2015年，中國鋼材實際產量總計約7.795億噸；從1949年的不到20萬噸，如今已經發(fā)展成為世界鋼鐵巨人。但是，隨著經濟發(fā)展進入新常態(tài)，鋼鐵行業(yè)發(fā)展出現了新變化；同時，《中國制造2025》將在鋼鐵產品需求結構、品種研發(fā)、智能化制造以及用戶服務等方面給鋼鐵產業(yè)轉型升級帶來了新機遇。中國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展壯大，以及未來鋼鐵行業(yè)制造的升級，科學儀器設備的身影將永遠伴隨。
光電直讀光譜儀已經普遍應用于金屬相關的生產過程及產品質量控制中。據了解，當前中國有數以萬計的光電直讀光譜儀應用于金屬行業(yè)及上下游產業(yè)，從事光電直讀光譜分析的人員達數萬人之多。據記載，上世紀70年代，中國鋼鐵產量徘徊在2000萬噸的水平，對于中國的用戶來說，光電直讀光譜儀還是神秘、是“高大上”的儀器設備，而且由于沒有國產同類儀器，進口儀器單臺價格一般高達100多萬，只有大型的鋼廠才有可能引進，而中小型鋼廠、下游加工廠、五金企業(yè)根本用不起，導致了當時光電直讀光譜儀器在中國的普及率不高。
一直到20世紀末，優(yōu)秀國產光電直讀光譜儀器缺乏的狀況依然未能緩解。鋼研納克檢測技術有限公司（以下簡稱：鋼研納克）于2001年成立之初開始了光電直讀光譜儀器的研發(fā)工作，歷經5年的時間，2006年9月推出了鋼研納克的第一臺光電直讀光譜，使得同類進口儀器的價格下降了近一半。2011年，在第一臺光電直讀光譜的基礎上，經過了5年的研制時間，鋼研納克推出1000型光電直讀光譜儀。2014年，1000型光電直讀光譜儀經受住大量用戶長時間使用的檢驗，用戶授予其“國產好儀器”稱號。
1000型光電直讀光譜儀
1000型光電直讀光譜儀是如何征服用戶的？靠低廉的價格？獨特的技術？儀器的可靠性、穩(wěn)定性是如何滿足用戶的要求的？流水線產品質量是如何保證的？
鋼研納克光電直讀光譜占領市場，是因為價格低廉？
1000型光電直讀光譜儀定位于高端產品，通過改進光室材質、第三元素干擾校正模型、恒溫系統設計等提高了儀器的可靠性、穩(wěn)定性。鋼研納克副總經理陳吉文說到，“近年來，鋼研納克光電直讀光譜儀的銷售業(yè)績一直保持著高于市場整體水平的增速，累計銷量已達到3000臺，處于國產光電直讀光譜儀市場領先地位。2014年鋼研納克的市場占有率高達30%-35%，即使與進口品牌相比，占有率也是第一的。其中，1000型每年銷售臺數占公司的30%，百臺數量級。”
按照一貫的觀點，國產儀器賣得好主要原因是價格便宜。那么，鋼研納克光電直讀光譜儀取得如此好的市場成績，難道也僅僅是價格低廉嗎?對此，陳吉文回憶到，“鋼研納克的第一臺光電直讀光譜750型光電直讀光譜推出之后，引起了良好的反響。第一年就銷售近20臺，之后每年‘翻翻’增長。并由于國產光電直讀光譜產品的推出，使得同類進口儀器的價格下降了近一半。”
據陳吉文介紹，鋼研納克依托鋼鐵研究總院，鋼鐵研究總院或鋼研納克對光電直讀光譜技術非常熟悉，有著豐富的經驗。鋼鐵研究總院應用光譜的歷史可以追溯到1958年建院時候，我國第一臺前蘇聯的電弧攝譜儀就是總院引進的，后來還陸續(xù)引進了英國、美國的光電直讀光譜儀等；另外，光電直讀光譜分析金屬尤其鋼鐵材料、合金鋼、不銹鋼等方法標準幾乎都是鋼鐵研究總院制定的。陳吉文自豪地說到，“金屬材料檢測方法國標有200項左右，其中150項是鋼研納克制定的。”
單火花采集技術——目前國外儀器公司還沒有推出類似技術
一個產品在市場上有競爭力，不外乎取決于以下幾方面：首先是技術的先進性，技術上有自己獨到的地方；其次在于儀器的可靠性、耐用性；第三則為適用性，用戶可以方便操作，儀器對操作人員的要求不高。那么，這些方面，鋼研納克1000型光電直讀光譜儀做的如何呢?
