湖北省高端仪器仪表产业标准化建设现状研究

2024-11-05 00:00:00董锦绘丁凡杨剑李婳婧涂桂林闵珊
中国标准化 2024年21期

关键词:高端仪器仪表,标准化,高质量发展

0 引言

仪器仪表行业作为现代工业的核心支撑,其发展水平直接反映了国家科技实力与工业现代化程度。近年来,随着科技的不断进步和市场需求的持续增长,我国工业从“粗放”向“精细”转型,我国正从“制造业大国”走向“制造业强国”,对“高品质”的要求日益迫切[1],仪器仪表行业迎来了前所未有的发展机遇。当前,仪器仪表行业正处于转型升级的关键时期。一方面,随着智能制造、物联网、大数据等技术的快速发展,仪器仪表产品正逐步向数字化、智能化、网络化方向演进,这不仅提高了产品的精度和效率,也极大地拓展了其应用领域。另一方面,全球化和市场竞争的加剧,使得仪器仪表企业面临更加严峻的挑战,需要在技术创新、产品质量、服务水平等方面不断提升自身竞争力。

仪器仪表行业作为现代工业发展的重要基石,其标准化发展水平直接关系到整个制造业的精准度、效率以及国际竞争力。仪器仪表行业的标准化发展已成为推动行业转型升级、实现高质量发展的关键环节。在此背景下,本文旨在通过分析仪器仪表行业产业发展现状及标准化现状,探讨仪器仪表行业高质量发展过程中存在的问题及相应对策,以期为行业的可持续发展提供有益的参考和借鉴。

1 仪器仪表产业发展现状

1.1 国内仪器仪表行业发展现状

中国仪器仪表行业已具备万亿级市场收入体量。根据国家统计局数据,2018年—2022年规模以上仪器仪表制造业收入从8206亿元持续增长至1,0233.3亿元,2022年同比增长2.8%。中国仪器行业在2018年—2022年的规模与增长情况如图1所示。

我国仪器仪表发展水平极不均衡。各省统计局官网查询数据显示,截至2022年末,从企业经营营收来看,中国精密仪器行业中区域集中度高,企业营收排名前十的省、直辖市分别是江苏、浙江、广东、上海、山东、湖北、四川、安徽、辽宁、陕西。排名前十的营业收入占全国仪器仪表行业营业收入的76.33%,而江浙沪区域和广东省占全国营业收入的62.5%。

目前,中国的仪器仪表行业规模较小,测量控制与仪器仪表行业的总产值较低,不仅是绝对数量小,而在经济总量中的比例也很小,仪器仪表行业的企业绝大多数都是中小企业[2]。截至2022年末,全行业有规模以上企业6644家,其中,中大型企业709家,占比约10.6%,缺乏综合实力强的“旗舰”企业。而且,由于走低成本扩张的路子导致行业畸形发展,严重影响了仪器仪表业的发展。在国内,制造服务业仍是一个刚刚起步和较为新兴的领域,但已呈加速发展趋势。中国仪器仪表行业的总体技术水平与国际水平在时间上间隔近10~15年,尽管目前已有少数产品接近或已达到了国际水平,但在高技术、高附加值的产品方面,尤其是在服务化方面,与国外相比明显还是有较大差距。

1.2 湖北省仪器仪表产业现状

湖北省工业门类齐全,是全国为数不多的拥有全部41个行业大类、207个行业中类的省份之一。根据湖北省统计局数据,2022年湖北省规模以上工业企业实现营业收入286.81亿元。2024年1月27日,湖北省召开全省经济和信息化工作会议,会议提到,湖北五大优势产业2023年实现营收突破3万亿元,占全省规上工业营收60%以上。从龙头企业看,“2023年中国制造业民营企业500强”榜单中,湖北省入围14家;2023年全省新开工亿元以上制造业项目1710个。

