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从世界经济一体化看中国衡器行业的发展

数读市场中国仪表网2007年07月10日 08:37人气:4619

  称重传感器技术是电子称重技术的重要基础,称重传感器是电子衡器和电子称重系统的核心部件。现代称重技术的发展促进了称重传感器技术的进步,而微电子技术、计算机技术、网络通讯技术、现代制造技术、防护密封技术等的发展,又为开发新型称重传感器提供了技术和物质基础。20世纪80年代以来,美、德、日等工业发达国家的一些企业,为满足国际电子衡器市场的需求,在称重传感器共性关键技术与工艺的研究,定型产品工程化生产和新产品开发上都取得了很大进展,使称重传感器向着小型化、集成化、多功能化和智能化方向发展。建立了设计技术拟实化,制造技术虚拟化,生产工艺网络化的现代企业信息系统。它包括计算机辅助设计和动态仿真系统;面向产品生产过程的模拟和检验的虚拟技术和供应链及物流设计的建模和仿真系统;网络化的生产工艺流程监督、监控系统等。每个国家都出现了多个年产20~40万只称重传感器的著名企业,产品的内在和外观质量均为国际一流水平。简而言之,这些企业成功的经验是加强基础研究,创新工艺装备,严格制造工艺,全面质量管理。

  我国称重传感器从20世纪80年代20多家企业先后引进美、日等国的设计与制造技术小批量生产,到90年代自行设计大批量生产,技术和工艺水平都有很大提高,产品质量和数量基本满足国内市场需求。当时人们对称重传感器产品的认识是:多品种、小批量、低成本、高收益、投资少、见效快。于是导致各系统的一些企业和个人纷纷进入此行业,使生产厂家迅速增加到160多个,造成市场拥挤,加剧了市场竞争。仅几年时间称重传感器产量大幅度上升,而质量却是良莠不齐,鱼龙混杂,让人揪心。一些企业为了多销产品,就打价格牌,谁的价格低,谁就是大赢家,价格大战已到了走火入魔的程度。他们当中有的企业生产条件简陋,缺乏必要的工艺装备和检测手段,东拼西凑组合出产品;有的企业只具备一定的生产条件,在利益驱使下,为了降价格抢市场,竟不顾国家标准和产品质量法,用低档原材料,元器件生产出成品,以次充优;有的虽具备生产条件,但为了拼成本,不按定型鉴定时样机的制造工艺生产,改材料、换元件、减工艺,只求勉强合格或人为"合格"。价格竞争的恶果,在称重传感器产品质量国家监督抽查中突出的表现出来:1997年合格率仅为17%,2002年合格率也只有37.5%。1998年到2003年,国家质检总局对电子计价秤产品质量进行了6次国家监督抽查,合格率一直徘徊在50%左右,其中绝大部分还是称重传感器温度性能不合格。

  尽管一些独资、合资企业一直保持着较高的生产水平和稳定的产品质量,在技术与工艺上已接近或达到世界先进水平,但受价格竞争的影响,内销产品数量逐年减少。国内一些老牌骨干企业,面对价格大战,还是坚持主要原材料、元器件不变,制造工艺不变,在保证质量的前提下,内部挖潜,降低成本,在国家监督抽查中经得住考验,取得了全部合格的好成绩,但利润却逐年下降,企业的生存和发展面对严峻挑战。

  我国称重传感器的总体质量水平,其实质反映的是总体技术、工艺和管理水平,目前已经影响到电子衡器的发展。如果企业一味降价,一味让利,甚至无利销售,就不可能有资本的原始积累,企业就没有能力去研究新技术、新工艺,开发新产品,从而也就降低了企业的信誉度,我国的称重传感器行业实际上如同建立在沙滩上的城堡,这样下去是十分危险的,我国称重传感器与工业发达国的差距会越来越大,甚至永无赶超之日。国内称重传感器生产厂家和政府各级质量监督部门应充分认识这一问题的严重性,必须采取有效措施尽快提高我国称重传感器的总体质量水平。解决质量问题最有效的方法就是标本兼治,从源头抓起。各级质量监督部门要以法行政,不谋私利,各生产企业要提高计量法制意识,保证称重传感器生产必备条件,严格执行国家标准,以法生产,确保生产出质量合格并始终如一的产品。只有变“价格竞争”为“质量竞争”、“创新竞争”才是提高我国称重传感器总体技术与工艺水平,总体质量水平,跟上国际技术发展潮流,融入国际市场的正确途径。