關于技術的先進性，鋼研納克在研制光電直讀光譜之前，一直在進行金屬原位分析儀器的研制；金屬原位分析也是基于火花放電原理，鋼研納克將其中的關鍵技術移植到了火花直讀光譜中。
這其中最關鍵的是發(fā)明專利——單火花采集技術。陳吉文舉例介紹到，1000赫茲的火花，放電頻率是每秒1000次，每一次放電有30-50個觸點，每秒就有30000-50000個觸點，也就是說一個光譜信號要采集單次火花放電的30000-50000個信息。對于這么多的數據，傳統的做法是將這30000-50000個觸點積分求平均；鋼研納克的單火花采集技術通過統計方法，刪除不良的、非正常的觸點，保留正常的激發(fā)點數據，使得測量結果準確度非常好。
鋼研納克光電直讀光譜儀生產車間
多品種、小批量特點，如何控制質量？鋼研納克：部件模塊化、標準化
從新產品的研發(fā)開始，設計方案就要經過公司的可靠性委員會的論證和評審。如，設計上是怎樣去避免局部過熱、振動等。可靠性委員會是兩年前成立，鋼研納克最近推出的CCD6000、全譜ICP-OES、鎘大米檢測儀器都是從設計開始就經過該委員會的評審。而對于750和1000型火花直讀光譜則是重新經過評估、并改進。
中試階段則需要對外通過電子部5所的可靠性試驗。鋼研納克與電子部5所達成了戰(zhàn)略合作協議參照國軍標的方法驗證儀器的可靠性和故障情況。如，模擬極端環(huán)境條件進行電磁干擾、高低溫循環(huán)、濕度、振動等試驗，進而指導改進提高產品的可靠性。“由于實行了可靠性試驗，電路板等器件經過了改進，儀器的故障率有所下降，”鋼研納克北京儀器分公司總經理袁良經說到，“經過了發(fā)現問題、解決問題的中試階段，之后才有可能投入生產。”
由于光電直讀光譜儀器多品種、小批量的特點，不適合流水線、大批量生產，鋼研納克采取的措施是部件盡可能模塊化、標準化，一些模塊可以在750型、1000型上通用。其次，在內部過程工藝上嚴格要求，下道工序要對上道工序進行檢查，通過了才能轉到下一道工序。另外，對于光電直讀光譜儀器來說，一般出廠前成品檢驗組測試1-2個月的時間，在這個環(huán)節(jié)大部分隱患都可能暴露出來，相應的也給了工廠時間和機會去解決問題。
“每個關鍵部件都是必檢的”
鋼研納克每個儀器、每個部件都有編號記錄，質量都是可以追溯的。零部件是全球采購，如，光柵采購自法國JY、光電倍增管采購自日本濱松。公司每年都要對供應商進行一次評價，而且還要進行實地走訪，“評價標準比ISO 9000還要嚴格，評價內容主要包括供應商的資質、產品質量標準、服務、價格等，只有全部通過才能進入公司合格供應商名單，才有資格供貨，”袁良經說到，“一般都是業(yè)內知名的廠家。另外，我們采取的原則是一種產品通常有兩家供應商，彼此之間有一定的競爭關系。”
對于采購的零部件不是簡單的入廠檢驗，而是將鋼研納克對零部件的質量標準要求延伸到供貨商，有時公司還會為一些供應商提供檢測設備，雙方用同樣的設備和檢驗規(guī)程控制同樣的參數。“光電直讀光譜儀的每個關鍵部件都是必檢的，即使鋼研納克沒有查到，供應商也會檢查到。”
加工精度要求高、需要數控機床加工、廢品率高的火花臺等核心部件，以及一些暫時采購不到的零部件，由鋼研納克自己的機加工車間進行生產，如專門建有潔凈車間組裝光學系統。另外，鋼研納克對于不同批次的零部件、老型號儀器的備件等也有相關的管理規(guī)定，不同批次的零部件會進行重點檢測，并對批次進行跟蹤;老型號儀器的備件庫齡超過1年的定期進行檢驗。
“優(yōu)秀技術革新獎”評選，鼓勵一線工人技術革新
新員工經過上崗培訓后，還必須要有師傅“帶著”，一般半年后才能夠上崗，師傅仍然要承擔監(jiān)控的職責。另外，每個員工的熟練程度必然存在著差異，為了保證產品的質量鋼研納克加強了對生產過程質量監(jiān)控，如，光室組裝環(huán)節(jié)通常檢測主要通道的光強值是否合格。