仪器仪表行业是制造业的重要分支之一。近年来,湖北省仪器仪表行业不断发展,经济效益稳步提升,市场活力不断增强。截至2022年底,湖北省仪器仪表行业的利润总额达到了32亿元,同比增长了11.5%;资产总额达到了340.29亿元,同比增长了8.9%。新增企业数量呈现出稳步增长的趋势。数据显示,2022年新增企业数量达到了128家,同比增长了9.8%。从区域分布来看,截至2023年,湖北省仪器仪表行业企业数量共计201家,其中武汉市占据了最多的企业数量,达到了584家,占比达43.4%。其他地区的企业数量分布相对均衡,但均未超过武汉市的企业数量。从企业规模来看,小型企业的数量最多,共计738家,占比达到54.5%;中型企业数量次之,为456家,占比达33.6%;大型企业数量最少,仅为162家,占比达11.9%。湖北省仪器仪表行业以小型企业为主,市场相对分散。从企业性质来看,在湖北省仪器仪表行业的企业中,民营企业占据了主导地位,共计936家,占比达到69.1%。国有企业和外资企业分别以230家和190家的数量位居二、三位。此外,还有少量的集体企业和合资企业。重点企业的排名主要以年销售额为主要指标。其中,湖北长江电气有限公司、武汉华工激光工程有限责任公司、武汉中原电子集团有限公司等企业位居前列。湖北省仪器仪表行业的资产规模不断扩大,企业实力逐步增强。湖北省仪器仪表行业的出口交货值占比一直保持在较高水平。根据近几年的数据,出口交货值占比平均达到了35%。湖北省仪器仪表行业的产品在国际市场上具有一定的竞争力。

湖北省仪器仪表行业经过多年的发展,已经形成了较为完整的产业链和产业集群。在电力、汽车仪表、地球空间、环保监测、医疗卫生等领域,湖北省仪器仪表企业具有较强的竞争优势。然而,与国际先进水平相比,湖北省仪器仪表行业在技术创新、产品质量、品牌建设等方面仍存在一定差距。

2 仪器仪表标准化现状

2.1 标准化机构现状

2.1.1 国家标准化技术委员会机构概况

全国仪器仪表领域标准化技术委员会TC/SC共43个,其中秘书处大部分集中在首都北京市(20个),上海市4个,辽宁省、河南省、黑龙江省各3个,浙江省、吉林省、陕西省各2个,湖北省、江苏省、四川省、天津市各1个,从机构的地域分布可以看出,分布数量基本上生产制造产能地有一定的匹配度,而跟仪器仪表产业服务匹配度更高。为了更好促进地方经济发展,高端仪器仪表产品标准化需求迫在眉睫。

2.1.2 TC 30全国核仪器仪表标准化技术委员会

全国核仪器仪表标准化技术委员会编号T C30,负责专业范围为负责全国核仪器仪表等专业领域标准化工作。下设3个分委会,详见表1。

2.1.3 TC 104 全国电工仪器仪表标准化技术委员会

全国电工仪器仪表标准化技术委员会编号TC104,由中国机械工业联合会筹建及进行业务指导。负责专业范围为负责全国电工仪器仪表领域国家标准制修订工作。下设3个分委会,详见表2。

2.1.4 TC 122 全国试验机标准化技术委员会

全国试验机标准化技术委员会编号TC 122,由中国机械工业联合会筹建及进行业务指导。负责专业范围为负责全国金属材料试验机、非金属材料试验机、工艺试验机、测力(扭矩)机、平衡机与振动台、无损检测仪器、试验机功能附件和与试验机专业相关的试验设备与仪器等专业领域标准化工作。下设2个分委会,详见表3。

