工程科研的概念究竟是什麼?是科研成果的工程化嗎?


謝邀。

工程科研主要是發現應用科學原理能夠解決的實際問題、應用科學原理解決問題、實現應用的工程化和商業化這幾層意思,每一層含義是不同的,但是都可以算作工程科研的一部分。和基礎研究以發現第一原理為目標不同,一切的工程研究最終的目標只有一個:發明可行可靠工程化的應用技術,在絕大多數情況下(除去軍工、國家重大民生工程等),發明商業可行的應用技術

概念開發階段

這一點非常重要,是所謂的「new idea(新點子)」的起點。它回答這樣的問題:

  1. 哪些尚未解決的問題可以應用科學原理來解決?這些實際問題對社會有多大的影響?有多大的潛在市場?值不值得投資進行開發?
  2. 解決這些問題的方法有沒有獨創性?如果投資開發完成後有沒有競爭力?技術有沒有門檻有效阻止競爭對手?
  3. 支撐這種應用技術開發的技術基礎是否成熟?需要多少科研投入?多長的開發周期?研發失敗的風險有多大?

上面的這幾個問題,第一個,是技術的應用前景和潛在利潤問題,第二個,是技術知識產權有效性的問題,第三個,投入產出比的問題。

一般而言如果開發投入不高,技術新穎,並且能夠產生較大的影響力,這個技術就值得投入資金研發。這看起來簡單,但是實際上,鑒於技術的複雜性,行業的複雜性,市場的複雜性,對於較大的技術開發項目,這些問題需要投入相當的資源進行分析、預測。它包括市場調研、知識產權調研、技術方案的概念設計和計算模擬、以及一些初步的驗證實驗。

實驗室研究階段

在這個階段初期,可能很多基礎理論問題仍然有待解決,技術的應用方案還在理論推演和猜測階段,急需實驗驗證。科研人員會在實驗室進行小規模的實驗驗證,以及理論計算驗證。它所回答的問題是:

1、這個技術原理上是否行得通,有沒有不可逾越的技術障礙?

2、為了實現這個技術,有什麼關鍵的配方、工藝、技術參數?

第一個問題是技術可能性的問題,第二個問題是技術方案的問題。相對而言,在這個階段技術風險較大,是否能夠成功有很大不確定性。所以,研究一般集中在實驗室,投入的資金和資源相對不高,以控制風險。

工程放大階段

在這個階段,理論上,技術的應用已經完全可能。但是,實驗室研究中的只是打通了一條道路,這條道路能不能實際走下去,還有很多問題要解決。比如說,實驗室的實驗條件苛刻,失敗率高,有時一次只能生產微量產品,等等。這些問題在前一個階段並不太關心,因為那個階段所關心的是可能性的問題。而在現在,關心的就變成了可行性的問題。在這個階段,考慮的理論問題變少,實際問題變多,例如:

  1. 如何提高成功率和可靠性?
  2. 如何增加規模?
  3. 如何採用更加溫和的條件來實現同等效果?
  4. 實際過程中採用什麼樣的工藝和配套設施才可以穩定可靠地控制好核心技術所要求的條件?

這一系列問題,一般集中在技術可行性、可靠性、成本控制等方面。在這個階段,可能會分為幾級,慢慢地把實驗裝置放大,到一個能夠穩定產出的規模。比如說,從實驗室的微克、克級,逐步放大到公斤級、噸級。從實驗室中各種精密儀器和高精尖人才才能控制的條件,轉變為行業通用設備和儀錶、工程操作人員就可以操作的工藝。

工程示範和商業示範階段

在這個階段,我們已經知道,這個技術在技術層面上是可行的,能夠比較可靠地達到既定目標。但是,它在工程上和商業上是否可行尚未可知。在工程上,設備大型化、加工製造、工程建設、長期穩定運行、RAM(reliability、available、maintainability 可靠性、可用率、可維護性),還有更加重要的,安全性、環保標準、產品質量等等問題需要驗證。在商業上,固定投資有多高,運行成本多高,人員要求有多高,市場是否穩定,利潤是否可以保證,等等。這些問題必須在一個具有相當規模的尺度上才能得到驗證。所以,一般會用較大的投入,建設商業化或准商業化的工程,並實際運行,驗證工程可靠性和商業可靠性,並發現大型化後的bug,然後針對bug進行有目的的研究突破。並且,這還是一個商業原型(prototype),作為一個範例為後續推廣做鋪墊。

