试验机行业发展概述

　试验机是测试、评定和研究材料、零部件、整机（整车）和各类工程项目的物理性能、机械（力学）性能、工艺性能、安全性能、舒适性能的试验仪器和设备，是科学仪器众多种类中很重要的一类测试仪器。

　　试验机对材料及其制成品、零部件、整机（整车）、工程项目的性能检测和试验、质量控制和质量保证起着不可替代的作用；对各类工程科学理论研究和工程项目的实施起着极其重要的保障作用；多数试验机产品还属于计量器具，对保证和维持我国长度、力值、硬度量值的准确和溯源具有举足轻重的作用。

　　长期以来，试验机作为很重要的一类科学仪器，被广泛地应用于冶金、建筑、航天、航空、机械、交通、国防军工、水利、电力、石油、化工、轻工、纺织等行业的国家重点实验室、工业实验室、计量室、质检机构和制造业的生产线及各类工程现场。科研院所、大专院校、质检计量机构、各类企业构成了试验机的用户群。

　　按照GB/T4754—2002《国民经济行业分类》的规定，试验机制造业属于仪器仪表行业的一个小类。试验机主要包括以下产品：金属材料试验机、非金属材料试验机、力与变形检测仪器、动平衡机、振动台、冲击台与碰撞台、无损检测仪器、摩擦、磨损、润滑与工艺试验机、包装件试验机、大型结构试验机、汽车试验设备、各种环境模拟试验装置及其功能附件等。

　　试验机产品特点是多品种、小批量，用户个性化要求多。这是集机、光、电、液和计算机技术于一体的高技术产品，涉及到的学科范围非常广泛。

　　2　试验机行业发展简要回顾

　　我国试验机制造业自建国以来，从无到有，不断发展壮大，已经走过了六十年的历程。

　　（1）解放前的旧中国，几乎没有企业生产制造试验机产品，更谈不上形成一个产业。

　　（2）新中国建立后受到了以美国为的西方国家经济技术的封锁。为摆脱西方国家的封锁，加快我国经济技术和国防工业发展的步伐，1949年10月20日，我国*个试验机专业生产厂家——长春仪器厂（长春材料试验机厂）诞生，标志着中国试验机制造业的开始。

　　1959年3月，经国家有关部门批准，*机械工业部材料试验机研究所在长春成立，标志着我国开始独立自主地开展试验机制造技术与产品的研发。到1979年建国30周年，长春、天水、济南、上海、莱州、汕头、丹东、苏州等地成为试验机的重点生产区域，主要生产企业约30家左右，初步形成了一个试验机制造行业。产品以仿制国外产品为主，主要有机械式、液压式的试验机及其附具、硬度计、摩擦磨损试验机、振动台、动平衡机、超声探伤仪、X射线探伤仪等。多数属低端产品，技术含量不高，生产规模也不大，估计在5000万元～1亿元之间（无准确的统计数据）。国内试验机行业的兴起和发展减轻了西方国家对我国经济技术封锁所产生的影响，对我国国民经济建设和国防事业的发展起到了积极的促进作用。

　　在此期间，作为我国试验机行业*一家*科研事业单位，长春试验机研究所对推动试验机行业的技术进步做出了重大贡献。在二十世纪六十年代，长春试验机研究所曾将科研成果（如硬度计等）无偿转让给生产企业，极大地促进了试验机制造业的发展。1976年，长春试验机研究所在全国仪器仪表与自动化装备展览会上展出的电子试验机、电液伺服疲劳试验机、1300℃高温真空冲击试验机、1600℃高温真空蠕变试验机、声发射检测仪等产品代表了我国试验机行业当时的技术发展水平。长春材料试验机研究所以其试验机行业归口研究所的身份，开展了试验机行业产品的标准化工作、行业发展规划的编制工作，建立了试验机行业技术情报网，设立了材料试验机测试中心站、编辑出版了我国试验机行业专业技术刊物——《材料试验机》（现名《工程与试验》），对我国试验机行业的技术发展起到重大的推动作用。

　　（3）改革开放后的30年（1979～2009），尤其是后20年（1989～2009），试验机行业同其他行业一样，发生了重大变化，取得了重大发展。重大发展是由于对外开放、计划经济向市场经济转变的重大变化而引起的。重大发展主要表现为：