  2.近几年国家监督抽查情况及主要问题

  由于以称重传感器为核心部件的电子衡器产品,其准确度和可靠性即涉及到国内外贸易结算,又涉及到广大消费者利益,所以被原国家质量技术监督局于1999年列入《首批重点管理的计量器具目录》,并明确规定制造许可证的申请、考核和发证要严格按照国家规定办理。2000年又发布了《衡器制造计量器具许可证考核必备条件》,其中称重传感器部分对生产规模、生产设施、检测设备等都有明确要求。这样做的目的就是要求生产企业认真贯彻《计量法》,严格执行国家标准,不断提高称重传感器和电子衡器的质量水平。然而事与愿违,由于种种原因,特别是恶性价格大战,无法无序的竞争,产品质量非但没有提高而且与国际同等产品的差距逐渐加大。看看近几年国家监督抽查结果,你会更加感到称重传感器总体质量形势的严峻性。

  1997年国家监督抽查14个企业共48只称重传感器,其中电子计价秤用15~20kg称重传感器33只,合格5只,合格率15%;电子汽车衡用20~25t称重传感器15只,合格3只,合格率20%,总合格率17%。所抽产品全部合格的只有2个企业,占抽查企业的14%。不合格主要原因是温度性能指标不符合要求。

 2000年国家监督抽查10省市31个企业93台15kg电子计价秤。抽查企业占生产企业的30%,其产量占全国总产量的80%。抽查结果20个企业共60台产品合格,合格率64.5%。因称重传感器温度性能不合格6个企业,18台产品,占不合格产品的55%。

  2001年国家监督抽查14省市25个企业15kg电子计价秤共75台,全部合格12个企业共36台产品,合格率48%,比2000年国家监督抽查合格率降低16.5%。其中抽查了因质量问题用户反映强烈的11个企业,33台产品,只有3个企业9台产品合格,合格率27.3%。在39台不合格产品中,因称重传感器温度性能不合格共21台,占不合格产品的54%。

  2002年国家监督抽查7省市16个企业共48只称重传感器,合格18只,合格率37.5%。30只不合格产品,来自10个企业,不合格原因全部是称重传感器温度性能不符合要求。更为严重的问题是在抽查的16个企业中,只有1个企业严格执行国家标准。

  2003年国家监督抽查9省市33个企业生产的33种15kg电子计价秤,合格17种,合格率51.5%。在16种不合格产品中,因称重传感器温度性能指标超差,而造成电子计价秤温度试验项目不符合标准规定的共有9种产品,占不合格产品的56%。其中最大误差低温-13.5g,常温-11.5g,高温-12.0g。

  分析上述五次国家监督抽查称重传感器和电子计价秤产品质量不合格的主要原因,不难得出,都是称重传感器温度性能指标不合格惹的祸。此结果有力的说明了作为称重传感器核心制造工艺之一的灵敏度温度补偿的重要性,《衡器制造计量器具许可证考核必备条件》的必要性。

  3.国家监督抽查结果分析及与国际技术、工艺水平的差距

  从称重传感器和电子计价秤产品质量五次国家监督抽查结果,不难看出,称重传感器合格与不合格产品其综合性能指标,稳定性和可靠性差别极大。说明抽查产品合格与不合格企业在工艺装备、检测手段、灵敏度温度补偿工艺、产品质量控制与管理上存在较大差距。这些问题应从认识上、技术上、工艺上和管理上找原因。

  在认识上,对称重传感器属于技术密集型和技巧密集型的高技术产品,必须重视基础技术和工艺研究,特别是批量生产工艺研究认识不足;对称重传感器是国家强制管理的法制计量器具,必须满足《衡器制造计量器具许可证考核必备条件》按国家标准依法生产认识不足;对稳定性和可靠性也是称重传感器的重要质量指标认识不足。因而对称重传感器的竞争主要是制造技术与制造工艺的竞争不理解;对根据国际法制计量组织(OIML)R60国际建议制订的《称重传感器》国家标准(GB/T7551-1997)不理解,不执行。不少企业还停留在旧检定规程的测试与试验方法上,错误的将0.02级与C3级等同起来,忽视了低温、高温对称重传感器误差的影响,而造成产品不合格。

