本文论述了电子秤行业标准化的现状和发展趋势,分析了产品标准化存在的 问题,结合全国“轻工业十二五发展规划”和“2012年全国标准化工作要点”,提出了今后 一段时期内衡器产品标准化的发展课题,供同行参考。
一、概述
电子秤行业是我国传统与现代结合的产业,有 着悠久的发展历史。随着国民经济的快速发展, 产业结构调整、新型工业化,新技术、新工艺在电子秤行业中得到了越来越广泛的应用,电子秤行业 的产品有了较大的变化,融合了机械、电子、计 算机、自动控制、通讯、网络、声和光等传统与 现代科技于一体,成为一个高新产业。今天的电子秤除计量功能外,还有监测、运算、控制、管理 等多项功能,成为控制产品质量、节能降耗、环 境保护、提高劳动效率、保证公平贸易、计量惠 民等环节中不可缺少的设备,出现了许多新产品、 新技术,利用电子秤技术改进传统产业,使电子秤产 品有了更大的发展空间。十二五时期,是我国全 面建设小康社会的关键时期,轻工业将步入新的发展阶段,做好电子秤的标准化工作,对于指导企 业生产、行业规划、规范市场秩序和市场准入有 着重要意义。
二、 电子秤行业现状
根据中国衡器协会(以下简称“协会’)的统 计,现有会员单位400多家,职工3万余人,资产 70余亿元。2011年全年实现工业总产值108亿元, 同比增长7.2% ;创利税15亿元,同比增长 17.5%。销售收入上亿元的企业有28家,五千万至 亿元的企业有12家。但包括非会员单位全部的衡 器企业工业总产值估计在120亿元?130亿元左右。
国际法制计量组织(OIMD根据电子秤的操作 方式和检验方法的不同,将衡器分为非自动衡器 和自动衡器两大类:包括案秤(计价秤)、台秤、 地上衡、地中衡(汽车衡)、静态轨道衡、吊秤、家用秤、天平、特种秤等非自动衡器以及动态轨 道衡、皮带秤、料斗秤、自动分检秤、非连续累 计秤、动态公路车辆自动秤等自动衡器。衡器部 件包括称重显示仪表、称重传感器等。目前,生 产自动衡器的企业占20%左右,但是有逐年上升 的趋势。
协会每年举办一次的中国国际衡器展览会越 办越好,吸引了 60多个国家、500多家外商、万 余人次参观访问,为中外企业交流合作、扩大出 口搭建了平台,中国国际衡器展览会已发展成为 世界衡器行业专业展第一品牌。
与国外发达国家的同行业相比,国内电子秤行 业仍存在如下不足:
(1)高中端产品与国外差距较大。我国电子秤产 品在高准确度、高稳定度、动态称重和智能化称 重等方面的技术理论研究需进一步加等方面十分 强大。目前欧、美、日独资企业统领中国国内和 出口的中高端市场,他们的装备、人才、资金、 管理实力等方面十分强大,国内企业生产的产品 处于中低端市场,只有少数企业的个别产品在高 端市场占有一席之地。
(2)中国电子秤企业外部环境比较差。市场竞争 压力大,能源、原材料价格波动大,汇率变化不 利因素多,出口压力大。产品结构不合理、产品 低水平重复生产、无序竞争,有不少企业利润下 降,面临亏损。企业多集中在华东、中南沿海区 域,地区分布不平衡。
(3) —方面低水平重复生产,无序竞争,另一 方面市场急需的高端产品国内解决不了,研发创 新能力低,技术进步慢。
(4)政府对电子秤中小企业支持力度不够,贷款 难,样机试验和电子秤检定费收取过高(各省也不 统一),使企业面临的困难较大。另外,对知识产 权保护力度不够,不利于企业的技术创新。
(5)行业协会服务在信息、技术、刊物宣传、 政策等方面,政府支持力度不够。
三、我国电子秤行业的发展趋势
(1)由模拟电子衡器向数字电子衡器方向逐步 发展。随着微电子技术的发展,数字传感器的制 造工艺日趋成熟,可靠性显著提高,其相对于模 拟传感器的优势得到了市场的认可,一部分模拟 电子衡器将被数字电子衡器所替代。
(2)由非自动衡器向自动衡器发展,由单一的 衡器制造向自动化设备、称重系统发展。在包装 设备,工艺配料等领域,衡器制造商不仅制造衡 器,还制造相应的输送、储存、选别等设备,并 设计制造自动控制系统,成为系统集成制造商。
(3)根据用户要求的专用秤,工艺过程用电子秤将有大的增长。
(4)以国内经营为主逐渐发展为走出国门,在 国外设立公司,直至全球经营模式。
