4）
- 精益研發階段（從4-10）
新材料產業發展之我見（一）
預先研發階段（從0-1）
這個階段是對新材料方向的篩選和新材料理論的建立階段，這方面我個人認為中國還是非常欠缺的，因為國外的預先研發理念是以市場為驅動，都是走在市場的前沿和尖端，對應用的理解非常透徹，所以就會創造出很多新的源頭的方向和新的理論，這個需要長期以市場為驅動的理念滲透到預先研究才可以，而中國現在是以客戶和以技術尖端為驅動，所以很難能研究和考慮一個行業未來幾十年發展趨勢和可能性的方向，我現在只能看到我們相關行業10年及以內的發展趨勢和可能性，而10年以後我看不清，也看不到。
我去年也專程去日本拜訪幾位科學家，和他們請教和探討如何考慮30年的發展趨勢和可能性，讓我受益良多，他們告訴我：他們當年和我一樣也在做這樣的努力，但想看或能看多遠，就要有多高的格局和科學家精神，因為心存高遠才能站得高看的遠，而且要有佛心，
所做的方向越是能夠體現科技進步、社會發展和人民幸福，那這個方向才是正確和遠方的項目，而不是把個人榮辱、自身利益和競爭隔閡放在首位，這樣才能看到20年，30年或者更久的項目。也使得我明白為什麼這些科學家們能夠通過幾十年的努力帶領他的研究團隊把一個行業發展到世界第一，並佔據近30-50%的市場份額，並不停的引領這個行業的進步，因為他們已經不僅僅把自己作為一個完成任務的團隊，而是要代表未來發展的引領者和開拓者。基礎性、理論性、系統性和模型性研發都屬於這個部分研發，其實這20年來中國已經進步很大了，但和發達國家相比我們依然有很大的差距，甚至有些差距在加大，2016年初我去日本參加第一屆高性能陶瓷展，讓我驚歎不已，日本的企業在這個階段的研發投入之大，投入之深已經遠遠超出你對一個企業的想象，他們認為，這些從0-1的預先研發工作，是對對現有研發和應用研發有效支撐，所以日本這些年投入這方面的研發很多，特別是2000年以後很多都產生了質變，這也就是獲得很多諾貝爾獎的原因之一。
預先研發工作雖然如果成功後價值比較大，貢獻也比較大，但出成果也比較慢，成功幾率比較小，投入也是比較大的，所以企業這方面投入要十分的慎重，也要規劃好，在合適的發展階段才能進行這方面的工作，而要更多的借鑑國外研發的經驗和國家研發的投入，當然到了一定的階段也要適當進行符合自己的預先研發，否則也很難保持自己的技術和方向的領先。
國瓷最初的前5年的發展，這方面投入幾乎為零，因為先要解決生存問題，5-10年階段投入也不多，但對於自己核心的水熱技術進行了這方面的一些工作，這也使得來後很多產品能夠有效的進行水熱法的拓展，而隨著公司的發展，有些產品和技術已處於世界前列的水平，所以在10-20年階段，會選擇一些對自己產品和技術有重大支撐作用的方向適當做一些預先研發。
新材料產業發展之我見（二）
小試研發階段（從1-2）
這個階段和過程中的材料研發其實中國還是非常強的，現在學校、研究院所等還是做的非常不錯的，因為這個階段容易書寫更多影響因子比較高的論文，也符合現有的考核導向，而且很多這方面的技術、產品和方向中國都是處於世界領先的水平，這個也與中國人自身就勤奮，整體比較聰明的有關， 但這一階段中國的研發更偏重配方、體系和材料自身的研發，而與這個階段相互配套和促進的設備研發、工藝研發很薄弱，也是不容易書寫論文的，而這一方面在德國、日本特別重視。
材料、工藝和設備研發是密不可分的，設備是工藝和材料載體，而又是為材料和工藝實現服務的，所以這幾個方面研發我一直講是一個三角形，只有形成閉環，小試研發才能有意義，而缺少任何一個都是不行的， 而要想把這幾個方面都研發好：
- 一是要有能夠共同研發（材料、工藝和設備）的思想，
- 二是要有工業化的思想，你必須瞭解工業化到底是如何實現一個產品，
- 三是要了解小試到工業化到底是什麼樣的聯繫。
