劉高揚(yáng)，陶春虎，繆宏博

(1.北京航空材料研究院，北京 100095;2.航空材料檢測(cè)與評(píng)價(jià)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100095;3.中航工業(yè)失效分析中心，北京 100095;4.中航工業(yè)材料試驗(yàn)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定中心，北京 100095)

0 引言

著名科學(xué)家王大衍先生指出，“機(jī)器是改造世界的工具，儀器是認(rèn)識(shí)世界的工具”。而我們的至圣先師孔子同樣說過:“工欲善其事，必先利其器”，足見，想更好地認(rèn)識(shí)世界，必須要不斷地研究與發(fā)展儀器設(shè)備。儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，科學(xué)研究的“先行官”，軍事上的“戰(zhàn)斗力”，國民活動(dòng)中的“物化法官”［1-2］。

世界是一個(gè)無窮大的多面體，需要不斷地探索與觀察，從多角度和多方面認(rèn)識(shí)世界，檢測(cè)正是人們認(rèn)識(shí)世界的重要途徑之一。要想通過檢測(cè)去認(rèn)識(shí)世界，就需要更多更好的檢測(cè)儀器設(shè)備作為技術(shù)支撐。例如，法蘭表面及近表面檢測(cè)，目前采用滲透和磁粉檢測(cè)，而這2 種方法效率低，結(jié)果誤差較大，難以滿足國家電網(wǎng)公司對(duì)特高壓輸電項(xiàng)目中鋼管塔的法蘭盤安全服役的要求，而根據(jù)具體檢測(cè)需求研發(fā)的陣列渦流設(shè)備具有檢測(cè)效率高，表面及近表面缺陷檢測(cè)盲區(qū)小，靈敏度高等多種優(yōu)點(diǎn)，確保了可靠的檢測(cè)效果［3］。

隨著材料檢測(cè)服務(wù)市場(chǎng)日益壯大以及國家政策的持續(xù)扶持，我國材料檢測(cè)儀器設(shè)備行業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展前景和機(jī)遇，憑借勇于創(chuàng)新的精神，大力推進(jìn)了我國材料檢測(cè)儀器設(shè)備行業(yè)的發(fā)展，在一定程度上提升了國際競(jìng)爭(zhēng)力［4］。

盡管如此，我國國產(chǎn)材料檢測(cè)儀器設(shè)備廠商同樣面臨著激烈競(jìng)爭(zhēng)，在產(chǎn)品技術(shù)、產(chǎn)品性能、技術(shù)支持、售后服務(wù)、市場(chǎng)運(yùn)作等方面與國外先進(jìn)儀器設(shè)備相比存在較大差距，部分產(chǎn)品關(guān)鍵和核心技術(shù)仍受制于人。高檔、大型材料檢測(cè)儀器設(shè)備幾乎全部依賴進(jìn)口，中檔產(chǎn)品以及許多關(guān)鍵零部件也嚴(yán)重依賴進(jìn)口，導(dǎo)致我國的檢測(cè)成本大大提高。

本研究從材料檢測(cè)儀器設(shè)備行業(yè)和典型應(yīng)用領(lǐng)域的角度，深入研究材料檢測(cè)儀器設(shè)備行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)國內(nèi)典型應(yīng)用領(lǐng)域的材料檢測(cè)儀器設(shè)備，如物理性能測(cè)試、化學(xué)分析、無損檢測(cè)以及力學(xué)性能測(cè)試等儀器設(shè)備的發(fā)展情況進(jìn)行分析，闡明國內(nèi)材料檢測(cè)儀器設(shè)備技術(shù)的發(fā)展水平，指出存在的主要問題，并從產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)以及實(shí)施等角度提出發(fā)展思路。

1 國內(nèi)外檢測(cè)儀器市場(chǎng)發(fā)展分析

1.1 全球檢測(cè)儀器設(shè)備行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)

全球儀器儀表行業(yè)經(jīng)過了幾十年的快速發(fā)展，已經(jīng)形成了不同的層面和特點(diǎn):

1)并購擴(kuò)張，進(jìn)軍新興市場(chǎng)。

全球檢測(cè)儀器行業(yè)經(jīng)歷了2009年的下滑，2010年的反彈，2011年實(shí)現(xiàn)了較快增長，其中在2011年全球儀器市場(chǎng)的一個(gè)重大特點(diǎn)就是各公司通過并購實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張，促使全球檢測(cè)儀器公司布局發(fā)生了重大變化，在歐美市場(chǎng)進(jìn)行裁員的同時(shí)，充分開辟出了以巴西、俄羅斯、印度和中國為代表的一片龐大的新興市場(chǎng)。

