“產(chǎn)品投產(chǎn)應(yīng)用三年以來(lái)，增加產(chǎn)值3600余萬(wàn)元，增加利稅1900余萬(wàn)元，銷售收入年遞增近40%，預(yù)期五年內(nèi)增加利潤(rùn)6000萬(wàn)～8000萬(wàn)元，增加稅收5000萬(wàn)～6000萬(wàn)元。” 對(duì)于重型機(jī)械制造企業(yè)而言，這組數(shù)字或許微不足道，而對(duì)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(lái)說(shuō)，卻是一個(gè)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(tái)的創(chuàng)建及系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”技術(shù)項(xiàng)目。 由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)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(tái)的創(chuàng)建及系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲2007年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。 與其他獲獎(jiǎng)項(xiàng)目不同，該項(xiàng)目是基于柔性研發(fā)平臺(tái)研制的基礎(chǔ)上，由具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光電分析儀器、傳感器及檢測(cè)儀器、設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)等柔性系統(tǒng)，并由應(yīng)用系列系統(tǒng)開(kāi)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(guó)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(guó)防、航天、材料、石化等有關(guān)國(guó)計(jì)民生的許多行業(yè)，對(duì)促進(jìn)我國(guó)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)格不及國(guó)外四分之一 目前，“現(xiàn)代儀器制造柔性研發(fā)平臺(tái)的創(chuàng)建及系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”這一科研成果已應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多個(gè)行業(yè)骨干企業(yè)，對(duì)相關(guān)行業(yè)技術(shù)發(fā)展拉動(dòng)力較大；新產(chǎn)品一經(jīng)問(wèn)世便得到用戶廣泛好評(píng)，批量生產(chǎn)后供不應(yīng)求。 對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景的評(píng)判，用戶企業(yè)無(wú)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(lái)測(cè)定原油分離中使用的多組分催化劑的成分以及對(duì)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(duì)各種無(wú)機(jī)材料的熱分解過(guò)程和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題等，也進(jìn)行一些常規(guī)的分析測(cè)試?？偟膩?lái)說(shuō)，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(cè)量精度達(dá)到了國(guó)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(duì)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重溫度及相應(yīng)的失重量，是研究和評(píng)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(cè)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(guó)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(guó)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(wàn)噸以上的特大型石油生產(chǎn)國(guó)有企業(yè)，對(duì)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)用不僅為這一行業(yè)帶來(lái)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(guó)某航天企業(yè)主要承擔(dān)測(cè)試及分析技術(shù)的應(yīng)用研究工作，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(gòu)買了新型光柵單色儀、分光光度計(jì)等產(chǎn)品，主要用于有關(guān)物質(zhì)（材料、氣體、液體等物質(zhì)）的成分檢測(cè)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(cè)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)品分別具有以下優(yōu)點(diǎn)： 單色儀設(shè)計(jì)合理，功能齊全，測(cè)量精度高，接口靈活方便；技術(shù)先進(jìn)，自動(dòng)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(cè)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(duì)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(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的技術(shù)水平，通過(guò)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(guó)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(guó)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(duì)國(guó)外產(chǎn)品占據(jù)我國(guó)高中檔儀器大部分市場(chǎng)的被動(dòng)局面，該項(xiàng)目研制成功的重大意義體現(xiàn)在：從國(guó)家和產(chǎn)業(yè)需求出發(fā)，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作，在國(guó)家、地方及企業(yè)等科研項(xiàng)目的支持下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儀器系統(tǒng)的快速集成創(chuàng)新和柔性開(kāi)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(kāi)發(fā)周期，降低了開(kāi)發(fā)成本，提高了儀器制造企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)的快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。 該項(xiàng)目針對(duì)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（InstrumentationFlexibleDevelopingSystem），創(chuàng)建了一種可兼容、可擴(kuò)展、可升級(jí)的開(kāi)放式柔性研發(fā)平臺(tái)體系。 柔性研發(fā)平臺(tái)以光機(jī)電一體化技術(shù)、現(xiàn)代傳感及檢測(cè)技術(shù)、智能化監(jiān)測(cè)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(guò)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(jiǎn)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(tái)提供的虛擬儀器系統(tǒng)、新型微處理器開(kāi)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(cè)色儀器系統(tǒng)的研發(fā)———利用研發(fā)平臺(tái)提供的新型微處理器開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及智能分析軟件包、光電測(cè)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(dòng)智能測(cè)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(dòng)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(tái)提供的嵌入式微處理器開(kāi)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(dòng)化和智能化水平。 產(chǎn)品之四：嵌入式雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的研發(fā)———利用研發(fā)平臺(tái)提供的WindowsCE操作平臺(tái)、嵌入式微處理器開(kāi)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(guó)外同類技術(shù) 中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)朱明凱指出，“現(xiàn)代儀器制造柔性研發(fā)平臺(tái)的創(chuàng)建及系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”，無(wú)論是參數(shù)設(shè)計(jì)，還是相關(guān)產(chǎn)品制造，均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，項(xiàng)目榮獲2007年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)是名至實(shí)歸。 據(jù)介紹，該項(xiàng)目以數(shù)字化、智能化測(cè)控技術(shù)為核心，以研制的研發(fā)平臺(tái)作為開(kāi)發(fā)手段，完成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光電分析儀器系列產(chǎn)品的改造、提升和開(kāi)發(fā)，增強(qiáng)了自主創(chuàng)新能力，與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)主要參數(shù)、效益、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(guó)內(nèi)外尚無(wú)采用虛擬儀器技術(shù)的同類產(chǎn)品。該項(xiàng)目首先開(kāi)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(cè)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(dòng)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(cè)控單元，提高了可靠性和測(cè)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(cè)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(chéng)，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(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)點(diǎn)評(píng) 為適應(yīng)我國(guó)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(chǎng)需求出發(fā)，以光機(jī)電一體化和數(shù)字化智能化測(cè)控技術(shù)作為核心技術(shù)，以研制完成的研發(fā)平臺(tái)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(kāi)發(fā)提供了數(shù)字化、智能化、集成化、自動(dòng)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(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力，促進(jìn)了國(guó)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(kāi)發(fā)能力，成功地開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)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(shì)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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)。