冷板凳上的星火:技术难题攻关的底层逻辑
上个月在南京浦口的产学研对接会走廊,碰到个做第三代半导体的老教授,蹲在台阶上抽红塔山,眉头松了大半。说卡了快三年的衬底位错问题,居然被刚硕士毕业的小孩,改了一句氢氟酸清洗的保温参数给解决了。
说出来你敢信?整个团队折腾了几千万的设备,测了上万个样本,居然栽在一个公开流程里没人提的隐条件上。
碳化硅衬底表面杂质吸附原子示意图
说实话,现在公开能查到的技术资料,都是筛掉了试错过程的成功结果。你照着论文做不出来,不是你水平差,是作者根本不会把他踩过的坑全写进去——要么是评审觉得这部分不重要,要么是自己也没反应过来这是核心卡点,就这么给隐掉了。
大部分真问题,从来都不是写在课题申请书上的那行字。是你跑了几十次车间,测了几百次废片,才摸出来的那个“原来这里还有问题”。
工业机器人底座微形变温度补偿曲线图
你说这是谁的功劳?机械团队错了吗?算法团队错了吗?都没有。错的是所有人一开始就把这个问题归到了“机器人控制精度”的范畴里,没人想到它本质是一个复杂环境下的微形变时序预测问题,而这种问题,勘探领域已经玩了几十年了。
不过话说回来,现在很多团队搞攻关,都喜欢圈在自己的小领域里死磕,从来不往外看。新能源电池热管理死磕换热材料,没想到解决问题的思路在化工分相流的老模型里;国产工业软件死磕图形渲染,没想到精度优化的方法在航天卫星的轨道解算里。
卡点卡在哪?很多时候就是卡了你自己给自己画的边界。换个坐标系,原来的死题就变成了半开放题。
攻关的容错,是反常识的制度设计
我接触过不少搞攻关的团队,最大的问题不是没钱没设备,是容错空间太小。三个月要出中期结果,半年要出论文,一年要出样机,晚一个月都要写说明,扣绩效。
真的硬骨头,哪有那么准的时间表?我知道一个做深空探测天线的团队,有个干了三十年的老工艺师,退休前五年没事就泡在车间,改天线反射面的冲压模具,改一次试一次,五年没出什么拿的出手的大成果,单位也没催他,给他留着工位,留着试验经费。最后就是他改出来的成型工艺,把天线反射面的形面精度提高了一倍,刚好赶上火星探测项目的需求。
真正能啃下硬骨头的团队,大多留着一块没有KPI的灰色试验田。允许你试错,允许你走弯路,允许你做看起来和当前课题没关系的小改良。很多突破就是这么来的,不是按计划推出来的,是闲下来的时候试出来的。
当然也要讲清楚边界,不是所有问题都需要砸资源长期攻关。很多时候行业里的卡点,不是没有核心技术,是现有技术整合不到位,是工艺细节没抠到位,没必要硬要从头搞一套新的技术路线,为了攻关而攻关。前些年很多资本追热点,砸钱搞所谓的原创性突破,最后发现就是把成熟技术换个包装,白白浪费了钱。
还有容易被忽略的风险,很多攻关为了赶进度抢成果,把还不稳定的技术提前推向市场,看起来是突破了,结果落地之后一堆问题,反而把整个路线的名声搞坏了。前些年不少赶风口的钙钛矿光伏项目就是这样,实验室效率做到了很高,但是长期稳定性的攻关没做完,就急着大规模建线,最后一堆项目烂尾,钱打了水漂。
往远了说,以后的攻关会越来越灵活,大工程需要大团队协作,小的细分领域卡点,更多会是跨领域的小团队灵活组队解决。信息流动比以前快多了,你不需要把所有领域的专家都养在自己团队里,碰到问题找对人,换个思路,可能就通了。
哪有那么多从天而降的技术突破。不过就是一群人蹲在冷板凳上,多试了一次参数,多问了一个外行人,多等了几年没结果的试验,最后蹭出一点星火,慢慢烧出一条路来。
没人告诉你的,暗坑比明题多
业界公开喊出来的技术卡点,从来都不是最难的。最难的是那些藏在流程缝隙里,写论文的时候嫌麻烦不会提,做标准的时候没条件细化的隐形条件。 就拿刚才说的碳化硅衬底来说,所有人都把位错缺陷当成核心攻关方向,绝大部分团队从立项开始,就把八成资源砸在外延生长的温度、气压、前驱体浓度这些核心参数上,调过来调过去,始终有15%左右的成品合格率上不去。很少有人会想到,问题出在衬底片切割完成后,入库储存那72小时的环境湿度。 湿度超过30%,衬底表面就会吸附一层非极性的水分子团,进腔高温烘烤的时候,水分子团分解成氢离子和氧离子,会在表层10纳米范围内形成错位的晶格,后续不管怎么调生长参数,位错都会从这些地方长出来。
