我國(guó)稱重傳感器(qì)總體質量(liàng)水平急待(dài)提高 (2005-10-10)
發布時間:2007-12-04
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1.概述
稱重(chóng)傳感器技術是(shì)電子稱重技術的重要基(jī)礎,稱重傳感器是電子衡器和電子稱(chēng)重係統的核心部件。現代稱重技術的發展促(cù)進了稱重(chóng)傳感器技術的進步,而微電子技術、計算機技術、網絡通訊技術、現代製造技術、防護密(mì)封技術等的發展,又(yòu)為開發新型稱重傳感器提供了(le)技術和物質基礎。20世紀80年代以來,美、德(dé)、日等工業發達國家的一些企業,為(wéi)滿足國際電子衡(héng)器市場的需求,在稱重傳感(gǎn)器共性關鍵技術與工藝的研究,定型產品工程化生(shēng)產和新產品開發上都(dōu)取得(dé)了(le)很(hěn)大進展,使稱(chēng)重傳感器(qì)向著小型化、集(jí)成化、多功能化和智能(néng)化(huà)方向發展。建立(lì)了設計技術擬實化,製造技術虛(xū)擬化,生產工藝網絡化的現代企業信息係統。它包括計算機輔助設計和動態仿真係統;麵向產品生產過程的模擬(nǐ)和檢驗的虛擬技術和(hé)供應鏈及物流(liú)設(shè)計的建模和仿真係統;網絡化的生產工藝(yì)流程監督、監控係統等(děng)。每個國家都出現了多個年產20~40萬隻稱重傳感器的著名企業,產品的內在和外觀質量均為國際一流水平。簡而言之,這些(xiē)企業成功的(de)經驗是(shì)加強基礎研究,創(chuàng)新工藝裝備,嚴格製造工藝,全麵質量(liàng)管理。
我國稱重傳感器從20世紀(jì)80年代20多(duō)家企業先後引進美、日等國的設計(jì)與製造技術小批量生產,到90年代自行設計大批量(liàng)生產,技術和工藝水平都有很大提高,產品質量和數量基本滿(mǎn)足國內市場需求。當時人們對稱重傳感器產品的認識是:多品種、小(xiǎo)批量、低成本、高收益、投資少、見(jiàn)效(xiào)快(kuài)。於是導致各係統的一些企業和個人紛紛進入此行業,使生產廠家迅速增加到160多個,造成市場擁擠,加劇(jù)了市場競爭。僅幾年(nián)時(shí)間稱重傳感器產量(liàng)大幅度上升,而質量卻是良(liáng)莠不齊,魚龍混雜,讓(ràng)人(rén)揪心。一些企(qǐ)業為了多銷產品,就打價格牌,誰的價格低,誰(shuí)就是大贏家,價格大戰已到了走火入魔(mó)的程度。他們當中有的企業(yè)生產條件(jiàn)簡陋,缺乏必要的工藝裝備和檢測手段,東拚(pīn)西湊組合出(chū)產品;有的企業隻具備一(yī)定的生產條件(jiàn),在利(lì)益驅使下,為(wéi)了降價(jià)格(gé)搶市場,竟不顧國家標準和產品質量法,用低檔原(yuán)材料,元器件生產出成品,以次充優;有的雖具備生產(chǎn)條件(jiàn),但為了拚成本,不按定(dìng)型鑒定時樣機的(de)製(zhì)造工藝生(shēng)產,改材料、換元(yuán)件、減工藝,隻求勉強合格或人為"合格"。價格競(jìng)爭的(de)惡果,在稱重傳(chuán)感器產品質量國家監督抽查中突出的表現出來:1997年合格率(lǜ)僅為17%,2002年合格率也隻有37.5%。1998年到2003年,國(guó)家質檢(jiǎn)總局對電子計價秤產品質(zhì)量進行了6次(cì)國家(jiā)監督抽查,合格率一直徘徊在(zài)50%左右,其中絕大部分還是(shì)稱重傳感器溫(wēn)度(dù)性能不合格。
盡管一些獨資、合資企業一直保持著較高的生產水(shuǐ)平和穩定的產品質量,在技術與工藝上已接近或達到世界先進水平(píng),但受價格競爭的影(yǐng)響,內銷產品數量逐年減少。國內一些老(lǎo)牌(pái)骨(gǔ)幹企業,麵(miàn)對價格大戰,還是堅持(chí)主要原材料、元器件不變,製造工藝不變,在保證(zhèng)質量的前提下,內部挖潛,降低成本(běn),在國家監督抽(chōu)查中經得住考驗,取得了(le)全部合格的好成績,但利(lì)潤卻(què)逐(zhú)年下降,企業的生存和發展麵對嚴(yán)峻挑戰。
我國稱重傳(chuán)感器的總體質量水平,其實質反映的是總體技術、工藝和管理水平,目前已經影響到電子衡(héng)器的發展。如果企業(yè)一味降(jiàng)價,一味讓(ràng)利,甚至無利銷(xiāo)售,就不可能有資本的(de)原始積累,企業就沒(méi)有能力去研究新技術、新工藝,開發新產品,從而也(yě)就(jiù)降低了企業的信譽度(dù),我國的稱重傳感器行業實際上如同建立在沙灘上的城(chéng)堡,這樣下去是十分危險的(de),我國稱重傳感器與工業發達國的差距會越來越大,甚至永無趕超之(zhī)日。國內稱重傳感器生產廠家和政府各級質量監督部門應充分認識這一問題的嚴重(chóng)性,必須采取有效措施盡(jìn)快提(tí)高我國稱重傳感器的(de)總體質(zhì)量水平。解決質量問題最有效的方法就是標本兼治,從源頭抓起。各級質量監督部門要以法行(háng)政,不謀私利,各生產企業要提高(gāo)計量法製意識,保證稱重傳感器生產必備條件,嚴格執行(háng)國家標準(zhǔn),以法生產,確保生產出質量合格並始終如一的產品。隻有變“價格競爭”為“質量競爭”、“創新競爭”才是提(tí)高我國稱(chēng)重傳感器總體技術與工藝水(shuǐ)平,總體(tǐ)質量水平,跟上國際技術發展潮(cháo)流,融入國際市場的正確途徑。 2.近幾年國家監督抽查情況及主要問題
