測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀及概述

可杰

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測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀及概述

可杰

（天途路業(yè)集團有限公司，河南 鄭州 451162）

測量儀器的精度對制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量提升有重要的影響。文章論述了測量技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀以及其在彈簧制造業(yè)的重要性，依據(jù)彈簧制造業(yè)的發(fā)展特點提出了在此行業(yè)發(fā)展中存在的問題及解決方法。研究結(jié)果對新型測量技術(shù)彈簧制造業(yè)的應(yīng)用提供了一定的依據(jù)。

測量技術(shù)；彈簧；非接觸測量；位移測量

引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，測量技術(shù)和加工技術(shù)的精密度成為一個企業(yè)乃至國家的科技水平的體現(xiàn)，無論是我國還是西方發(fā)達工業(yè)國家都非常重視此項技術(shù)的提高，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高，從而提高產(chǎn)品的競爭力[1][2]。西方發(fā)達國家非常重視精密測試技術(shù)的提高，甚至當(dāng)成首要任務(wù)來完成，因為其是機械加工業(yè)的制約條件之一，各個國家都在努力攻克此項技術(shù)用于提高本國在此項技術(shù)中的地位和控制力。如果說二十世紀(jì)是精密測試技術(shù)的發(fā)展期，那么二十一世紀(jì)將是發(fā)展的高速期?？梢灶A(yù)見的是機械行業(yè)二十一世紀(jì)的科研重點將存在數(shù)控機床的制造和機器人兩個重要的研究方向，但是這兩個方向和精密測試是完全分不開。因此可見精密測試技術(shù)的重要性。

1 測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其存在問題

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，位測量的一個重要對象是位移。從早期出現(xiàn)的刻線尺，直到現(xiàn)在出現(xiàn)的螺旋測微儀、游標(biāo)尺和其他的機械式的測微儀，這些產(chǎn)品的提出使得測量技術(shù)得到了很大的發(fā)展[3]。但是，目前我國的大部分企業(yè)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，投入在測量上的資金非常大，從而增加了企業(yè)的負擔(dān)，無形中則將產(chǎn)品的成本提高了很多。 在微位移測量領(lǐng)域，常規(guī)的接觸式測量技術(shù)已經(jīng)遠遠的跟不上現(xiàn)代機械加工以及材料學(xué)科發(fā)展對非接觸測量的要求，而且會成為提高加工精度的制約因素；另一方面，傳統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)嚴(yán)重滯后現(xiàn)代加工中在線主動測量的要求，因此在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)因為技術(shù)不過關(guān)而不合格產(chǎn)品層出不窮的問題，最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟效益。不能與微機進行直接接口是傳統(tǒng)的機械或者是光電式測量儀器大多不能克服的問題，所以想對數(shù)據(jù)進行快速和復(fù)雜的處理很難實現(xiàn)，更無從說對生產(chǎn)的在線控制了。因此，如何降低檢測需要的時間以及人員配置，把非主動測量和被動特性轉(zhuǎn)換為自動測量和主動的特性，使整個的測量過程精度高而且迅速，成為當(dāng)今企業(yè)亟需解決的問題之一，從而也是研發(fā)人員需要面臨和解決的問題。

2 彈簧業(yè)特點及存在問題和發(fā)展趨勢

雖然彈簧行業(yè)是一個小行業(yè)在眾多的制造業(yè)中，但是其的作用是不容忽視的[4]。只有彈簧行業(yè)超前的發(fā)展，才能匹配國家制造業(yè)以及汽車行業(yè)的發(fā)展，才能更好的為國家的工業(yè)發(fā)展服務(wù)。因為探彈簧行業(yè)在國家制造業(yè)有舉足輕重的作用，而且，由于彈簧行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量以及品種是機械設(shè)備更新?lián)Q代和主要性能提高的前提，所以在整個國家的工業(yè)發(fā)展過程中，彈簧行業(yè)的發(fā)展是不能低估的。彈簧產(chǎn)品作為基礎(chǔ)產(chǎn)品，其是整個工業(yè)發(fā)展重要的構(gòu)成部分，但是，我國彈簧行業(yè)的布局存在很嚴(yán)重的問題，除過少數(shù)大型的公司有能力自己研發(fā)外，還有部分有實力的去引進國外的先進技術(shù)生產(chǎn)外，其余不具備這些條件的小生產(chǎn)廠子則存在這樣或者那樣的問題，如下所示：