商業推廣

至此為止,技術開發算是基本成功。後續研發人員基本撤出,市場人員、售前技術服務人員大量介入,進入商業化階段。


工程一詞是有定義的。先可以查查engineering一詞的字典釋義和wikipedia。

不去細化到具體分支的話,工程是解決現場實際問題,跟實驗室的區別往往在於規模擴大,成本限制,條件件複合又不可控,有很多噪音,開發過程很依賴經驗。這種情況下精確原理反正是不可能用上的,不止一步要近似。這些共性問題是已經抽象成特定理論了的。所以不管什麼具體分支的工程專業都必修基本數學,數值分析最優化,信號與系統,控制理論等基礎理論。今時今日計算機在上述的這些一般化的任務發揮重要作用,例如通過模擬減少試錯成本,所以編程實現演算法的能力也是必要的。還有諸如行業標準,工業設計,專利法,產業經濟學之類的也是常見的選修課。

工科教育很強調從工業界中來,又回到工業界中。其教研水平和當地工業水平是同步的。工業沒到那水平,工科教育也高不到哪去。


妖個屁。我這麼學渣本科,談個屁科研。那是我能說的?


瀉藥!!

第一次回答問題,關於工科科研,其實在我看來就是一個bug問題,傳統意義上的工科是技術崗,而科研應該就在某個地方(實驗室or其他)一遍一遍的重複實驗。

但實際上,根本不是。

就以我非常非常非常淺的個人眼光和個人經歷來看,這兩個基本上都是一回事(工科)。

首先在我這個學校裡面,化學分兩個。一個化學工程與工藝,一個應用化學。

應用化學是理科,化工是工科。所以,科研應該是應化的專項,怎樣運用應化研究出來的成果,應用在其他地方,那才是是化工的專項。

但是你不可能脫離化學理論談化工,也不能脫離實際工程談化學。

譬如你是學化工的,你去做某個項目,某個設計,其中的化學反應過程你不了解,反應原理也不甚了解,怎麼設計?同時,只在實驗室悶頭苦練,腦洞大開,發明了一個無敵的材料or新晶體。但是脫離現實,甚至無法實現。那你的新東西也沒有人關注,沒有資金注入。

但是畢竟是兩個大科,學得內容有什麼區別嗎?譬如應化學得更加理論化,工科更加機械化,更注重設計。譬如應化學習結構化學,化工學習化工原理。

從這就能看出來應化跟化工還是不一樣的。

但是為什麼我人為工科科研跟理科科研基本上是一回事兒(化學)?

理科的工程化。(原諒我個人能力就到這了,想不出來很好的名詞)

就按照化學來說,他是理科,為什麼學什麼設計,機械這種看起來跟他專業相關不大的科目,但是為什麼學?最簡單的,你找不到工作。

每年多少人學化學,但是專業化學的工作有幾個?國企?科研所?基本就差不多了吧。但是這些要求都是什麼?至少研究生以上。然而那麼多本科畢業生怎麼辦?他們不想進研究所,不想考研究生,或者個人能力沒有那麼強怎麼辦?

所以化學得應用吧。應用到實際中吧,這就是應用化學。在化學的基礎上,更符合實際需求。

什麼符合實際?不是科學家,而是技術人員。ps.好多學校的應用化學也是工科。。。。

但是化工呢?除了大家都知道的化學工藝,化工原理?還有基本化學反應原理。你以為你會畫圖就夠了?你以為你看懂工藝流程就夠了?那只是回看圖。弄懂化工原理也只是皮毛。

因為化工百度百科詞條是這麼說的:

「廣義地說,凡運用化學方法改變物質組成或結構、或合成新物質的,都屬於化學生產技術,也就是化學工藝,所得的產品被稱為化學品或化工產品。」

運用化學方法合成新物質?這不是應化的專業應該做的事嘛?這不是科研嘛????

所以工科科研也是正常的。

所以個人偏見,還是出個專精化學的專業,不是為了應用,不是為了好找工作,而是一心一意的研究化學,為人類做貢獻,說遠了哈哈。

。。。。。。。。。。。。。。。。。

所以我覺得理科科研也是科研,工科科研也是科研,大家都是科研,出的成果都是科研成果,有什麼區別嘛?其實就不存在科研成果工程化,因為這本來就是一回事兒。


瀉藥~~~

工程科研engineering study一詞是這麼理解的:對工程的科研-study on engineering ,他的概念主要為工程的研究,包括工程理論,工程技術,工程管理等等。

對應的為自然(科學)科研,science study,對象不同。工程當然可以科研,但不一定是成果轉化。雖然工程本身的意義是成果轉化,但就對一項工程科研來說,可以是理論研究,比如化工中傳遞現象的理論研究等等。


就是你想要一輛車 . 但是你並不知道該怎麼做 .

你只有一個構思 . 夜燈要亮.車輪會動 . 等擋雨 .

然後我就聯繫張工.王工.李工 .

客戶需求已經提出來了 .

各自分工 . 最終把車造出來了 .

其中用到的技術不會跟你講 .

你只要知道車怎麼開 . 這個按鈕是幹嘛的就可以了 .

如果有問題隨時來問我 . 車壞了我給你修 .

就這樣 . 這就是工程師 .

在外界看來把複雜的東西簡單化 .


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