  在技术与工艺上,没有掌握称重传感器的性能和质量随结构、材料、工艺、检定等因素而变化的规律,根据生产条件提高制造工艺水平,稳定产品质量;缺乏对核心工艺,特别是电路补偿与调整工艺、防护与密封工艺和稳定处理工艺的研究与应用;不按制造计量器具许可证考核必备条件配置工艺装备,全国160多个称重传感器生产企业,只有30余家配备了灵敏度温度补偿装置,80%左右的生产厂不能自己进行灵敏度温度补偿试验与检测。这些厂家,有的送计量监督部门做出补偿数据进行补偿;有的不顾自己的生产条件照抄国内其它企业同类产品的补偿数据进行补偿;有的通过估算数据进行补偿,其结果不是欠补偿就是过补偿,导致称重传感器温度性能不符合要求。为了降低成本,低价占领市场,对元器件即不进行环境应力筛选,形成产品后又不进行稳定性处理,造成称重传感器零点和灵敏度稳定性差。个别企业技术力量薄弱,人员素质不高,无法执行新的国家标准。

  在管理上,没有确立称重传感器是一项系统工程的概念,因而不能把技术与管理结合起来,形成新的制造系统和有效的全面质量管理体系。只重视产量,忽视质量,片面追求经济效益。有的厂家对产品定形鉴定和样机试验确定的制造工艺,在进行批量生产时任意简化,甚至更改,降低要求,减少检测次数,使产品出现较多的缺陷和隐患;有的厂家在生产中改材料、换元件粗制滥造,用每吨3千多元的40Cr低淬透性钢代替每吨一万余元的40CrNiMoA高淬透性钢,根本不考虑称重传感器应有很高的强度储备,以及40Cr第二类回火脆性对称重传感器性能的影响。

  在国家监督抽查产品质量不合格的企业中,也有工艺装备、检测手段齐全,电路补偿与调整工艺完善,质量控制与管理严格的企业,只是由于对R60国际建议和国家标准的试验方法与计算程序在理解上产生偏差,而使被抽产品的温度指标部分超差,只要他们掌握了称重传感器的试验与计算方法,严格控制各项温度误差,就会生产出符合国家标准要求的产品。

  就总体而言,我国称重传感器与工业发达国家的差距主要是结构类型偏少,品种规格不全,特种用途奇缺,准确度等级较低,C3级成功率不高,稳定性和可靠性差,工作寿命低,返修率高;自主知识产权产品和创新产品少,低水平重复产品多;外观质量虽有较大提高但与国际水平仍有较大差距,表面处理工艺还需改进和提高;基础元材料、元器件、防护与密封材料等技术性能偏低,需要改进和提高质量,保证稳定性;产品的工程化研究不够,批量生产时产品技术指标的均一性差,即工艺差别大,人为的因素影响多,企业产业化水平低;关键工艺装备和检测仪表等无专业研究生产单位,影响称重传感器制造工艺的发展。

  归根到底主要差距是在制造工艺上。通常将称重传感器的制造工艺分为支持工艺、基础工艺、核心工艺和特殊工艺。

  支持工艺:弹性体金属材料的锻造、机械加工、热处理和表面处理等。

  基础工艺:称重传感器用电阻应变计,应变计粘接剂、补偿元材料、元器件、防护与密封材料等。

  核心工艺:电阻应变计粘贴、固化、组桥,各项电路补偿与调整,应变计防护与密封,全自动快速检测等。

  特殊工艺:弹性体加工成形后各种热处理法时效工艺,形成产品后各种机械法稳定处理工艺,例如振动时效和共振时效工艺等。

  其中又以基础工艺和特殊工艺的差距最大。由于近年来美国VMM公司的电阻应变计和M-Bond610应变胶,德国HBM公司的电阻应变计和710应变胶已进入中国市场。山东济宁无线电元件三厂的RB9型灵敏度温度补偿电阻,河南西平科泰化工厂和洛阳贝隆化工材料有限公司的聚氨脂密封胶研制成功,都为称重传感器的开发与批量生产提供了物质保证。特殊工艺可在国内外称重传感器生产厂家进行时效和稳定处理时广泛应用的热处理法--高温处理、低温深冷、冷热循环、恒温时效,机械法--脉动疲劳、超载静压、振动时效、共振时效的基础上,结合本厂的生产条件和工艺特点创造出有效易行的工艺方法。