由於以稱重傳感器為核心部件的電子衡器產品,其準確度和(hé)可靠性即涉(shè)及到國內外貿易結算,又涉(shè)及到廣大消費(fèi)者利益,所以被原國(guó)家質量技術監督局於1999年列入《首批重點管理的計量器具目錄》,並明(míng)確規定製造許可證的申請、考核和發證要嚴格按照國家規定辦理。2000年又發布了《衡器製造計量器具許可證考核必備條件》,其中稱重傳感器部分對生產規模、生產設施、檢測設備(bèi)等都有明確要求。這樣做(zuò)的目的就是要求生產企業認(rèn)真貫徹《計量法》,嚴格(gé)執行國家標準,不斷提高稱重傳感(gǎn)器和電子衡(héng)器的質量水平。然而事與願違,由於種種原因,特(tè)別是惡性價格大戰,無(wú)法(fǎ)無序的競爭,產品質量非但沒有提(tí)高而且與國際同等產品的差距逐漸加大。看看近幾年國家監督抽查結果,你會更加感到稱重傳(chuán)感器總體質量形勢的嚴峻性。
1997年國家監督抽(chōu)查14個(gè)企業共48隻稱重傳感器(qì),其中電子計價秤用15~20kg稱重傳感器33隻,合格5隻,合格(gé)率15%;電子(zǐ)汽車衡用20~25t稱重傳感器(qì)15隻,合格3隻,合格率20%,總合格率17%。所抽產品全部合(hé)格的隻有(yǒu)2個(gè)企業,占抽查企業的14%。不合格主(zhǔ)要原因是溫度性能指標不符合要求。
2000年國家監督抽查10省(shěng)市31個企業93台15kg電子計價秤。抽(chōu)查企業占生(shēng)產企業的30%,其產量占全國總產量的(de)80%。抽查結(jié)果20個企業共60台產品合格,合格率64.5%。因稱重傳感器溫度性能不合格6個企業,18台產品,占不合格產品的55%。
2001年國家監督抽查14省市25個企業15kg電子計價秤共75台,全部合格12個企業共36台產品,合格率48%,比2000年國家監督抽查合格率降低16.5%。其中抽查了因(yīn)質量問題用戶反映強烈的11個企業,33台產品,隻有3個企業9台產品合格,合(hé)格率27.3%。在(zài)39台不合格產品中,因稱重(chóng)傳感器溫(wēn)度性能不(bú)合格共21台,占不合格(gé)產品的54%。
2002年國家(jiā)監(jiān)督抽(chōu)查7省市16個企業共(gòng)48隻(zhī)稱重傳感(gǎn)器,合格18隻,合格率37.5%。30隻(zhī)不合格產品,來(lái)自10個企業,不合格原(yuán)因全部(bù)是稱(chēng)重傳感(gǎn)器溫度性能不符合要求。更為嚴重的問題是在抽查的16個企業中,隻(zhī)有1個企業(yè)嚴格執行國家標準。
2003年國(guó)家監督抽查9省市(shì)33個企業生產(chǎn)的33種15kg電子計價秤,合格17種,合(hé)格(gé)率51.5%。在16種不合格(gé)產品中,因稱重傳感器溫度(dù)性(xìng)能(néng)指標超差,而造成電(diàn)子計價秤溫度試驗項目不符合標準規定的共有9種產品,占不(bú)合格產品的56%。其中最大誤差低溫-13.5g,常溫-11.5g,高溫(wēn)-12.0g。
分析上述五次國家監(jiān)督(dū)抽查(chá)稱重傳感器(qì)和電子計價秤產品質量不合格的主要原因,不難得(dé)出,都是(shì)稱重傳感器溫度性能指標不合格惹的禍。此結(jié)果有力的說明了作為(wéi)稱(chēng)重傳感器核心製造工(gōng)藝之一的靈敏度溫度補償的重要性,《衡器製造計量器具許可證考核必備條件》的必要性。 3.國家監督抽查結果分析(xī)及與(yǔ)國際技術、工藝水(shuǐ)平的差距
從稱重傳感器和電子計價秤產品質量五次國家監督(dū)抽查結果,不難看(kàn)出,稱重傳感器合格與不合格產品其綜合性能指標(biāo),穩定(dìng)性和可靠性差別極大。說明抽查產品合格(gé)與不合格企業在工藝裝備、檢測手段、靈敏度溫度(dù)補償工藝(yì)、產品質量控製與管理上存在較大差(chà)距。這些問(wèn)題應從認識上、技術上、工藝上和管理上找原因。