2011年，全球知名檢測(cè)儀器設(shè)備企業(yè)積極進(jìn)軍新興市場(chǎng)。如安捷倫科技有限公司(Agilent)總收入17 億美元中即有25%來自于新興市場(chǎng)，這一比例在隨后的幾年被不斷地刷新。

2)重視產(chǎn)品的高端設(shè)計(jì)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

國外檢測(cè)儀器廠商非常重視檢測(cè)儀器的高端設(shè)計(jì)，占領(lǐng)了高端儀器市場(chǎng)。我國以及其他發(fā)展中國家的高端檢測(cè)儀器嚴(yán)重依賴進(jìn)口。

3)加大對(duì)檢測(cè)儀器產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)投入，降低企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的成本。

4)重視檢測(cè)儀器產(chǎn)業(yè)技術(shù)和管理人員隊(duì)伍的建設(shè)，如定期安排培訓(xùn)，制定科學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)、分類制定薪酬標(biāo)準(zhǔn)等。

1.2 國內(nèi)檢測(cè)儀器行業(yè)發(fā)展

1.2.1 國內(nèi)檢測(cè)儀器進(jìn)出口情況

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)的進(jìn)步，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量水平的不斷追求，國內(nèi)對(duì)檢測(cè)儀器的市場(chǎng)需求越來越大，國內(nèi)和國際市場(chǎng)持續(xù)不斷的需求，促使我國檢測(cè)儀器進(jìn)出口產(chǎn)品品種、進(jìn)出口額和進(jìn)出口量也在不斷增加。

根據(jù)中國海關(guān)、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)的官方數(shù)據(jù)顯示，2006年以來，我國檢測(cè)儀器除2009年受總體經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響稍有下降外，不論是進(jìn)口還是出口數(shù)額都在不斷增加，但是總體情況是出口額遠(yuǎn)低于進(jìn)口額，這就意味著我國很大一部分儀器投資流入到了國外儀器廠家當(dāng)中。中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站的研究指出:“我國整個(gè)全國性的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)所需購置設(shè)備總值估計(jì)近28 億元，但是就中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平來看，符合使用標(biāo)準(zhǔn)和要求的國產(chǎn)產(chǎn)品并不多，屆時(shí)這28 億的投資當(dāng)中的70%將會(huì)投給國外儀器廠商。”

目前，我國中高檔檢測(cè)儀器依然需要進(jìn)口，并且比重不斷提高，充分反映了我國對(duì)各類檢測(cè)儀器需求極大，而同類國產(chǎn)儀器顯然滿足不了國內(nèi)需求。

1.2.2 檢測(cè)儀器設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)展趨勢(shì)

1)國際市場(chǎng)格局。

PerkinElmer、Thermo Fisher、Agilent、島津集團(tuán)、日立、Bruker Optics、MTS 等大企業(yè)集團(tuán)將繼續(xù)主導(dǎo)國際材料檢測(cè)儀器設(shè)備的市場(chǎng);中小型材料檢測(cè)儀器設(shè)備企業(yè)向“專、精、特”方向發(fā)展;通過并購，形成材料檢測(cè)儀器設(shè)備大集團(tuán)是國際檢測(cè)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

2)國內(nèi)市場(chǎng)格局。

高端材料檢測(cè)儀器設(shè)備依賴進(jìn)口的狀況短期內(nèi)仍難以改變，仍將由國際廠商主導(dǎo);中小型材料檢測(cè)儀器設(shè)備企業(yè)向“專、精、特”方向發(fā)展的趨勢(shì)也必然出現(xiàn);隨著改革開放程度的加深，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈;國內(nèi)廠商將向中高端產(chǎn)品和服務(wù)方向轉(zhuǎn)移，國際競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)提升;體制改革、兼并重組的趨勢(shì)將愈演愈烈，呈現(xiàn)集團(tuán)化發(fā)展趨勢(shì)。