  4.恶性价格竞争对称重传感器总体质量的影响

  什么是质量?ISO8402给出的定义为:质量是反映实体满足明确和隐含需要的能力和特性的总和。《产品质量法》中规定:产品质量应当符合两项默示担保条件和一项明示担保条件的要求,即产品不存在不合理的危险;具备产品应当具备的使用性能;符合国家标准规定的质量状况。由此不难看出,上述标准中规定的质量要求不但包含了产品应当符合有关明确规定的内涵,更着重地提示了产品质量要具备满足用户使用需要(包括明确的和隐含的)的能力。换句话说,上述标准规定了产品质量不但要满足“符合性”的要求,更要满足“适应性”的要求。从法制计量角度看《产品质量法》就是对产品要求的规定,是对产品生产者、销售者应当履行的产品质量义务作出的法律规定。但是面对越演越烈的价格竞争,有些企业为了抢占市场,竟以牺牲产品质量为代价低价竞销,早把《产品质量法》、《计量法》抛到九霄云外了。

  意识决定行为,质量意识的高低无疑对称重传感器的质量起着至关重要的作用。在全国160多个称重传感器生产企业中,确有不少企业质量意识还处于较低的层次,远不能适应市场经济和国际竞争的要求,主要表现在“三性”上,即被动性,有的企业质量意识比较淡薄,缺乏主动抓质量的意识,被动应付质量监督部门的检查,迫于形势为获证而认证,虽突击过关,但不能保持其质量水平并未真正提高。局限性,有的企业质量意识还处于较原始的层次,只追求产品勉强合格,不重视稳定性和可靠性质量,把可靠性指标定为保修期不出大问题。脆弱性,有的企业在经营思想中质量所占份量极小,质量意识很不牢固,当质量与速度,质量与利益发生冲突时,牺牲的往往是质量。尤其是在市场需求量大的时候,更是不顾质量扩大规模,陷入低质低价缺乏竞争力的怪圈。上述质量意识上的缺陷,给我国称重传感器行业的发展带来的负面影响是十分明显的。只要看一看在经营活动中,以牺牲质量为代价,改材料、换元件、拼成本、抢市场的问题,就可感受到称重传感器质量问题的严重性和质量监督与质量管理、规范市场与打假治劣的必要性。现以弹性体材料和电阻应变计为例进一步分析此问题。

  定型鉴定和样机试验时使用每吨万余元的高淬透性优良调质钢40CrNiMoA 做弹性体,批量生产时则使用每吨3千多元的低淬透性普通调质钢40Cr做弹性体,目的只是降70元左右的成本。众所周知,称重传感器的性能和质量是随结构、材料、工艺、检定等因素的变化而变化的,其中弹性体材料往往起关键作用。我国称重传感器生产厂家普遍使用的40CrNiMoA优质调质钢,是钢铁科研部门20世纪70年代科技攻关产品,与工业发达国家称重传感器生产厂家所用钢种基本相同。与其相当的钢种牌号有:美国AISI4340,俄罗斯40XHZMA,日本SNC439,英国En110、S95、S118,法国35NCD5、36NCD5。它具有很好的淬透性,调质状态下能在大截面上获得均匀的配合良好的强度和韧性;较高的疲劳强度和较低的缺口敏感性;很高的低温冲击韧性和无明显的回火脆性。这些优良性能保证了称重传感器的综合性能和长期稳定性,工作可靠性。40Cr属于低淬透性的普通调质钢,其强度只比45号钢高20%,根本不符合高精度称重传感器弹性体材料屈强比大、强度储备高的要求。40Cr钢最大的缺点是高温回火时易产生第二类回火脆性,它是在某些区间回火或从回火温度缓慢冷却通过该温度区间的脆化现象,其结果使钢的韧性降低,如控制不好对称重传感器的综合性能和疲劳寿命都有影响。为克服这一缺点,才在铬钢中加入Ni、Mo等合金元素,其目的是提高淬透性,全部淬透的弹性体可获得均匀的综合力学性能,特别是高的屈强比(6s/ );强化铁素体细化晶粒,提高回火稳定性,防止第二类回火脆性,这就是世界各国普遍采用镍铬钼调质钢作弹性体的主要原因。钢铁研究院的研究结果是40CrNiMoA经高温回火,可消除或降低弹性体的内应力,稳定组织、尺寸和形状,获得较高的力学性能,而且弹性滞后最小,弹性模量的稳定性最好。据我们了解到的国外称重传感器生产厂家,尚没有用40Cr做高精度称重传感器弹性体,我国一些称重传感器生产厂家是特例,这样的特例还是没有为好。

