科学仪器要好用 用户才愿意用

新华财经北京6月11日电(记者卢德坤)目前我国已基本解决科学仪器的品种问题,但科学仪器开发长期处于跟踪的状态,基础研究薄弱,产品聚集在中低端,高端科学仪器大量依赖进口,自主开发的科学仪器普遍反应不好用。就如何开发好用的科学仪器,记者采访了机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长欧阳劲松教授。

欧阳劲松有着30多年的仪器仪表行业研究经历,目前是“十三五”科技部国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项总体专家组副组长。他认为,必须高度重视科学仪器的“好用”属性,这是自主开发的科学仪器能够被用户接受的关键,也是仪器性能反馈优化改进的必要环节。他特别强调,科学仪器的“好用”属性关联于仪器开发和应用的全生命周期,需要政策体系、行业管理、服务平台和科技创新等多个层面协同发力。

补齐政策体系短板,联合推动生态建设

科学仪器对制造工艺要求很高,我国仪器仪表行业发展史上曾出现过仪器仪表专用机床厂,专门负责开发仪器仪表制造用的工具工装、配件与零部件等。近些年,国产科学仪器技术攻关多以产品研发为主,缺少科学仪器制造工艺、测试计量和保障体系等方面的系统攻关和积累。

“国家除在金融、税收和招标采购等方面支持科学仪器的发展,更应该在技术创新、测试计量、监督保障和公共服务等方面完善科学仪器发展的政策体系,避免生态建设短板。”欧阳劲松说。

在技术创新体系建设方面,要发挥各类重点实验室、创新中心和工程中心等作用,解决科学仪器可靠性、稳定性、高精度、工艺、批量化校准等不适合中小企业主导的基础共性技术问题。对于高端科学仪器,国家要发挥有形之手的作用,更大力气支持企业与高等院校、科研机构联合,突破中高端产品所需的精密制造工艺、工具工装、零部件、质控软硬件、标校技术等。

在检测计量与监督保障体系建设方面,鼓励国家级企业技术中心与高等院校、科研机构合作,共建国产高端科学仪器检验检测试验基地和共性工艺(加工、镀膜、焊接、热处理等)开发平台,积极开展检验检测、计量检定、标准认证与符合性评估等监督工作。注重从法律法规、标准行规等方面推动科学仪器行业监督与服务的规范化。

在公共服务体系建设方面,通过建立第三方公共服务平台,开展行业基础共性技术研究和行业服务,为政府规划管理提供精准支撑。服务平台需要具备标准化、知识产权、计量、检测和技术推广等公共服务能力,为国产科学仪器制造商提供标准、检测和计量等共性基础技术服务,为政府部门系统梳理全产业链的问题。

政府联合引导,制造商和用户牵手

为解决当前国产仪器用户“不想用”“不愿用”的现状,国家已出台一些让用户“敢用”的支持政策。例如,2019年工业和信息化部发布《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2019年版)》(工信部装函〔2019〕428号),首次将高端仪器纳入重大技术装备首台(套)保险补偿政策支持,加大对重点创新产品的支持力度。

欧阳劲松认为,这些政策切实促进了国产科学仪器产业的发展,但是对用户主观能动性的调动尚显不足。以可靠性为例,可靠性工程贯穿科学仪器产品全生命周期的各个环节,不仅关联产品研发,还与工艺设计、材料分析、企业管理、工装设备改进等各方因素息息相关,产品可靠性提升需要整个产业链条各环节协同发力,从而实现系统性能全面提升。但是我国科学仪器开发的用户参与度很低,导致可靠性问题反馈不清晰、不及时,产品技术熟化环节缺失。长此以往,我国高端科学仪器产品的可靠性指标与国外产品差距显著。

政府部门联合引导的“制造商+用户”发展模式值得推广与探索。这种模式的基本思路是行业主管部门与用户主管部门达成共识后,再通过政策联合引导,以问题为导向,精准协同投入部门资源,鼓励和支持重点工程用户与科学仪器企业深度绑定,联合攻关与共同开发,促进科学仪器制造商的基础技术研发与用户需求互动发展。

依托公益机构,强化共性服务能力

当前整个行业层面的共性技术服务能力弱化。例如,国产科学仪器的可靠性不足、共性工艺缺失等已成为行业普遍存在的问题,但是这些共性技术涉及产品设计、生产制造和质量管理等多方面,中小企业普遍没有充裕的技术和资金能力加以解决;另一方面,可靠性研究的专业机构难以获得科学仪器企业管理和产品全生命周期的数据,相关研究的针对性、可信性和实用性大打折扣。