　　①人力作为可由市场配置的资源能够自由流动，使得科技、管理人才可以走出高等院校、研究院所、国有企业进入市场创办试验机民营生产企业。据不*统计，1989年，全国生产试验机的厂家接近50家。到2009年，规模化以上企业接近80家，而规模化以下企业，保守估计已达到200家以上。我国试验机生产企业的数量堪称世界*。

　　②试验机生产企业的资本结构发生了根本性的变化。到目前为止，全国除个别试验机生产企业还处于国家

　　控股外，都进行了资本结构上的改制，成为民营或股份制企业。截止到2008年底，深圳新三思（已被美国MechanicalTesting&Simulation并购）、济南试金、苏州苏试、苏州东菱科技、上海华龙、丹东奥龙等民营公司年销售收入已接近或超过1亿RMB，成为试验机行业较大规模的企业。体制上的改变促使企业的运行机制更加适应市场经济发展的需要，促进生产规模的迅速扩大。统计资料显示，我国试验机行业的工业总产值从1989年的3亿元RMB左右上升到2008年的40亿元RMB（76家规模化以上企业的数据）。76家规模以上企业2008年的销售额也接近40亿元RMB。如果加上其他小企业的数据，到2009年底，试验机行业工业总产值和销售收入约在50亿RMB左右。

　　③市场的对外开放使得国外试验机制造企业大举进入国内市场。美国、日本、德国等发达国家试验机制造企业几乎全部登陆中国试验机市场。国内试验机生产厂家在面对国内同行的激烈竞争中同时参与了同国外同行的竞争。市场残酷的竞争使得国内试验机产品的技术水平有了很大的提高，产品的质量也有了显著的提升，取得了可喜的业绩。

　　静态力学性能测试仪器的典型产品——电子试验机、液压试验机的测量、控制技术实现了重大突破。力值、位移的测量技术全部由机械式改为电子式；基于微处理器技术（含基于DSP技术）的国产控制器全面装备了电子试验机和液压试验机。在计算机被广泛用于试验机的同时，应用程序（试验软件）也得到了快速发展，并在不断改版升级和完善。大部分国产电子试验机和微机控制液压试验机的性能指标已和同类产品的性能指标接近，其中部分国内产品的性价比已优于国外产品。正因为如此，近几年来，国外同类产品的进口量在大幅度下降，且其价格也随之大幅下降。基于DSP技术的电液伺服动静试验机控制器的研制成功，基于全数字化技术的高频疲劳试验机等产品的投入市场标志着国产动态力学性能测试仪器的关键技术有了较大的提高。多通道协调加载动静态力学性能测试系统和多自由度实际工况模拟试验系统的开发有较快进展，有些产品已开始投入国内市场并被用户选用。硬度计的制造技术在采用CCD技术、微处理器技术、屏显技术进行参数测量、数据处理、测量过程控制、结果显示等方面都有较明显的进展。

　　常规硬度计成为试验机行业出口量较大的一种产品。里氏硬度计不但统领了国内市场，而且在市场也占有相当大的份额。有些试验机制造商推出了很多非金属材料力学性能测试仪器，如：溶体流动速率仪、塑料管材冲击试验机、乳胶高速机械稳定性测定仪、全缺口蠕变试验机等，其中有的产品已出口到欧美等国。大吨位（如20吨、35吨）电动振动台的研制成功标志着我国环境模拟试验仪器制造技术有了较快的发展。动平衡机国产电控箱的性能指标和稳定性有了较大的提高；大吨位、高速动平衡机的研发也有一定的进展，有些新的产品推出；国产全自动去重动平衡机已开始小批量投放国内市场。零部件性能、整机整车性能检测装置的研发、生产、销售发展很快，如：汽车离合器、减震器、弹簧、传动轴、曲轴、方向盘、安全带等零部件性能检测装置、整车碰撞台等整车性能试验装置、铁路客车的转向架性能检测装置等等。其中部分检测装置是在线检测设备，已成为生产过程中质量检测和质量保证的一个*的环节。在无损检测仪器制造领域，用于工业探伤的X射线实时成像检测系统、全数字化的超声波探伤仪、智能多功能涡流检测仪等产品发展很快，技术水平有了较大的提高。尤其是在辐射成像技术领域，我国自主研发的大型货物/车辆检查系统、行李检查系统、液体安全检查系统等产品以其的性价比居世界水平。

