標準,是新材料開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用推廣的重要影響因素。建立完善新材料標準體系是推動材料工業(yè)供給側(cè)改革和加快發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)的重要推手。目前,我國新材料標準存在缺失、陳舊、滯后等問題,與新材料快速的更新?lián)Q代不相匹配,特別是缺乏對新材料產(chǎn)品發(fā)展階段的評價標準,制約了新材料成果的有效轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用。建立統(tǒng)一的新材料發(fā)展階段評價標準——技術(shù)成熟度評價標準,對于加速新材料推廣應(yīng)用、進一步完善我國新材料標準體系具有重大意義。
一項新技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用會經(jīng)歷概念研究、技術(shù)開發(fā)、工程研制、應(yīng)用部署4 個階段,不同階段的技術(shù)風(fēng)險不同,需要對其進行準確評估。技術(shù)成熟度等級(Technology Readiness Levels,TRLs)就是用于衡量產(chǎn)品技術(shù)所處發(fā)展階段,并對其滿足應(yīng)用目標的程度進行評價的工具,從TRL1 到TRL9 由低到高分為9 級。技術(shù)成熟度最早由美國航空航天局于20 世紀70 年代首次提出,后被美國國防部廣泛用于國防采辦項目中,只有評估為成熟的技術(shù)才能用于武器系統(tǒng)采辦項目中,除此之外,美國審計署、美國能源部等部門也將技術(shù)成熟度評價用于項目管理中。英國、加拿大、歐空局、國際標準化組織等都采用技術(shù)成熟度評價進行項目風(fēng)險評估與管理,技術(shù)成熟度評價得到廣泛應(yīng)用。波音公司、美國雷錫恩公司也都把技術(shù)成熟度評價作為企業(yè)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的標準。
我國從20 世紀90 年代開始重視技術(shù)成熟度評價,最初在國防和航天部門探索應(yīng)用,開展了多項軟課題研究。在深入研究國外技術(shù)成熟度評價方法基礎(chǔ)上,結(jié)合我國實際情況,國防、航天等部門制定了各自的技術(shù)成熟度評價模型和實施細則,并將其廣泛應(yīng)用到具體項目中,取得了積極的效果。如2005 年西北工業(yè)大學(xué)國際項目管理研究院與中國空間技術(shù)研究院組成的神州飛船項目組開發(fā)了項目成熟度評估模型,以便優(yōu)化改進神州飛船項目管理;2012 年總裝備部發(fā)布了《裝備預(yù)先研究技術(shù)成熟度評價暫行辦法》《裝備技術(shù)成熟度等級劃分及定義》。此外,航空、核電、軟件等領(lǐng)域也設(shè)計了技術(shù)成熟度評價模型用于加強項目管理,如“核高基”重大專項使用技術(shù)成熟度評價模型推進專項實施;我國出臺《軟件能力成熟度模型》用于評價軟件開發(fā)情況。
盡管我國在國防和科研項目評價中開展了技術(shù)成熟度評價,但總體來看,與國外相對成熟的評價方法相比,我國技術(shù)成熟度評價方法和應(yīng)用都還處于初級階段,新材料等技術(shù)和資本密集型領(lǐng)域還沒有開展技術(shù)成熟度評價工作。新材料具有研發(fā)周期長、投入大、風(fēng)險高等特點,一個新產(chǎn)品的誕生需要長時間的持續(xù)穩(wěn)定投入。新材料從開發(fā)到具備市場化應(yīng)用條件,需要耗費大量的人力、物力和財力,具有的風(fēng)險也不盡相同。如果不了解新材料技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,跨越式發(fā)展,不僅會造成資源浪費,引起經(jīng)濟損失,還會延誤新材料技術(shù)成熟。例如,當前我國石墨烯技術(shù)還不成熟,不具備規(guī)?;苽浜褪袌龌瘧?yīng)用的條件,大量資本涌入到石墨烯領(lǐng)域,更多的是從事低端應(yīng)用開發(fā),沒有充分挖掘石墨烯真正性能優(yōu)勢。因此,為推動新材料技術(shù)的成功轉(zhuǎn)化,降低技術(shù)應(yīng)用風(fēng)險,迫切需要建立技術(shù)成熟度評價體系。