  电阻应变计是称重传感器的核心部件,其热输出、机械滞后、零点漂移、蠕变和疲劳寿命等指标,在很大程度上决定了称重传感器的技术性能、稳定性和可靠性。因此,高精度称重传感器用电阻应变计在电阻值偏差、灵敏系数稳定性、热输出等指标均应高于《电阻应变计》国家标准(GB/T 13992-92)中A级水平。一般都应对电阻应变计的几何形状和表面质量,机械与电学性能,电阻值偏差等进行严格筛选,这是保证称重传感器质量的重要环节。但有的生产厂家,片面追求低成本,以热输出分散大且超差的每片4元左右的双剪切电阻应变计,代替15元左右的高精度电阻应变计。而对外却一再声称用的是进口应变计和应变胶。他们追求的是称重传感器勉强合格,就是出现不合格产品,也要设法人为“合格”。由于隐患多故障率高,他们就误导用户,把国际公认的称重传感器是半永久性器件,IP67、IP68防护密封等级的产品至少可以稳定的工作10年,说成是受载频繁比较容易损坏的产品,保修期内或过保修期出现故障,甚至损坏都属正常的现象,让用户接受他们低价格的同时也接受他们产品的低质量。

  综上所述,企业法制计量意识和产品质量意识淡薄,市场不规范,无法无序的价格竞争是我国称重传感器总体质量水平下降的主要原因,国家质检部门的质量监督和质量管理任务十分艰巨。看来只有运用行政手段提高企业的质量意识;运用市场手段健全市场竞争规则;逐渐淘汰质量意识差,产品质量低的企业;运用文化手段把质量意识纳入企业文化建设之中,促进企业产品质量提高,增强产品在市场上的竞争能力。

  5.国外著名企业称重传感器技术快速发展的原因和经验

  随着现代科学技术的发展,特别是微型计算机技术的普及,各工业领域普遍要求用称重传感器来检测重量信息,其称重任务已从单纯的称重计量,发展为自动在线称重计量和动态称重计量,极大的促进了称重传感器技术的发展。据国际计量联合会的会议录介绍,应变式称重传感器占电子衡器用传感器的90%以上。尽管世界各国的传感器技术还不能与计算机技术和通讯技术协调发展,尚不能扭转“大脑发达、感官迟钝”的被动局面。但在工业发达国家的称重传感器技术却得到了比较快速的发展,其产品覆盖了美洲、欧洲和亚洲大部分市场。国外一些称重传感器企业其技术与工艺快速发展的主要原因是:

  (1)重视称重传感器基础技术、共性关键技术的研究。与称重传感器准确度、稳定性和可靠性有关的弹性体金属材料,电阻应变计、应变粘接剂、补偿元器件和防护密封材料等的研究与生产一直处于国际领先地位。在大阻值电阻应变计用超薄型合金箔材和灵敏度温度补偿新材料的研制上都有突破性进展。

  (2)重视新技术应用和自主知识产权产品的开发。

  根据电子称重技术和电子衡器产品的发展规律和市场需求,确定技术开发方向和产品结构。不断纳入现代高新技术,在传统称重传感器技术的基础上,推出技术创新产品和开发具有自主知识产权的产品。例如:小型化弯曲环结构、超薄型板式结构称重传感器;正负蠕变电桥合成的零蠕变称重传感器;集成化的称重板、称重轨;数字式智能称重传感器等。