1.2.3 國內(nèi)材料檢測(cè)儀器設(shè)備市場(chǎng)政策導(dǎo)向

根據(jù)國家發(fā)布的儀器儀表行業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及產(chǎn)業(yè)調(diào)整戰(zhàn)略預(yù)測(cè)，未來材料檢測(cè)儀器設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅攸c(diǎn)圍繞重點(diǎn)工程、戰(zhàn)略新興領(lǐng)域、國民經(jīng)濟(jì)和民生重大問題這3 個(gè)領(lǐng)域展開，主要的發(fā)展重點(diǎn)將分布在先進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)、大型精密測(cè)試設(shè)備以及新型儀器儀表及傳感器方面。

2 國內(nèi)典型材料檢測(cè)儀器設(shè)備現(xiàn)狀

材料測(cè)試領(lǐng)域涉及面廣，交叉紛繁復(fù)雜，本研究以材料測(cè)試方法分類進(jìn)行典型儀器設(shè)備的現(xiàn)狀分析，具體從微觀物理分析、化學(xué)分析、力學(xué)性能測(cè)試以及無損檢測(cè)等儀器設(shè)備分別進(jìn)行分析。

2.1 微觀物理分析儀器

物理性能測(cè)試儀器常用的有光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、能譜、電子探針(圖1)等。光學(xué)顯微鏡簡便易用，能對(duì)平整面進(jìn)行局部觀察，對(duì)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行偏振光分析;掃描電鏡的分辨率高，放大倍數(shù)高，景深大，圖像的立體感強(qiáng);另外，用復(fù)型的方法將斷口形貌拓下，也可用透射電鏡對(duì)斷口的形貌進(jìn)行分析［5］。能譜和電子探針用于分析材料的微區(qū)成分，X 射線儀和透射電鏡用來分析材料的結(jié)構(gòu)、取向等［6］。

圖1 電子探針顯微分析儀Fig.1 Electron probe micro analyzer

我國是發(fā)展中國家中微觀物理分析儀器設(shè)備行業(yè)最大最齊全、綜合實(shí)力最強(qiáng)的國家，2007～2011年連續(xù)4年實(shí)現(xiàn)了20%左右的年增長率，而世界物理性能測(cè)試儀器設(shè)備的增長率為6%～9%。

我國微觀物理分析儀器設(shè)備總體有發(fā)展，但在常規(guī)檢測(cè)設(shè)備方面與發(fā)達(dá)國家相比仍有5～10年的差距，如產(chǎn)品工藝粗糙、外觀設(shè)計(jì)不夠人性化、產(chǎn)品耐用性差。在高端技術(shù)領(lǐng)域，如用于材料微觀組織結(jié)構(gòu)分析測(cè)試的掃描電鏡、透射電鏡、電子探針、掃描隧道電子顯微鏡等儀器設(shè)備，關(guān)鍵技術(shù)依然受制于人，中高端產(chǎn)品市場(chǎng)完全被國外廠家壟斷，包括在中端設(shè)備中的傳感器研發(fā)、穩(wěn)定性和精度方面差距也較大(如精度總體上差1～2數(shù)量級(jí))，國產(chǎn)裝備多用于中小實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目。

2.2 化學(xué)分析儀器

目前應(yīng)用較為廣泛、具有代表性的化學(xué)分析儀器主要包括質(zhì)譜儀器(圖2)、光譜儀器、色譜儀器、電化學(xué)分析儀器和樣品前處理及制備儀器。

圖2 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀Fig.2 Inductively coupled plasma mass spectrometer

國產(chǎn)化學(xué)分析儀器產(chǎn)品在技術(shù)水平、品種、質(zhì)量、自動(dòng)化、智能化及成套性等方面與國際同類產(chǎn)品水平相比存在一定差距，導(dǎo)致我國化學(xué)分析儀器產(chǎn)品進(jìn)口量多年居高不下。從進(jìn)口產(chǎn)品性能水平檔次分析，中、高檔產(chǎn)品所占比例達(dá)40%以上。

預(yù)計(jì)未來5年，石油、化工、冶金、電力等主要用戶部門的需求量中，要求具有90年代后期技術(shù)水平的中檔成套化學(xué)分析儀器占60%、低檔分析儀器僅占25%、高檔分析儀器占15%。國家及企業(yè)的研究機(jī)構(gòu)和技術(shù)中心對(duì)數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化程度較高的分析儀器需求量較大。對(duì)高水平分析儀器產(chǎn)品的需求日益增長，但主要依靠進(jìn)口，如質(zhì)譜儀、核磁共振波譜儀、色譜儀、色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、等離子光譜儀、污水監(jiān)測(cè)儀、氣體和煙霧監(jiān)測(cè)儀、高性能熒光光譜儀等［7］。

