化工企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新模式研究

＊陳其國韓春張世亮

（1. 江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司 江蘇 221004 2. 徐州恩華統(tǒng)一醫(yī)藥連鎖銷售有限公司 江蘇 221000）

化工企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新模式研究

＊陳其國1韓春2張世亮1

（1. 江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司 江蘇 221004 2. 徐州恩華統(tǒng)一醫(yī)藥連鎖銷售有限公司 江蘇 221000）

針對化工企業(yè)的研發(fā)特點(diǎn)，探討了如何確立化工企業(yè)新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā)方向和目標(biāo)，以及在化工企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新過程中的難點(diǎn)和工作思路。

化工；研發(fā)；創(chuàng)新；

企業(yè)是國家自主創(chuàng)新戰(zhàn)略的重要力量，是“研究開發(fā)投入的主體、技術(shù)創(chuàng)新活動的主體和創(chuàng)新成果應(yīng)用的主體”,隨著國家對自主創(chuàng)新能力重視的提高，提升企業(yè)自主創(chuàng)新能力成為目前關(guān)注的重點(diǎn)。增強(qiáng)企業(yè)自主創(chuàng)新能力，關(guān)鍵是強(qiáng)化企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體地位，建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，不斷增強(qiáng)其創(chuàng)新活力、提高其自主創(chuàng)新能力，對于建設(shè)創(chuàng)新型國家、實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”目標(biāo)和“供給側(cè)改革”具有重要意義。

作為自主創(chuàng)新主體，企業(yè)的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個方面，一是業(yè)務(wù)快速增長，主要包括利潤等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，另一個方面則是可持續(xù)增長。一個企業(yè)要實(shí)現(xiàn)長期、健康、穩(wěn)定的發(fā)展，需通過持續(xù)的技術(shù)、產(chǎn)品、管理等創(chuàng)新才能不斷提高企業(yè)市場競爭力和利潤率水平，但企業(yè)所處行業(yè)和領(lǐng)域不同也導(dǎo)致了其技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)等創(chuàng)新活動具有不同的特點(diǎn)。

1.化工企業(yè)研發(fā)的特點(diǎn)

研發(fā)和生產(chǎn)不同，生產(chǎn)是制造過程，注重安全、質(zhì)量、環(huán)保和通過精益等工業(yè)工程手段控制成本；研發(fā)注重創(chuàng)新過程，主要研究新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備和新服務(wù)。對于生產(chǎn)工作而言，目標(biāo)容易確定和量化；而對研發(fā)工作而言，首先面臨的問題在于如何確立方向和目標(biāo)。化工企業(yè)的研發(fā)和制造業(yè)、軟件業(yè)的研發(fā)一樣，最終是提供讓用戶滿意的產(chǎn)品，但和普通制造業(yè)、軟件業(yè)的研發(fā)也存在顯著的區(qū)別。在機(jī)械、信息等產(chǎn)業(yè)中，目前的趨勢是產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)研發(fā)分離，通過產(chǎn)品平臺化建設(shè)，建設(shè)一個產(chǎn)品系列平臺，實(shí)現(xiàn)面向不同的、細(xì)分的市場群體；而對化工產(chǎn)品研發(fā)而言，產(chǎn)品研發(fā)往往即是新技術(shù)的研發(fā)，不同的化工產(chǎn)品采用技術(shù)路線和工藝很少相同，即便化工生產(chǎn)的單元操作相同，所使用主要設(shè)備相同其設(shè)備規(guī)格、型號、性能往往隨產(chǎn)品、原材料、中間產(chǎn)品的物料化學(xué)和物理性質(zhì)不同而變化。

2.化工企業(yè)研發(fā)課題來源

從企業(yè)管理的角度看，研發(fā)是一種投資活動，同樣要求投資回報率，化工研發(fā)課題也同樣來自于市場需求，包括企業(yè)內(nèi)部和外部市場。廣義上新產(chǎn)品開發(fā)包含服務(wù)、技術(shù)和新產(chǎn)品，狹義上的產(chǎn)品開發(fā)僅指新產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)開發(fā)。由于化工產(chǎn)品和化工生產(chǎn)的特殊性，其化工技術(shù)研發(fā)著重提高生產(chǎn)過程的安全、質(zhì)量、節(jié)能降耗、環(huán)保、降低單位制造成本等方面。在這方面，“即使你不去創(chuàng)造新一代技術(shù)風(fēng)潮，自然有別人去做”。

