/ .山東省計量科學研究院；.山東省計量檢測中心

0 引言

家電產業(yè)是我國具有較強國際競爭力的產業(yè)之一， 2017年中國家電全行業(yè)主營業(yè)務收入達1.5萬億元，利潤總額達1 169億元，出口總額達624億美元[1]，家電生產規(guī)模已居世界首位。同時家電產品消費升級不斷深化，消費者對家電產品的功能和質量的要求越來越高，高效節(jié)能、綠色環(huán)保、舒適健康、智能互聯已經成為消費者選擇家電的要素。以節(jié)能環(huán)保等高端家電為例：2018年1至9月份超快洗洗碗機、一級能效燃氣灶、一級水效純水機和90%熱水輸出率電儲水熱水器等節(jié)能型產品零售份額分別增長至60%、55%、29%和22%[2]，市場占比進一步擴大。

十三五期間，我國逐步健全節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)礦標準體系，推進實施全民節(jié)能行動計劃并組織開展能效、水效領跑者引領行動[3]，中國家電市場的節(jié)能化進一步提升：節(jié)能家電產品的市場占比由2015年的50%，進一步提升至2020年的75%[4]。節(jié)能環(huán)保家用電器的市場前景將變得更加廣闊。

1 節(jié)能家電及其產業(yè)計量

1.1 節(jié)能家電

節(jié)能家電是指采用了節(jié)能技術并能達到相應國家能效標識要求的家電產品（包括白電、黑電和小家電等）的總稱，節(jié)能技術則是指根據能源類型和用能情況分析能耗現狀，找出能源浪費的節(jié)能空間，并采取對應的措施減少能源浪費，實現能源節(jié)約的技術，主要包括：新材料技術、精密加工技術、高效電機（高效壓縮機）技術、變頻技術、蓄能技術、隔熱技術、集熱技術、冷卻技術、溫控技術和壓差保持技術、熱回收利用技術、熱泵技術、家電智能化技術等。

家電的節(jié)能與節(jié)能技術的發(fā)展密不可分，無論是從原材料、零部件，還是整機研發(fā)、生產、檢測等環(huán)節(jié)采用節(jié)能技術都會給家電帶來節(jié)能降耗的作用。目前，包括新工藝、自動化（工業(yè)4.0）、智能家居（互聯網+和云計算）等在內的新技術的飛速發(fā)展，正滲透并驅動著節(jié)能家電產業(yè)迎來新的機遇和挑戰(zhàn)。

1.2 節(jié)能家電產業(yè)計量

節(jié)能家電產業(yè)是緊緊圍繞著家電節(jié)能并與之緊密相關產業(yè)的總和，其全產業(yè)鏈包括原材料、零部件和節(jié)能家電整機的研發(fā)、生產、檢測以及節(jié)能家電的銷售、維修和回收等。節(jié)能家電產業(yè)計量則是緊緊圍繞節(jié)能家電產業(yè)中的研發(fā)、生產、檢測等環(huán)節(jié)與計量測試相關的技術、設備和手段，并通過這些技術、設備和手段來服務、推動和引領家電產業(yè)節(jié)能的整個過程。

節(jié)能技術的研發(fā)、應用和產業(yè)化離不開計量測試技術提供測量數據。家電產品多屬于機電綜合系統，影響能耗的因素包含了材料性能、幾何精度、結構設計、控制技術、電氣性能等多個方面，節(jié)能技術已經滲透到產品從設計到生產的每個要素，對節(jié)能相關環(huán)節(jié)進行準確測量和溯源逐步成為產業(yè)計量發(fā)展的方向。產業(yè)計量測試需求推動著計量測試技術不斷向縱深發(fā)展，對產業(yè)過程參數進行更加準確的測量和控制的需求也日益迫切。

圍繞節(jié)能家電產業(yè)計量測試實際需求，依托國家節(jié)能家電產業(yè)計量測試中心籌建[5]，建立起針對節(jié)能家電產業(yè)的產業(yè)參數測量體系和計量器具的量值溯源體系（見下圖1），促進家電產品的質量提升，提高家電產業(yè)的核心競爭力。

圖1 產業(yè)參數測量體系和計量器具的量值溯源體系

2 節(jié)能家電產業(yè)計量測試需求

通過對國內多家大型家電生產企業(yè)及其上下游供應商或服務商展開調研，得出節(jié)能家電產品在能效和質量認證、可靠性、安規(guī)、電磁兼容等領域具有代表性的參數測試及溯源需求，主要涉及光學和化學、力學、電磁學、無線電、聲學、熱工、幾何量、時間頻率等幾大計量專業(yè)，分析如下。