2.3 力學(xué)性能測(cè)試儀器

力學(xué)性能檢測(cè)儀器是在各種條件、環(huán)境下測(cè)定金屬材料、非金屬材料、機(jī)械零件、工程結(jié)構(gòu)等的機(jī)械性能、工藝性能和校驗(yàn)旋轉(zhuǎn)零部件動(dòng)態(tài)不平衡量等測(cè)試儀器。

圖3 高溫蠕變持久試驗(yàn)機(jī)Fig.3 High-temperature creep-rupture testers

在研究探索新材料、新工藝、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的過程中，力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)是一種不可缺少的重要測(cè)試儀器。近幾年，國內(nèi)對(duì)各類力學(xué)試驗(yàn)機(jī)存在著大量需求，這使得國內(nèi)制造企業(yè)的數(shù)量持續(xù)增多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2008年，國內(nèi)生產(chǎn)試驗(yàn)機(jī)的廠家不會(huì)低于200 家，已經(jīng)形成了一個(gè)企業(yè)群，其中骨干企業(yè)近20 家。2010年，100 家規(guī)模以上企業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)到60 億元人民幣，當(dāng)年市場(chǎng)銷售額也已超過59 億元人民幣，出口額接近1億美元。

但是多數(shù)企業(yè)規(guī)模偏小，產(chǎn)品定位低端，關(guān)鍵部件通過進(jìn)口、外購等方式獲得，采用低價(jià)策略“分搶”國內(nèi)市場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。如此混亂的市場(chǎng)狀態(tài)顯然不利于我國整個(gè)力學(xué)試驗(yàn)機(jī)行業(yè)發(fā)展，而高端的液壓疲勞機(jī)和用于結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的大型疲勞機(jī)等幾乎全部依賴進(jìn)口［8］。

2.4 無損檢測(cè)儀器

近年來，隨著無損檢測(cè)技術(shù)在我國各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的普及，涉及的儀器設(shè)備已多種多樣，既包括超聲、射線、滲透、渦流和磁粉5 大常規(guī)檢測(cè)儀器設(shè)備，也包括紅外、激光錯(cuò)位散斑檢測(cè)等多種其他無損檢測(cè)儀器設(shè)備，得到普及應(yīng)用的主要還是5大常規(guī)檢測(cè)儀器設(shè)備。

目前，我國在各類無損檢測(cè)儀器設(shè)備的研制方面能力均有不足，一方面高端技術(shù)未取得突破，相關(guān)產(chǎn)品屬于空白，另一方面，已有的中、低端技術(shù)產(chǎn)品不論在穩(wěn)定性、精度、信噪比方面與國外同類產(chǎn)品也存在明顯差距。以上情況導(dǎo)致我國無損檢測(cè)儀器設(shè)備主要依賴進(jìn)口，無法自給自足，而且每年消耗大量外匯，規(guī)模達(dá)上億美元。

圖4 水浸超聲檢測(cè)系統(tǒng)Fig.4 Ultrasonic immersion scanning system

3 我國材料檢測(cè)儀器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)存問題

與世界先進(jìn)國家相比，我國材料檢測(cè)技術(shù)尚有較大差距，雖然在這些年有了迅猛的發(fā)展，然而在檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)的高、精、尖技術(shù)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，而檢測(cè)技術(shù)提升的最直接表現(xiàn)就是檢測(cè)儀器設(shè)備的發(fā)展［9］。我國目前已成為僅次于日本的亞洲第二大儀器儀表生產(chǎn)國，年產(chǎn)值達(dá)6 000 億，但從整體上看，與國際先進(jìn)水平相比還有較大差距。國內(nèi)市場(chǎng)的國產(chǎn)品牌占有率僅為14%，且主要分布在中低端市場(chǎng)，關(guān)鍵技術(shù)受制于人，且制造業(yè)、材料業(yè)等與科學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)總體水平不高。

3.1 行業(yè)及外部環(huán)境

1)行業(yè)內(nèi)低水平重復(fù)建設(shè)情況嚴(yán)重，惡性競(jìng)爭(zhēng)加劇。

我國儀器設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小、數(shù)量多，投入的研發(fā)資金和人才較少，不具備規(guī)?；瘍?yōu)勢(shì)，市場(chǎng)呈現(xiàn)競(jìng)相壓價(jià)的惡性競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，不僅減少了企業(yè)利潤，更為嚴(yán)重的是由于長期惡性壓價(jià)，很多企業(yè)被拖垮，無法繼續(xù)投入更多的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行創(chuàng)新和規(guī)模化發(fā)展。

