我国计量标准仪器行业研发创新重点领域分析及发展对策建议

文/邱少彬

0 前言

计量仪器设备既是现代科技发展的结果，也是现代科技进一步创新发展的必然需求。计量仪器自古就是工业、农业、医疗卫生等行业部门不可或缺的基础设备，被誉为现代工业生产的五大支柱之一。自近现代工业革命以来，随着电子信息和材料技术的迅猛发展，各种技术先进、价格昂贵的精密仪器开始进入企业和研究机构实验室，为推动全球科技进步起到不可低估的作用。当前，全球计量仪器的竞争主要还是集中在高技术含量的高端产品市场，特别是高度智能化和精密化的仪器仪表领域。随着我国创新驱动发展战略的实施以及对全球技术产品标准化接入的需求出现，如何提升计量标准仪器的自主研发和管理服务的水平逐渐成为一个重要的研究课题。本文从现代计量标准仪器的特点出发，对我国计量标准仪器的发展侧重进行总结梳理，提出当前提高计量仪器科技创新水平的若干对策建议。

1 现代计量标准仪器的特点

1.1 数字化分析

大数据技术颠覆了传统生产制造模式，也对现代计量服务产生巨大影响。现代工业生产过程中，为保证产品质量，从原材料进厂到制造过程控制，再到产品出厂检验，都会使用到大量的计量仪器，而且随着电子信息技术的发展，这些过程都沉淀了大量的数据。由工业设备仪器所产生的数据是工业大数据的主流，数字化分析有助于通过生产过程中由传感器采集的工业数据，对整个生产过程进行监测,进而保证产品的品质，因此，利用软件对数据进行智能分析，是现代计量仪器有别于传统机械检测设备的一大特点。嵌入到现代计量标准仪器中的数字化分析技术，既提高了检测精度，更加减轻了生产人员的工作压力，也提升了生产过程的标准化和统一化管理。

1.2 智能化处理

检测过程的智能化也是现代计量标准仪器的重要特征。从单片机控制、数字信号处理、虚拟仪器到人工智能技术的应用，越来越多的检测过程得以实现设备自动接入、自动识别，以及数据的自动获取、自动分析，以“机器换人”为特点的智能化处理将计量标准仪器推升至新的发展水平。

1.3 网络化集成

以移动宽带互联网为代表的网络技术为计量仪器设备赋予了新的生命力，改变了以往单个仪器设备“单兵作战”的传统监测手段，进而出现了区域联网和全球联网的“集群作战”操作方式。通过线上测试、数据回传和远程控制等功能，现代计量标准仪器在协同性上的优势得以发挥，有效克服了传统的单点单机测量、数据处理回传滞后的缺点，使得工程人员利用计量设备实现科研活动的全球联网成为可能。

2 我国支持计量标准仪器行业发展的主要方向

2.1 国家层面对发展计量标准仪器的规划

我国历来高度重视计量工作，并将其定位为国家核心竞争力的重要标志之一。在计量发展面临新的机遇和挑战之际，我国在关于计量发展的规划中也列明了对计量标准仪器的支持内容和主要领域。

在测量设备共性关键技术和方法方面，国家提出要加强仪器仪表核心零部件和核心控制技术研究，以培育具有核心技术和核心竞争力的仪器仪表品牌产品；同时，要加强对物联网、传感网等领域的计量传感技术和远程测试技术的研究力度，加大对量传溯源所需技术和方法的研究投入。

在支撑产业发展的计量服务体系方面，国家提出要结合现代产业特点，从服务产业关键领域关键参数的测量技术，开发专用计量和测试装备。所涉及的重点产业领域包括节能环保产业、新一代信息技术产业、高端装备产业和新能源产业等。

在加强企业计量检测和管理体系方面，国家提出大、中型企业要加强计量基础设施建设，建立符合要求的计量实验室和计量控制中心，合理配置计量检测仪器和设备，实现生产全过程有效监控，积极引导企业采用先进的计量测试技术，推动企业技术创新和产品升级；把计量检测能力建设作为实现企业现代化和精细化管理的重要技术手段。

2.2 部分省市在推动计量标准仪器发展的侧重点

《浙江省计量发展“十三五”规划》提出推动全省从仪器仪表制造大省向制造强省转变的目标。重点发展领域包括：发挥计量在推动科技创新，促进经济社会发展的基础和保障作用；在产业发展方面，仪器仪表产业“浙江制造”品牌数量明显增加，产值增长加快，产业层次迈向中高端水平；凝练一批计量科研计划重点项目，包括超声与激光类医疗仪器计量技术研究及装备的研发、新型水质监测仪器评价技术、天然气能量计量研究及仪器装备的研发等；推进仪器仪表行业重点企业研究院建设，建立仪器仪表产业创新联盟等。

江苏省的计量发展规划中提出扶持江苏仪器仪表产业发展的具体措施，包括：加强仪器仪表设计、制造、仿真、验证技术和专用设备的研发，提高产品的可靠性、稳定性和准确性；引导产业技术创新和产品升级，培育电能表、分析仪器、精密测量传感器等仪器仪表品牌产品；鼓励企事业单位开展智能芯片、关键元器件、物联网传感元器件等仪器仪表行业核心技术的自主创新等。

广东省的计量发展规划提出：加快计量器具自动化检定设备研制，支持仪器仪表产业生产技术改造和新产品研发，重点在医疗器械、安全防护、智能电表等计量器具制造行业培育和扶持具有核心竞争力的品牌企业；推动大中型和重点耗能企业加强计量基础设施建设，完善计量管理制度，合理配置计量检测仪器和设备，加强对计量检测数据的收集、分析、应用和管理。

3 提高计量仪器创新研发能力的若干对策

从目前国际现代精密计量仪器行业的发展趋势以及国内推动计量标准仪器发展的侧重不难看出，现代计量仪器已经成为各个国家经济社会发展的重点竞争领域，而提高计量仪器的自主创新研发能力则是核心关键，为更好推进计量仪器设备的创新研发，有如下建议：

一是鼓励地方研究制定新一轮计量发展的“十四五”规划，从发展目标、重点举措和保障措施等方面，为未来3~5年计量仪器创新研发工作指明最新的发展路径，指导相关企事业单位开展针对性较强的创新研发活动，特别是在先进装备制造领域，从产业发展和技术攻关等角度谋划若干重点专项，确保财政资金对计量仪器创新研发的稳定性支持；二是在计量仪器领域培养一批实用型高端人才，鼓励高校和检验检测机构合作，从高等教育和职业技术教育多个线路进行培育，为新兴产业领域输送相关人才；三是重点打造一批计量仪器设备领域的领军企业，鼓励企业承担国家、省级的计量设备研发资助计划，带动社会资本共同参与专项研究计划；四是提升全社会的计量公共服务水平，创新服务模式，鼓励承担国家和地方重大科技专项的项目承担单位面向全社会提供设备共享服务，鼓励有条件的计量设备租赁服务公司深入到经济开发区、高新区等产业集聚地提供检验检测服务，为广大中小微企业提供高水平的精密仪器测量服务。