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我国精密测试仪器制造亟待突破瓶颈

2012-07-28 11:39
九一隐士
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  近年来,我国精密测试仪器行业经过几十年的建设与发展,已经初步形成产品门类比较齐全、具有一定生产规模和开发能力的产业体系,成为除日本外全球第二大量具生产国。

  然而,业内人士认为,我国精密测量技术和仪器的现状仍然远远不能满足国内机械装备制造业迅速发展的需求,尤其是在先进测量技术和仪器的基础理论研究、共性关键技术的开发方面与国外先进水平仍存在较大的差距。

  亟待缩短与国际差距

  精密测量仪器在制造业中有着举足轻重的作用,目测、简单测量、精密测量,测量技术的发展历程也推动着精密制造业的发展。很多人认为精密加工制造与机床的精度、稳定性以及刀具、夹具的精度有关,殊不知与精密量具量仪也有巨大的关系。

  精密量具量仪可以用于加工过程中,对刀仪属于此类,有的用于事后检测,如齿轮测量仪器等。现在各国都十分重视新能源发展,如风力发电等。风电行业中的发电设备关键零部件,如汽轮机叶片、转子轮槽、汽轮发电机转子嵌线槽等,都需要先进的切削技术及数控刀具、数字化测量技术及测量仪器才能保障。

  国家精密工具工程研究中心副总工程师晁刚作了个形象的比喻:“数控刀具是数控机床的牙齿,精密测量仪器则是数控机床的眼睛。它们相互促进,息息相关,装备、服务、推动着数控制造装备尤其是数字化切削技术的发展。”

  有关统计数据显示,我国量具行业经过几十年的建设与发展,已经初步形成产品门类比较齐全、具有一定生产规模和开发能力的产业体系,成为除日本外全球第二大量具生产国。但是,作为数控切削技术的基础,我国工具制造业在精密测量仪器的技术水平和性能质量等方面,与国外先进水平仍存在较大的差距,制约了我国制造业发展。

  我国应积极发展激光测量系统等高精度动态、静态数控机床精度及性能的测试技术、高精度CNC数控刀具测量技术、数控刀具在机测量技术以及数控刀具预调测量技术与仪器、线数字化测量技术与仪器等。只有这些测量技术和精密测量仪器取得了重大突破发展,我国精密制造业才会取得更大的进步。

  国产量具自主开发投入加大

  从目测到简单测量再到精密测量,测量技术的进步一定程度上保障着制造技术的进步。中国机床工具工业协会常务副理事长吴柏林告诉记者,精密加工制造不仅需要机床的精度、稳定性以及刀具、夹具的精度来保证,同样需要精密量具量仪来校准、测量。“有的是在加工过程中(如对刀仪);有的是在事后的检测(如齿轮测量仪器)。”

  令人感到欣喜的是,我国精密测量技术和仪器制造企业近年来在数显技术和数显量具产品的自主开发上加大投入,已经取得巨大的成效。国产数显量具从前几年简单的条形液晶数字显示发展到较为复杂的面形液晶动态模拟的图像显示,数显卡尺容栅的分辨率从0.01毫米发展到0.001毫米,测量的精度和可靠性都有了显著提高。不断提高的防水防尘性能,也增强了国产数显量具的市场竞争能力。

  哈尔滨量具刃具集团有限责任公司近10年不断强化在齿轮测量仪器、表面粗糙度测量仪及轮廓测量仪等精密仪器开发制造领域的优势,成功开发了目前国产最大的2米CNC齿轮测量仪,成为国内最具竞争实力的精密测量仪器制造厂商。

  取得突破需迈八大关

  我国关键精密测试仪器,与国际水平总体上仍有10~15年的差距。业内专家认为,我国仪器仪表技术要想有所突破还有很多方面需要有所提升。

  提高产品可靠性。例如,我国自行研发的分散型控制系统(DCS)和电磁流量计,其基本性能和功能已接近国际水平,但在可靠性和工程应用能力等方面尚有一定差距。

  提高数字化、智能化、集成化水平。现代工业仪器仪表的技术特点和趋势是数字化、智能化、网络化和集成化,而我国产品一般常规品种居多,智能型产品刚刚起步。

  提高高新技术。国外的智能执行器已采用变频调速、新型电机、低工耗、微型压电陶瓷I/P转换器、蓝牙通信技术、智能化和现场总线等新技术,而国内才开始起步。

  产品精密度需更精密。以质量流量计为例,国外的测量精度分为4个档次,精度最高并能测量气体的为0.1级,最普遍的为0.15级,而国内目前只能达到经济型的0.2级和适用型的0.5级。

  丰富品种规格。以高精度智能压力/差压变送器为例,国产变送器在测量基准量程上缺少1kPa以下微低压、800kPa以上高差压量程、16MPa以上高静压、耐腐蚀等规格的产品,因此有些工程或系统应用的特殊要求不能满足。

  提高自动化程度。例如高性能光电直读光谱仪,国外仪器真空度由电脑实时监控,而国产仪器在许多方面依旧需要人工操作。

  扩大高档产品占有率。以原子吸收分光光度计为例,国外已有塞曼背景校正技术的高档仪器,国内至今尚未研制,高端需要主要依赖进口。

  提高市场占有率。以可编程控制器(PLC)为例,目前中国PLC市场95%以上被国外产品占领。中国本土自主品牌PLC的市场影响非常小,很难形成规模经济。

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