2)國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。

我國分析儀器設(shè)備市場(chǎng)近年來不斷發(fā)展，已經(jīng)成為很多跨國公司青睞的市場(chǎng)對(duì)象，近幾年跨國公司在我國市場(chǎng)上也實(shí)行壓價(jià)，范圍涵蓋所有高中低檔產(chǎn)品，我國面臨國際跨國公司的嚴(yán)酷競(jìng)爭(zhēng)。

3)科研成果產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低。

國家科技部相關(guān)部門支持了一些分析儀器關(guān)鍵部件的研發(fā)，并取得一些科研成果，但是產(chǎn)業(yè)化程度低。主要體現(xiàn)在:國家科研創(chuàng)新主要集中在科研院所，注重學(xué)術(shù)研究和創(chuàng)新，很少將成果向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化;由于企業(yè)缺乏資金和人才的支持，對(duì)科研成果的二次開發(fā)能力較弱。

3.2 生產(chǎn)廠家

1)規(guī)模小，企業(yè)水平參差不齊，缺少產(chǎn)值高、規(guī)模大的龍頭企業(yè)。

國內(nèi)檢測(cè)儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家達(dá)7 千余家，但規(guī)模5 000 萬以上企業(yè)占比不到20%，幾個(gè)龍頭企業(yè)的年產(chǎn)值盡管有十幾億，但檢測(cè)設(shè)備所占的年產(chǎn)值比例很低，如上市公司銀星能源2011年?duì)I業(yè)收入15 億元，但其主要產(chǎn)品包括風(fēng)電設(shè)備制造和太陽能發(fā)電制造，而自動(dòng)化儀表等計(jì)量檢測(cè)設(shè)備收入僅占20%;鳳凰光學(xué)2011年?duì)I業(yè)收入14.83億元，檢測(cè)類的精密儀器儀表收入占不到6%。

2)研發(fā)投入嚴(yán)重不足、企業(yè)自主創(chuàng)新能力較弱。

資金投入不足，國家科研經(jīng)費(fèi)主要投入高校和科研機(jī)構(gòu)，投入企業(yè)的較少，企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)主要依靠自籌，導(dǎo)致研究和生產(chǎn)脫離。加之國內(nèi)市場(chǎng)存在競(jìng)相壓價(jià)的惡性競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，致使企業(yè)利潤有限，投入到研發(fā)部分的資金較少，對(duì)于高中端大型儀器設(shè)備的研發(fā)基本處于空白，甚至連基本的技術(shù)改造和提升都難以進(jìn)行。

3)缺乏優(yōu)秀人才，專業(yè)人員配套不夠，缺乏整體技術(shù)能力。

我國儀器設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和研發(fā)基礎(chǔ)較弱，難以吸引優(yōu)秀人才，有經(jīng)驗(yàn)的儀器設(shè)備研發(fā)、應(yīng)用工程師以及高水平的工程師十分缺乏。

由于人才和資金的不足，創(chuàng)新性的技術(shù)成果少，很多企業(yè)多是模仿，沒有自主創(chuàng)新能力，工藝設(shè)計(jì)粗糙。

另外，近年來國際著名跨國公司在我國建立基地，不僅高薪挖走我國優(yōu)秀人才，還兼并收購成長性好的企業(yè)，如美國MTS 公司在收購原國內(nèi)一家公司后成立了美特斯公司。

3.3 產(chǎn)品

1)高檔精密檢測(cè)設(shè)備大多處于空白，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近年來，我國每年上萬億的科研固定資產(chǎn)投資中，有60%用于設(shè)備進(jìn)口，部分領(lǐng)域高端儀器100%依賴進(jìn)口，高端儀器依賴進(jìn)口嚴(yán)重制約了我國科研創(chuàng)新。在一些重點(diǎn)儀器設(shè)備領(lǐng)域，目前我國國內(nèi)很多中檔以上儀器設(shè)備的關(guān)鍵部件還依賴進(jìn)口。尤其是涉及軍事、材料、生命科學(xué)等前沿領(lǐng)域的具有戰(zhàn)略意義的科學(xué)儀器及關(guān)鍵部件，發(fā)達(dá)國家一直對(duì)我國實(shí)行封鎖。

