我国数显量具行业的现状和发展趋势

    1．引言

    当今信息技术已经成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术。如何用先进的信息技术来提升、改造我国的传统制造业、实现生产力跨越式发展的战略结构调整，是装备制造业面临的一项紧迫任务。测量技术是信息化制造技术的关键和基础。数字化测量技术已经成为数字化制造技术的一个不可或缺的关键组成部分，采用适度先进的信息化数字测量技术和产品来迅速提升我国装备制造业水平，是当前一个重要的发展方向。

    近年来，数显量具和数字测量仪器仪表有了较快的发展：技术水平提高，产品性能增强，品种规格丰富，满足不断发展的先进制造业的需求，成为当今测量仪器仪表的主流；先进的数字测控技术和数字数显量具量仪，集成并融合于数字制造系统，构建成先进的闭环制造系统，为“零废品”制造奠定了基础；数字化数显化的在线、在机测量技术及其量具量仪，已经成为批量生产质量保证的重要手段，它们所具有的产品质量统计功能（SPC）、生产过程分析监控及故障诊断功能及智能化，正在得到推广应用。

    在数字化数显位移传感技术和产品中，当今主要有光栅、感应同步器、容栅、磁栅和球栅等。几大类产品各有优势、互为补充，在竞争中都得到不同程度的发展；而在通用数显量具方面，性价比高的容栅数显位移传感技术和产品得到最为广泛的应用。

    容栅数显量具的产量大，应用广泛。各类数显卡尺、数显百分表、数显千分表、数显千分尺以及数显内、外径表等等，品种繁多，性能各异；在计算机信息技术、自动化数字测量技术快速发展的今天，数显量具在各种制造业、尤其是传统机械制造业中，正以强劲的势头替代传统的机械量具和气动量具，成为生产现场使用中占主导的先进测量器具。日本三丰、瑞士TESA和Sylvac、德国Mahr以及英国Bowers等世界著名量具制造厂商开发的数显量具技术，引领着该领域的发展趋势，数显量具产品在国外工业发达国家的制造业生产现场中已经得到推广普及；同样，在我国汽车制造业、压缩机、家电制造业等产品零部件的先进生产流水线上，数显量具也得到了很好应用。由于具有良好防水防尘性能、测量数据/图形显示和输出、测量数据统计处理分析和故障诊断等优异使用功能，同时又具有可靠的精度，适于在生产现场使用，使电子数显量具量仪成为提高机械制造精度和加工效率的重要工具和手段。

    在经济全球化的今天，世界制造业的中心正逐步向亚洲和中国转移。改革开放、国民经济的快速发展，尤其是我国进入了WTO，促进了我国制造业的蓬勃发展；汽车制造业、航空制造业、家电制造业、模具制造业的发展，大大推动了我国精密数字测量控制仪器和数字数显测量与控制量具的发展。数显量具的国内外市场空间巨大，发展前景良好。尽早将我国从数显量具量仪的制造大国转变成为数显量具量仪制造强国，我国工具行业任重而道远。

    2．国产数显量具的现状与发展

    历届中国国际机床展览会上参展的国产数显量具产品，展示了我国机械量具电子数显化发展的历程。我国工具行业在相关电子行业、研究院所、高等院校的通力合作下，经过多年来不懈地努力，从引进、消化、吸收，直到自行研究并开发出拥有自主知识产权和专利的先进电子传感数显技术，批量生产出电子数显量具的系列产品，取得了骄人的成就。国产数显量具从前几年简单的条形液晶数字显示发展到较为复杂的面形液晶动态模拟的图像显示，容栅的分辨率从0.01mm发展到0.001mm，测量的精度和可靠性都有了显著提高。不断提高的防水防尘性能（从IP54提高到IP65，目前已可达到IP67），增强了国产数显量具的市场竞争能力。我国容栅数显卡尺近年大量出口，在国际市场已经占有了举足轻重的地位，就是一个最好的实例。

    据中国机床工具工业年鉴的统计资料表明，近年来我国工具行业（包括刀具和量具量仪制造）有了长足的发展。2001年与2000年相比，工业总产值增长11.8%，销售产值增长约11.5%；2002年工业总产值同比增长20.8%，销售产值增长14.8%；2003年工业总产值同比增长16.1%，销售产值增长13.8%；2004年上半年与2003年同期相比，工业总产值增加达22.9%，销售额增长达29.4%，经济增速势头强劲。据我国数显行业分会统计和预测，“十一五”期间，容栅传感器及容栅数显量具需求量的年增长率将达到20%以上，到2010年，销售额将达到8～10亿元，发展前景十分看好。