碳化硅衬底表面杂质吸附原子示意图
说实话,现在公开能查到的技术资料,都是筛掉了试错过程的成功结果。你照着论文做不出来,不是你水平差,是作者根本不会把他踩过的坑全写进去——要么是评审觉得这部分不重要,要么是自己也没反应过来这是核心卡点,就这么给隐掉了。
大部分真问题,从来都不是写在课题申请书上的那行字。是你跑了几十次车间,测了几百次废片,才摸出来的那个“原来这里还有问题”。
跨边界的卡点,要换坐标系解题
我前年跟进过一个工业机器人精度补偿的项目,团队里机械、自动化、算法的人齐了,砸了一年多,末端执行器的重复定位精度始终卡在0.015毫米,死活达不到下游新能源车企的要求。换了三种插值算法,改了两次传动结构,都没用。 最后是带队的总工托人找了个做地质勘探的老教授,人家带了个博士生过来,把他们测了大半年的不同温度下的底座形变数据拿过去,用处理岩土沉降的时序拟合模型算了一周,一下子就把环境温度变化带来的微形变误差给抠出来了,精度直接干到0.008毫米,达标了。
工业机器人底座微形变温度补偿曲线图
你说这是谁的功劳?机械团队错了吗?算法团队错了吗?都没有。错的是所有人一开始就把这个问题归到了“机器人控制精度”的范畴里,没人想到它本质是一个复杂环境下的微形变时序预测问题,而这种问题,勘探领域已经玩了几十年了。
不过话说回来,现在很多团队搞攻关,都喜欢圈在自己的小领域里死磕,从来不往外看。新能源电池热管理死磕换热材料,没想到解决问题的思路在化工分相流的老模型里;国产工业软件死磕图形渲染,没想到精度优化的方法在航天卫星的轨道解算里。
卡点卡在哪?很多时候就是卡了你自己给自己画的边界。换个坐标系,原来的死题就变成了半开放题。
攻关的容错,是反常识的制度设计
攻关的容错,是反常识的制度设计
我接触过不少搞攻关的团队,最大的问题不是没钱没设备,是容错空间太小。三个月要出中期结果,半年要出论文,一年要出样机,晚一个月都要写说明,扣绩效。
真的硬骨头,哪有那么准的时间表?我知道一个做深空探测天线的团队,有个干了三十年的老工艺师,退休前五年没事就泡在车间,改天线反射面的冲压模具,改一次试一次,五年没出什么拿的出手的大成果,单位也没催他,给他留着工位,留着试验经费。最后就是他改出来的成型工艺,把天线反射面的形面精度提高了一倍,刚好赶上火星探测项目的需求。
真正能啃下硬骨头的团队,大多留着一块没有KPI的灰色试验田。允许你试错,允许你走弯路,允许你做看起来和当前课题没关系的小改良。很多突破就是这么来的,不是按计划推出来的,是闲下来的时候试出来的。
当然也要讲清楚边界,不是所有问题都需要砸资源长期攻关。很多时候行业里的卡点,不是没有核心技术,是现有技术整合不到位,是工艺细节没抠到位,没必要硬要从头搞一套新的技术路线,为了攻关而攻关。前些年很多资本追热点,砸钱搞所谓的原创性突破,最后发现就是把成熟技术换个包装,白白浪费了钱。
还有容易被忽略的风险,很多攻关为了赶进度抢成果,把还不稳定的技术提前推向市场,看起来是突破了,结果落地之后一堆问题,反而把整个路线的名声搞坏了。前些年不少赶风口的钙钛矿光伏项目就是这样,实验室效率做到了很高,但是长期稳定性的攻关没做完,就急着大规模建线,最后一堆项目烂尾,钱打了水漂。
往远了说,以后的攻关会越来越灵活,大工程需要大团队协作,小的细分领域卡点,更多会是跨领域的小团队灵活组队解决。信息流动比以前快多了,你不需要把所有领域的专家都养在自己团队里,碰到问题找对人,换个思路,可能就通了。
哪有那么多从天而降的技术突破。不过就是一群人蹲在冷板凳上,多试了一次参数,多问了一个外行人,多等了几年没结果的试验,最后蹭出一点星火,慢慢烧出一条路来。