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973科技计划支持下的产学研团队——高速BOPP成功研发的思考

时间:2008-02-26

    截止到 上个世纪末,我国聚丙烯高性能专用树脂主要依靠进口,其中包括拉伸速度大于350米/分的高速双轴拉伸聚丙烯(高速BOPP)。由于高速BOPP专用树脂销售利润可观,几乎每个生 产聚丙烯的国际大型石化公司都开发有自己的高速BOPP牌号。为提高产量并大幅降低成本,双轴拉伸聚丙烯薄膜的加工不断向高速、超薄的方向发展,因此对BOPP专用树脂的要求 也越来越高。作为我国国民经济支柱产业的石化企业要有自主技术的高速BOPP专用树脂,是一件非做不可的事情。当时国产BOPP专用树脂存在严重的拉伸破膜问题,不仅不能适应 高速拉伸,即使低速拉伸时也不够稳定。在国家科技部973科技计划(国家重点基础研究发展计划)的支持下,《通用聚烯烃高性能化的基础研究》项目组组织了中石化、复旦大学 和长春应化所等单位,组成了高速BOPP产学研联合研发团队,围绕高速BOPP专用树脂国产化的重大技术问题,从1999年底开展联合研发,并在中石化的有关企业进行了积极有效的 工业验证和推广应用,最终获得突破。截止2003年10月底,中石化的6家企业共生产高速BOPP专用树脂约20万吨,使我国在聚丙烯技术中有了第一个质量超过进口的专用树脂品种, 改变了我国高速BOPP专用树脂全部依赖进口的格局,同时促成了我国年需求百万吨的BOPP专用树脂的国产化。2004年,该成果获得了国家科技进步奖二等奖。
    从投入看我国的企业作为研发主体的地位正不断加强。2006年我国研发经费的投入占GDP 的1.41%,达3000亿元,其中70%以上的投入来 自企业。但研发投入和研发人员数量,只是两个看得见的初始变量,而最终的研发产出很大程度上取决于研发活动的组织与管理。产品的研发工作,是通过科学研究将新发现、新 知识转变为新产品的技术过程。在很多人看来,企业的研发活动就像是一台没有监视器的计算机。巨大的研发费用投进去,无法预测到底会出现什么样的结果,只能在一旁“静候 佳音”,但很多时候等来的却是“噩耗”。有调查表明,即使在发达国家,七个产品开发概念中只有一个能获得成功,有一半的新产品是失败的。我国的二万八千多家大中型企业 只有四分之一拥有自己的研发机构,企业严重缺乏研发机制,没有积累多少成功研发的经验。因此多年来我国一直在积极推行企业与外部机构联合开展研发活动的做法,比如产学 研的相结合。这次成功研发高速BOPP专用树脂技术,就是产学研的共同努力,使企业之外的科研队伍能够发挥类似国际大企业的研发力量的作用,有针对性地为企业开发用得着的 技术。在国内企业目前普遍缺乏研发力量的过渡时期,这种模式既可以避免科技人员为成果转化找不着“婆家”,又可满足企业急需新技术的现实要求。
    高速BOPP产学研联合研发团队从一开始就明确了要围绕国民经济发展对国产通用聚烯烃高性能化的重大需求开展联合研发,不仅要实现单 一品种的突破,还要能对我国通用聚烯烃生产技术的升级换代有所促进。从开始立题到主攻目标的确定,再到关键科学问题和技术改进措施的提出等,都由产学研联合研发团队中 的产业界与学术界密切磋商研讨。由于传统的惯性,学术界虽不是完全以发表学术论文为主要目的,但是对国内学术界当前状况的一种评论是重学术、轻技术,重文章、轻应用, 重请奖、轻生产。国内产业界虽是从满足市场现实和潜在的需求出发,注重技术成果的市场应用前景和利润回报,但由于研发能力薄弱以及经营指导思想不当,开发出的新产品往 往没能替代进口,有时反而成了进口产品的衬托。在高速BOPP的产学研联合研发中,参与研发的学术界之所以能与产业界达成追求技术突破的一致,是因为学术团队成员都是国内 的一时之选,希望能有一种学术论文之外的证明自身价值的方式。产业界能与学术界心平气和地合作到底,也是在联合研发的过程中看到了学术界确有解决实际技术问题的真本事 。资助这项工作的国家科技部973计划的管理部门和项目管理专家,也能自始至终的理解和支持这支产学研联合研发团队开展工作。
    当时高速BOPP专用树脂的生产技术国内属于空白,而国外同类技术属于各企业的技术诀窍被保护,从公开发表的文献专利中很难找到真正 的有用信息。产学研联合研发团队于是首先采用技术模仿策略。技术模仿能够以较小的投入取得技术和商业上的成功,因此不论是发达国家,还是发展中国家,不论是大企业,还 是中小企业,都普遍采用之。技术模仿的成败与否,与反向工程能力密切相关。所谓反向工程是指通过对尽可能多的他人同类产品进行分解剖析和综合研究,反向求索该产品的技 术原理、结构机制、设计思想、制造方法、加工工艺和原材料特性等,从而达到从原理到制造、由结构到材料全面系统地掌握设计和生产技术。产学研联合研发团队中的产业界, 由于长期关注高速BOPP技术的发展,积累了多样性的BOPP专用树脂样品,这是开展反向工程的物质基础。在此基础上,产学研联合研发团队中的学术界依靠其深厚的学术积累,很 准确地把握住了高速BOPP专用树脂的关键所在。
    随后产学研联合研发团队又确定了不采用技术跟随策略,不像国外那样采用调整催化剂和外给电子体的技术去实现高速BOPP专用树脂的国 产化。因为如果那样做的话,将延长研发周期,增加工业验证成本,不能很快就取得突破。正是由于反向工程开展得透彻,以及对聚合生产过程的了解,产学研联合研发团队提出 了调整聚合工艺参数优化分子链微观结构分布,生产高速BOPP专用树脂的国产化技术。可是此后一直得不到具体企业的响应,无法在生产线上进行工业验证,凸现出国内企业研发 机制的缺乏。国外企业的研发机制可划分为四个发展阶段:第一代的研发是独立独行的;第二代的研发是附属性的配合;第三代则强调了研发是企业基本经营活动之一,与企业的 流程作业融为一体;第四代是将技术创新视为企业发展的根本,研发位于企业经营的核心层次。由此可见,要能进行高速BOPP的工业验证就要靠企业内部的有效协调了。后来由于 各种机遇得到了中石化高层的重视,拨出专款在金山石化的工业生产装置上进行了试生产,结果一举获得成功。
    一举成功虽说有幸运的成份