(5)电子秤制造业的工艺装备逐渐改善,将会大 量采用自动化设备。
(6)称重技术从静态称重向动态称重方向发展; 计量方法从模拟测量向数字测量方向发展;测量 特点从单参数测量向多参数测量方向发展。电子 衡器产品的技术性能趋向:高速率、高准确度、 高稳定性且高可靠性。
(7)称重传感器向小型化、集成化、数字化、 智能化、多功能化、网络化以及超大量程、微小 量程、无线式等方向发展。
(8)称重仪表的发展会广泛采用最新的微电子 技术,完善设计及制造工艺,提高产品的可靠性, 与计算机相结合,丰富软件管理功能、网络功能 等。增加远程数据采集和系统维护,适合于低速 动态称重场合的动态仪表技术趋于成熟。
四、电子秤行业标准化工作现状
由于电子秤是贸易交换的标准计量器具,所以, 电子秤产品的标准化工作起步较早。自二十世纪七 十年代至九十年代初期,电子秤一直都是按照轻工 部的标准图纸生产的。品种比较单一,主要是机 械类的案秤、 台秤、 地上衡、 地中衡、 轨道衡等 产品。全国的衡器企业生产的产品,从外形、结 构、规格、材料、相关主件等,都是相同的。为 此,轻工部组织一些专业厂家,专门生产计量标 尺、刀子、刀承等专用件,供给全国的衡器厂。 进入九十年代初期,电子衡器、称重传感器、电 子称重仪表等产品,通过技术引进,消化吸收, 得到了快速的发展,出现了各种规格、各种结构 的电子衡器,产品型式趋于多样化。衡器的产品 标准,也随着产品的发展而有所变化,并逐渐与 国际接轨,开始采用国际法制计量组织(OIMD 的衡器标准(国际建议)。由于意识到国外发达国 家的技术先进性,在九十年代制定的衡器标准,大都米用了 OIML R国际建议的翻译版,并尽量等 同采用国际建议。而国际建议是一种计量检定规 程,从技术上讲,注重产品的性能和计量要求, 而鼓励使用规程的各个国家,可以根据自己的技 术水平,采用不同的产品结构或型式,来完成要 求的计量性能。因此,我国的衡器产品标准化在 一定时期偏离了产品标准的性质,忽视了产品结 构、材料、型式等具体要求,而注重了产品的计 量性能。目前,全国衡器标准化技术委员会(以 下简称“衡器标委会”注意到这些在发展中带来 的不足,正在着力扭转这种不利的局面。
电子秤的标准化工作,主要是产品的标准化。 标准框架体系图,如图1所示。
电子秤行业现有电子秤类国家标准27项,其中通 用标准4项,自动衡器标准7项(有一衡器分 支),非自动衡器标准11项,原器件标准5项。 注明等效采用国际标准的3项;修改采用国际标 准的9项;等同采用的1项;在标准的规范性引 用文件中,也引用了大量的国际标准。如:衡器 的环境试验和抗干扰试验、包装要求,就引用了 IEC和ISO的许多标准。按照国标委的要求,国标 每五年进行复审一次,以决定是否应该被修订。 有些标准,随着产品生产数量的增加、生产单位 的增加、由过去的行业标准上升为国家标准。
衡器标准的构成一般为:范围、引用标准、术语及定义、技术要求、计量要求、测试条件、 测试方法、试验规则、数据处理格式、标志、包 装、运输和储存。
电子秤行业的国际标准化活动,已经取得了较 好的业绩。主要是参与国际法制计量组织(OIML 的活动,它是处理包括衡器在内的法制计量器具 和法制计量学的一般问题和基本问题的国际组织。 国际间对衡器的计量要求、技术要求和管理要求, 是通过OIML的“质量计量”指导秘书处(由美国 归口)负责制定的有关国际建议来统一实施的。 它还组织有关电子秤开发研究和检测技术的国际交 流,推动计量立法的国际一致,以及消除由于技 术法规而造成的国际贸易壁垒。OIML共设有18 个技术委员会,质量技术委员会是TC9,其下设 有2个分技术委员会,非自动衡器SC1和自动衡 器SC2。中国于1985年4月25日起成为正式成员 国之一,由国家质检总局代表国家参加其活动, 由于我国电子衡器产品起步较晚,参与研讨OIML 国际建议的机会较少。1992年2月,OIMLSC2在 英国国家计量院(NMO召开了 R50国际建议研 讨会,我国派出了两名专家参加了会议,包括中 国计量科学研究院和青岛市技术监督局,并代表 我国发表了意见。2011年4月18日?19日,国 际法制计量组织自动衡器分技术委员会在英国国 家计量院(NM0召开R50国际建议第3版的研 讨会,我国派出了 7名代表参会,包括:中国计 量科学研究院,省计量科学研究院、等,并 第一次带去了中国的意见。参会各国代表(共22 人,来自14个国家)对中国同行在皮带秤方面所 做的研究和贡献表示欣赏,并意识到中国称重计 量技术的飞速发展。
