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國產(chǎn)新一代光電分析儀器獲得重大突破

&電磁振動篩nbsp; “產(chǎn)品投產(chǎn)應(yīng)用三年以來，增加產(chǎn)值3600余萬元，增加利稅1900余萬元，銷售收入年遞增近40%，預(yù)期五年內(nèi)增加利潤6000萬~8000萬元，增加稅收5000萬~6000萬元。”

對于重型機(jī)械制造企業(yè)而言，這組數(shù)字或許微不LS型螺旋管式輸送機(jī)足道，而對于以多品種、小批量為特點(diǎn)的中小型儀器產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)———北京光學(xué)儀器廠來說，卻是一個突破性的跨越。這一切得益于“現(xiàn)代儀器制造柔性研發(fā)平臺的創(chuàng)建及系列產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用”技術(shù)項(xiàng)目。

由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合帶輸送會推薦，北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院、北京光學(xué)儀器廠、北京信息工程學(xué)院、北京京航公司等單位共同承擔(dān)的“現(xiàn)代儀器制造柔性研發(fā)平臺的創(chuàng)建及系列產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲2007年度國家科技進(jìn)步獎二等獎。

與其他獲獎項(xiàng)目不同，該項(xiàng)目是基于柔性研發(fā)平臺研制的基礎(chǔ)上，由具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光電分析儀器、傳感器及檢測儀器、設(shè)備安ZS直線振動篩全監(jiān)控系統(tǒng)等柔性系統(tǒng)，并由應(yīng)用系列系統(tǒng)開發(fā)出的一系列現(xiàn)代儀器裝備及產(chǎn)品組成。

該項(xiàng)目的主要完成人之一、北京光學(xué)儀器廠總工程師李福林接受中國工業(yè)報(bào)記者專訪時(shí)指出，新產(chǎn)品應(yīng)用部門涉及機(jī)械、環(huán)保、國防、航天、材料、石化等有關(guān)國計(jì)民生的許多行圓形振動篩業(yè)，對促進(jìn)我國現(xiàn)代儀器產(chǎn)業(yè)及裝備制造業(yè)的振興和發(fā)展具有重要作用。

同標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品價(jià)450型過濾篩分機(jī)格不及國外四分之一

目前，“現(xiàn)代儀器制造柔性研發(fā)平臺的創(chuàng)建及系列產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用”這一顎式破碎科研成果已應(yīng)用于國內(nèi)多個行業(yè)骨干企業(yè)，對相關(guān)行業(yè)技術(shù)發(fā)展拉動力較大；新產(chǎn)品一經(jīng)問世便得到用戶廣泛好評，批量生產(chǎn)后供不應(yīng)求。

對產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景的評判，用刮板輸送戶企業(yè)無疑最有發(fā)言權(quán)。

據(jù)大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，他們使用了由北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的“WCT型微機(jī)差熱分析儀器”，主要利用這種儀器來測定原油分離中使用的多組分催化劑的成分以及對渣油和瀝青進(jìn)行吸氧老化試驗(yàn)，建立試樣熱性能方面的特性等工作。同時(shí)，針對各種無機(jī)材料的熱分解過程和反應(yīng)動力學(xué)問題z型提升機(jī)等，也進(jìn)行一些常規(guī)的分析測試?？偟膩碚f，采用此儀器進(jìn)行試驗(yàn)，主要有以下特點(diǎn)：

一是儀器的測量精度達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了該單位的科研和生產(chǎn)需要；二是儀器精準(zhǔn)性、重復(fù)性高，利用熱重分析方法，對催化劑失活的原因分析準(zhǔn)確可靠，根據(jù)失重點(diǎn)特性，為催化劑的研制和再生提供了理論依據(jù)；三是采用此儀器能同時(shí)獲得試樣的TG、DTG、和DTA曲線，各組分的起始和終止失不銹鋼輸送機(jī)重溫度及相應(yīng)的失重量，是研究和評價(jià)渣油和瀝青這類高沸點(diǎn)、難揮發(fā)物質(zhì)熱性能的參考方法；四是儀器控制系統(tǒng)軟件界面集成化程度高，通訊接口通用可靠，根據(jù)用戶的要求，能輸出不同的測試分析報(bào)告。該人士認(rèn)為，該儀器的性價(jià)比高，價(jià)格卻不及國外同類產(chǎn)品的四分之一，實(shí)現(xiàn)的熱分析試驗(yàn)功能卻幾乎達(dá)到了國外產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，熱分析技術(shù)的利用也為這些企業(yè)提高了技術(shù)水平，創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，像第一采油廠這樣年產(chǎn)千萬噸以上的特大型石油生產(chǎn)國有企業(yè)，對原油品質(zhì)的檢驗(yàn)與控制非常重要。該系列產(chǎn)品的應(yīng)用不電磁振打器僅為這一行業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益，更為行業(yè)產(chǎn)業(yè)安全提供了有力保障。