2)國產(chǎn)中端設(shè)備性能技術(shù)指標(biāo)低，可靠性差。

與國外同類產(chǎn)品相比，國產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格低得多，但普遍存在不穩(wěn)定、可靠性差的問題，加之國有企業(yè)的技改投入一般要求選擇成熟產(chǎn)品，導(dǎo)致檢驗(yàn)測(cè)試機(jī)構(gòu)仍傾向于選擇國外產(chǎn)品。性能提升是國產(chǎn)中端儀器設(shè)備所面臨的首要問題。

3)低端儀器設(shè)備占比大、價(jià)值低、同質(zhì)產(chǎn)品多。

國產(chǎn)設(shè)備80%以上屬于低端儀器設(shè)備，出口產(chǎn)品占比更大(幾乎100%)，同質(zhì)產(chǎn)品低價(jià)甚至出現(xiàn)惡性競(jìng)爭(zhēng)，盈利能力差，導(dǎo)致企業(yè)擴(kuò)張困難，生產(chǎn)規(guī)模普遍偏小，難以催生龍頭企業(yè)。這種局面需要引起相關(guān)部門的關(guān)注，引導(dǎo)和幫助相關(guān)企業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

4 材料檢測(cè)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路

要使我國材料檢測(cè)儀器設(shè)備快速發(fā)展，在核心技術(shù)上趕超國際先進(jìn)水平，在產(chǎn)業(yè)化上做大做強(qiáng)，形成國際競(jìng)爭(zhēng)能力，需要在產(chǎn)業(yè)政策積極引導(dǎo)推進(jìn)，技術(shù)難題上組織突破，產(chǎn)業(yè)協(xié)作上形成平臺(tái)機(jī)制等，形成體系化的一攬子解決方案和建立可持續(xù)科學(xué)發(fā)展的長效機(jī)制。

4.1 產(chǎn)業(yè)政策上積極引導(dǎo)推進(jìn)

1)貫徹執(zhí)行國家關(guān)于儀器儀表行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

全行業(yè)以中高端產(chǎn)品市場(chǎng)為目標(biāo)，大力加強(qiáng)設(shè)計(jì)、制造和質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)芰Γ箛a(chǎn)產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性得到大幅度提高;瞄準(zhǔn)國家重大工程和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，把行業(yè)的服務(wù)領(lǐng)域從面向傳統(tǒng)領(lǐng)域拓展為面向多個(gè)新興領(lǐng)域;大力推進(jìn)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，著力打造若干龍頭企業(yè)和形成一批具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的骨干企業(yè);加強(qiáng)對(duì)已取得成果的持續(xù)推進(jìn)和長期投入，保持核心技術(shù)的不斷積累，形成行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的機(jī)制。

2)堅(jiān)持以生產(chǎn)企業(yè)作為檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)主體進(jìn)行國家投入。

國家有關(guān)部門設(shè)立持續(xù)性的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)給予資金支持，建議慎重篩選，選擇一批有創(chuàng)新性、有希望走向國際市場(chǎng)的儀器設(shè)備企業(yè)和項(xiàng)目，進(jìn)行持續(xù)性支持，推動(dòng)相關(guān)企業(yè)工程化研究和核心技術(shù)研究，促進(jìn)產(chǎn)品商業(yè)化。

3)充分利用國家技改資金購置檢測(cè)設(shè)備的杠桿。

政府應(yīng)制定相關(guān)政策，對(duì)利用國家資金購置檢測(cè)儀器設(shè)備的企業(yè)與相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督與檢查，鼓勵(lì)在同等條件下優(yōu)先選購國產(chǎn)檢測(cè)儀器設(shè)備，特別是加大各類科技計(jì)劃(專項(xiàng))對(duì)自主研發(fā)科學(xué)儀器的采購力度。

4)對(duì)高中低端檢測(cè)設(shè)備分別制定相應(yīng)的政策。

針對(duì)我國材料檢測(cè)儀器設(shè)備高、中、低端的實(shí)際情況，分別采取不同的激勵(lì)政策:

a.高端檢測(cè)設(shè)備:國家科技部門專項(xiàng)投資，組織進(jìn)行技術(shù)攻關(guān);

b.中端檢測(cè)設(shè)備:國家相關(guān)部門設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，組織進(jìn)行技術(shù)和可靠性提升;

c.低端檢測(cè)設(shè)備:制定激勵(lì)政策引導(dǎo)和幫助企業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型;

d.結(jié)合材料檢測(cè)需求行業(yè)發(fā)展政策進(jìn)行產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展。