　　满足用户个性化要求的各类试验装置、仪器、系统发展很快，如：生物力学性能试验装置、大型结构试验机、恒温恒湿、盐雾环境试验机、岩土力学模型试验机等。这说明，试验机的应用、服务领域正在向外延伸。老产品更新换代的速度也在加快，如：电子蠕变试验机正以较快的速度取代杠杆式蠕变试验机。

　　在充分估价试验机行业技术发展的同时，应该看到：我国试验机产品同国外同类产品相比较，绝大多数产品处于中低档水平。各类工程科学理论研究和工程性能试验所需技术含量高的试验仪器，供应的主渠道还是依赖于进口，如全自动电子试验机、多通道动静态力学性能测试系统、多自由度实际工况模拟试验系统（如汽车道路模拟试验系统）、汽车发动机冷热态多参数采集测试系统、可用于金属材料硬度和微纳米性能测试的仪器化压痕试验机等。有关统计数据表明：多年来，试验仪器的年进口总额接近国内试验机生产企业的年销售总额。近几年，有些试验机产品的进口量还在以两位数的高速率持续增长，试验仪器是进口产品的主流。这说明：国内试验机生产企业的自主创新能力低，与国外发达国家的试验机制造企业的创新能力相比较有着较大的差距。同时还应该看到：尽管部分国产力学性能试验仪器的技术指标达到了国外同类产品的水平，但产品的可靠性与国外同类产品比较，具有较明显的差距，仍需花大气力进一步提高。部分或者说大部分国产力学性能试验仪器的工艺水平还需进一步改进和提升。力学性能试验仪器的应用软件在结构、功能等方面与国外同类产品的应用软件相比较，差距很大。对此问题，业内认识不是很充分，重视不够。试验机的夹具、附件品种少，限制了试验机整机功能的发挥和扩展。

　　（4）在此期间，试验机行业工作取得了明显的进步。1980年，中国仪器仪表学会试验机分会宣告成立。试验机分会曾多次成功举办了试验机制造技术的学术交流活动，组织了对美、英、日、德等国同行的技术座谈和技术交流。试验机分会和长春试验机研究所合办出版的科技期刊——《工程与试验》（原名曾为：《材料试验机》、《试验技术与试验机》）成为试验机制造业和试验机用户进行学术交流的平台，有力地推动了试验机行业的技术进步。1986年，经原国家标准局批准，国家试验机产品监督检验测试中心在长春试验机研究所建立。20多年来，国家试验机产品监督检中心做了大量质检、测试、监督工作，对试验机产品质量的提升起到了重要的作用。1988年，经原国家标准局批准，全国试验机标准化技术委员会（SAC/TC122）成立。到2008年止，由全国试验机标准化技术委员会（SAC/TC122）组织制修订的国家标准41项、机械行业标准78项，共计119项。这些标准的实施对我国试验机行业的健康发展起到了非常关键性的作用。

　　1989年，中国仪器仪表行业协会试验仪器分会成立。20年来，试验仪器分会开展了丰富多彩的行业活动，努力发挥试验机生产企业与政府之间的桥梁作用，对试验机行业的健康有序发展做出了一定的贡献。

　　（5）此期间，试验机行业科技创新体系发生了重大变化。1999年7月1日，按国家科技体制改革的相关规定，试验机行业*的一个*科研机构——长春试验机研究所作为国务院十部委所属242家科研机构之一转制为国有企业。自此，试验机行业的技术与产品创新*由企业承担，企业成为产业科技创新的主体。这一事件标志着试验机行业的科技创新体制发生了重大变化。

　　3　试验机行业发展展望

　　展望未来，在市场经济发展的进程中，我国试验机行业必将会有更大的作为。

　　（1）对试验机制造企业而言，未来10年～20年的发展关键取决于企业的自主创新能力的提升。试验机制造企业自身R&D的战略目标、科技人员和科研经费的投入、科研手段的配备与提升必须落实。没有自主创新的*技术就没有产品市场的话语权。在研究R&D战略目标时，应注意解决好当前制约行业技术发展的几个问题：

