小试到中试:产品开发的秘密武器
小试到中试:产品开发的秘密武器
在科技创新和产业升级的道路上,有一个环节被誉为“从1到100”的关键跨越,它就是从实验室小试到中试的过渡阶段。这个过程虽然充满挑战,但对科技成果能否最终实现产业化至关重要。据统计,未进行中试的科技成果产业化成功率仅为30%,而经过中试验证的科技成果产业化成功率则高达80%以上。
小试到中试:跨越“死亡之谷”的关键一步
小试阶段,科研人员在实验室环境下探索并优化合成路线及工艺条件,验证产品的可行性。然而,当产品从小规模试验迈向工业化生产时,却常常遭遇意想不到的困难。正如一位企业负责人所说:“好不容易研发成功,批量生产过程中却问题不断,废品率居高不下,被迫大量返工;研发人员现场紧急应对,把生产线当成了解决问题的实验室;产品到了生产阶段还要进行大量设计变更,甚至到客户手中还问题不断。”
这些困扰揭示了小试到中试过渡阶段的复杂性。在这个过程中,不仅要验证小试工艺的稳定性和可靠性,还要解决放大效应带来的新问题,同时为大规模生产提供数据支持。可以说,中试阶段是科技成果转化的关键一环,也是许多科创企业必须跨越的“死亡之谷”。
中试之路:挑战与机遇并存
技术难点:放大效应带来的新问题
从实验室到工业化生产,不仅仅是规模的扩大,更伴随着一系列技术挑战。以化工行业为例,中试阶段需要在接近实际生产的环境中开展试验,这要求相应的硬件设施、空间和辅助设备的支持。而这些在实验室小试阶段往往是无法完全模拟的。
成本压力:高昂的建设和运营费用
中试基地的建设是一笔巨大的投资。对于许多研究机构和中小企业来说,这不仅意味着高昂的设备采购和场地建设费用,还需要承担相应的运营成本。而且,中试过程本身就充满了不确定性,一旦失败,前期投入可能付之东流。
人才短缺:跨学科专业人才供不应求
中试过程涉及到化学工程、过程控制、安全管理和环境监测等多学科的知识集成,对从业者的专业素养和实际操作能力有很高要求。目前,市场上具备全面能力和实践经验的中试专家供不应求,成为制约中试平台发展的重要因素。
安全环保:严苛标准下的合规挑战
化工等行业本身带有一定的风险和对环境的潜在影响。中试基地从选址、设计、建造到运营的每个阶段,都必须严格遵守相关的安全和环保规定。近年来,公众对安全和环保问题的关注持续上升,相关的法律法规也日趋严格,进一步增加了中试基地建设和运营的复杂性。
突破重围:中试平台的创新实践
面对重重挑战,一些企业和机构正在积极探索解决方案。以合肥华清高科表面技术股份有限公司为例,该公司通过自建中试基地,为行业提供全方位服务。其优势包括:
中试、生产要素保障:提供化工中试车间、研发孵化中心、污水处理中心等配套设施,中试及生产车间可租可售,有效降低企业成本。
项目立项、审批流程助力:基地具有独立环评资质,可满足化工中试实验所需,并提供专业咨询服务,协助企业对接办理资质,缩短项目立项、审批周期。
项目金融保障:对接政府引导基金和投资机构等资源,部分中试项目还可采用厂房作价入股模式,减轻企业资金压力。
专业服务人才队伍支撑:组建业内专家团队,通过教育培养、人才引进与高等院校合作培训等方式,培育复合型人才队伍,为中试项目提供专业的人才服务与技术保障。
政策引领:中试平台发展的新机遇
国家和地方政府都意识到了中试平台的重要性,相继出台了一系列支持政策。工业和信息化部、国家发展改革委印发的《制造业中试创新发展实施意见》提出,到2025年建设5个以上具有国际先进水平的中试平台,对制造业支撑保障作用明显增强;到2027年,中试发展取得显著成效,为产业高质量发展提供有力支撑。
各地也在积极探索中试平台建设的新模式。比如,广东省提出到2025年建成30-50家省中试平台,其中5-8家达到国内行业标杆水平,2-3家具有国际竞争力和生态主导力。这些政策的出台,为中试平台的发展提供了有力的政策保障和资金支持。
未来展望:数字化转型开启新篇章
随着数字化、网络化、智能化技术的快速发展,中试平台也在谋求转型升级。《制造业中试创新发展实施意见》提出,要推进中试数字化、网络化、智能化发展。具体措施包括:
- 加强新一代信息技术融合应用,开展试验设备和流程的数字化改造
- 深化工业互联网、物联网、5G等技术在中试环节的应用
- 推动智能中试线建设,加快中试智能化改造
- 推广数字孪生系统,开展虚拟仿真实验
这些技术的应用,不仅能够优化工艺过程,提升试验效率,还能有效降低试验成本,缩短研发周期。
结语
小试到中试的过渡阶段,是科技创新成果能否最终转化为现实生产力的关键环节。虽然这个过程充满挑战,但通过政策支持、技术创新和管理优化,我们完全有能力跨越这道“死亡之谷”。未来,随着中试平台体系的不断完善,必将为我国产业高质量发展提供更有力的支撑。