而後兩點對於現在的學校和研究院所還是非常困難的，這個是中試研究非常重要的方面，所以經常會出現學校研究院所的研發與工業化的脫節，當然還是有的研究院所做的不錯的，但並不是普遍現象，也有學校有些項目只為研發而研發了。而這一點是需要在未來新材料產業化方面多做些工作，一旦建立起這樣的思維模式、研發方法，會使中國的整體研發在10年內就是有很大的進步。
設備和工藝研發實際上並不像大家認為的那麼簡單，這個只靠聰明才智、只靠見多識廣，只靠經驗積累都是不行的，這個需要對幾乎所有類型的設備原理、構造進行系統的學習和研究才能明白，而很多隻憑大腦去想象的與實際規律都是差異很大，甚至是相反的，比如設備傳熱原理、攪拌原理、熱效應原理、過濾原理、乾燥原理，
而只有對每一類設備的四懂三會（懂原理、構造、用途和性能，會操作、維護和排除故障），才有可能真正意義的是設計和對設備的研發。大學裡學習的化工原理，在某一階段這個書是很好的，但對於進行小試研發和以後的階段就不適合了，其實原理看似都是那個原理，但是設備都是為工藝和材料服務的理念在這本書裡面體現的很少，而且沒有說明如何進行體現和關聯，而這個作為這個階段的研發思想太重要的，所以很多研發人員都沒有注意和意識到這個問題，我看過德國研發體系裡面對這方面的闡述就很明確，他們對裝備的認識就比我們深刻的多。
我花了很多時間和精力在設備和工藝研發方面積累，從抄寫設備說明書開始，又抄寫、學習和總結各種設計手冊、化學工程手冊等很多基礎和手冊型書籍，學的越多發覺不懂的越多，也發覺可研究的東西越多，需要與材料、工藝融匯貫通的東西越多，而他們之間的聯繫是沒有多少書籍進行參考的，因為很少有人研究這個方面的工作，但後來到了日本，我眼界彷彿被打開了，因為日本有很多的書籍在講這方面內容，
那段時間我瘋狂的購買和閱讀日本書籍，對我的認識和成長起了很大的作用，也讓我多年心中的疑惑一個個打開，而後來認識了很多出版這樣書籍的老闆，才知道出這些書籍一直是賠錢的，因為他們都要尋找這個行業真正的專家來書寫這方面的內容，但他們依然心存高遠的在這麼做，這些人我從內心非常尊敬，有機會見面時都進行無國界的格局探討，而裡面這些專家稍微一研究才發現很少有學校的老師，幾乎都是工業屆的企業或內部研究所的專家，他們也會共享很多他們理念、思想和成果。而這些在我看來都是寶貝的寶貝，每次看到興奮處都有衝動馬上去試驗室去。我也想將來有幾乎也能夠組織書寫或參與書寫這樣的書籍，這才是工業之光。
新材料產業發展之我見（三）
中試產業化階段（從2-3）
很多人一直認為中試和放大階段只是企業的事情，實際上這個階段與小試息息相關，而且也是小試階段就要開展的研發。
還有一點就是大家對於中試和產業化的概念會有所不同，在中國大部分認為在小試基礎上放大數量就是中試，但實際上在國外，放大到同樣大小的工業裝置才是中試，而所謂的產業化是在同樣大小的工業裝置上連續穩定進行生產。這也導致了國內大部分實驗室技術很難產業化，因為中間這個環節做得比較差，甚至不知道如何進行。實際上這個環節牽扯到的研發非常多，是牽扯到人機料法環測的全方位的研發，還要去研究這個產品的放大效應，因為這個階段不是倍數相似效應，而是體積相似效應、動力相似效應，甚至有一些是多個動力相似效應的複合。
而這個方面的國內的研究工作是非常薄弱。所以中國好的小試技術看似不少，但是由於這些技術在研發時工業化思想引入的不足，後期放大效應又做的不好，這些好的技術只能束之高閣了。
所以這個方面反而成為新材料產業化的另一個短板和關鍵。要想改變比較現實的做法就是讓有這樣能力的企業多參與新材料產業的前期小試階段，另外也應該在合適的高校建立這樣工業放大的學科進行推廣和宣導，讓更多的人學會這樣的思想和方法，而這方面需要企業進行有效的配合和參與。
