重视行业共性技术研发 促进我国硬度计整体水平

     在过去很长一段时间里，国内并没有硬度试验的概念，只能凭有经验的老师傅在现场用看火花或听金属撞击声音等最原始的方式来估算材料硬度的高低。直到20世纪六七十年代，国内才出现了少数几家国营硬度计制造厂，但这些硬度计厂家也仅能制造一些最基本的低端硬度计。
　　
　　改革开放以后，特别是随着现代工业技术的快速发展，国内涌现出了一批民营的硬度计制造企业，并迅速占领了国内市场，硬度计产量和品种得到了快速发展。
　　
　　在本文中，笔者将对我国硬度计制造行业的发展现状以及未来发展方向进行评述和展望，供同行参考。
  　我国目前硬度计行业发展现状分析　　

　　1、优势
　　
　　（a）企业数量多，发展空间大
　　
　　目前，我国市场上各种规模的硬度计制造企业数量众多，但硬度计制造行业在中国制造业当中仅属于一个极小的分支，相关部门公布的数据显示，2015年我国硬度计制造行业的工业总产值也只有3亿元左右，今后发展空间很大。
　　
　　（b）国内硬度计市场眼前和潜在的需求旺盛
　　
　　当前我国国民经济发展正处在从速度型增长向质量型增长的转变时期，这就需要更全面、精确的检测数据来支撑。另外由于成本和经济效益的考量，许多企业纷纷选用国产硬度计，这给国内硬度计制造行业的发展带来了很好的机遇。
　　
　　（c）目前我国硬度计的测量、控制、计算机应用等技术均已取得重大突破，部分硬度计的技术指标已经达到国际同类硬度计的水平。
　　
　　（d）随着数字信号处理技术的发展，动态硬度计的技术水平有了较大的提高。
　　
　　2、劣势
　　
　　（a）生产格局分散，行业的集中度极低
　　
　　据不完全统计，2015年在国内硬度计行业年销售额过1000万以上的企业只有5家左右，年销售额在500万左右的企业也只有在10家左右。
　　
　　（b）旧观念根深蒂固
　　
　　部分硬度计制造企业本来搞技术的专业人才就少，又忙于应付日常事务，缺乏对技术业务的总结或提升。另外部分硬度计制造企业投入研发的资金少，从事研发的手段相对落后，所制造出来的硬度计质量、重复性、稳定性差，试验软件功能低下。
　　
　　（c）产品结构性矛盾非常突出
　　
　　常规硬度计存在局部过剩，而高档硬度计却严重短缺。
　　
　　（d）外型颜色设计一成不变
　　
　　特别是在展览会上，一看外型和颜色基本即可分别国产和进口硬度计。
　　
　　（e）同质化竞争激烈
　　
　　面对低利润合同，一般小企业只能竭尽全力简化工艺，以次充好，压低生产成本，根本无法保证硬度计质量。对优秀企业来说，长期限入资金紧张的状态，企业没有足够的资金投入到研发，产品的质量技术永远无法突破，根本无法和国外品牌抗衡。最终使广大用户成了这种无序竞争的受害者。
　　
　　（f）关键技术的合作开发缺乏
　　
　　（g）智能化与信息化程度差
　　
　　（h）国外知名品牌基本垄断了国内中高档硬度计市场
　　
　　据相关数据显示，2015年我国硬度计的进口额度有1.5亿元左右，约为国内硬度计制造企业总产值的一半。
　　
　　另外部分国内硬度计用户的需求定位也极不合理，不分需求一味将需要配置的硬度计全部选择为进口产品，结果造成了许多硬度计功能和投资的浪费，同时也阻碍了国产高端硬度计的发展。
　　　　硬度计行业急需解决的关键技术
　　　　a.通用或万能硬度计的核心零件——全量程高精度、高分辨率力传感器；
　　
　　b.高、低温硬度计的配套附件——高、低温模拟试验箱及测量装置；
　　
　　c.自动化、智能化、网络化技术在硬度计上的应用，如硬度计压头自动转换技术和智能机械手与硬度计的联动等；
　　