  (3)重视现代制造技术、制造工艺的研究与应用。

  21世纪称重传感器的竞争主要是制造技术和制造工艺的竞争。先进的制造技术和制造工艺与称重传感器技术是相辅相成的促进与带动关系,是强化企业竞争力提高经济效益的重要手段。因此,国外称重传感器生产企业普遍重视制造技术与制造工艺的研究、移植、嫁接等实际应用。例如把迅速发展的计算机技术、信息技术、自动化技术和物流技术与传统的制造技术相结合,形成新的柔性制造系统,兼容大批量、多品种生产;在生产工艺中纳入网络技术,实现生产工艺流程网络化;研究与应用智能补偿技术与装备,振动时效新工艺等。

  (4)重视称重传感器的可靠性设计、控制与全面质量管理。

  称重传感器的稳定性和可靠性是重要的质量指标,它贯穿于生产工艺的全过程。国外称重传感器生产企业特别重视生产过程的质量控制,即设计符合性控制和工艺可靠性控制。不断提高技术和生产人员的质量意识,严格工艺纪律,遵守试验和测试规定,最大限度排除影响质量的因素,保证工艺兑现率达到100%。

  (5)重视市场竞争,加强市场调查与分析,快速响应市场。

  21世纪的市场竞争是以市场响应速度为焦点,以创新产品和自主知识产权产品为基础。称重传感器产品虽然有自己的特点,但也应遵循这一市场规律。称重传感器的竞争同样是以技术含量和产品质量为基础的,归根结底是技术和质量的竞争。国外称重传感器生产企业正是作到了技术发展快,对新产品开发投入多,才适应了市场的发展并在激烈的竞争中立于不败之地。他们技术创新的标准是新产品应具有较高的技术先导水平,工艺先进水平,最好具有较广泛的市场扩散性和一定的效益增殖性。

  国外称重传感器生产企业增强竞争能力的四点经验是:

  (1)加强基础设施建设,配置优良的工艺装备、检测仪器仪表,完善各项电路补偿装置,努力做到工艺装备和制造工艺最先进。

  (2)具有比较长期的战略眼光,瞄准世界称重传感器技术的发展潮流和战略前沿,制订规划,指导确立研发项目和新产品开发,确保产品技术的先导性和制造工艺的先进性。

  (3)对新技术、新工艺、新产品的研究与开发有较大的资金投入。解决了称重传感器科研开发与批量生产较深层次的结合问题。增强了基础研究与超前研究能力,保证了新产品和自主知识产权产品的开发和生产。

  (4)在科学管理的基础上加强文化管理,其重要特征就是尊重人、理解人、关心人、培养人,实行以人为本的管理。人是生产力的重要因素,是企业财富的创造者,重视人才培养,特别是第一线人才的培养。

  6.完善制造许可证考核必备条件是提高称重传感器总体质量水平的根本途径

  原国家质量技术监督局于2000年7月31日发布实施的《衡器制造计量器具许可证考核必备条件》,对称重传感器生产企业的生产规模、生产设施和检测设备都作了明确的规定。适用于称重传感器生产企业的制造许可证考核、有效期满后的复查以及日常监督检查,是对《制造计量器具许可证考核规范》有关内容的补充。

  考核必备条件是为了贯彻执行参照R60国际建议制订的《称重传感器》国家标准,确保称重传感器生产企业生产出质量符合要求的产品而制订的。R60国际建议和国家标准中规定的称重传感器误差EL、温度对最小静负荷输出的影响CM都需要在常温--低温--高温--常温三个温度下分别进行四次同时加温、加载试验测试,取得四个试验数据,按计算程序进行计算后形成称重传感器实验报告(表A1~表A9),判定产品是否符合要求。因此在考核必备条件中提出了必须具备带高低温试验箱的标准测力机的要求。当然在日常批量生产中,并不是每一个称重传感器都按定型鉴定和样机试验的测试方法、计算程序进行检测,但由于有了上述工艺装备,你可以在进行灵敏度温度补偿试验时找出规律,即补偿精度控制在什么范围称重传感器就能通过C3级,可见此工艺装备的重要性。

  根据称重传感器的研发特点和制造工艺对产品质量的重要作用,在生产设施中对应称重传感器的支持工艺和核心工艺,提出了加工中心或数控机床,贴片用的净化间或净化工作台,零点满度误差测量及补偿设备。在检测设备中还应必备准确度优于1μν的数字电压表,准确度和稳定度优于0.01%的直流稳压电源,绝缘电阻测试仪和恒温恒湿箱等。