（1）規(guī)模較小。目前為止全國彈簧行業(yè)的生產(chǎn)廠家大約不到2000家，其中還以民營的企業(yè)為主力軍。從業(yè)人員只有幾萬人，規(guī)模較大的中國彈簧廠也只有不到1000人，全國平均下來企業(yè)規(guī)模平均不到20人，是典型的小型企業(yè)做法，資金和人力的投入一定程度上限制了企業(yè)的發(fā)展，固定資產(chǎn)配置不均衡，最小的企業(yè)固定資產(chǎn)可能只有幾萬，多的可能達到上億。行業(yè)的平均勞動生產(chǎn)率不足7萬元，因此，其的屬性還是勞動密集和手工操作占主導(dǎo)地位的行業(yè)。

（2）生產(chǎn)還屬于粗放型生產(chǎn)，集約化程度低，不能成規(guī)模的生產(chǎn)。以某懸架彈簧為例來說，即使產(chǎn)量最大的企業(yè)，其的生產(chǎn)效率每年也只有100多萬件，由于生產(chǎn)方式的限制，不能進行集約化生產(chǎn)，造成資源的重復(fù)配置和浪費。

（3）由于未進行資源的統(tǒng)籌規(guī)劃，因此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)各個廠家可能類似甚至雷同，導(dǎo)致各個企業(yè)之間的過度競爭，價格惡性競爭，企業(yè)之間相互傷害。以摩托車彈簧的價格為例，價格一直呈下降趨勢，由于其的價格已經(jīng)接近成本價格，很多企業(yè)利潤太薄無法正常維持生產(chǎn)甚至導(dǎo)致退出該生產(chǎn)領(lǐng)域，而且價格競爭的結(jié)果直接導(dǎo)致的結(jié)果是為了節(jié)約成本而產(chǎn)品質(zhì)量有所下降，企業(yè)效益大減，缺乏資金進行后續(xù)的科研投入而導(dǎo)致后勁不足，競爭力減弱。

（4）與國外的行業(yè)發(fā)展模式相比，國內(nèi)的企業(yè)由于發(fā)展模式限制，不可能進行零部件與整車甚至整個制造業(yè)一起協(xié)同開發(fā)的模式，缺少參與同步開發(fā)的機會，如果進行同步開發(fā)模型的話，在獲得寶貴的開發(fā)經(jīng)驗的同時，也可以用專利，知識產(chǎn)權(quán)等模式對開發(fā)的成果進行保護，由于我國的汽車大多數(shù)是引進國外的機型，因此在產(chǎn)品的開發(fā)和認可度方法受到各方的掣肘。

（5）由于彈簧行業(yè)的發(fā)展離不開相關(guān)行業(yè)的支撐，例如材料行業(yè)和彈簧設(shè)計制造業(yè)相關(guān)行業(yè)的支持，然而這兩方面的發(fā)展恰恰卻是我國的發(fā)展弱項，國內(nèi)的原材料質(zhì)量不高的問題已經(jīng)是一個共識性的問題，加之制造設(shè)備水平方法的差異已為行業(yè)通識，相比于國外的一些大型的有規(guī)模的企業(yè)則可以在本國進行高質(zhì)量原材料的選擇，比如日本中央發(fā)條和韓國大圓鋼業(yè)等等，僅僅原材料這一項足以使我國彈簧制造業(yè)望其項背了。

（6）企業(yè)發(fā)展水平參差不一，先進企業(yè)的裝備水平與國際九十年代初相當(dāng)；由于企業(yè)發(fā)展水平不一，即使先進的企業(yè)裝備水平也落后，而且由于價格競爭和彈簧行業(yè)不斷新生的企業(yè)，并且一些企業(yè)的國有屬性的存在，歷史遺留的設(shè)備老化和技術(shù)落后等問題，很難在層出不窮的企業(yè)中找到生存的可能性，目前必須通過改制或者是出售股權(quán)等方法進行改組重生。比如我國的杭州彈簧廠就屬于此類問題，與此恰恰相反的是，某些有資本的民營企業(yè)則蓄勢待發(fā)，在技術(shù)和設(shè)備上謀求改變，提高企業(yè)的產(chǎn)品檔次以及競爭力，獲取更好的經(jīng)濟效益。