2.1 測量儀器量值溯源需求

節(jié)能家電產業(yè)相對成熟，其產業(yè)參數大多有相應的檢測方法和測量儀器，現有的十大計量基本能夠滿足其傳統的量值溯源需求，因此并沒有形成系統性的節(jié)能家電產業(yè)專用量值溯源體系。

但隨著新技術、新材料、新工藝的采用，生產實踐中出現了許多新型測量儀器，如PM2.5測量儀、冷媒漏率測量儀、喀嚦聲分析儀、體視顯微鏡、靜電靶、視頻信號分析儀等以及部分高準確度、極大極小量、應用范圍較小的測量儀器未建立計量標準而無法進行量值溯源。而且，現有的通用測量儀器已漸漸不能滿足節(jié)能家電產業(yè)特有參數的測量需求，需要研究更加適用和準確的測量儀器及其量傳溯源體系。

以上測試和溯源需求需要進一步加強計量能力建設來不斷滿足。

2.2 產品質量控制關鍵參數測試需求

關鍵參數對產品質量控制至關重要，但有些關鍵參數測量起來還存在一定困難，如冰箱、空調等制冷設備在生產過程中，系統真空度與制冷劑的加注質量將直接決定制冷的效果，而二者的在線動態(tài)校準卻存在著耗時較長、準確度不夠等問題；又如洗衣機等節(jié)能的一項重要技術就是電機變頻控制，而變頻電量測量技術規(guī)范不統一、變頻頻率的控制測評存在難度等問題亟待解決。深入產業(yè)過程，研究新型測量方法，實現對關鍵參數的量值溯源，是解決測量難題、優(yōu)化質量控制的重要途徑。

另一方面新的質控模式也不斷催生新的測試需求[6]，如研發(fā)設計階段原創(chuàng)性方法模式的測試、制造和銷售階段的產品質量摸底試驗、產品的可靠性試驗與失效分析、貿易糾紛等產生的關鍵參數測量等。這一測試需求不集中、易突發(fā)、共性不強，要求從業(yè)者具有較高水平的能力和經驗。

2.3 新模式新業(yè)態(tài)計量測試需求

隨著“互聯網+”思維與模式的日益普及，新一代信息技術對于節(jié)能家電產業(yè)生產模式及銷售業(yè)態(tài)的改變效應日益明顯。從節(jié)能家電新產品用戶定制的設計輸入到互聯網制造工廠的智能制造新模式，再到家電跨界融合的網上零售新業(yè)態(tài)，節(jié)能家電產業(yè)智能互聯的內容與模式發(fā)展和更新非常迅速。隨著新模式、新業(yè)態(tài)、新技術的推廣和應用，新的測試內容也在孕育過程中，比如越來越受到關注的智能家電測試技術（對智能家電的評價方法、測試技術和量值溯源研究）、智能家電WIFI無線校對系統、冰箱保鮮評價（大數據分析）等，目前這一方面的產業(yè)需求逐步增加，需要緊緊跟進技術前沿，做好前瞻性的技術研究和技術儲備。

2.4 產業(yè)轉型升級計量測試服務需求

隨著工業(yè)企業(yè)的現代化進程，以個性化定制、柔性化生產為主要特征的智能制造將是企業(yè)轉型升級的主攻方向。以某大型家電集團互聯智能工廠為例，生產現場裝有1.2萬個傳感器，每秒，采集1.5萬條信息，每天產生3.2G的數據，而這其中計量數據占到65%以上，準確計量為工業(yè)大數據準確有效提供了保障[7]。由此可見，計量測試技術是智能制造的基礎技術和裝備核心。如何實現異地及現場產品設施設備所需的遠距離、實時性計量測試保障服務即智能計量測試需求，是企業(yè)智能化轉型必須解決的問題。

目前，將5G信息技術、智能技術與計量測試技術相結合，實時提供計量測試技術保障方案、大數據遠距離信息化傳輸和分析、計量測試數據資源信息共享以及可視動態(tài)化服務，正成為越來越多企業(yè)智能化轉型的選擇。

3 結語

節(jié)能技術是家電產業(yè)的發(fā)展趨勢，計量是產業(yè)發(fā)展的基礎技術支撐。未來應緊緊圍繞節(jié)能家電產業(yè)在量值溯源、質量控制、業(yè)態(tài)更新、轉型升級等方面的計量測試實際需求，按照國家發(fā)展現代產業(yè)體系的總體要求，不斷研究具有產業(yè)特點的測試技術及量值溯源技術，加強計量科技能力建設，創(chuàng)新計量服務模式，以逐步提高我國節(jié)能家電產業(yè)的核心競爭力。