2.1.5 TC 124全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会

全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会编号TC 124,由中国机械工业联合会筹建及进行业务指导。负责专业范围为负责全国工业过程测量和控制(即工业自动化仪表)等专业领域标准化工作。全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC 124)的运作受国家标准化管理委员会(SAC)领导,并接受工业和信息化部(MIIT)和中国机械工业联合会(CMIF)的业务指导。其工作范围是工业过程测量控制和自动化领域国家标准和行业标准的制修订工作。国际对口国际电工委员会IEC/TC 65“工业过程测量、控制和自动化”和国际标准化组织ISO/TC 30“封闭管道中流体流量的测量”。主要工作包括:制定工业过程测量和控制用通信网络协议标准,各类仪器仪表、执行机构、控制设备标准和安全标准。

标委会目前下设10个分委会,分别是SC 1“温度、物位、机械量仪表及结构装置分委会”、S C2“控制仪表及装置、工业控制计算机系统分委会”、SC 3“压力仪表分委会”、SC 4“工业通信(现场总线)及系统分委会”、SC 5“可编程序控制器及系统分委会”、SC 6“分析仪器及分析技术分委会”、SC 7“工业在线校准方法分技术委员会”、SC8“智能记录仪表分技术委员会”、SC 9“石油产品检测仪器分技术委员会”和SC 10“系统及功能安全分技术委员会”。标委会现有委员和顾问508名,分布在全国各有关行业。

SAC/TC 124及各分委会工作内容如下:

标委会TC 124:对口IEC/TC 65(工业过程测量、控制和自动化)和SC65E(企业系统中的设备和集成);负责其他SAC/TC 124所涉及的重要基础性、综合性标准的标准化工作;负责各分委会的协调管理;负责对口IEC/TC 65和ISO/TC 30的国际标准化管理工作。下设11个分委会,详见表4。

第一分委会:负责温度、流量、机械量、物位、显示仪表、执行器和结构装置方面的标准化工作;

第二分委会:负责控制仪表及装置、工业控制计算机及系统方面的标准化工作;

第三分委会:负责与压力量有关的标准化工作;

第四分委会:对口IEC/TC 65/SC 65C(工业网络),负责工业通信方面的标准化工作;

第五分委会:负责可编程序控制器(PLC)方面的标准化工作;

第六分委会:对口IEC/SC 65B/WG 14(分析设备),负责包括物质成分、化学结构和物理特性的分析测量仪器及仪器的测量技术的标准制修订;

第七分委会:负责焓差试验台、冷量试验台(如压缩机性能试验台等)、汽车环境模拟试验室、实验室用过程信号校准器的产品标准及校准方法的标准化工作;负责空调冷量传递的标准化工作;

第八分委会:负责智能记录仪表及其相关产品方面的标准化工作,包括无纸记录仪及其衍生产品,如调节记录仪、积算记录仪、高速记录仪和PC记录仪等产品的标准化制修订;

第九分委会:负责石油产品的专用检测仪器设备的标准化工作;

第十分委会:对口IEC/SC 65A(系统方面),负责工作条件(如EMC)、系统评估方法、功能安全、安全仪表系统等方面的标准化工作。

工业过程测量控制和自动化专业领域的标准体系框架共分为17大类,主要包括:温度仪表、流量仪表、压力仪表、分析仪器、机械量仪表、物位仪表、记录仪表、显示仪表、执行器、控制仪表及系统、工业通信系统、工业控制计算机及系统、安全仪表系统、在线计量装置、专用仪器仪表及系统、其它仪器仪表及装置、工业应用系统。

标委会秘书处设在机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,秘书处建有国内唯一的多种现场总线(包括实时以太网和工业无线)演示实验室,以及由中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可的“机械工业仪器仪表综合技术经济研究所测量控制设备及系统实验室”,可以为各行业的仪器仪表和自动化企业、用户和研究院所提供演示、测试、培训的平台。同时,标委会每年还组织“工业自动化与标准化”研讨会,促进国内自动化用户、制造商、科研院所、大学与外国自动化领域专家的友好交流和合作。