我國的彈簧企業(yè)由于以上問題的存在，導(dǎo)致整個行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品性能的提高等方面都受到了嚴(yán)重的制約，從而影響到了企業(yè)的發(fā)展以及經(jīng)濟效益。

反觀國外的彈簧企業(yè)，由于其的生產(chǎn)規(guī)模普遍較大，以及資金和技術(shù)的投入大，生產(chǎn)的設(shè)備自動化程度高，因此其的生產(chǎn)效率也較高，而且行業(yè)之間聯(lián)系緊密，相互促進發(fā)展，我國和歐美，日本等發(fā)達國家還是有一定的差距。

今年來隨著工業(yè)各行各業(yè)的發(fā)展，尤其汽車以及電氣等行業(yè)的發(fā)展，促進了彈簧行業(yè)的發(fā)展，工業(yè)制造行的發(fā)展要求彈簧行業(yè)向高精度以及高效率和低消耗的方面發(fā)展。國內(nèi)企業(yè)也有一批先行者，引進國外的先進設(shè)備以及檢測技術(shù)等，但是，高投入性也導(dǎo)致了一些規(guī)模較小的企業(yè)望而卻步甚至退出這個行業(yè)。在資源整合的同時，一些具備開發(fā)彈簧專業(yè)設(shè)備的廠商和研究院也進行相關(guān)研究，并且取得了一定的成績。例如由北京瑞達事業(yè)公司研制并且制造的RDSX系列自動卷線機等就是新一代的彈簧生產(chǎn)、檢測設(shè)備。

但是，如文章中此前所提出的我國彈簧行業(yè)所面臨的問題以及現(xiàn)狀，多數(shù)為中小企業(yè)，且民營居多，小作坊等，受制于資金的投入和設(shè)備引入能力的制約。隨著制造業(yè)的發(fā)展，為了適應(yīng)新型的產(chǎn)業(yè)布局，需要大量的資金和技術(shù)的投入用于生產(chǎn)中，因此，價格低廉，性能完善，我國自主研發(fā)的產(chǎn)品和技術(shù)將是彈簧業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展趨勢。

3 小結(jié)

本文系統(tǒng)介紹了當(dāng)前彈簧制造業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及我國當(dāng)前彈簧生產(chǎn)企業(yè)所面臨的實際問題，深入分析了出現(xiàn)的問題以及原因，提出了彈簧行業(yè)將來的發(fā)展趨勢，對彈簧業(yè)的發(fā)展有一定的指導(dǎo)意義。

[1] 陳亞莉.航空信息研究報告,1999,HY99009.18-22.

[2] Tolles WM.Nanoscience and nanotechnology in Eruope, Nanometr -ology, vlo.7,1999.59-105.

[3] 陳陽.光學(xué)式非接觸式厚度-微位移測量儀的研究:[碩士學(xué)位論文].哈爾濱:哈爾濱理工大學(xué),2003年3月.

[4] 國內(nèi)彈簧產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀.中國彈簧·標(biāo)準(zhǔn)件網(wǎng).2007-3-27.

[5] 赫風(fēng)祥.國外先進工業(yè)國家彈簧測試儀器發(fā)展情況[J].試驗技術(shù)與試驗機.1992.

[6] 余瑞芬.傳感器原理.北京:航空工業(yè)出版社,1995.

[7] 康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）[M].北京:高教出版社,2006.

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Development Status and Overview of Measuring Instruments

Ke Jie

( TATU traffic Group Co., Ltd., Henan Zhengzhou 451162 )

The accuracy of measuring instruments has an important influence on the improvement of product quality in manufacturing industry. In this paper, the current situation of measurement technology in home and abroad and its charac -teristics in spring manufacturing industry are discussed. According to the development characteristics of spring manufactur -ing industry, the existing problems and solutions in the development of this industry are put forward. The research results provide a basis for the application of new measuring technique in spring manufacturing industry.

Measurement technology;Spring;Non-contact measurement;Displacement measurement

U466

A

1671-7988(2019)09-128-03

U466

A

1671-7988(2019)09-128-03

可杰（1980-），男，碩士研究生，畢業(yè)于武漢理工大學(xué), 現(xiàn)就職于天途路業(yè)集團有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.09.042