    桂林广陆数字测控股份有限公司作为国产数显量具生产与开发的领头企业，其发展历程就是我国工具行业发展数显量具的一个最好的写照。

    桂林广陆数字测控股份有限公司是广西高科技企业，目前下辖无锡广陆仪表公司、上海广陆测控技术开发有限公司和上海广陆量具有限公司。该公司目前有四大类主要产品：电子数显卡尺系列产品（通用和专用），电子数显千分尺系列产品，电子数显指示表系列产品以及其他智能化、数字化精密仪器仪表系列产品。该公司的生产规模在2002年已达年产销50万套，80%以上的产品出口到欧美等三十多个国家和地区，国内市场产品占有率达50%以上，在国内同行业中位居第一；自1996年以来，该公司产品的产量、出口量和销量每年以30%以上的速度增长，居国内同行业前列。公司通过了ISO9001（2000版）国际质量管理体系认证和欧盟CE安全认证。该公司作为中国机床工具协会数显分会理事长单位，是国家机电产品出口生产基地、我国容栅数显量具的最大生产企业和500mm以上非标、专用电子数显量具量仪产品的主要生产厂家，容栅数显量具产量占全国同类产品的60%以上，生产的电子数显系列产品被国家科技部、对外经济贸易合作部、海关总署、财政部、国家税务总局列入2000年中国高新技术产品出口目录，并曾荣获广西省科技进步一等奖；中型容栅数显测量仪也被国家经贸委、国家财政部列为国家重点新产品。该公司近年来又有14项技术被评为科技成果，三种产品被广西电子行业评为科技成果一等奖，拥有国家授予的14项发明和实用新型专利技术和产品、核心部分电子芯片（IC）的自主知识产权。近年来该公司公已成功开发了多功能容栅线位移测量装置、高精度电子数显百分表、电子数显千分表、电子数显千分尺、电子数显测高仪以及电子柱测量仪等几十种新产品。为了进一步提高企业的技术创新能力，2001年公司和上海交通大学联合成立了研发中心，共同致力于提高我国测控技术的研发水平和科研成果转化为生产力的能力。在厂校共同的努力下，经过三年艰苦开发，公司已经拥有电涡流位移传感器及防水卡尺制造技术的自主知识产权，2004年研制成功的防水数显卡尺样尺的防水性能已达到国际最先进水平——IP67，精度也达到了数显卡尺国家标准的规定。这是一个令我国量具制造行业振奋的好消息，它打破了数显量具关键技术国外一统天下的局面，为我国数显量具发展走出自己的路做出了表率。尽管该项技术实现产业化还有不少新的困难和问题需要解决，但我们有理由相信，广陆人正在继续努力，必将取得更大突破。在十五期间该公司还将开发研制包括9大类、100多个新产品、约1000个规格的数字化高技术电子量具和测控仪器新产品投入市场。

    广陆公司重视技术创新，实践证明这是企业在市场竞争中取胜的法宝。他们把技术创新工作作为系统工程来实施，常抓不懈，取得良好的收效。如加工工艺的创新：将数显卡尺尺身和尺框的冲压工艺改为数控线切割工艺，大大提高了成品率、降低了原材料的消耗，生产效率也大大提高；容栅刻划工艺的创新：用超精细激光刻划工艺代替了传统的蚀刻工艺，提高了产品的精度和分辨率。针对引进容栅传感器的敷铜基板容易受潮、性能不稳定的缺点，公司采用了新型陶瓷类基材，应用气相沉积技术使基片金属化，成为容栅传感器电子电路的基板，从而提高了量具的测量精度和分辨率，同时也提高了数显量具的抗干扰性和稳定性。此外，公司在产品外观造型、特殊功能等方面的改进创新工作也取得了很好的效果。

    目前广陆公司正抓紧实施国家下达的“广陆年产100万套电子数显量具量仪高精度电子组件出口生产基地技术改造项目”和国家科技部下达的“科技型中小企业技术创新基金重点支持项目”等重点项目。公司的奋斗目标是把广陆建成“中国第一，世界一流”的数显量具量仪生产销售企业，把“广陆牌”量具量仪创建成国际知名品牌。

    3．展望与结语

    如上所述，我国电子数显技术和产品在最近几年有了长足的发展，这集中体现在产品数量的增长和品种规格的外延方面。尤其是在我国加入WTO以后，数显技术和量具产品的防水性能、可靠性等有了明显提高、出口量有了大幅度增加的同时，国内市场的开拓推广也得到了发展，国内销售量也有了大幅度的提高。但是，和国外先进数显量具产品和技术相比仍有较大差距，特别是普通性能的容栅量具、尤其是量大面广的容栅数显卡尺，行业内存在着严重的低价销售、恶性竞争的局面。令人感到宽慰和欣喜的是，以桂林广陆数字测控股份有限公司为代表的国内量具量仪制造企业，近年来在数显技术和数显量具产品的自主开发上加大投入，已经取得成效，分别取得了或正在取得具有自主知识产权的技术专利。除了广陆公司最近成功开发的防水防尘性能达到IP67标准的电涡流传感技术和相应的数显卡尺，其产品水平已经和当今国际最高水平产品性能相当以外，深圳联思精密机器有限公司推出了防水级别达到IP65的容栅卡尺专利产品且外销势头良好，桂林量具刃具厂也介绍了自行开发防水防尘高性能数显卡尺的信息，创新已经成为行业共识。

    进一步加强企业创新能力，提高国产高性能数字化数显传感器的精度和稳定性，提高数显量具适应车间现场的加工环境和条件的能力，提高数显量具机构中传统机械零部件的加工装配精度，提高数显量具的测量数据处理能力和智能化水平，在加大生产规模的同时，改进、提高加工工艺水平来降低成本，是我国数显量具制造业技术发展的努力方向。 

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