在認識上(shàng),對稱重傳感器(qì)屬(shǔ)於技術密集型和(hé)技巧密集型的高技術(shù)產品,必須重視基礎技術和工藝研究,特別是(shì)批量生產工藝研究認識不足;對稱重傳感器是國家強製管理的法製(zhì)計量器具,必須滿足《衡器製造計量器具許(xǔ)可(kě)證考核必備(bèi)條件》按國家標準依法生產認識不足;對穩定性和可靠性(xìng)也是(shì)稱重傳感器(qì)的重要質量指標認識不足(zú)。因而對稱重傳感器的競爭主要(yào)是製造技術與製造(zào)工藝的競(jìng)爭不理解;對根據國際法製計量組織(OIML)R60國際建議製訂的《稱重傳感器》國家(jiā)標準(GB/T7551-1997)不理解,不執行(háng)。不少企業還停留在舊檢定規程的測試與試驗方法上,錯(cuò)誤的(de)將0.02級與C3級等同起來,忽視了低溫、高溫對稱重傳感器誤差的影響(xiǎng),而造成產品不合格。
在技術(shù)與工藝(yì)上,沒有掌握稱重傳(chuán)感器的性能和質量隨結構、材料、工藝、檢(jiǎn)定等因素而變(biàn)化的規律,根據生產條件提高製造工藝水平,穩定(dìng)產品質量;缺乏對核心工(gōng)藝,特別(bié)是電路補償與調整工藝、防護與密(mì)封工(gōng)藝和穩(wěn)定處理工藝(yì)的研究與應(yīng)用(yòng);不按製造計量(liàng)器具許可證考核必備條件配置(zhì)工藝裝備,全國160多個稱重傳感器生產企業,隻有30餘家配(pèi)備了靈敏度(dù)溫度(dù)補償裝置,80%左右的生產廠(chǎng)不能自己進行(háng)靈(líng)敏度溫度補償試驗與檢測。這些廠家,有的送計量監(jiān)督部門做出補償數據進行補償;有的(de)不顧自己的生產條(tiáo)件照抄國內其它企業同類產品的補(bǔ)償數據進行補償;有(yǒu)的通過估算數據進(jìn)行補(bǔ)償,其(qí)結果不是欠補償就是過補(bǔ)償,導致稱重傳感器溫度性能不符(fú)合要求。為了降(jiàng)低(dī)成(chéng)本,低價占(zhàn)領市(shì)場(chǎng),對元器(qì)件(jiàn)即不進行環境應力篩選,形成(chéng)產品後又不進行穩(wěn)定(dìng)性處理,造成稱重傳(chuán)感器零點和靈敏度穩定性差。個別企業技術力量薄(báo)弱,人員素質不高(gāo),無法執行新的國家(jiā)標準。
在管理(lǐ)上(shàng),沒有確立稱重傳感器是一(yī)項係統工程的概念,因而不能把技術與管理結合起來,形成新的製造係統(tǒng)和有效的全麵質量管理體係。隻重視產量,忽視質量,片麵追求經濟效益。有的廠家對產品定形鑒定和樣機試驗確定的製造工藝,在進行批量生(shēng)產時任(rèn)意簡化,甚至更改,降低要求,減少檢測次數(shù),使產(chǎn)品出現較多(duō)的缺陷和隱患;有的廠家在(zài)生產中改材料、換元件粗製濫造,用每噸3千(qiān)多元的40Cr低淬透性鋼(gāng)代替每噸一萬餘元的40CrNiMoA高淬透性鋼,根本不考慮稱重傳感器應(yīng)有很高的(de)強度儲備,以及(jí)40Cr第(dì)二類回火脆性對稱(chēng)重傳感器性能的影響。
在國家監督抽查產品質量不合格的企業中,也有工藝裝備、檢測手段齊全,電路補償與調整工藝完(wán)善,質量控製與管理(lǐ)嚴格的企業,隻是(shì)由(yóu)於對R60國際建(jiàn)議(yì)和國家標準的試驗方法與計算程序在理解上產生偏差,而(ér)使被抽產品的溫度指標部(bù)分超差(chà),隻要他們掌握了稱重傳感器的試驗與計(jì)算方法,嚴格(gé)控製(zhì)各項溫度(dù)誤差,就會生產出符合國家(jiā)標(biāo)準要求的產品。
就(jiù)總體而言,我國稱重(chóng)傳感器與工業發達國家的差距主要是結構類(lèi)型偏少,品種規格不全,特種用途奇缺,準確度等級(jí)較低(dī),C3級成功率不高,穩定性和可靠性差,工作壽(shòu)命低,返修率高;自主知識產權產品和創新產(chǎn)品少,低水平重複產品多;外觀質量雖有較大提高但與國際水平仍有較大差距,表麵處理工藝還需改進和提高(gāo);基礎元材料、元器件、防(fáng)護(hù)與密封材料等技術性能(néng)偏低,需要改進和提高質量,保證穩定性;產品的工程化研究不夠,批量生產時產(chǎn)品技術指標的均(jun1)一性差,即工藝差別大,人為(wéi)的因素影響多,企(qǐ)業產業化水平低;關鍵工藝裝備(bèi)和檢測儀表等無專業研究生產單(dān)位,影響稱重(chóng)傳感器(qì)製造工藝的發展。
歸根到底主要差距(jù)是在製造工藝上(shàng)。通常將稱重傳感器的製造工藝分(fèn)為支持工藝、基礎工藝、核心(xīn)工藝和特殊工藝。
支持(chí)工藝:彈性體金屬材料的鍛造(zào)、機(jī)械加工、熱處理和表麵處理等。
基礎(chǔ)工藝:稱重傳感器用電阻應變計,應變計粘接劑、補償元材料、元器(qì)件、防護(hù)與密封材料等。
核心工藝:電阻應(yīng)變(biàn)計粘貼、固化、組橋,各項電(diàn)路補償與調整,應變計防護(hù)與密封,全自動(dòng)快速檢測等。
特殊工藝:彈性體加工(gōng)成形後各種熱(rè)處理法時效工藝,形成產品後各種機械法穩定處理工藝,例如振動時(shí)效和共振時效工(gōng)藝等。