新材料產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展,離不開政府政策的引導(dǎo)和管理。合理正確的政策建立在對技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況的準確把握和對問題的深刻剖析上。建立新材料技術(shù)成熟度評價標準,通過建立統(tǒng)一的標準客觀評價新材料技術(shù)所處發(fā)展階段,將新材料技術(shù)根據(jù)成熟度分為9 個等級、3 個階段——實驗室階段、工程化階段、產(chǎn)業(yè)化階段,行業(yè)主管部門可以精準施策,根據(jù)不同材料技術(shù)發(fā)展特點和階段,制定新材料優(yōu)先技術(shù)需求與發(fā)展路線圖,給予不同政策支持。對于處于實驗室階段的新材料,可以通過重點研發(fā)計劃、科技重大專項等科技政策給予支持;對于處于工程化階段的新材料,可以通過強基工程等政策給予支持;對于處于產(chǎn)業(yè)化階段的新材料,可以通過建立新材料首批次應(yīng)用保險補償機制、建設(shè)生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺等方式給予支持。
當前,制約新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個主要問題是產(chǎn)用脫節(jié)。產(chǎn)用脫節(jié)表現(xiàn)為以下3 個方面:一是新材料用戶企業(yè)不了解材料供應(yīng)信息;二是新材料本身性能欠缺,質(zhì)量一致性和穩(wěn)定性較差,新材料性能與下游用戶需求不匹配,達不到設(shè)計和下游應(yīng)用要求,導(dǎo)致生產(chǎn)出來的新材料無法使用,即“有材不好用”;三是部分性能優(yōu)異的材料,下游用戶或是因為之前沒有使用過,或是因為材料沒有通過應(yīng)用驗證等,不敢使用,導(dǎo)致“好材不敢用”。建立新材料技術(shù)成熟度評價標準,可以了解新材料的技術(shù)組成,哪些技術(shù)是需要新開發(fā)或者繼續(xù)開發(fā)的,分清多少技術(shù)是成熟的或者基本成熟的,為下游用戶選用合適的新材料提供參考,有效解決下游用戶“不敢用”問題。例如,技術(shù)成熟度等級為7~9的新材料表示其產(chǎn)業(yè)化階段,等級越高,產(chǎn)業(yè)化條件越成熟。
經(jīng)過幾十年發(fā)展,我國部分新材料關(guān)鍵技術(shù)取得了重大突破,如非晶合金、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、間位芳綸、超導(dǎo)材料等生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)達到或接近到國際先進水平,大飛機專用第3 代鋁鋰合金、百萬千瓦級核電用U 型管、硅襯底發(fā)光二極管(LED)材料等填補了國內(nèi)空白。但總體來看,我國新材料整體技術(shù)水平與國際先進水平相比還有差距,核心技術(shù)相對落后,高端材料技術(shù)沒有突破,產(chǎn)品性能穩(wěn)定性有待提高。為縮小我國新材料技術(shù)與國外先進技術(shù)的差距,需要在對比國外技術(shù)發(fā)展水平基礎(chǔ)上,對我國新材料技術(shù)所處階段有精準的把握。建立新材料技術(shù)成熟度評價標準,可以明確新材料關(guān)鍵技術(shù)成熟的程度,可以規(guī)范新材料的設(shè)計與制造,也可以識別與控制新材料研制生產(chǎn)過程中的風(fēng)險,有利于推動新材料技術(shù)水平提高。
新材料技術(shù)與信息技術(shù)、生物技術(shù)等被稱為“21世紀最具發(fā)展?jié)摿Α钡募夹g(shù)領(lǐng)域。新材料功能優(yōu)異,應(yīng)用范圍廣,是發(fā)展航空航天、新能源、新一代電子信息、軌道交通等先進制造業(yè)的基礎(chǔ)和支撐,已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟、重大工程建設(shè)和社會生活的各個領(lǐng)域,發(fā)展前景廣闊。新材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化水平已經(jīng)成為衡量一個國家科技進步、經(jīng)濟基礎(chǔ)和國防實力的重要標志。為推動技術(shù)創(chuàng)新、支撐產(chǎn)業(yè)升級、建設(shè)制造強國,我國大力支持新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,出臺了規(guī)劃、指導(dǎo)意見、指南等引領(lǐng)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。