  “从工艺看水平,从装备看质量”一语道破了称重传感器制造工艺和工艺装备对产品质量的重要作用。近些年来,国家监督抽查称重传感器产品合格率低并不是偶然的,它是不少生产厂家关键工艺装备不配套,检测手段落后,无条件执行国家标准的必然结果。有关生产厂家和各级质量技术监督部门应该充分认识到我国称重传感器总体质量的严峻性。要想在行业内继续干下去,吃称重传感器这碗饭,就必须加大投入,完善工艺装备,认真落实许可证考核必备条件,保证生产设施、工艺装备、检测仪表处于良好状态,人员素质满足岗位要求,这才是保证称重传感器质量的根本所在。

  7.强化质量意识,依法组织生产,提供质量始终如一的产品

  在上述五次国家监督抽查中,产品部分或全部不合格的企业,还有那些未被抽查但产品质量形势也很严峻的企业,它们都取得了制造计量器具许可证,并多次通过有效期满后的复查,为什么还生产出不合格的产品?或生产出的产品合格率很低呢?取得制造计量器具许可证只说明企业具备了制造称重传感器的能力,可以生产出合格的产品。但在大批量生产中,保证生产的每一个产品都是符合要求的合格产品,还要在技术上、工艺上和管理上作很多工作。主要是强化各级领导、技术人员和生产人员的质量意识,实施全面质量管理,保证工艺兑现率达到100%。

  欧洲称重传感器专家认为“即使通过型式评定,如不精心制造,也不具备充分条件确保为用户提供质量始终如一的产品”。在分析了制造技术和制造工艺的作用,提出必须配置优良的工艺装备、检测仪表,并进行精心制造时指出“如果研制生产称重传感器仅仅局限于勉强合格,那么批量生产出一贯符合要求的产品是非常困难的”。欧洲专家的论点,从另一个侧面说明了国家质量监督检验检疫总局在2003年第5号令《强制性产品认证管理规定》(3C认证)中,把小于30kg的电子计价秤(实际上包括与其配套的称重传感器)列入第一批3C认证目录的理由。3C认证检测要求与制造计量器具许可证检测要求不同,3C认证的工厂检查强调的是产品技术性能指标的均一性,即产品质量始终如一。并不是每一个企业都能批量生产出质量一贯符合要求的电子计价秤用称重传感器,这就意味着产品均一性好,质量一贯符合要求既是进入市场的“通行证”又是“驱逐令”。

  究竟如何生产出一贯符合要求的质量始终如一的产品呢?称重传感器的质量主要取决于原材料、元器件的质量,工艺装备和工艺技术水平,领导和员工的质量意识。其核心是强化质量意识树立计量法制观念,以法组织生产。提高对定型鉴定和样机试验重要意义的认识,在组织批量生产时,一定要采取措施严格按照定型鉴定和样机试验时对原材料、元器件的要求和制造工艺进行生产、试验、检测。

  称重传感器的性能和质量随设计、工艺、检定三个关键因素而变化。

  设计--弹性体结构和材料是称重传感器达到技术性能指标,质量符合国家标准的基础和关键。

  工艺--必须有精密而科学的制造工艺,且工艺的可重复性非常好,是称重传感器均一性好,质量始终如一满足要求的核心。

  检定--完善而先进的检测设备,科学而严格的检定方法是称重传感器符合国家标准的保证。

  国外著名称重传感器生产企业,产品质量控制与管理的经验是必须严格控制好关键工艺过程。

  (1)基础最合理。主要是抓住结构设计环节,实现设计技术拟实化,即动态仿真,确定优化结构,保证称重传感器性能波动最小。选择综合性能好,屈强比高,工艺性能好的弹性体材料。

    (2)电阻应变计具有最佳性能。要求灵敏系数K稳定性好,热输出少,机械滞后和蠕变小,疲劳寿命长,电阻值偏差小,批次质量均一性好。由于电阻应变计三次国家监督抽查合格率分别为36%,47.4%和85.7%,主要问题是热输出指标超差且分散大。这主要是敏感栅箔材质量问题,短时间很难解决,因此选用国产电阻应变计时应进行较严格的筛选。高精度称重传感器可选用美国VMM公司和德国HBM公司的电阻应变计。