参与国际标准化工作,一是要产品技术过得 硬,有世界级的产品质量和技术,对电子秤的国际 标准和其引用到的相关标准,能提出具有普遍影 响的研究发展课题;二是要有良好的英语表达,一旦听不懂,这个问题就过去了,根本无法表达自己的意见;三是电子秤生产企业,要有赶超世界一流水 平的雄心和实力;四是要与国际法制计量组织建立 一种互相联系的机制,及时沟通信息,了解其技术 新动向,如:国际会议、国际建议修订的信息。随 着我国经济的发展,衡器的人才队伍也在壮大,技 术水平不断提高,会逐步解决这些问题。
第四届全国衡器标准化技术委员会,是2011 年3月25日由国家标准化管理委员会批准换届 的,秘书处设立在济南金钟电子衡器股份有限公 司。现有委员43人,顾问3人,其中企业25人, 协会2人,政府部门1人,科研机构2人,高等 院校1人,检测机构9人,用户3人。衡器标委 会工作首先修订了《第四届全国衡器标准化技术 委员会章程》、《全国衡器标准化技术委员会秘书 处工作细则》,并制定了部分管理制度,如:〈〈衡 器国家标准、行业标准制修订单位管理办法》, 《〈观察员管理办法》,《经费管理办法》等;其次, 对第三届衡器标委会期间没有完成的产品标准进 行了理顺,对技术准备相对较齐全的标准,召集 专家对标准进行研讨、技术把关,加快标准制修 订进程;三是根据衡器行业和计量技术监督部门 对衡器标准越来越重视的情况,进行了 “衡器标 委会”网站建设,并派出专人 进行管理,获得了行业人士的好评;四是进行了 衡器标准申报,2012年有一项标准已经立项,还 有一项标准待批;五是进行了标准审查工作,组 织了《架盘天平》、《高温称重传感器》、《科里奥利粉 体定量给料秤》、《超大质量无基坑不断轨静态轨道 称重装置一国标》四个标准的技术审查工作,并 于2012年4月12日深圳会议上,获得全体委员 的通过,现正在组织报批申请;六是积极参加中 轻联组织的各种标准化会议,听取领导对国家标 准化政策的宣贯和要求,吸取其他标准化组织的 工作经验,为开展衡器标准化工作找准方向;七 是电子秤标委员秘书处积极参加“全国衡器计量技 术委员会”、“中国计量测试学会质量计量测试专 业委员会”的会议,参与了多个《衡器计量检定 规程》的起草研讨,了解衡器计量检定方面的信 息,以便标准和规程相协调。
五、 电子秤行业标准化工作存在的主要问题及原因分析
电子秤行业的标准化工作与电子秤行业的发展是 密不可分的。当前,虽然电子秤企业如雨后春笋般 的涌现,但是一般是从老企业中分离出的新企业, 复制老企业产品的多,创新产品少,新市场开发 的少,技术含量低。一些有技术含量的产品,一 般都是一些专用产品,或者是自动衡器产品。并 且专用电子秤产品应用于工厂、加工车间中作为工 艺产品使用,不参与贸易交换,不属于国家法制 管理的产品,信息传递不畅,不能引起行业的重 视,而行业中只有具有技术创新能力的企业,才 能够针对工艺加工中提出的技术要求,根据上下 衔接工序的匹配性,做出正确的设计方案。使用 工艺专用秤的企业,一般都是冶金、港口、化工、 邮政等有着较好技术实力和经济实力的企业,一般 的衡器企业无法突破由国外产品的高技术含量形成 的技术壁垒,所以,虽然中国衡器的快速发展吸引 了国外同行的大量眼球,但是在高技术含量产品方 面,中国仍然在大量进口国外的衡器产品。
(一)通用产品标准多,专用产品标准少。