研發(fā)課題的立項一般與企業(yè)甚至集團(tuán)的愿景、使命、任務(wù)、績效目標(biāo)和業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略、近中期發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)，為企業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)儲備和支撐。對生產(chǎn)型化工企業(yè)而言，研發(fā)課題應(yīng)首先滿足現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、降低成本、綜合利用副產(chǎn)物和提升安全環(huán)保水平等，其次才是業(yè)務(wù)拓展，尋找新的利潤增長點(diǎn)。在此過程中，應(yīng)充分利用專利地圖的作用，確立研發(fā)方向，縮短研發(fā)周期和節(jié)約研發(fā)資金。

(1)新產(chǎn)品開發(fā)。無論技術(shù)驅(qū)動的產(chǎn)品創(chuàng)新和市場驅(qū)動的產(chǎn)品創(chuàng)新，目的都是提供消費(fèi)者滿意的產(chǎn)品，為企業(yè)創(chuàng)造價值。企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)與產(chǎn)品生命周期相結(jié)合，但化工產(chǎn)業(yè)和電子、信息等新興產(chǎn)業(yè)相比，產(chǎn)品生命周期長，例如作為基礎(chǔ)化工行業(yè)的氯堿行業(yè)，產(chǎn)品周期長達(dá)幾個世紀(jì)，未來仍然保持一定程度的增長。新產(chǎn)品的開發(fā)主要為開發(fā)具有更高品質(zhì)產(chǎn)品和具有更好物理、化學(xué)性能的替代產(chǎn)品，保持企業(yè)的利潤增長并拓展企業(yè)經(jīng)營范圍。除此之外，開發(fā)下游產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)系列化發(fā)展，有助于在市場波動時調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品種類，提高企業(yè)的抗風(fēng)險能力。

(2)新技術(shù)開發(fā)。①新型催化劑開發(fā)。從化工生產(chǎn)過程來看，化工生產(chǎn)可以概括為生成目標(biāo)成品的反應(yīng)過程和產(chǎn)品的分離和提純過程。產(chǎn)品分離過程技術(shù)發(fā)展相對較緩，但反應(yīng)過程發(fā)展相對較快。目前化工反應(yīng)85%以上有催化劑參與，改進(jìn)和開發(fā)新型催化劑成為企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和擴(kuò)大生產(chǎn)的重要方面之一。通過改進(jìn)催化劑實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)或者提高選擇性、降低反應(yīng)溫度、壓力等方式降低產(chǎn)品成本，從而提高企業(yè)的市場競爭力。

通過研發(fā)和改進(jìn)新型催化劑還可以實(shí)現(xiàn)在較低投入的情況下擴(kuò)大產(chǎn)能，降低設(shè)備投入，從減少產(chǎn)品總成本中設(shè)備折舊費(fèi)用實(shí)現(xiàn)降低成本的目標(biāo)，例如索普集團(tuán)通過采用羰基合成醋酸新型高效催化劑大幅度改善了醋酸合成過程中催化反應(yīng)的速度，在不改變主要反應(yīng)設(shè)備尺寸的前提下，產(chǎn)量大幅度提高，使原來設(shè)計能力25萬噸/年的產(chǎn)量達(dá)到60多萬噸/年。

②強(qiáng)化分離過程降低成本。在化工生產(chǎn)中，除經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)品外，主要就是目標(biāo)產(chǎn)品和原料、副產(chǎn)物、催化劑的分離過程。在化工企業(yè)中，90%以上的化工設(shè)備投資是用于產(chǎn)品分離和提純。設(shè)備的折舊費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用是產(chǎn)品綜合成本的重要組成部分。近年來，超重力分離、分子精餾、膜分離等過程強(qiáng)化技術(shù)快速發(fā)展，將新型過程強(qiáng)化技術(shù)用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新產(chǎn)品開發(fā)，有利于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和新產(chǎn)品開發(fā)中關(guān)鍵技術(shù)的突破，從而降低設(shè)備投資。此外，產(chǎn)品純度也是企業(yè)市場競爭力的，通過新的過程強(qiáng)化技術(shù)，提升產(chǎn)品的純度，也是從另一個方面提升企業(yè)競爭力。