其中又以基礎工藝和特殊工藝的差距最大。由於近年來(lái)美國VMM公司的電阻應變計和(hé)M-Bond610應(yīng)變膠,德國(guó)HBM公司的電阻應(yīng)變計和710應變膠(jiāo)已進入中國(guó)市場。山東濟寧(níng)無線電元件三廠的RB9型靈敏度溫度補償電阻,河南西平科泰化工廠和洛陽貝隆化工材料(liào)有限(xiàn)公司的聚氨脂密封膠研製成功,都為稱重傳感器的開發與批(pī)量生產提供了物質(zhì)保證。特殊工藝可在國內外稱重傳感器生產廠家進行時效和穩定處理時廣泛應用的熱處理法--高溫處理、低(dī)溫深冷、冷熱循環、恒溫時效,機械法--脈動疲勞、超載靜壓、振(zhèn)動時效、共振時效的基礎(chǔ)上,結合(hé)本(běn)廠的生產條件和工藝特點創造出(chū)有(yǒu)效易(yì)行(háng)的工(gōng)藝方法。 4.惡性價格競爭對稱重傳感器總體質量(liàng)的影響(xiǎng)
什麽是質量?ISO8402給出的定義為(wéi):質量是反映實體滿足明確和隱含(hán)需要的能(néng)力和特性的總和。《產品質量法》中規定:產品質量應當符合兩項默示擔保條件和一項明示擔保條件(jiàn)的要求,即產(chǎn)品不存在不合理的危險;具備產品應當具備的使用性能;符合國家標(biāo)準規定的質量狀況。由(yóu)此(cǐ)不難看(kàn)出,上述標準中規定的質量要求(qiú)不但包含了產品(pǐn)應當符合有關明確規定的內涵,更著重地(dì)提示了產品質(zhì)量要具備滿足用戶使用需要(包括(kuò)明確的和隱含的)的能力。換句話(huà)說,上(shàng)述標準規(guī)定了產品質量不但要滿足“符合性”的要(yào)求,更要滿足“適應性”的要求。從(cóng)法製計量角(jiǎo)度看《產品質量法》就是對產品要求(qiú)的規定,是對產(chǎn)品生產者、銷售者應當履(lǚ)行的產(chǎn)品質量義務作出的法律規(guī)定。但是麵對越演(yǎn)越烈的價格競爭,有些(xiē)企(qǐ)業為(wéi)了搶占市場,竟以犧牲(shēng)產品質量為代價(jià)低價競銷,早把《產品質量法》、《計量法》拋到九霄雲外了。
意識決定行為,質量意識的高低(dī)無疑對稱重傳感器(qì)的質量起(qǐ)著至關重要的作用。在全國160多個稱重傳感器生產企業中(zhōng),確有(yǒu)不少企業質量意識還處(chù)於較低的層(céng)次,遠不能適應市場經濟和國際競爭(zhēng)的要求,主要(yào)表現在“三性(xìng)”上,即被動性,有的企業質量意識比較淡薄,缺乏主(zhǔ)動(dòng)抓質量的意識,被動應(yīng)付質量監(jiān)督部門的檢查,迫於形勢為(wéi)獲證而認證,雖突擊過關,但不能保持其質量(liàng)水平並未真正提高。局限性,有的企業質量意識還處於較原始的層(céng)次(cì),隻(zhī)追求產(chǎn)品勉(miǎn)強合格,不重視穩定性和可(kě)靠性質量,把可靠性指標定為保修期不(bú)出大問題。脆弱性,有的企業在經營思想中(zhōng)質量所占份量極小,質量意識很不牢固,當質量與速度,質量與利益發生衝突時,犧牲的往往是質量。尤其是(shì)在市場需求量大的時候,更是不顧質量擴大規模,陷入低(dī)質低價(jià)缺乏競爭力的怪圈。上述質量意識上的缺陷,給我國稱重傳感器行業的發展(zhǎn)帶來(lái)的負麵影響是十分明顯的。隻要看一(yī)看在經營活動中,以犧牲質量為代價,改材料、換元件、拚(pīn)成本、搶市場的問題,就可感受到稱重傳感器質量問題的嚴(yán)重性和質量監督與質量管理、規範市場與打(dǎ)假治劣的必(bì)要性。現以彈性體(tǐ)材料(liào)和電(diàn)阻應變計為例進一步分析此問題。
定型鑒定和樣機試(shì)驗時使用每(měi)噸萬餘元的高淬(cuì)透性優良調質鋼40CrNiMoA 做彈性體,批(pī)量生產時則使用每(měi)噸(dūn)3千(qiān)多元的低(dī)淬(cuì)透性普(pǔ)通調質鋼40Cr做彈性體,目的隻是降70元(yuán)左右的成本。眾所周知,稱重傳感器的性能和(hé)質量是隨結構、材料、工藝、檢定等因素的變化而變化的,其中彈性體材料往往起(qǐ)關鍵作用。我國稱重傳感器生產廠家(jiā)普遍使用的40CrNiMoA優質調質鋼,是鋼鐵科研部門20世紀70年代科技攻關產品,與工業發達(dá)國家稱重傳感器生產廠家所用鋼種基本相同(tóng)。與其相當的鋼種牌號有:美國AISI4340,俄羅斯40XHZMA,日本SNC439,英國En110、S95、S118,法國35NCD5、36NCD5。它(tā)具有很好的淬透性,調質(zhì)狀態下能在大(dà)截麵上獲得均勻的配合良好的強度和(hé)韌性(xìng);較高的疲勞強度和較低的缺口(kǒu)敏感性;很高的低溫衝擊韌性(xìng)和無明(míng)顯的回火脆性。這些優良性能保證了稱重傳感器的綜合性能和長期穩定性,工作可靠性。