通用产品的技术含量低,生产历史长,大家 对产品的了解比较透彻,市场面广,生产厂家多, 所以厂家都在设法降低成本,以低价占领市场, 造成劣质品大量充斥市场。这与中国人目前的消 费理念有关。即,购买者不是以合适的价格考虑 产品的价值,而是竞相压价,谁的价格低就买谁 的,有着长远眼光的企业少,如:后续的维修、 使用年限、发生故障对产品的影响等等,双赢的 观点还没有被广大的客户市场所接受。而专用产 品的开发,基本上是仿制国外产品,虽然生产了 该产品,但对产品的理解还是和实际设计生产者 有差距。市场占有率也低,基本上只有企业标准, 还不能形成行业标准。值得欣喜的是,在个别产 品领域,如:连续累计自动衡器(电子皮带秤), 由国内的优势企业做了大量的工作,有些技术己 经走在了国际前沿,引起了世界的重视。而随着 国内外技术、产品的交流不断增多,企业产品出 口的增加,中国经济总量的增加,中产阶层的扩 大,市场的消费意识会不断提高,对产品质量的 要求不断提高,我们一定会和其他行业一样,迎 来衡器健康发展的时代。
(二)低水平产品标准多,高水平产品标准少。
由于重视高技术含量产品和质量的电子秤生产 厂家不多,所以,电子秤行业制定的标准由于要考虑国内产品的实际水平而致使技术水平不高。标准中 的技术指标,许多都是因为国际建议(OIMLR 文件进行了修改和提高,而我们国内也被迫进行 提高并修改。如:自动轨道衡,因为OIML R106 《自动轨道衡》一 1997版提出了新的要求,将自动 轨道衡的准确度等级由原来的0.2级和0.5级增加 到0.2级、0.5级、1级和2级,但是新标准的0.2 和0.5级的技术指标相应的提高,原有的0.2级己 经相当于新标准的0.5级。这就带来两个问题,一 是已经卖出正在使用的产品,要求用户将0.2级最 高级改为0.5级,用户是否同意;二是在销售产品 时,用户要最高级0.2级的产品,生产厂家是否能 够拿的出来。当然这将促使企业集中精力、克服 困难,尽早生产出符合新标准最高级的产品,也 将促进企业的技术创新和进行行业的又一次整合。 又如:连续累计自动衡器(电子皮带秤)标准, 是修改采用国际法制计量组织OIML R50《连续累 计自动衡器(皮带秤)》一 1997版制定的,现有精 度级别是0.5级、1级和2级,但是目前国际法制 计量组织正在修订该版本,已经有了 4一CD修订 版,建议增加0.2级的精度。由于生产企业有实 力,自己获得了最新资料,协会抓住这一有利的 信息,组成了 “皮带秤长期稳定性工作小组”,来 讨论OIML R50的变动情况,并提出了中国的意 见。但是最终,我们还是同意了 OIML增加0.2级 的建议。在下一步的标准制修订活动中,会增加 0.2级的内容。
(三)标准制修订技术指标,紧跟国际建议的 多,但是,国际建议怎样在各个国家使用,了解 的少。
由于OIMLR50《连续累计自动衡器(电子皮 带秤)》标准的问题,我国参加了一次OIML的技 术研讨会,从会议的情况来看,国外对中国的发 展情况并不了解,多方缺少交流。参加研讨的成 员国之间,对增加0.2级的意见也不是很一致,对 是否强制推行OIML的态度,并不像我国一样坚 决。所以,在发达国家推行OIML国际建议的情 况,由于其市场相对成熟,环境条件和地域条件 不同,和我们会不一样。如:日本,其对电子台 秤防潮性的要求,就比OIML的要求要高的多,但 是否是国家标准,尚不了解。由于我们缺少国际 性的专业技术人才,所以,发达国家标准的应用以及与OIML之间的关系,我们不是很了解。
(四)标准的宣传和贯彻差
有些标准制定之后,很长时间都没有在行业 中应用起来。首先是标准的宣贯力度不够,生产 厂家和管理部门,不知道标准已经更改,更谈不 上执行问题。另外有许多企业的产品质量本身就 达不到标准要求,只是在用吃小灶的产品领取生 产许可证,所以,宣贯力度差,限制了标准的使 用和发挥。电子秤产品标准化工作的管理,相对来 讲比较薄弱,大多依靠质量技术监督局在企业领 取生产许可证的时候依据标准进行把关,在用户 现场进行检验完工交接的时候,限于当地计量检 定部门的条件,如:砝码重量不够,很难对最大 量程进行检验。所以,对于非自动衡器最大量程 的检验,进行的很少。用户在秤的大量程段使用 时,如:100t或者150t,当发现出现重量短缺时, 一般是用附近的已有衡器进行比对,来判定衡器 是否超差。而用户的计量管理人员,对标准的了 解更少,往往会造成衡器生产企业和用户的纠纷。 许多用户对衡器没有检定到最大量程附近很有意 见,也知道这是衡器不准的原因。但目前看来, 短时间内不容易改变。