其實從小到大，例如講講合成釜，從1L、10L、100L、500L、2000L、10000L，他們大小不同傳熱引起的溫度梯度、壓力梯度、攪拌的引起的均勻和成核速率等都會不同，所以他們依據設計的設備就會導致升溫曲線、溫度、壓力、時間等一系列的參數都是不同的，甚至有些還要在設備設計中進行有效的調整，而且每個原料、工藝對應的參數也會不同，所以一定要建立從小到大對應參數的對照關係表和關係圖，從而形成小試可以實現工業化的一系列參數，當你使用這樣的額小試參數就能夠有對照表和對照圖快速的實現工業化。所以小試階段一定要引入工業化思想。其他的設備例如砂磨機、煅燒爐、乾燥機等其實也都是如此。
所以小試要分三個層數：首先要用可以實現工業化的小試參數範圍去試驗，如果出不了需要性能的產品，就進行第二個層次，使用可改造工業化設備的小試拓展的參數去試驗，如果也出不了需要性能的產品，就進行第三個層次，使用可重新設計工業化設備的小試拓展的參數去試驗。這樣就可以大大縮短小試到中試產業化的進程，並有效控制產業化過程。
新材料產業發展之我見（四）
精益量產階段（從3-4）
產業化完畢後，能夠批量生產出產品，很多企業認為就差不多了，萬事大吉了，但實際上離穩定生產還有很長的一段距離，而這個階段就是精益量產階段，如何來保證產品的良率，如何一年四季、白天黑夜都是穩定的。實際上這裡面又有很多工作要做，這個就是另一個影響新材料產業發展的瓶頸和關鍵因素，也就會很多國外的企業詬病中國材料的地方，說中國材料不穩定，這批和上一批就不是一批產品。
關於這個方面我們也花了10多年才學會
“穩定”這個詞。
首先，我們要認識什麼是穩定：
穩定實際上就是人機料法環測全質量的穩定，而不僅僅是狹隘的認為工藝和設備參數不變的穩定。一開始大家認識不到位，總認為工藝和設備參數不動，這個一旦變化就不穩定了，但這樣的認識很不全面，我經常和大家講，如何才能夠用好設備，那你要把設備當做一個生命體來看待，它也會有生老病死，它也有脾氣，所以你就要像關心親人一樣每天關心它，每天擦拭它，把它擦的乾乾淨淨，這樣做你就會發現它每天的變化。例如是否漏油，是否聲音大，是否振動大，當然所有的變化都會是有原因的，你就會第一時間發現問題和原因，這就是它的脾氣，你對它好了它就會溫順，另外為什麼說它會有生老病死呢？
因為它和人一樣也會老化，熱電偶銠的含量不同，隨時間的溫度穩定性就會不同，有的兩年波動就非常大了，因為銠也會變化，所以當設備發生老化，那按照原來的一次參數所反應出來的並不是設備真實的參數，那我們所謂的工藝和設備參數穩定就變成了錯誤。
所以從設備的例子就不難得出應該是人機料法環測全質量的穩定，可以再舉環境的例子，10攝氏度和40攝氏度，一次儀表的顯示高溫溫度會不會有差異，當然會有，因為熱電偶是電位差計的原理，很多是以室溫作為零點補償，想想看是不是就產生了影響，所以我們追求穩定的儀表和探測點都是在空調房間裡面，長年保持一樣的溫度，比人的環境還要舒服，只有這樣才能做到穩定，其他的人料法測也是如此，所以穩定一定是人機料法環測全質量的穩定才是真正的穩定。
其次，材料物化指標穩定或者偏差很小就是穩定嗎？
這個認識也是不全面的，一種材料的指標分為：物化指標、功能性指標和應用指標，必須是以應用指標穩定才是最終的目標和目的，材料指標幾乎沒有變化，而到了應用指標發生很大的變化那也是不穩定的，所以產品檢測就要分為性能檢測（物化指標和功能性指標）和應用檢測兩部分， 有能力的企業一定要多做物化指標和功能性指標與應用指標關聯的研究，只有這樣才知道什麼樣的材料物化指標和功能性指標才是應用最好的材料，材料物化指標和功能性指標變化多少對應用指標有多大的影響，也就能夠確定人機料法環應該參數和工藝窗口有多大，以上這些都是精益量產階段進行的研發和優化。
國外有的企業更加厲害，除工業化思想外還把這個的關聯和影響的研發理念應用到小試和中試階段，例如APQA（先期產品質量策劃）， DFMEA（設計失效模式分析），這樣在小試和中試研發階段就進行了這方面的研發，使得精益量產階段的時間也大幅度縮短。
再次，