  (3)精密的且可以控制的应变粘贴剂。主要是流动性好,胶层薄,具有优良的传递性能,固化收缩率小,弹性模量高,抗拉、抗剪强度大,电绝缘性能好,耐老化能力强,疲劳极限高等。典型的产品是美国VMM公司研制的M-Bond610,已为世界多国称重传感器生产厂家所选用。

  (4)可重复的精确的生产过程。要求有完善合理的工艺规程,科学可行的设计符合性控制和工艺可靠性控制,严格的工艺纪律,高素质的生产和测试人员。

  (5)完善而优良的试验和检测设备,特别是灵敏度温度补偿加温、加载设备。

  (6)有效的质量保证体系和质量控制程序。要求有适合称重传感器产品特点的质量和可靠性控制与管理方法,进行可靠性和可靠性增长试验,建立产品质量反馈信息统计等。

  综上所述,只有深入学习、深刻理解国家标准,严格按称重传感器试验程序和方法进行试验与测试,特别要精心作好零点和灵敏度温度补偿,提高内控补偿精度,控制好低、常、高三个温度下的线性、滞后等误差,才能生产出合格产品。由于大批量生产时不可能对每一个产品都象样件试验那样进行全面的测试,因此必须找出对关键技术性能指标的控制方法和内控偏差大小,抽检量及质量判别方法等,只有这样才能保证批量生产的每一个产品都符合要求。

  近三年来,OIML的R60《称重传感器计量规程》(2000年版)已为大多数工业发达国家采用,我国只有少数企业开始采用。尽快理解和采用2000年版《称重传感器计量规程》对我国有一定规模的称重传感器生产企业,跟上国际称重传感器技术与工艺发展并与国际市场融合至关重要。

  8.结语

  准确度、稳定性和可靠性是称重传感器的重要质量指标,是用户最关心的三大问题,同时也是我国称重传感器与工业发达国家同类产品的主要差距。近几年,国家监督抽查称重传感器产品质量的合格率只有37.5%;电子计价秤产品质量的合格率一直徘徊在50%左右,在不合格产品中大多数是因为称重传感器温度性能不合格。可以说这是我国称重传感器总体技术与工艺水平,总体质量水平的真实反映。国家监督抽查产品质量合格率低的主要原因是部分企业计量法制意识和质量意识淡薄,不按《计量法》、《产品质量法》和《称重传感器》国家标准依法组织生产;政府计量行政部门领导管理失控,监督检查不严;计量技术机构检测手段和检测能力差别极大,有的试验不到位缺乏科学性和公正性;改材料、换元件、减工艺、拼成本,低价竞销抢占市场的恶性价格竞争,极大的降低了产品质量,严重的干扰了市场营销秩序。

  面对当今国际称重传感器技术与工艺的快速发展,对比我国近几年国家监督抽查结果和总体质量水平,称重传感器的生产企业和各级质检行政部门应该感到形势的严峻性和责任重大,现在是该清醒的时候了。只有强化质量意识,落实称重传感器制造许可证考核必备条件,以法组织生产,才能生产出符合要求的产品。只有质量好,才有竞争力。质量不好,价格再低只能得势一时、但终不能长久占领市场。希望我国称重传感器企业尽快告别疯狂的价格大战,实施质量竞争和创新竞争战略,用设计创新和工艺创新来提高我国称重传感器的质量和信誉度,培养叫得响、用得好、站得住的名牌产品,为发展我国的称重传感器技术作出新贡献。

  参考文献

  [1] ROYAUME--UNI制造的称重传感器一贯地符合国际法制计量组织(OIML)R60国际建议的要求,《Bulletin OIML》No119,1990。

  [2] 宣湘:增强质量意识,强化计量监督,加速提高计量器具产品质量水平,在全国电子计价秤产品质量分析会上的讲话,2003年10月22日。

  [3] 王翔:2001年第3季度电子计价秤产品质量国家监督抽查结果分析,衡器工业通讯,2002年第2期。

  [4] 国家传感器质量监督检验中心:2002年称重传感器产品质量国家监督抽查结果分析,衡器工业通讯,2003年第3期。

  [5] 国家质量监督检验检疫总局产品质量监督司:2003年电子计价秤产品质量国家监督抽查结果分析,国家质量监督检验检疫总局网站,2003年8月。
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