該系列產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)安全保障作用在軍工企業(yè)體現(xiàn)得更為明顯。我國某航天企業(yè)主要承擔(dān)測試及分析技術(shù)的應(yīng)用研究工振動篩選機(jī)作，包括承擔(dān)有關(guān)運(yùn)載火箭及航天器的研制、發(fā)射和運(yùn)行等任務(wù)。

該單位2005年購買了新型光柵單色儀、分光光度計(jì)等產(chǎn)品，主要用于大型顎式破碎機(jī)有關(guān)物質(zhì)（材料、氣體、液體等物質(zhì)）的成分檢測與分析，新型產(chǎn)品已用于運(yùn)載火箭及航天器所用材料、航天器內(nèi)部環(huán)境、外層空間環(huán)境等的成分檢測與分析。

該企業(yè)使用報(bào)告顯示，使用新型光柵單色儀及分光光度計(jì)產(chǎn)品錳鋼雙輥破碎機(jī)分別具有以下優(yōu)點(diǎn)：

單色儀設(shè)計(jì)合理，功能反擊式粉碎機(jī)齊全，測量精度高，接口靈活方便；技術(shù)先進(jìn)，自動化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平高；儀器的初始化時(shí)間短，掃描速度快，節(jié)約了測試時(shí)間；提供的系統(tǒng)軟件界面美觀，集成度高，可操作性好，能夠顯示掃描曲線及曲線管理保存，數(shù)據(jù)可用其他格式導(dǎo)出，因此可以使用Matlab等分析軟件對曲線進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理。

該企業(yè)認(rèn)為，分光光度計(jì)能夠滿足其較高的應(yīng)用需求，能夠達(dá)到國外先進(jìn)產(chǎn)品的技術(shù)水平，通過使用該產(chǎn)品為企業(yè)的科學(xué)研究提供了有關(guān)研究條件和實(shí)驗(yàn)裝備，為我國航天事業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。”

軟硬件資源的共享與有機(jī)融合

儀器制造業(yè)在我國機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)儆谛⌒袠I(yè)，卻體現(xiàn)著大智慧。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，面對國外產(chǎn)品占據(jù)我國高中檔儀器大部分市場的被動局面，該項(xiàng)目研制成功的重大意義體現(xiàn)在：從國家和產(chǎn)業(yè)需求出發(fā)，通過產(chǎn)學(xué)研合作，在國家、地方及企業(yè)等科研項(xiàng)目的支持下，實(shí)現(xiàn)了對儀器系統(tǒng)的快速集成創(chuàng)新和柔性開發(fā)，顯著提升了儀器產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)水平，縮短了開發(fā)周期，降低了開發(fā)成本，提高了儀器制造企業(yè)適應(yīng)市場的快速動態(tài)響應(yīng)能力。

該項(xiàng)目針對儀器制造具有高技術(shù)、多品種和小批量的特點(diǎn)，首次提出面向現(xiàn)代儀器制造的柔性研發(fā)系統(tǒng)理念I(lǐng)FDS（InstrumentationFlexibleDevel鄄opingSystem），創(chuàng)建了一種可兼容、可擴(kuò)展、可升級的開放式柔性研發(fā)平臺體系。

柔性研發(fā)平臺以光機(jī)電一體化技術(shù)、現(xiàn)代傳感及檢測技術(shù)、智能化監(jiān)測分析技術(shù)等為核心技術(shù)，借助先進(jìn)的儀器設(shè)備資源，構(gòu)建了適合現(xiàn)代儀器系統(tǒng)研發(fā)的柔性集成體系，并通過信息交換機(jī)制、系統(tǒng)接口、總線控制和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)了軟硬件資源的共享和有機(jī)融合，為傳統(tǒng)儀器系列產(chǎn)品的技術(shù)改造和提升、新型現(xiàn)代化智能化儀器系統(tǒng)的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)和快速柔性研發(fā)提供了新的模式和技術(shù)裝備。

為了讓讀者更直觀地了解該項(xiàng)目所涉產(chǎn)品的技術(shù)組成及應(yīng)用特點(diǎn)。記者選取了該項(xiàng)目中比較典型的相關(guān)產(chǎn)品簡要介紹。

產(chǎn)品之一：基于虛擬儀器的一體化熱分析儀器系統(tǒng)和膨脹儀器系統(tǒng)的研發(fā)———利用研發(fā)平臺提供的虛擬儀器系統(tǒng)、新型微處理器開發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、智能分析軟件包及配套儀器設(shè)備等有關(guān)研發(fā)的環(huán)境和資源，完成了該產(chǎn)品的研發(fā)工作。

產(chǎn)品之二：智能化測色儀器系統(tǒng)的研發(fā)———利用研發(fā)平臺提供的新型微處理器開發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及智能分析軟件包、光電測控系統(tǒng)及配套儀器設(shè)備等有關(guān)研發(fā)的環(huán)境和資源，完成了該產(chǎn)品的研發(fā)工作。