鋼研納克的生產工人并不多，而且最低也是大專畢業(yè)。一線的生產工人也都是鋼研納克的技術人員之一。鋼研納克一直鼓勵一線工人進行技術革新，從2006年開始就堅持開展面向他們的“優(yōu)秀技術革新獎”評選活動，參選人針對工藝、工裝、裝配等生產實際提出問題、并牽頭組織團隊解決問題。曾經獲獎的有光電倍增管管座改進、樣品夾具改進、軟件改進等，雖然只是一些小的改進，但是一旦評價成功，公司就會及時下變更單，真正應用到生產中去。每年有不少于40項的技術革新，日積月累下來對于質量的提升作用不可謂不大。
企業(yè)制造信息化建設 實時保證生產與產品質量
2006年大批量生產光譜儀器以來，鋼研納克每年持續(xù)投入進行信息化建設。以正在生產的一臺儀器為例，袁良經現場向我們做了介紹，該儀器的用戶是軸承企業(yè)，接到訂單合同后，依據用戶需求，技術部制圖，列出通道表;之后，工廠排產，光室、電氣̷̷逐步進行，直到調試、出廠前檢驗、出廠。任何環(huán)節(jié)出現問題，皆可以文字、圖片等方式反應給相關部門，解決結果也是清晰可見。整個流程都是實時通過網絡、平板進行了記錄，當一臺儀器完成了出廠檢驗，它的電子技術檔案也就正式生成了。這就是鋼研納克的生產、辦公的“移動協同”。
庫房是通過EIP進行物料管理；營銷體系、客戶關系、售后服務是通過CRM進行，單CRM系統的建設就投入了幾百萬資金。幾套系統之間是互通的。“信息化建設對于鋼研納克的幫助很大，因為一種類型的儀器至少會有3000多種物料，而公司一共有40多種儀器，物資數量高達幾萬種，信息化管理使得這一切井井有條，”袁良經說到。另外，信息傳遞迅捷，原來是一對一傳遞，現在是多點傳遞，信息流轉快，流程加快；信息化建設也促進了無紙化辦公。
鋼研納克的售后服務采取的方針是“更加貼近用戶”。陳吉文介紹，公司售后服務相關人員總共有100人左右，在全國設立了23個配有服務工程師的辦事處，承諾24小時/48小時反應。售后服務內容還包括疑難樣品、新材料的方法開發(fā)等。
后記
經濟下行、主要服務客戶所在的整個鋼鐵行業(yè)低迷，對于鋼研納克光電直讀光譜的市場和銷售帶來了很大挑戰(zhàn)。不過，中國畢竟是一個工業(yè)化進行中的大國，對鋼鐵的需求仍在；雖然產能過剩但是用戶的需求并沒有減少，還是有這么多鋼鐵需要生產，而且鋼鐵材料下游的客戶仍在；競爭加劇使得大家更加關注鋼鐵的質量；另外，新材料的開發(fā)和應用對檢測技術產生了新的需求；各種因素的集合，使得對光電直讀光譜儀器的需求仍然存在，或更高。
陳吉文說到，“市場規(guī)模擴大不容易，但是在有限的市場中，為了擴大我們公司的市場份額我們想了很多辦法，如，開發(fā)有針對性的系列產品滿足用戶的需求。過去我們在黑色金屬材料領域非常優(yōu)勢，但是直讀光譜不但可以應用在黑色金屬還可以用于有色金屬如銅鋁鉛鎂的檢測，如，我們今年推出的CCD6000新產品在有色行業(yè)有很好的反響。”
附錄：國產好儀器項目介紹
“國產好儀器”隸屬于“國產科學儀器騰飛行動”核心子項目。騰飛行動旨在推動國產儀器發(fā)展，提升中國產業(yè)競爭力，宣傳和推廣由中國制造的優(yōu)秀科學儀器，讓更多用戶了解和使用優(yōu)秀的國產科學儀器。騰飛行動由中國儀器儀表行業(yè)協會指導，儀器信息網主辦，中國儀器儀表學會、北京科學儀器裝備協作服務中心、全國實驗室儀器及設備標準化技術委員會等支持，自2013年啟動，已經舉辦“第一屆國產好儀器”，按“用戶說好才是真的好!”的標準，從86家企業(yè)申報的280臺儀器中，篩選出70臺“國產好儀器”，成為廣大用戶選購國產科學儀器的重要指南。目前，針對實驗室常用設備——樣品前處理儀器設備，“第二屆國產好儀器”申報正在進行中。