由于新材料產(chǎn)業(yè)具有良好的成長性,高風(fēng)險、高回報、高收益,又受到國家重視,所以吸引了大量投資者。新材料技術(shù)專業(yè)性較強,投資者很難全面掌握各種新材料技術(shù)發(fā)展程度,這影響了投資者的投資導(dǎo)向。建立新材料技術(shù)成熟度評價標準,對每種新材料技術(shù)的發(fā)展程度建立客觀評價,不同新材料技術(shù)成熟度之間可以進行比較,有利于投資者選擇新材料技術(shù)發(fā)展階段選擇重點投資方向和投資階段,推動投資者進行理性投資。
一是廣泛征求社會各界意見,鼓勵新材料生產(chǎn)、設(shè)計、用戶企業(yè)及科研院所等對《新材料技術(shù)成熟度等級劃分及定義》提出完善修改建議,加快《新材料技術(shù)成熟度等級劃分及定義》的完善工作,推動其作為國家標準及早發(fā)布。二是加強頂層設(shè)計,整合工信、科技、發(fā)改等部門資源,合力推動新材料技術(shù)成熟度評價推廣應(yīng)用,將新材料技術(shù)成熟度評價納入新材料技術(shù)研發(fā)與管理工作中。三是發(fā)揮行業(yè)協(xié)會和地方政府的作用,組織新材料企業(yè)、科研機構(gòu)等,開展《新材料技術(shù)成熟度等級劃分及定義》宣貫活動,加速其在不同領(lǐng)域和全國各地的推廣應(yīng)用。四是開展技術(shù)成熟度評價試點,聚焦關(guān)鍵戰(zhàn)略材料,選擇目前我國國防建設(shè)、重大工程急需的且對外依存度較高的重點新材料,如碳纖維、高溫合金等,同時關(guān)注前沿新材料,如性能優(yōu)異的石墨烯等,逐步開展技術(shù)成熟度評價,總結(jié)經(jīng)驗,為全面推進新材料技術(shù)成熟度評價工作奠定基礎(chǔ)。
一是建立健全新材料技術(shù)成熟度評價制度,不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗,優(yōu)化完善新材料技術(shù)成熟度評價理論、技術(shù)、方式、方法和程序,建立推動新材料技術(shù)成熟度評價體系建設(shè)的長效機制。二是推行第三方獨立評價體系,充分利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),拓展第三方評價的信息渠道,推動建立高等學(xué)校、科研院所、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)共同參與的新材料技術(shù)成熟度評價網(wǎng)絡(luò),保障新材料技術(shù)成熟度評價的科學(xué)性和公正性。三是加強評估機構(gòu)和專業(yè)人才培養(yǎng),培育專業(yè)從事新材料技術(shù)成熟度評價的第三方機構(gòu),鼓勵和引導(dǎo)民間評估機構(gòu)的發(fā)展;培養(yǎng)一批能夠熟練掌握新材料技術(shù)成熟度的人才隊伍,通過學(xué)歷教育和在職培訓(xùn),提高評估人員的專業(yè)化水平,同時充分發(fā)揮外部專家、專業(yè)咨詢機構(gòu)和技術(shù)支持部門的作用。
一是在建立完善新材料技術(shù)成熟度評價體系基礎(chǔ)上,借鑒美國等發(fā)達國家的先進經(jīng)驗,結(jié)合我國新材料發(fā)展需求,考慮建立新材料制造成熟度評價或產(chǎn)業(yè)成熟度評價體系。二是結(jié)合我國新材料制造和產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點,研究制定相適應(yīng)的制造成熟度或者產(chǎn)業(yè)成熟度等級標準,根據(jù)評價標準建立評價方案,設(shè)計評價方式和程序。三是開展新材料制造或產(chǎn)業(yè)成熟度評價試點工作,收集被評價方、新材料領(lǐng)域熟悉制造或產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專家等對制造成熟度或產(chǎn)業(yè)成熟度評價標準、組織實施中的建議,修正完善新材料制造成熟度或產(chǎn)業(yè)成熟度評價。四是在優(yōu)化制造成熟度或產(chǎn)業(yè)成熟度評價標準、方式等基礎(chǔ)上,建立評價工作細則,對開展評價需要的技術(shù)參數(shù)、測試報告、應(yīng)用證明,評價的方式、方法和程序等,建立比較完整一致的制造成熟度或產(chǎn)業(yè)成熟度評價體系。