在國家重點(diǎn)工程、新型戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展和民生工程建設(shè)時(shí)將所需的檢測(cè)設(shè)備需求及技術(shù)難題納入其體系，進(jìn)行統(tǒng)籌解決，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)促進(jìn)材料檢測(cè)儀器設(shè)備業(yè)的發(fā)展。

4.2 技術(shù)難題上組織資源突破

4.2.1 成立材料檢測(cè)儀器設(shè)備專項(xiàng)創(chuàng)新基金，促進(jìn)自主創(chuàng)新

成立專項(xiàng)創(chuàng)新基金，加大自主創(chuàng)新的支持力度，重點(diǎn)支持以下3 個(gè)方面:

1)對(duì)嚴(yán)重依賴進(jìn)口高端檢測(cè)設(shè)備、關(guān)鍵部件和關(guān)鍵技術(shù)，解決有無問題，以解決當(dāng)前對(duì)我實(shí)行技術(shù)壁壘限制的新型儀器和關(guān)鍵部件，解決國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展急需解決的科學(xué)儀器的重大技術(shù)問題，以提高設(shè)備的精度和可靠性為目標(biāo)，重點(diǎn)應(yīng)推進(jìn)共性關(guān)鍵技術(shù)的解決，如新型傳感器、一體化集成、便攜式、與工業(yè)設(shè)備集成的在線檢測(cè)及工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)等;

2)支持產(chǎn)品化，解決進(jìn)口設(shè)備消化創(chuàng)新、科研成果產(chǎn)品化，包括高端軍用技術(shù)民用化等已有技術(shù)的產(chǎn)品化問題;

3)在中高端產(chǎn)品領(lǐng)域，支持企業(yè)設(shè)計(jì)、制造和質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘募几捻?xiàng)目，提高國產(chǎn)產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性。

4.2.2 形成解決跨領(lǐng)域技術(shù)難題的協(xié)作創(chuàng)新機(jī)制

依托行業(yè)聯(lián)盟、協(xié)會(huì)的力量，組織攻克共性跨領(lǐng)域的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)領(lǐng)域共性關(guān)鍵技術(shù)難題的解決，尤其是結(jié)合新的檢測(cè)技術(shù)方法和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定同時(shí)解決所需檢測(cè)設(shè)備的技術(shù)問題。

4.3 產(chǎn)業(yè)協(xié)作上形成平臺(tái)機(jī)制

通過搭建“四個(gè)”平臺(tái)來促進(jìn)材料檢測(cè)儀器設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)與測(cè)試機(jī)構(gòu)、科研院所等關(guān)聯(lián)單位對(duì)接，形成產(chǎn)業(yè)協(xié)作的平臺(tái)機(jī)制。

一是檢測(cè)行業(yè)公共服務(wù)平臺(tái)，建立材料檢測(cè)儀器設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)與行業(yè)聯(lián)盟、測(cè)試機(jī)構(gòu)(客戶)、科研院所等協(xié)作平臺(tái)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作，促進(jìn)專業(yè)分工，減少低水平競(jìng)爭(zhēng)。首先采用電子商務(wù)方式幫助儀器設(shè)備生產(chǎn)廠商及時(shí)獲取并應(yīng)對(duì)檢測(cè)設(shè)備的市場(chǎng)需求，擴(kuò)大其市場(chǎng)空間，引導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)投向戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)、國民經(jīng)濟(jì)亟需方向;其次，建立測(cè)試機(jī)構(gòu)和科研院所與儀器設(shè)備生產(chǎn)廠商的產(chǎn)業(yè)協(xié)作機(jī)制，測(cè)試機(jī)構(gòu)和科研院所及時(shí)將設(shè)備改進(jìn)意見、新的檢測(cè)技術(shù)和方法需求協(xié)作給儀器設(shè)備生產(chǎn)廠商，或以定制的方式生產(chǎn)儀器設(shè)備，促進(jìn)設(shè)備改進(jìn)及新產(chǎn)品研發(fā)。同時(shí)，促進(jìn)儀器設(shè)備生產(chǎn)配套企業(yè)和配套部件的協(xié)作。

二是國際交流平臺(tái)，這是個(gè)軟平臺(tái)，以加強(qiáng)國際合作與交流，在進(jìn)口科學(xué)儀器的同時(shí)，引進(jìn)先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，鼓勵(lì)我國科技人員與國外共同研發(fā)檢測(cè)儀器和設(shè)備。