40Cr屬於低淬(cuì)透性的普通調質鋼,其強度隻比45號鋼高20%,根本不符合高精度稱重傳感器彈性體材(cái)料屈強比大、強度儲備高的要求。40Cr鋼(gāng)最大的缺點是高溫回火時易產生第二類回火脆性(xìng),它是在某些區間(jiān)回(huí)火或從回(huí)火溫度緩慢冷卻通過該溫度區間的脆(cuì)化現象,其結果使鋼的韌性降低,如控製(zhì)不好對稱重傳感器的綜合(hé)性能和疲勞(láo)壽命都有影響。為克服這(zhè)一缺點,才在鉻鋼中(zhōng)加入Ni、Mo等(děng)合金(jīn)元素,其目的是提高(gāo)淬透性,全部淬透的彈性體可獲得均勻的綜合力學性能,特(tè)別(bié)是高的屈強比(6s/ );強化鐵素體細化晶粒,提高回火穩定性,防止第二類回火脆性,這就是世界各國普遍采用鎳鉻鉬調質鋼作彈性體的主要原因。鋼鐵研(yán)究院的研究結果是40CrNiMoA經高溫(wēn)回火(huǒ),可消除或降低彈性體的內應力,穩定組織、尺寸和形狀,獲得較(jiào)高的力學性能,而且(qiě)彈性滯後最(zuì)小,彈性模量的穩定性最好。據我們了解到的國外稱重傳感器生產廠家,尚沒有(yǒu)用40Cr做高精(jīng)度稱重傳感(gǎn)器彈(dàn)性體,我國一些稱重傳感器生產廠(chǎng)家是特例,這樣的特例還(hái)是沒有為好。
電阻應變(biàn)計是稱重傳(chuán)感器的核心部件,其熱輸出、機械滯後、零點漂移、蠕變和疲勞壽命等指標,在很大程度上決定了稱重傳感器的技術性能、穩定性和可靠性。因此,高精度稱重傳感器用電阻應變(biàn)計(jì)在電阻值偏差、靈敏係數穩定(dìng)性、熱輸出等指標均應高於《電阻應變計》國家標準(zhǔn)(GB/T 13992-92)中A級水平。一般都應對電阻應變(biàn)計的幾何(hé)形狀和表麵質量,機械與電學性能,電阻值偏差等進行嚴格篩選,這是(shì)保證稱重傳感器質量(liàng)的重要環節。但有的生(shēng)產廠家,片麵追求低成本(běn),以熱輸出分散大(dà)且超差的每片4元左右的雙剪切電阻應變計,代替15元左右的高精度電阻(zǔ)應變計。而對外卻一再聲稱用的是進口應變計和應變膠。他們追求的是稱重傳感器(qì)勉強合格,就是出(chū)現不合格產品,也要設法人為“合格”。由於隱患多故(gù)障率高,他們(men)就誤導(dǎo)用戶,把(bǎ)國際公認的稱重傳感器是半永久性器件,IP67、IP68防(fáng)護密封等級的產品至少可以穩(wěn)定的工作10年,說(shuō)成是受載頻繁比較容易損壞的產品,保修期內或過保修期出現故障,甚至損壞都屬正常的現象,讓用戶接受他們低價格的同時也接受他們產品的低質量(liàng)。
綜上所述,企業法製計量意識和產品質量意識淡薄,市場不規範,無法無序(xù)的價格(gé)競爭是我國稱(chēng)重傳感(gǎn)器總(zǒng)體(tǐ)質(zhì)量水(shuǐ)平下降的主要原因(yīn),國家質檢部門的質量監督和質量管理任務十分艱巨。看來隻有(yǒu)運(yùn)用行政手段提高企業的質(zhì)量意識;運用市場手段健全市場競爭規則;逐漸淘汰質(zhì)量(liàng)意識差,產(chǎn)品質量低的企業(yè);運用文化手段把質(zhì)量(liàng)意識納入企業文化建設之中,促進企業產品質量提高,增強產品在市場上的競爭能力。 5.國外著名企業稱(chēng)重傳感器技術快速發展的原因和經驗
隨著(zhe)現代科學技術的發展,特別是微型計算機技術的普及,各工業領域(yù)普遍(biàn)要求(qiú)用稱重傳感器來檢(jiǎn)測重量信息,其稱重任務已從單純(chún)的稱重(chóng)計量,發展為自(zì)動在線稱重計量和動態稱重計量,極大的促進了稱重傳感器技術的發展。據國際(jì)計量聯合會的會議錄介紹,應變式稱重傳感器占電子衡器用傳感器的90%以上。盡管(guǎn)世界(jiè)各國(guó)的傳感(gǎn)器技術還不能與計算機技術和通訊技術協調發展(zhǎn),尚不能扭轉“大腦發達、感官遲鈍”的被動局麵。但在工(gōng)業發達國家的稱重(chóng)傳感器(qì)技(jì)術(shù)卻得到了比較快(kuài)速的發展,其產品覆蓋(gài)了美洲、歐洲和亞洲大部(bù)分市場。國(guó)外一些稱重傳感器企業其技術與工藝快速發展的主要原因是:
(1)重視稱重傳(chuán)感器基礎技術、共性關鍵技術的研究。與稱重傳感器準確度、穩定性和可靠性有關的彈(dàn)性體金屬(shǔ)材料,電阻應變計、應(yīng)變粘接劑、補償元器件和防護密封材料等的研究與生產一直處於國際領先地位。在大阻值電(diàn)阻應變計(jì)用超(chāo)薄型合金箔材和靈敏度(dù)溫度補償新(xīn)材料的(de)研製上都有突破(pò)性進展。
(2)重視新技術應用和自主知識產權產品的開發。