③副產(chǎn)物回收綜合利用。在化工生產(chǎn)過程中，首先是通過反應(yīng)過程生成目標(biāo)產(chǎn)品，通常在反應(yīng)過程中，伴隨有副產(chǎn)物生成的副反應(yīng)，如果生產(chǎn)的副產(chǎn)物不能作為副產(chǎn)品銷售，不但降低了原料利用率，還導(dǎo)致資源、能源浪費(fèi)，同時副產(chǎn)物通常價格較低，降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平。因此，目前研究原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)和副產(chǎn)物綜合利用生產(chǎn)高附加值的新產(chǎn)品或重新轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)原料，降低生產(chǎn)成本，成為企業(yè)的研究內(nèi)容之一。例如，新安股份通過獨(dú)一無二的“草甘膦-氯甲烷-有機(jī)硅”循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系，實(shí)現(xiàn)了資源最大化的綜合利用，是在業(yè)內(nèi)擁有最高的有機(jī)硅和草甘膦毛利率的關(guān)鍵。

(3)助劑研究。在化工企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新中，助劑配方研究也是一個方向。例如，對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)氯堿行業(yè)，阿克蘇諾貝爾公司通過技術(shù)進(jìn)步，在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)上也維持了其利潤率高于行業(yè)平均利潤率。該公司通過內(nèi)消旋酒石酸鹽（mTA鹽）取代傳統(tǒng)抗結(jié)塊劑亞鐵氰化鹽，可以使得氯堿廠在離子膜電解流程中進(jìn)一步節(jié)能5%，既具備亞鐵氰化鹽的性能優(yōu)點(diǎn)，又克服了其增加能耗的缺點(diǎn)，還可以杜絕電解槽的鐵污染，延長電解槽離子膜和陽極的使用壽命，降低電解槽的能耗。同時mTA鹽不含氰化物，不會有生成爆炸物三氯化氮的危險。

3.化工研發(fā)應(yīng)注意的問題

(1)不宜過于注重理論研究。企業(yè)在進(jìn)行化工研發(fā)課題的選擇時，對于反應(yīng)機(jī)理、催化機(jī)理等基礎(chǔ)研究應(yīng)慎重選擇。一般來說，反應(yīng)機(jī)理和催化機(jī)理研究的開展有利于開發(fā)新一代的反應(yīng)器或者新型催化劑，提高反應(yīng)效率。但該類研究難度高，要求研究人員在某一領(lǐng)域具有較高的學(xué)術(shù)造詣，同時，該類研究常常需要特定的測試和分析設(shè)備，價格較高，對于企業(yè)而言，此類設(shè)備利用率低，導(dǎo)致設(shè)備閑置浪費(fèi)。此外，過于注重基礎(chǔ)研究，容易導(dǎo)致新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過程變慢。

(2)加強(qiáng)校企合作。和高校、科研院所相比，企業(yè)在文獻(xiàn)資料等資源上存在一定欠缺，同時企業(yè)研究偏重于應(yīng)用研究，大型分析測試儀器價格昂貴、維護(hù)成本較高，同時若企業(yè)直接采購，設(shè)備利用率低，折舊成本高，通過加強(qiáng)校企合作，可以節(jié)約大量企業(yè)資源并充分利用高校和科研院所的人才和資源優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。同時通過校企合作，也有利于新技術(shù)、新工藝的產(chǎn)業(yè)化，解決實(shí)際生產(chǎn)和新技術(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)過程中遇到的難題。

(3)加強(qiáng)企業(yè)間交流合作。一般而言，企業(yè)間的競爭大于合作，但在新技術(shù)開發(fā)和新產(chǎn)品開發(fā)的初級階段，由于市場的不確定性，研發(fā)風(fēng)險較大，但該技術(shù)可能是替代現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)，企業(yè)間為提前布局，行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)之間可以通過合作研發(fā)解決基礎(chǔ)性課題，在此基礎(chǔ)開展差異化競爭。

4.化工企業(yè)研發(fā)的趨勢和難點(diǎn)

(1)新技術(shù)發(fā)展和新材料制備結(jié)合。目前化工新技術(shù)的研發(fā)常同新材料的研發(fā)結(jié)合在一起，從某種程度上來說，新技術(shù)由新材料的發(fā)展而推動。例如，離子膜燒堿的發(fā)展和離子膜的發(fā)展和性能緊密相關(guān)，分子篩膜用于醇水體系的分離，和膜材料的制備技術(shù)發(fā)展緊密相關(guān)。沒有新材料出現(xiàn)，新的節(jié)能、高效分離技術(shù)難以使用，伴隨滿足新技術(shù)的新材料研發(fā)，新的分離技術(shù)獲得突破并產(chǎn)業(yè)化。因此，新的分離技術(shù)在化工研發(fā)方面，常常需要和高校、研究院所開展合作，共同實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)。