六、近一段时期衡器行业标准化的重要课题
在《中国轻工业十二五发展规划》中,衡器 行业的发展规划是:加大数字式智能称重传感器、 多功能安全检测轨道衡、高性能称重控制仪表、 自动化称重计量系统等新兴产品的研发及制造能 力,研究开发大宗散状物料动态称重计量、不断 轨道称重等称重测量技术,形成一批具有知识产 权和核心竞争力的优势企业。衡器行业的标准化, 应该在规划的指导下,做好相应的推动工作。
今后一段时期,电子秤产品在物联网及工业化 和信息化融合领域有着较大的发展潜力;在大型 企业,使用单一衡器产品完成称重计量的情况, 已经逐渐被电子秤联网使用所淘汰,衡器已经成为 其物资管理、工艺控制中一个重要的组成部分。 对物联网及信息化技术的需求越来越高,电子秤产 品会在这些方面获得较广泛的应用。
涉及到人们日常生活的粮油行业,也是衡器 行业的一个大市场。粮食产品进出口、港口装卸、 仓储管理、食品加工、粮油加工,都使用了大批 的衡器产品,其中有许多是自动衡器产品,如皮带秤、非连续累计秤、液压翻板(自动卸紳秤、 电子打包秤、快速计量装车站、液体灌装秤等, 产品价值高,技术含量高。有技术实力的企业, 应该关注这一市场。
铁路运输:铁路运输线路上,使用了大量的 轨道衡,有轴计量轨道衡、转向架计量轨道衡、 整车计量轨道衡、 称重轨式轨道衡、 不断轨式轨 道衡、曲线式轨道衡、超偏载轨道衡等,还有应 用于工艺控制中的轨道衡,如:铁水罐车轨道衡、 超大质量无基坑不断轨轨道衡,鱼雷罐车轨道衡、 翻车机轨道衡等等,所以,铁路运输行业也是衡 器行业发展的重点领域。
日用商品计量和食品溯源:在居民日常的消 费品称重计量方面,使用了大量的计价秤(案秤) 和具有计价功能的电子台秤。大型超市中,使用 计价秤对散状货物进行计重、计价,另一方面, 在大型的农贸产品批发市场,也使用了大量的具 有计价功能的电子台秤。为了对食品进行溯源管 理,还使用了具有溯源功能的计价秤和台秤。随 着国家对食品卫生管理的加强,具有溯源功能的 电子计价秤、台秤会获得较大的发展。
根据上述对国内经济发展方向的分析,笔者 认为,在下述几个方面,有制订衡器产品标准的 必要:
(1)高精度称重仪表标准。由于对衡器产品的 需求正向高精度方向发展,与此相对应,就需要 配备高精度称重仪表,在已有标准上,增加网络 传输内容、多称重传感器数据采集融合处理要求, 通讯接口要求,衡器系统运行自诊断信息的传递 要求、远程故障诊断和维护要求等,不断完善标 准内容。
(2)数字称重传感器标准。已有的称重传感器 标准,对“带电子组件的称重传感器”(数字称重 传感器)提出了一般要求、功能要求、附加试验 等要求外,对其软件进行的温度性能补偿、线性 补偿和工艺技术补偿、网络接口技术等,均没有 提出要求,而数字称重传感器技术在近十年间发 展的很迅速,出现了多种型式的数字转换模块和 通讯协议,有必要对称重传感器标准进行修订, 提出新的要求。
(3)电子计价秤(电子案秤)标准。由于电子 计价秤产品的快速发展,使得该产品标准,已经 可以从《电子台案秤》标准中分离出来,形成独 立的标准。该标准涉及到国计民生、千家万户, 国家已经进行过9次计量监督检查,合格率仍然 不高,并且出现了作弊电子计价秤,严重扰乱了 市场,干扰了人民生活,所以有必要制定新的电 子计价秤标准。
(4)制定控制系统标准。目前,衡器产品发展 了多种自动定量秤、专用秤、无人值守自动秤等 控制系统,其安全性、抗干扰能力、误差处理等, 需要制定标准来进行规范。随着这些产品的增多, 迫切需要制定该类标准。
(5)快速计量装车站。大宗散状物料动态称重 计量,近几年获得了较快的发展,可以适用于煤 炭、矿石、粮食等散状物料的快速精确装车。在 煤矿、集运站、港口等方面应用广泛,可以提高 工作效率。该产品尚没有国标,需要根据目前的 产品技术发展情况,制定标准。
以上是自己从事衡器标准化工作以来,对衡 器标准化工作的一些粗浅认识和发展分析。由于 水平有限,不当之处在所难免,请各位同行指正。