　　d.高档硬度计的研发制造，如：大空间硬度计、全量程的通用或万能硬度计、全自动硬度计、高低温硬度计、现场在线硬度计等；
　　
　　e.提高便携式硬度机测试结果的准确性等等。
　　　　对我国硬度计行业发展的建议
　　
　　1、要加快我国硬度计行业领军企业的形成步伐　　
　　我国硬度计行业强势品牌效应不足，少数优秀硬度计企业如何率先做大做强，引导行业发展，已成为我国硬度计行业发展的必然趋势。优秀硬度计企业要在运用控制系统、数字技术等方面发挥特长，对照国外硬度计先进技术找差距，加快硬度计更新换代速度，加强高端硬度计的开发研制，提高产品的附加值，进一步提升产品的智能化程度。
　　
　　2、要完善硬度试验相关领域的标准化工作
　　
　　由于体制上的原因，目前国内同时存在着以试验机生产计量单位为主导的试验机标准化技术委员会、全国力值硬度重力计量技术委员会，和以试验机用户为主导的试验方法标准化技术委员会，这与国际上将试验方法标准、试验设备检定/校准与标准物质检定/校准标准归属一个技术委员会，同列一个大标准的通用做法有比较大的差异。由于相互之间缺乏协调，经常造成在标准制订上各行其事，建议政府主管部门协调和管理好与硬度试验相关的标准化工作。
　　
　　3、硬度计的外观设计在满足功能的前提下要有重大的突破，也要追求外观“高大上”的俊靓形象，改变传统的老面孔。
　　
　　4、硬度计的用户要逐步的改变概念
　　
　　现在的许多进口硬度计，基本都是国际化采购或制造的，许多硬度计或零部件其实就是由中国生产制造的，装配后再贴国外硬度计产品的牌子，属于伪进口。近几年国内相关单位经常组织由各类试验室和硬度计制造企业参加的硬度比对试验，通过对试验结果进行分析发现，国内优秀硬度计制造企业制造的硬度计完全能够满足硬度试验方法、硬度计制造和硬度计计量等国家标准的要求。现在国产常规硬度计功能齐全、精度高、重复性好、性价比高、售后服务方便，因此如不是特殊需求，完全没有必要只图其虚名，选购进口硬度计，广大用户也要给国内硬度计制造企业提供亮相的机会。
　　
　　5、要真正重视对硬度试验测量软件的评定问题
　　
　　长期以来国内只对硬度计力值、压痕尺寸等进行计量检定，而对硬度试验测量软件的评价检定几乎还是空白。随着全数字测控技术逐渐成为硬度计技术发展的主流，需要开始重视对硬度试验软件的评定工作。同时建议国家相关部门也要定期组织一系列硬度试验的比对活动，以促进国内硬度试验软件设计水平的提高。
　　
　　6、积极开发智能型硬度计
　　
　　希望未来的硬度计通过手机端、电脑端等软件平台，可以远程控制完成整个硬度试验过程：接收上位机试验指令→根据指令自动完成压头更换和切换试验参数配置→机械手按指令自动将试样传递或正确放置到硬度计自动载物台上→硬度计自动完成单点或多点的加载、保载、卸载、压痕测量等试验过程→上传和保存试验结果→试验数据分析→机械手按照试验结果是否合格将残样分别放置到不同的残样收集装置→数据共享及报表打印等。另外可以实现硬度试验软件的远程升级、设备故障诊断等功能。
　　
　　编辑点评
　　
　　最近国家正式发布了《智能制造“十三五”发展规划》，为我国智能制造明确了发展思路和目标，智能制造日益成为我国未来制造业发展的重大趋势，用“工业4.0”概念建造智能工厂，以促进工业向高端化发展。硬度计智能制造的步伐也应该不断加快，中国仪器仪表行业协会试验仪器分会、中国仪器仪表学会试验机分会作为行业管理和行业科研机构要发挥积极引导作用，要重视行业共性技术的研发，促进我国硬度计行业技术水平的提升，特别是在高档硬度计的研发制造等方面要获得重大突破，以切实减少高档硬度计的进口数量，为我国在硬度试验领域赶超世界先进水平共同努力。(作者：乐金涛，高级工程师，宝钢湛江钢铁有限公司)