2.1.6 TC 338全国测量、控制和实验室电器设备安全标准化技术委员会

全国测量、控制和实验室电器设备安全标准化技术委员会编号TC 338,由中国机械工业联合会筹建及进行业务指导。负责专业范围为测量、控制和实验室电器设备及仪器的安全。下设1个分委会,详见表5。

2.1.7 TC 526全国实验室仪器及设备标准化技术委员会

全国实验室仪器及设备标准化技术委员会编号TC 526,由中国机械工业联合会筹建及进行业务指导。负责专业范围为动力测试仪器、试验箱及气候环境试验设备、实验室离心机、应变测量仪器、噪声测量仪器、实验室高压釜等实验室仪器与装置。

目前,SAC/ TC 526已经初步建立了我国实验室仪器及设备标准体系,将标委会归口的国家标准、行业标准及计划共计172项列入其中,分布于试验箱及气候环境试验设备、离心机、天平、热分析仪等13个大类,具体为试验箱及气候环境试验设备63项、天平仪器17项、热分析仪13项、离心机10项、应变测量仪5项、声学仪器7项、农业仪器3项、土工仪器(包含土壤)5项、动力测试仪器(包含振动)11项、真空设备与检测仪器5项、实验室高压反应釜9项、铸造测试仪器3项,其他专用实验室设备21项。

2.2 仪器仪表领域标准化现状

目前,仪器仪表领域已发布了国家标准143项,主要集中在仪器仪表基础要求、教学实验仪器、电工领域、汽车领域;行业标准19项,以电力为主;地方标准7项,其中宁夏2项关于绿色制造评价要求,天津2项、江苏2项关于危化品传感器,陕西、天津、重庆各发布1项,围绕在设备检测要求和预警系统建设规范方面。湖北省主要是建立了一些仪器仪表计量规范。

我国在仪器仪表技术标准化方面取得了一定的进展,制定了一系列国家和行业标准。这些标准涉及仪器仪表技术的各个领域,包括核能、电力、实验设备、精密测量等方面。同时,国内一些知名企业和研究机构也积极参与国际标准制定和修订工作,为我国传感器及仪器仪表技术标准化工作作出了贡献。然而,与发达国家相比,我国仪器仪表技术标准化工作还存在一定差距。主要表现在标准覆盖面较窄、标准制定速度较慢、标准水平不高以及与国际接轨程度不够等方面。此外,国内企业对于标准化的认识和重视程度还有待提高,部分企业存在不遵循标准或降低标准的现象。

3 问题与分析

我国仪器仪表技术标准化存在的问题和挑战主要表现在以下几个方面:

(1)标准体系不够完善:现有的标准尚未形成完整的体系结构,部分领域存在标准空白或标准重复的现象。需要加强顶层设计,完善标准体系结构,明确各领域标准的重点和优先级。

(2)标准水平有待提高:仪器仪表领域标准缺乏对高精度、智能仪器仪表的技术要求规范,在智能制造快速增长的情况下,面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展的需求,针对制造过程中的感知、分析、决策、控制和执行等环节[3],应建立相关标准规范来促进融合集成先进制造、信息和智能等技术,实现制造业的自动化、智能化、精益化,加大技术标准创新的力度,加速实现仪器仪表的数字化、智能化和网络化升级。同时,还应加强服务标准研制,促进传统仪器仪表制造业企业通过创新优化生产组织形式、运营管理方式和商业发展模式,不断增加服务要素在投入和产出中的比重,从而实现以加工组装为主向“制造+服务”的转型,从单纯出售产品向出售“产品+服务”的转变,有利于延伸和提升仪器仪表价值链,提高全要素生产率、产品附加值和市场占有率[4]。

(3)与国际接轨程度不够:我国参与国际标准制定和修订工作的意识和能力有待加强。需要加强国际合作交流,积极参与国际标准制定和修订工作,推动我国传感器及仪器仪表技术标准与国际接轨。