研制的新型全自動智能測色色差計(jì)采用了數(shù)字化智能化、光機(jī)電一體化和新工藝等先進(jìn)技術(shù)，提高了儀器的數(shù)字化、智能化、自動化和集成化水平。
產(chǎn)品之三：基于嵌入式控制系統(tǒng)光柵單色儀系統(tǒng)研發(fā)———利用研發(fā)平臺提供的嵌入式微處理器開發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及智能分析軟件包、光機(jī)電系統(tǒng)及配套儀器設(shè)備等有關(guān)研發(fā)的環(huán)境和資源，完成了該產(chǎn)品的研發(fā)工作。設(shè)計(jì)的光柵單色儀控制系統(tǒng)采用新型的設(shè)計(jì)方法及制作工藝，顯著提升了新系統(tǒng)的數(shù)字化、集成化、自動化和智能化水平。

產(chǎn)品之四：嵌入式雙光束紫外可見分光光度計(jì)的研發(fā)———利用研發(fā)平臺提供的WindowsCE操作平臺、嵌入式微處理器開發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及智能分析軟件包、光機(jī)電系統(tǒng)及配套儀器設(shè)備等有關(guān)研發(fā)的環(huán)境和資源，完成了該產(chǎn)品的研發(fā)工作。

主要參數(shù)優(yōu)于國外同類技術(shù)

中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會副理事長朱明凱指出，“現(xiàn)代儀器制造柔性研發(fā)平臺的創(chuàng)建及系列產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用”，無論是參數(shù)設(shè)計(jì)，還是相關(guān)產(chǎn)品制造，均達(dá)到國際先進(jìn)水平，項(xiàng)目榮獲2007年度國家科技進(jìn)步獎二等獎是名至實(shí)歸。

據(jù)介紹，該項(xiàng)目以數(shù)字化、智能化測控技術(shù)為核心，以研制的研發(fā)平臺作為開發(fā)手段，完成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光電分析儀器系列產(chǎn)品的改造、提升和開發(fā)，增強(qiáng)了自主創(chuàng)新能力，與當(dāng)前國內(nèi)外同類技術(shù)主要參數(shù)、效益、市場競爭力相比較，都具有較強(qiáng)的優(yōu)越性。從相關(guān)產(chǎn)品性能看：

熱分析儀、膨脹儀系列產(chǎn)品———此前，國內(nèi)外尚無采用虛擬儀器技術(shù)的同類產(chǎn)品。該項(xiàng)目首先開發(fā)了基于虛擬儀器的該類系列產(chǎn)品：利用虛擬儀器資源明顯提高了數(shù)字化智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平；新系統(tǒng)分析準(zhǔn)確、體積小、重量輕、成本低、操作方便及界面友好。

光電直讀測色色差計(jì)———以往，同類產(chǎn)品往往人工操作，操作繁瑣，附加人為誤差；現(xiàn)有自動化產(chǎn)品采用低檔單片機(jī)，功能單一，精度低且不穩(wěn)定。該產(chǎn)品構(gòu)建了以高檔嵌入式系統(tǒng)為核心的測控單元，提高了可靠性和測量精度，首先在同類產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)配色、智能數(shù)據(jù)處理、大屏幕漢字顯示及主機(jī)與便攜機(jī)聯(lián)結(jié)等。

光柵單色儀和分光光度計(jì)———受體積和成本所限，傳統(tǒng)產(chǎn)品采用普通單片機(jī)，難以利用系統(tǒng)微機(jī)分析資源。該產(chǎn)品首先在同類產(chǎn)品上構(gòu)造實(shí)時(shí)多任務(wù)集成化操作環(huán)境并構(gòu)成嵌入式處理器為核心的測控系統(tǒng)，系統(tǒng)具有單片機(jī)體積和成本又能利用系統(tǒng)微機(jī)數(shù)據(jù)處理資源。

與此同時(shí)，李福林坦誠，該項(xiàng)目基礎(chǔ)工藝研發(fā)水平還有很大的提升空間。同時(shí)，項(xiàng)目所包含的部分子項(xiàng)目，如光譜分析、熱分析等相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)水平還有待提升。

中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會點(diǎn)評

為適應(yīng)我國儀器現(xiàn)代制造業(yè)的振興和發(fā)展，該項(xiàng)目研究從市場需求出發(fā)，以光機(jī)電一體化和數(shù)字化智能化測控技術(shù)作為核心技術(shù)，以研制完成的研發(fā)平臺作為技術(shù)裝備，為傳統(tǒng)光電分析儀器系列產(chǎn)品的改造、提升和開發(fā)提供了數(shù)字化、智能化、集成化、自動化和網(wǎng)絡(luò)化先進(jìn)技術(shù)，增強(qiáng)了自主創(chuàng)新能力、核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力，促進(jìn)了國產(chǎn)新一代光電分析儀器產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步。

該研究成果在數(shù)字化、智能化技術(shù)分析層次提升了行業(yè)主要骨干企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品的技術(shù)水平和開發(fā)能力，成功地開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列光電分析儀器新型系列產(chǎn)品。

研究成果體現(xiàn)了產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化趨勢，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
目前，新產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、生物制藥、航天科技、微電子、材料、紡織、化工、印刷、建筑、冶金、陶瓷、食品、家電及材料教學(xué)等行業(yè)。

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