根據電子(zǐ)稱重技術和電子衡器產品的發展規律和(hé)市場需求,確定技術開發方向和(hé)產品結構(gòu)。不斷納入現代(dài)高新技術,在傳統稱重傳感器技術(shù)的基礎上,推出技術創新產品和開發具有自主知識產權(quán)的產品。例如:小型化彎曲環結構、超薄型板式結構稱重(chóng)傳(chuán)感器;正負(fù)蠕變電橋合成的零蠕變稱重傳感(gǎn)器;集成(chéng)化的稱重板、稱重軌;數字式智能稱重傳感器等。
(3)重視現(xiàn)代製(zhì)造技術、製造工藝的(de)研究與應用。
21世紀稱重(chóng)傳感器的競爭(zhēng)主要是製造技術(shù)和製造工藝的競爭。先進的製(zhì)造技術和製造工藝與稱重傳感器技(jì)術是(shì)相輔相成(chéng)的促進與帶(dài)動關係,是強化(huà)企(qǐ)業競爭力提高經濟(jì)效益(yì)的重要(yào)手段。因此,國外稱重傳感器生產企業普遍重視製造技(jì)術與製造工藝的研(yán)究、移植、嫁接等實際應用。例如把迅速發展(zhǎn)的計算機技術(shù)、信息技術、自動化技術和物流技術與傳統的製造技(jì)術相結合,形成新的(de)柔性(xìng)製造係統,兼容大批量、多品種生產;在生產工藝(yì)中納入網絡技術,實現(xiàn)生產工藝流程網絡化;研究與應用智能補償技術(shù)與裝備,振動時(shí)效新工藝等。
(4)重視稱重傳感器的可靠性(xìng)設計、控製(zhì)與全麵(miàn)質量(liàng)管理。
稱重傳感器的穩定性和可靠性是重(chóng)要(yào)的質量指標,它貫穿於生產工藝的全過程。國外稱重傳感器生產企業特別重視生產過程的質量控製,即設(shè)計符合性控製和工藝可靠性(xìng)控製。不斷提(tí)高(gāo)技術和生產人員的質量意識(shí),嚴格工藝紀(jì)律(lǜ),遵守試驗和測試規定,最大限度排除影響質量的因素,保證工藝兌現率達(dá)到100%。
(5)重視市場競爭,加強市場調(diào)查與分析,快速響應市場。
21世紀的市場競(jìng)爭是以市場響應速度為焦點,以創新產(chǎn)品和自主知(zhī)識產權產(chǎn)品為基礎。稱(chēng)重傳感器產品雖然有(yǒu)自己(jǐ)的特點,但也應遵循這一市場規律。稱重傳感器的競爭同樣是以技術含量和產品質量為基礎的,歸根結底是技術和質量的競爭。國外稱重傳感器生產企業正是作(zuò)到了技術發展快,對(duì)新產品開發投入多(duō),才適應了市(shì)場的發展並在激烈的競(jìng)爭中立於不敗之地。他們技術創新的標準是新產品應具有(yǒu)較高的技術(shù)先導水平,工藝先(xiān)進水平,最好具有較廣泛的市場擴散性和一定的效益(yì)增殖性。 國外稱重傳感器生產企業增強競爭能力的四(sì)點經驗是:
(1)加強基礎設施建設,配置優良的工藝裝備、檢測儀器儀表,完善各項電路補償裝置,努力做到工藝裝備和製造工(gōng)藝最先進。 (2)具有比較長期的戰略眼光,瞄準(zhǔn)世界稱重傳感器技術的發展潮流和(hé)戰略前沿,製訂規劃,指導確立(lì)研發項目和新產品開發,確(què)保產品技(jì)術的先導性和製造工藝的先進性。 (3)對新技術、新工藝、新產品的研究與開發有較大的(de)資金投入。解決了(le)稱(chēng)重傳感器科研開(kāi)發與批量生產較(jiào)深層次的結(jié)合(hé)問題。增強了基礎研究與超前研究能力,保證了新產品和自主知識產權產品的開發和生產。 (4)在科學管理的基礎(chǔ)上加強(qiáng)文化管理,其重(chóng)要特征就是尊重人(rén)、理解人、關心人、培養人,實行以人為本的管理。人是生產力的重要因素,是企業財富的創造者(zhě),重視人才培養,特別是第一線人才的培養。 6.完善製造許可證考核必備條(tiáo)件是提高稱重傳感器總體質量水平的根本途徑
原國家質量技術監督局於2000年7月(yuè)31日發布實施的(de)《衡器(qì)製造計量器具許可證考核(hé)必備條件》,對稱重(chóng)傳感器生產(chǎn)企業的生產規模、生產設施和檢測設備都作了明確的規定。適用於稱重傳感器生產企業的製造許可證考核、有效期滿(mǎn)後的複查以及日常監督檢查,是對《製造計量器具許可證考(kǎo)核規範》有關內容的補充。
考核必備條件是為了貫徹(chè)執行參照R60國際建議製訂的《稱重傳感器》國家標準,確保稱重傳感器生產企業(yè)生產出質量符合要求的產品而製訂的。R60國際建議和國家(jiā)標(biāo)準中規定的稱重(chóng)傳感器誤差EL、溫度對最小靜負荷輸出的影響CM都需要在常(cháng)溫(wēn)--低溫--高溫--常溫三(sān)個溫度(dù)下分(fèn)別進行四次同時加溫、加載試驗測(cè)試,取得四個試驗數據(jù),按計算(suàn)程序進行計(jì)算(suàn)後形成稱重傳(chuán)感器實驗報告(表A1~表A9),判定產品(pǐn)是否符合要求。因此在考核必備條件(jiàn)中(zhōng)提出了必須具備帶高低溫試驗箱的標準測力機的要求。當然在日常批(pī)量生產中,並不是(shì)每一個稱重傳感器都按定型鑒定和樣機試驗的(de)測試方法、計算程序進行檢測,但由於有了上述工藝裝備,你可(kě)以在進(jìn)行靈敏度溫度補償試驗時找出規律,即補償精度控製在什麽範圍稱重傳感器就能通過C3級,可見此工藝裝備的重要性。