我們經常去國外客戶那裡去推銷產品，而這個推銷對於我們一開始是非常困難的，因為中國材料在國外早已經被印上了“不穩定”的烙印，所以我們說是推銷我們的產品，還不如說說是改變國外對中國材料的不良印象，本身讓一個客戶從認識、瞭解、熟悉到信任就比較困難，而我們還要從不信任取得對方信任，可想而知難度有多大，經常被客戶拒之門外，經常一等客戶就是幾個小時甚至10幾個小時，就為了讓不想見我們的人見上一面先認識一下，每次想想這樣的經歷都很痛苦。
所以我特別希望每一個出口國外的企業，每出口一份產品都應該要記住不僅僅是代表你自己的企業，更是代表中國，這個需要我們每一箇中國企業從一點一滴進行改變，我們一直在努力，雖然很艱難，但我從沒有放棄過，很多人勸我這樣多辛苦，一遍一遍苦口婆的去說明，我說只要希望存在我們就能成功，星星之火可以燎原。
新材料產業發展之我見（五）
精益研發階段（從4-10）
建立全世界或全行業為之研發的平臺就是精益研發，這樣的研發方式是比共建研發（與代表技術和行業方向的客戶共建研發）和雜化研發（協同發生化合作用的研發）更高層次的研發，當然我認為還會有更高層次的研發，還搞不清應該是什麼樣子的，我暫時稱謂超研發。而精益研發是建立在精益生產基礎上，與之相互緊密相連的一種研發方式，它做好了帶來的放大效應是非常大的，很多都能夠產生質變和飛躍。
精益量產思想在現有經濟下滑的階段是非常重要的思想，精益生產對日本那些年影響也是非常巨大的，2008年我在清華學了2年的精益思想，當時給我的觸動和震撼很大，發覺這真是很好的思想：
我當時特別想把這裡面的很多思想應用到國瓷的生產當中去，進行了半年，才發覺國瓷的基本條件不具備，人員的基本素養不足，國瓷還在生存發展的邊緣，而不是在發展完善階段，那時正好學習結業，而倒數第二堂課是號稱大野耐一的一個徒弟的上了一堂課讓我深深的陷入了思考，因為這個老師整個一堂課都在講精益生產的侷限性和缺點，才讓我從瘋狂的學習精益思想的熱情中冷靜下來，原來任何思想都不是完美的，他當年預測精益生產用的比較好的豐田還會很好的存在，而索尼會走向下坡路，就像他說的日本精益生產可以挖掘的潛力已經很小了，如果而不把創新獨立於精益體系之外，創新會受到很大的限制，而豐田早早的看到了這一點而建立了強矩陣結構而把全部的研發獨立出去了（如果不建立強矩陣結構而獨立就會變成兩張皮），而馬自達只獨立沒有建立強矩陣結構，大家也看到了結果。
而索尼直接大部分沒有獨立，而一小不部分獨立了一個研究所而又沒有強矩陣，所以變成不能發揮其核心競爭力的創新，但讓我很意外的是這幾年索尼的變化，說明索尼這一點也看明白了，做了很多減法和加法，把他自身核心的競爭技術挖掘了出來進行放大和發展，而近幾年類似的這樣的日本企業非常多，例如最近大家轉發的半導體行業，日本放棄了後道更專注於核心的前道和設備。
他們都從原來的大精益小研發轉向大研發小精益，而對技術沉澱的積累和戰略佈局更加重視（其實就是管理的預案），而在我結業過程中正好讓我接觸到蘋果公司的轉型，喬布斯重新迴歸蘋果，喬布斯的團隊在精益思想的基礎上提出了平臺型的精益研發，而這個思想是我對喬布斯最大的佩服，那時他已經知道自己得了癌症，那時他拿1美金的年薪，而那時我才真正認識到創新和管理是密不可分而且是要平衡相互促進發展的，而絕不能缺胳膊少腿。
也就因為這樣我開始全身心的往技術方面傾斜，並開始進行一些基礎研發和戰略佈局，這幾年很多都慢慢在釋放出它的價值，而這些隨著研發持續投入，公司的發展會有更大的釋放效應。
現在中國的企業面臨很大的轉型期，因為原來靠市場機會和性價比優勢帶動的發展機遇已經慢慢就會消失掉，現在已經非常明顯了，大家都看得到，現在國家提倡的大眾創業萬眾創新並沒有根本的改變，
而我個人認為精益思想才是現在中國製造業近期有效的解決方案，我們還是要學習日本發展過程中的解決之道，所以我認為我們不僅要大力推廣精益思想，而同時我們也要同時學習日本的後面的變化，進行研發創新的獨立和紮實積累，並進行強矩陣的建立，在精益做到一定階段，讓平臺的精益研發再一次發揮它的驅動力，不同階段相互發揮它們各自的驅動力，在量變中形成質變。【待續....】閱讀更多 工信智媒 的文章