三是投融資平臺(tái)，促進(jìn)投資機(jī)構(gòu)與生產(chǎn)企業(yè)的對(duì)接，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，為企業(yè)創(chuàng)立、兼并、融資上市提供輔導(dǎo)和支持，孵化創(chuàng)新企業(yè)，催生百億龍頭企業(yè)。

四是行業(yè)協(xié)會(huì)平臺(tái)，充分發(fā)揮現(xiàn)有行業(yè)協(xié)會(huì)如中國分析測(cè)試協(xié)會(huì)、中國儀器儀表協(xié)會(huì)等行業(yè)協(xié)會(huì)平臺(tái)作用，搭建信息交流平臺(tái)，為相關(guān)機(jī)構(gòu)、企業(yè)和用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

4.4 需要重點(diǎn)支持領(lǐng)域和產(chǎn)品

4.4.1 物理性能測(cè)試儀器設(shè)備

1)提高傳感器類關(guān)鍵部件的研制能力，促進(jìn)試驗(yàn)機(jī)測(cè)量精度的提高;

2)發(fā)展介入治療植入材料的檢測(cè)儀器，如關(guān)節(jié)類植入物疲勞試驗(yàn)機(jī)、膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)磨損試驗(yàn)機(jī)等;支架測(cè)試儀器設(shè)備重點(diǎn)發(fā)展形狀記憶合金特性測(cè)試儀;

3)重點(diǎn)支持熱學(xué)測(cè)試儀器發(fā)展，其中熱模擬試驗(yàn)機(jī)在我國國內(nèi)仍屬于空白領(lǐng)域，而其對(duì)于現(xiàn)代鋼鐵材料的技術(shù)創(chuàng)新不可或缺，需要優(yōu)先解決;

4)以量大面廣的掃描電鏡作為突破口，以解決微觀組織檢測(cè)高端儀器處于空白的問題。

4.4.2 化學(xué)分析儀器

1)重點(diǎn)突破解決光柵、CCD、四級(jí)桿、色譜柱、固相微萃取裝置、微波消解及微波輔助萃取裝置、超臨界流體萃取裝置等關(guān)鍵核心技術(shù);

2)重點(diǎn)發(fā)展ICP 質(zhì)譜儀、ICP 全譜光譜儀、高效液相色譜儀、激光光譜儀、X 射線光譜儀、電化學(xué)傳感器等設(shè)備;

3)對(duì)于我國有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)的分析儀器，如原位分析儀、原子熒光光譜儀、激光光譜儀等，加大支持力度，促使其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，擴(kuò)大國際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，將技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)［10］。

4.4.3 力學(xué)性能測(cè)試儀器設(shè)備

重點(diǎn)發(fā)展與國外差距較大的中低頻(150 Hz以下)液壓疲勞機(jī)的研制，尤其在控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、密封技術(shù)等方面開展技術(shù)研究。開發(fā)研究超高頻(1 000～3 000 Hz 左右)疲勞機(jī)。

4.4.4 無損檢測(cè)儀器設(shè)備

1)重點(diǎn)發(fā)展超聲檢測(cè)儀器的相控陣技術(shù)，而高性能超聲檢測(cè)探頭和相控陣探頭，是檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，往往決定著整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)能力;

2)重點(diǎn)發(fā)展高端、高性能的數(shù)字射線檢測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)促進(jìn)常規(guī)射線檢測(cè)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性的提高和產(chǎn)業(yè)化提升;

3)重點(diǎn)發(fā)展靜電噴涂滲透檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)，國內(nèi)尚無生產(chǎn)滲透檢測(cè)靜電噴涂設(shè)備的廠家，國內(nèi)市場(chǎng)被國外廠家占據(jù)，急需填補(bǔ)國內(nèi)空白。

5 結(jié)束語

當(dāng)今材料檢測(cè)儀器設(shè)備行業(yè)的首要任務(wù)就是擺脫相關(guān)產(chǎn)品嚴(yán)重受制于人的局面，其有效途徑積極推動(dòng)和引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)政策積極，組織突破技術(shù)難題，形成產(chǎn)業(yè)協(xié)作平臺(tái)機(jī)制等一攬子解決方案和建立可持續(xù)科學(xué)發(fā)展的長效機(jī)制，推動(dòng)材料檢測(cè)儀器設(shè)備行業(yè)的自主創(chuàng)新能力，提升國產(chǎn)材料檢測(cè)設(shè)備水平。

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