根據稱重傳感器的研發(fā)特點和製造工藝對產品質量的(de)重要作用,在生產設施中對應稱重傳感器的支(zhī)持工(gōng)藝和核心工藝,提出了加工中心或數控機床,貼片用的淨化間(jiān)或淨(jìng)化工作台,零點滿度誤差測量(liàng)及補償設備。在檢測設(shè)備中還應必備準確度(dù)優於1μν的數字電壓表,準確度和(hé)穩定度優於0.01%的直流穩壓電源,絕緣電阻測(cè)試儀和恒溫恒(héng)濕箱等(děng)。
“從(cóng)工(gōng)藝看(kàn)水平,從裝備看質量”一語道(dào)破了稱重傳感器製(zhì)造工藝和工藝裝備對產品質量(liàng)的重要(yào)作(zuò)用。近些年來,國家(jiā)監(jiān)督抽查稱(chēng)重傳感器產品合格率低並不是偶然的,它是不少生產廠家(jiā)關(guān)鍵工藝裝備不配套,檢測手段落後,無(wú)條件執行國家標準的必然結果。有關生產廠家和各級質(zhì)量技術監督部門應該充分認(rèn)識到我國稱(chēng)重傳感器總體質量(liàng)的嚴峻性。要想在行業內繼續幹下去,吃稱重傳感器這碗飯(fàn),就必須加大投入,完(wán)善工藝裝備,認真落實許可證考核必備條件,保證生產設施、工藝裝備、檢測儀表處於良好狀態,人員素質滿(mǎn)足崗位要求,這才是保證稱重傳感器質量的根本所在。 7.強化質(zhì)量意識,依法組織生產,提供質量始終如一的產品
在上述五次國(guó)家監督抽查中,產品部分或全部(bù)不合格的企業,還有那些未被抽查但產品質量形勢也很嚴峻的企業,它們都取得了製造計量器具許可證,並多次通過有(yǒu)效期(qī)滿(mǎn)後的複查,為什麽還生產出不合格的(de)產品?或生產出的產品合格率很低呢(ne)?取得製造計量器具許可證隻說明(míng)企業(yè)具備(bèi)了製造稱(chēng)重傳感器的能力,可以生(shēng)產出合格的產(chǎn)品。但在(zài)大批量生產中,保(bǎo)證生產(chǎn)的每一個產(chǎn)品都是符合要求的合格產品,還要在技術上、工藝上和管理上作很多工作。主要是(shì)強化各級領導、技術人員(yuán)和生產人員(yuán)的質(zhì)量意識,實施全麵質量管理,保證工藝兌現率達到100%。
歐洲稱重傳感器專家認為“即使通過型式(shì)評定,如不(bú)精心製造(zào),也不具備充分條件確保為用戶(hù)提(tí)供質量始終如一的產品”。在分析了製造技術和製造工藝的作用,提出必須配置優良的(de)工藝裝備、檢測儀表,並進行精(jīng)心製(zhì)造時指出(chū)“如果(guǒ)研製生產稱重傳感器僅僅(jǐn)局限於勉強合格(gé),那麽批量生產出一貫符合要(yào)求的產品是非常困難的”。歐洲專(zhuān)家的論點,從另一個側麵說明了國家質量監督檢驗檢疫(yì)總局(jú)在(zài)2003年第5號(hào)令(lìng)《強製性產品認證管理規定》(3C認(rèn)證)中,把小於30kg的電子計價秤(實際上包括與其配套的稱重傳(chuán)感器)列入第一批3C認證目錄的理由。3C認證(zhèng)檢(jiǎn)測要求與製造(zào)計量器具許可證檢(jiǎn)測(cè)要求不同,3C認(rèn)證的工廠(chǎng)檢查強調的是產(chǎn)品技術性能指標(biāo)的均一性,即產品質量始終如一(yī)。並不是(shì)每一個企業都能批量生產出質量(liàng)一貫符合要求的電子計(jì)價秤用稱重傳感器,這(zhè)就意味著產品均一性好,質量一貫符合要求既是進(jìn)入市場的“通行證”又是(shì)“驅逐令”。
究竟如(rú)何生產出一貫符合(hé)要求的質量始終如一的產品呢?稱重傳感器的質量主(zhǔ)要取決於原材料、元器件的質量,工藝裝備和工藝(yì)技術水平,領導和員工的質量意識。其核心是強化質量意識樹立計量法製觀念,以法組織生產。提高對定型鑒定和樣機試驗重要意義的(de)認識,在組織批量生產時,一定要采取措施嚴格按照定型鑒定和(hé)樣機試驗時對原材料、元器件(jiàn)的(de)要求和製(zhì)造工藝進行生產、試驗、檢(jiǎn)測。
稱重傳(chuán)感器的性能和質量隨設計、工藝、檢定三個關鍵因素而變化。
設計--彈性體結構和材(cái)料是稱(chēng)重傳感器達到(dào)技術性能指標,質量(liàng)符合國家標準的基礎和關鍵(jiàn)。
工藝--必須有精密而科學的製造工藝(yì),且工藝(yì)的可重複(fù)性(xìng)非常好(hǎo),是稱(chēng)重傳感器均一性好,質量始終如一滿(mǎn)足要求的核(hé)心。
檢(jiǎn)定--完善而先進的檢測設備,科學而嚴格的檢定方法是稱重傳(chuán)感器符合國家標準的保證。
