中国从上世纪60年代即开始投入碳纤维的研发,尽管始终未能形成批量化的生产能力,但数家研究机构在持续的研发中积累起来颇为丰富的技术经验,其中几个比较突出的机构包括中科院山西煤化所、吉林化工院等几家研究机构。
为了寻找到合适的技术能力陈光威曾经走访过全国具备碳纤维研发能力的科研机构,在吉林化工院,陈光威碰到了已经退休的陈光大,并最终说服他加入光威集团。
对改革开放初期,来自科研机构、国有企业的“周末工程师”扮演了很重要的角色,他们将沉淀在体制中的知识转移到最活跃也是需求最旺盛的民营企业中。
陈光大和团队在持续三年的时间中为光威制定了碳纤维的工艺路线,迈出了碳纤维研发制造的关键一步。
这是光威往事中找到的又一个答案:工业界的创新会在学术届找到答案,国家科研经费的不断投入有可能成为培育创新的厚土——当市场足够有效地配置技术资源时。
工业领域存在若干关窍,这也是工业的重要门槛,在化工领域,当后来者要破解这些关窍时,几无捷径可走,只有不断试错,成与不成可能仅仅只是试错次数的差别。
以碳纤维原丝制备环节为例,这是碳纤维生产中非常关键的一环,原丝的物理性质会极大影响后续碳纤维的制备,而在原丝制备环节,原材料制备原材料的配方是一个工艺窗口,几种原材料并不难找,但具体配比组合需要反复摸索,且各企业都不相同这里面都有学问;此外,还有不公开的数种小料,要寻找到工艺窗口,只能一遍又一遍调试。
2003年,陈光威开始调集集团的精英力量加入到碳纤维的技术开发中。
刚开始攻坚团队约有十七人,大部分都是二十出头的年轻人,大家几乎是日夜不停地进行设备的调试,那年春节都是在试验线上度过,用了一年时间。
作为一条几乎从零开始的试验线,有一堆新问题需要解决,这些问题没有既有的解决方案,或者既有的解决方法需要非常高的成本,如何高效地解决这些问题?答案很简单:人的积极性和创造性。
当时一台设备反复调试后,发现齿轮间距离是否能够保持3毫米会影响产品的质量,涉及两个问题,一个是如何检测?因为空间狭小,没有趁手的测量设备;一个是如何调试螺丝,才能保证每个齿轮间间距均为3毫米?
他们摸索出来的方式是用一块3毫米的钢板固定在齿轮间,再调试螺丝,直至拧不动为止,用这个方法,齿轮间距基本维持在3毫米左右;而测量则是让齿轮压过橡皮泥后,再在橡皮泥上测量距离。
为什么这支当时拥有十七个年轻人的团队有这么高的积极性和创造性?
彼时参与研发团队的人员给出了三个答案:一个是当时在知道这件事对企业、对国家都很重要时,会有一种荣誉感;第二是光威集团从90年代就开始给大学生提供人才公寓,包吃住,工资待遇在威海也处于上游,他们可以心无旁骛地投入工作——这个惯例一直维持到现在。
第三点,也是很关键的一点,陈光威作为企业负责人,他和技术人员一道,呆在研发车间里,技术人员干到几点,他也干到几点,技术人员吃馒头白菜,他也吃馒头白菜,尽管他和技术人员父辈一个年龄,“没有那种老板与员工之间不平衡的感觉”。
基因
光威集团目前在威海有两处生产基地,位于高新区的一处则是光威最早的生产基地,光威精机、光威通用新材料等几个重要子板块均位于此。
光威精机是光威旗下设备制造板块,主要负责制造设备的设计、生产,光威碳纤维预浸料设备和碳纤维批量化产线上的设备,均来自于这个板块。
光威具备设备制造能力是一个偶然的结果。上世纪80年代,中国渔具生产线基本都是从日本引进,一条生产线20万美元左右,由于当时宏观政策调控,各方缩紧了对乡镇企业的信贷支持,陈光威尽管艰难地申请到了外汇贷款指标,但找不到一家有外汇担保权的企业出面担保。最终,当时刚刚接手威海石化科研器材厂(光威前身)的陈光威决定自己研发和生产渔具制造设备。
自此,这种设备制造的基因就在企业中延续下来,并在之后若干个关键时刻发挥作用,比如1998年引进日本的碳纤维预浸料设备后,光威精机很快就具备了预浸料设备自主研制能力,在碳纤维制造中也是如此。
这是光威往事中浮现出的又一个答案:设备制造能力的重要性,实际上,一些完成了自主创新的企业,都走了一条垂直化的路线,他们需要亲力亲为地把产业链上的关键环节一一掌握,特别是设备制造环节。
设备是技术工艺的核心“保障”,只有有了设备才能够去研究工艺。
如果光威的设备是外买的或者委托外部企业加工生产的,要进行修改,需要先和供应商沟通,让供应商理解、认可方案,再排产,往返一次可能20天就过去了。
但当时光威不一样,讨论完了,连夜把图纸画出来,第二天就传真给光威精机工厂,并且可以要求工厂加急完工,陈光威一个电话,常规需要三天的工期,就可以压缩到两天。
光威从中试线扩大到百吨级、千吨级的批量产线中,几乎都是设备都是自主研制,其中还包括大容量聚合釜和超高温石墨化炉等关键设备。
在碳纤维批量化生产的过程中,技术、工艺、设备需要不断进行搭配,并逐渐找到一种相对最优的平衡,在找到这个平衡前,光威的碳纤维始终达不到预期的指标:对标日本东丽的T300型碳纤维,为了达到目标,企业不断调试设备的精度,不断改进工艺,而当企业终于越过那个标准时,发现即使是自己想降,也降不下来了,因为平衡已经找到了。
最终,这些设备的制造能力、工艺能力都会通过工艺文件、技术文件和设备操作大纲等,沉淀在企业中,融入企业的基因,并为下一次创新突破提供基础。
陈光威、陈亮父子
2001年,碳纤维“304专项”被纳入“863计划”中,这种国家重大科研专项此前均由国有科研机构、国企承担,但在2003年,以原航天材料及工艺研究所研究员赵稼祥为组长的第三方评估专家组负责独立取样,对包括威海拓展(光威全资子公司)在内的国内3家单位研发的碳纤维进行盲测,光威的样品是3家参选单位中质量最高的。最终,光威研制的碳纤维在2005年通过了“863计划”的验收,也开了民营企业参与国家科研项目的先河。
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