4 湖北省仪器仪表标准化建设的建议

湖北省仪器仪表行业正处于一个标准化发展的关键时期。随着科技的发展,对于高精度的仪器设备需求不断增长。在这样一个技术密集型产业中,标准的制定与完善显得尤为重要,行业对于标准化工作的需求也日益迫切。标准化不仅能够提升产品的质量和可靠性,还能够促进行业的整体发展和国际竞争力的提高。为了推进湖北省仪器仪表行业的标准化进程,首要任务是加快制定地方标准。地方标准作为国家标准和行业标准的补充,能够更加贴近地方优势产业的实际需求,形成具有地方特色的标准体系。这样的标准体系不仅能够指导企业生产出更加符合市场需求的产品,还能够为行业的发展提供有力的技术支撑。湖北省在这方面已经具备了一定的基础,但仍需进一步加大力度,加快制定出一批高质量的地方标准。

(1)坚持问题导向,做好先进测量技术服务转型保障

聚焦国家重大工程的先进测量技术需求,以解决我国仪表产业创新发展中的关键计量测试技术难题为导向,以补短板为着力点,规划布局计量基础设施和能力建设,推动先进计量科技成果在仪器仪表产业的转化和应用。尤其在芯片、生物技术、智能网联汽车、碳计量等领域,在全省范围内布局产业计量保障实验室,为新产业新业态发展做好技术服务转型质量基础设施保障工作。

(2)助推关键技术攻关,启动标准化产业领航工程

围绕湖北省关系国家安全和国民经济命脉的重点行业和关键领域,如光电子信息、生物医药、高端装备产业和低碳绿色发展需求,高端通用器件(传感器)、关键设备、核心材料、先进工艺等技术研发和关键技术攻关。尤其在国外技术封锁产业领域,突破一批影响仪器仪表产业发展的关键共性技术,并开展技术—标准—产业同步工作,启动仪器仪表标准化产业领航工程,加强仪器仪表在测量原理、极限量、复杂量、多参数综合量等测量技术的标准化研究,使在被国外技术封锁产业领域有更快有自主知识产权的仪器仪表来保障生产。

(3)强化标准引领作用,促进产业智能化、国际化发展

做好计量测试技术、MEMS封装测试技术等共性技术标准化,加大仪器仪表相关标准物质的研制和应用,提升仪器仪表的准确性、一致性和稳定性。为探索在量子芯片、物联网、大数据、人工智能等技术,在仪器仪表中的应用做好标准化工作。进一步在电力电子等优势领域一方面做好“一带一路”的标准输出工作,另一方面积极参与国际标准化组织的标准制修订工作,提升湖北省仪器仪表行业国际影响力,拓展国际市场 。

(4)引导创新型中小企业向服务型制造转型升级

在加强仪器仪表工程成套和系统集成以及控制系统的技术创新能力上,加大评价标准的研制,在细化领域固化服务型制造转型模式经验,利用标准化手段不断推广辐射扩大影响。鼓励创新型龙头企业及其配套企业以全生命周期管理、供应链管理为重点,依托互联网、大数据、云平台,开展设备能耗监测、智能巡检、远程运维、故障预警、产品质量追溯等智慧服务。发挥中小微企业贴近市场、反应敏捷、机制灵活等优势,引导支持其业态模式创新,创新发展服务型制造;引导“技术专利化、专利标准化、标准国际化”道路,努力成为行业技术的领跑者和控制者。

(5)做好顶层设计,加快建立完善的仪器仪表标准体系

建立仪器仪表行业标准体系,明确重要标准制修订方向和急用先行的标准清单[5]。顺应行业中新业态、新模式的发展趋势,围绕新技术应用、服务转型模式、产业应用、数据安全等重点,构建层次分明、结构合理、内容科学的仪器仪表服务型制造转型标准体系,并抓好落实与动态更新,高标准引领湖北省高端仪器仪表行业高质量发展。