國外著名稱重傳感器生產企業,產(chǎn)品質量控製與管理的經驗是必須嚴格控製好關鍵工藝過程。 (1)基礎最合理(lǐ)。主要是抓住結構設計環節,實現設計(jì)技術擬實(shí)化,即動態(tài)仿真,確定(dìng)優化結構,保證稱重(chóng)傳感器性能波(bō)動最小。選擇綜合性(xìng)能好,屈強比高,工藝性能好的彈性體材(cái)料(liào)。
(2)電阻應變計(jì)具有最佳性能。要求靈敏係數K穩定性好,熱(rè)輸出少,機械滯後和蠕變小,疲勞壽命長,電阻值偏差小,批(pī)次(cì)質量均一性好(hǎo)。由於電阻應變計三次國家監督抽查合格率分別為36%,47.4%和85.7%,主要問題是熱輸出指標超(chāo)差且分散大。這(zhè)主要是敏感柵箔材質量問題,短時間很難解決,因此選用國產電(diàn)阻應變(biàn)計時應進行較(jiào)嚴格的(de)篩選。高精度稱重(chóng)傳感器可選用美國VMM公司和德國HBM公(gōng)司的(de)電阻應變計。 (3)精密的且可以控製的應變粘貼劑。主要是流動性好,膠層薄,具有優(yōu)良的傳遞性能,固化收縮率小,彈性模量高,抗拉、抗剪強度大,電絕緣性能好,耐老化能力強,疲(pí)勞極限高等(děng)。典型的產品是美國VMM公司研製(zhì)的M-Bond610,已為世界多國稱重傳感器生(shēng)產廠家所選用。 (4)可重複的精確的生產過程。要求有完善合理的工藝規程,科(kē)學可(kě)行的設計符合性控製和工藝可靠性控製,嚴格的工藝紀律,高素質的生產和測試人員。 (5)完善而優良的試(shì)驗和檢測設備,特別是靈敏度溫度補償加溫、加載設備。 (6)有效的質(zhì)量保證體係和質量控製程序。要(yào)求有適合稱重傳感(gǎn)器(qì)產品特點的質(zhì)量和可靠性控製與管理方法(fǎ),進行可靠性和可(kě)靠性增(zēng)長(zhǎng)試驗,建立產(chǎn)品質量反饋信(xìn)息統計等。 綜上(shàng)所述,隻有深入學習、深刻理解國家標準,嚴格按稱(chēng)重傳感器試驗程序和方法進行(háng)試驗與測試,特別要精心作好零點和靈敏度溫度補償,提高內控補償精度,控製好低、常、高三個溫度下的線性、滯後等誤差,才能生產(chǎn)出合格產品。由(yóu)於大批量生產時不可能(néng)對每一個產品都象樣件試驗那(nà)樣進行全麵的測試(shì),因此必須找出對關鍵技術(shù)性能(néng)指標(biāo)的控製方法(fǎ)和內控偏差大(dà)小,抽檢量(liàng)及質量判別方法等(děng),隻有這樣才能保證批量生產的每一(yī)個產品都符合要求。 近三年來,OIML的(de)R60《稱重傳感器計(jì)量規程》(2000年版)已為大多數工業發達國家采用,我國隻有少數企業(yè)開始采用。盡快理解和采用2000年版《稱重傳感器計量規程》對我國有一定規模的稱重傳感器(qì)生產企業(yè),跟上國際稱重傳感器技術與工藝發展並與國際市場融合至關重要。 8.結語 準(zhǔn)確度、穩定性和可靠性是稱重(chóng)傳感器的重要質量指標(biāo),是用戶(hù)最關心的三大問題,同時也是我(wǒ)國稱重傳感器與工業(yè)發達(dá)國家同類產品的主要差距。近幾年,國家監督抽查稱重傳感器產品質量的合格率隻有37.5%;電子計價秤產品質量(liàng)的合格率一直徘(pái)徊在50%左右,在不合格產品中大多數是因為稱重傳感器溫度性能不合格。可(kě)以說這是我國稱重傳感器總體技術(shù)與(yǔ)工(gōng)藝水平,總體質量水平的真(zhēn)實反映。國(guó)家監督抽查產品(pǐn)質量合格率低的主要(yào)原因是部分企業計量法製意識(shí)和(hé)質量意識淡薄,不按《計量法》、《產品質量法》和《稱重傳感器》國家標準依法組(zǔ)織生產(chǎn);政府計量行政部門領(lǐng)導管理失(shī)控,監督檢查不嚴;計量技術機構檢測(cè)手段(duàn)和檢測能力差別極大,有的試驗不到位(wèi)缺乏科學性和公正(zhèng)性;改材料(liào)、換元件、減工藝、拚成本,低價競銷搶占市(shì)場的惡性價格競(jìng)爭,極大的降低了產品質量,嚴重的幹擾了市場營銷秩序。 麵對當今國際稱重傳感(gǎn)器(qì)技術與工藝的快速發展,對比我國近幾年國家監督抽(chōu)查結果和總體質量水平,稱(chēng)重傳感器的生產企(qǐ)業(yè)和各級質檢行政部門應該感到(dào)形勢的(de)嚴(yán)峻性和責任重大,現在是該(gāi)清醒的時候(hòu)了(le)。隻有強化(huà)質量(liàng)意識,落實稱重傳感器製造許可證考核必備條件(jiàn),以法組織生產(chǎn),才能生產(chǎn)出(chū)符合要求的(de)產品。隻有質量好,才有競爭力。質量不好,價格再低隻能得勢一(yī)時、但終不能長久占領市場(chǎng)。希望我國(guó)稱重傳感器企業盡快告別瘋狂的價格大戰,實施質量競爭和創新競(jìng)爭(zhēng)戰略,用設計創新(xīn)和工藝創新來提(tí)高我(wǒ)國(guó)稱(chēng)重傳感器的質量和信譽度,培養叫得響、用得好、站得住的名牌產品,為發展我國的稱重傳(chuán)感器技術作出新貢獻。