　　①变形测量技术是试验机行业技术发展的基础技术之一。国外一些同行在变形测量技术的研发上已经取得了新的明显的进展。试验机行业应尽快在非接触式变形测量技术和全自动变形测量技术上有所突破，这对促进试验机行业的技术发展是非常有意义的；

　　②进一步提高动静态力学性能试验机控制器的技术性能，使其数据采集、处理系统、闭环控制系统的性能*达到或超过国外同类产品的性能，同时提高产品的工艺水平，保证整机的可靠性达到国外同类产品的水平；

　　③充分重视并投入大量的人力、资金，大力加强试验机应用软件的开发、升级、创新，使国产应用软件的结构更加合理，功能更加强大，操作更加方便，改版升级更加快捷，加快缩短同国外试验机应用软件的差距；

　　④重视并加大试验机夹具、附件的开发力度，增加品种，扩大、延伸试验机的功能；

　　⑤加快多通道力学性能动静态试验系统和多自由度实际工况模拟试验系统的开发创新步伐，加大开发创新的力度，增加国产试验仪器品种，提高国产试验仪器的*。在此进程中，要注重解决好研发试验仪器所需解决的一些关键基础技术和基础部件的制造技术问题，如密封技术、降噪技术、频响的作动器制造技术等等；攻克多自由度（多通道）协调加载控制技术；攻克实际工况信息的采集、处理、再现、模拟（仿真）技术；开发所需结构合理、功能强大的控制软件和开放性好的应用软件等等；

　　⑥参照并跟踪相关标准，开发用于金属硬度和材料参数测量的仪器化压痕试验机、数字化冲击试验机等新产品。参照并跟踪相关标准开发新型试验机可能会使试验机制造商获得新的经济增长点；

　　⑦开发全自动试验机等科研和经济建设急需的新产品，zui大限度地满足各类用户的不同需求。应该指出：关注某一行业原材料、产品、工程的性能测试、试验的需求开发试验机对制造商来说是非常重要的。这类试验机在一定时期内可能会形成一定的批量。如：用于公路施工的土工沥青试验机、用于建材行业的门窗力学性能试验机等。注重加大对近几年进口量较大产品研发的力度，加快其产业化步伐，有效地降低此类产品的进口量。如：某些试验台、动平衡机等；

　　⑧加强对制造业零部件、整机整车性能在线检测、试验装置、设备、仪器、系统开发的力度；加强对各类工程科学理论研究和工程项目性能试验所需的试验装置、设备、系统的开发创新力度，扩大行业的技术服务领域。这将是试验机行业充满生命力的广阔的用武之地；

　　⑨加强对系统集成创新的认识，采用系统集成创新的方式加快大型、、精密测试、试验仪器的研发速度。实践证明，采用上已成熟的基础技术、基础部件进行系统集成创新是加快我国精密试验仪器开发、加快试验机行业技术进步的有效途径；⑩注重采用电气伺服马达（或线性伺服马达）作为动力源的各类新型试验机的研发。尽管这种技术正在发展之中，会有其一定的局限性，但可望能获得省能源、省空间、降低成本、降低噪声、清洁环境、维护简便的效果。

　　（2）试验机产品市场的空间还是很大的。多年来，国内市场始终有近50%的份额被进口产品所占有，国外的市场容量也是很可观的，尤其是发展中国家的市场是很广阔的。这对于有自主创新能力、市场开拓能力、科学管理能力的制造企业而言，是会大有作为的。

　　（3）随着市场经济的发展，在有序的竞争中，试验机制造企业的组织结构会产生一些积极的变化。名品会造就一批名企，假冒伪劣产品会使其制造者被淘汰出局，一个适度规模、发展有序的试验机行业会在竞争中形成。可以预测，经过10年～20年的努力，我国试验机行业在技术与产品的发展上可以基本满足国内市场的需求，并会有批量产品出口，基本赶上或在某些领域超过发达国家的技术水平。