目前，新的過程強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用往往是多學(xué)科融合的結(jié)果，呈現(xiàn)化學(xué)和材料等多學(xué)科相互交叉的特點(diǎn)，對研發(fā)人員的素質(zhì)和知識積累要求也越來越高。

(2)產(chǎn)業(yè)化時間長。對于新技術(shù)開發(fā)，由于化工生產(chǎn)過程中獨(dú)特的“放大效應(yīng)”存在，工業(yè)化規(guī)模的生產(chǎn)制備常常需要經(jīng)過小試、中試等放大過程。中試生產(chǎn)設(shè)備對于產(chǎn)業(yè)化開發(fā)而言，存在產(chǎn)量小、能量綜合利用率低、副產(chǎn)物利用除安全和環(huán)保外綜合利用考慮較少，導(dǎo)致整個產(chǎn)品研發(fā)過程投資大、風(fēng)險高。

此外，對于新材料在化工過程中的使用，還需要考慮到新材料的物理化學(xué)性質(zhì)、生產(chǎn)原料和中間品、產(chǎn)成品對材料的長期腐蝕等方面，需在生產(chǎn)安全前提下綜合考慮。例如，就等離子膜燒堿技術(shù)而言，從1962年發(fā)明離子膜材料，到1980年在美國建立離子膜生產(chǎn)廠，經(jīng)歷了約18年的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化過程。從短期來看，投資收益率不高，對市場經(jīng)濟(jì)下的企業(yè)而言，面臨資金投入和效益產(chǎn)出的壓力。

5.小結(jié)

目前，研發(fā)管理正在發(fā)生變革，在走向成熟的“產(chǎn)品集成研發(fā)”管理體系中，產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)開發(fā)分離也同樣適用于化工企業(yè)。但是化工企業(yè)存在不同的特點(diǎn)，化工產(chǎn)品生命周期長、投資大、風(fēng)險高、產(chǎn)業(yè)化時間長，導(dǎo)致國內(nèi)各企業(yè)的在新產(chǎn)品、新技術(shù)開發(fā)上意愿性低，更多希望通過引進(jìn)技術(shù)、擴(kuò)大規(guī)模的方式開展競爭。在新技術(shù)開發(fā)上，新技術(shù)和新材料的開發(fā)聯(lián)系交叉，不僅需要理論上的創(chuàng)新，還需要研發(fā)資金投入，研發(fā)風(fēng)險高，需加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合力度，企業(yè)和高校、研究所充分合作，利用雙方資源，并充分發(fā)揮專利路線圖的作用，節(jié)省研發(fā)資金、提升研發(fā)速度。

[1]胡漢芳．科研院所轉(zhuǎn)制企業(yè)研發(fā)管理體系定位[J]．工程經(jīng)濟(jì),2007(4):13-16．

[2]大衛(wèi)·瑞尼著,吳金希譯．企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新[M]．知識產(chǎn)權(quán)出版社:北京,2009,第1版．

[3]劉平,吳新銀,戚昌文．專利地圖在企業(yè)研發(fā)管理上的應(yīng)用[J]．研究與發(fā)展管理,2005,17(2):47-52．

[4]張建熙．國內(nèi)有機(jī)硅廠屬研究所得科研方向[J]．有機(jī)硅材料,2002,16(6):1-3．

[5]張英民,郎需霞,邵冰然等．國內(nèi)外離子膜法燒堿生產(chǎn)技術(shù)綜述（續(xù)完）[J]．氯堿工業(yè),2008,44(3):1-8．

(責(zé)任編輯 王躍梅)

Research on R&D Innovation of Chemical Enterprises

Chen Qiguo1, Han Chun2,Zhang Shiliang1
(1. Jiangsu Zhongneng Polysilicon Technology Development Co., Ltd, Jiangsu, 221004) (2. Xuzhou Nhwa United Chain Medicine Sales Co., Ltd, Jiangsu, 221000)

In view of the characteristics of R&D of chemical enterprises, this paper explicates how to establish the direction and target of R&D of new products and technologies in chemical enterprises, and the dif ficulties and working ideas in the process of R&D innovation are also discussed.

chemical；research and development；innovation

T

A

陳其國（1978～），男，江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司；研究方向：多晶硅生產(chǎn)管理和研究。