欧阳劲松呼吁,亟需建设完善提供共性技术服务的公益机构。该类机构要不断强化为行业企业,尤其是中小企业,提供共性技术服务的能力。科学仪器的原理和设计属于企业的“技术诀窍(know-how)”,但在制造、测试、标准和计量等共性技术和平台方面,应由该机构承担建设或统筹行业资源发展,提高行业资源利用效率,同时不断积累行业共性技术。科学仪器企业是该类服务平台的技术输入方,科学仪器用户为该服务平台的技术需求方,平台要具备量化需求的能力,探索通过采取会员制度等措施,吸引和留住科学仪器用户。平台肩挑供需两侧,逐渐形成良好的“用户+共性服务平台+中小企业群”发展模式,加快科学仪器由技术创新到产品的推进速度,为开发好用的国产科学仪器提供共性服务。

科技创新模式需要适应发展需求

我国科学仪器正处于从多品种发展向高品质发展的转型期。经过国家多个五年科技计划的持续支持,我国科学仪器自主创新能力不断加强,但是国产科学仪器的推广应用仍受限于可靠性、稳定性等品质问题。因此,“十三五”期间的国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项特别强调“全链条部署,一体化实施”,要开发“皮实耐用”的仪器,对每个项目的可靠性均提出量化考核要求。

“专项的出发点是非常好的,但是专项项目执行的情况表明,科学仪器企业普遍对仪器可靠性技术攻关的难度认识不足”,欧阳劲松提出。可靠性等共性技术和相关服务平台的开发投资强度大、建设周期长。大多数中小企业对可靠性认识不足,研究可靠性的经费、硬件、人才准备也不够,由此出现疲于应付考核指标验证的问题。而且具备可靠性等共性技术攻关的企业往往只针对自家产品。因此,建议在后续科学仪器科技专项部署中,将仪器的可靠性、计量校准、标准化等共性技术研发任务单独招标,由专业测试、计量、校准和标准化公益机构为企业仪器开发项目精准服务。这样安排的优势在于企业节省人力和物力,公益机构能够不断积累行业共性技术,同时国家和行业资源利用效率得到提高,有效避免重复建设。

完善企业标准体系,避免企业技术流失

科学仪器的设计方法、材料配方、工艺流程与工装、标校技术等都是影响最终产品质量的“技术诀窍”,研发机构和制造企业需要花费大量资源进行技术攻关和实践检验,才能逐步积累和掌握。

欧阳劲松认为,“这些‘技术诀窍’是科学仪器产品的核心能力,除去能够专利化的信息外,往往更多的是企业严格保密的内部资料与信息,甚至仅通过掌握技术诀窍的个人进行指导或传授”。

在国际标准层面,国际电工技术委员会(IEC)与国际标准化组织(ISO)的科学仪器标准大多为方法标准,针对仪器本身性能的标准较少;美国、欧洲各国和日本的国家标准也大量采用国际方法标准,制订本土标准较少。各国科学仪器行业主要使用团体标准、企业标准,如美国材料试验协会(ASTM)、美国电气和电子工程师协会(IEEE)、德国机械工程师协会(VDI)等各类协会/学会标准,以及安捷伦、德图、德州、哈希等龙头仪器企业的企业标准。

欧阳劲松建议,科学仪器的标准体系建设要处理好标准类型和技术类别的关系。应在国家、行业标准规范中引导重视科学仪器的基础共性技术,如测试应用要求、可靠性方法、环境、包装和储运、质量控制抽样方法、性能表示、通信传输要求、安全要求等。鼓励中小企业完善企业标准体系,用企业标准规范科学仪器的“技术诀窍”,避免关键技术因人而存,避免制造水平因人而异,同时把关键核心技术留在企业,做好自我技术保护,相关协会、学会、标委会及公益机构应主动作为,为企业开展技术标准化服务。

科学仪器的发展其势已成,科学仪器行业的高质量发展其时已至,通过政策体系、行业管理、服务平台和科技创新等多个层面协同发力,积极推动高端、“好用”的科学仪器发展必将大有可为。(完)

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[责任编辑:戴琳琳]