圈影像测量仪

“这台影像仪第一版的每一行代码、每一张图纸我都参与了！”站在展厅内一个影像测量仪前，天准科技董事长徐一华动情地说，“18年过去了，今天第10000台下线，这个数字，我相信放在中国全行业，应该也是当之无愧的第一名，也可能是全球的第一名。”　　10月21日，天准科技举办“万中有你感恩同行”——天准影像测量仪10000台下线仪式。记者跟随行业专家、公司客户等嘉宾走进上市公司，参观了天准科技的智造精密车间，与企业高管进行了深度交流，探秘天准科技的发展路径。　　天准科技是苹果链视觉检测装备的全球最大供应商，光伏硅片检测也处于全球领先的位置。　　万台下线新起点　　第一眼看到徐一华，记者感觉他是某所大学的教授，或是某研究所的研究员。徐一华在北京理工大学获得博士学位，在加入微软亚洲研究院后，从事人工智能相关的科研工作。　　“2005年，我从微软出来，创立了这家公司。当年我27岁。”徐一华告诉记者，“一开始，公司在北理工校园里，条件比较简陋，在一个两居室民宅里，60平方米大，一间房放了两张上下床，睡4个人；另一间房办公。2008年，终于成功地干不下去了。”　　徐一华笑着说：“干到山穷水尽的时候，房子卖了，亲戚朋友的钱也借光了。当时，我跟员工讲，你们继续在这里上班，我去工作赚钱养你们。”　　“幸运的是，2009年苏州招商引资，给了我们一些支持，我们就毫不犹豫地来到苏州。”　　2019年，天准科技作为首批公司之一登陆科创板。上市以来，营收和净利润的年复合增长率分别达到了33%和13%。正如公司副董事长、董事会秘书及财务总监杨聪所说，上市不是终点，而是新的起点。　　“第一万台设备的下线，是天准科技在机器视觉应用领域取得的重大成就。”中国机器视觉产业联盟理事长潘津在仪式上致辞时表示，“希望天准科技把此次第一万台影像仪的下线作为新的起点，进一步深耕机器视觉产业，并积极拓展新领域，开发新技术，推出新产品，为我国的机器视觉的发展继续贡献天准力量。”　　新理念打开新市场　　今年开始，天准科技把影像仪单独拎出来，重新组建了计量事业部，启动三坐标的研发。　　“高端装备领域，特别是精密计量的相关领域，中国的自主可控必须要进一步前行。”徐一华坚定地说，“实现这个目标，天准应该是最有希望的。”　　公司计量事业部总经理刘雪亮向嘉宾介绍称：“目前为止，天准全球技术支持的服务网点已经达到26家，可以做到2小时快速响应，24小时到达现场，国内很多地方8小时就可到达。”　　快速响应成为天准科技的巨大优势。公司一家温州经销商告诉记者，对比来看，某些国外品牌的维修人员要大半年才能到达现场，而且费用昂贵。　　杨聪表示：“覆盖这么多领域之后，完全依靠机器视觉去拓展的机会不算太多。所以，我们有一个新的发展思路——进一步扩展以生产制造为主，机器视觉为辅的设备，我们管它叫视觉制程装备。”例如，在PCB领域，天准科技的LDI激光直接成像设备，以激光实现图形转印，前端具备辅助的视觉功能。　　“近几年，正是以这样一个思路，充分利用公司在精密光机电领域的技术积累，快速拓展、扩大了公司业务。”杨聪介绍。　　天准科技3.0战略落地之后，计量事业部扩大了研发及运营团队的规模，从此前60多人增至目前的100多人。今年，公司又投入1000多万元，对研发车间进行了改造升级。　　“车间中有800平方米隔振达到VC-D/VC-C级别，可支持超高精度仪器的研发及近百台仪器同时生产，年产能2000台以上。”刘雪亮说，公司正在研发攻克超高精度影像仪，以打破国际品牌的垄断。　　布局引领新未来　　“天准的底层视觉算法完全是自己开发的，不是买别人的商用软件，或者用开源的方式去做。”徐一华说，这就是天准科技不断创新的底气所在。　　据披露，天准科技研发投入占营业收入的比例长年在15%以上，高的年份超过20%。　　高投入研发取得了丰硕的成果。“比如，连续三年推出PCB新产品，2021年推出LDI产品，2022年推出了AOI缺陷检测设备，今年又推出了PCB激光钻孔机，这是整个研发的一个序列的产品。”杨聪说，明年还会推出PCB的第四款产品。另外，在光伏、智能驾驶等业务，技术积累也开始获得了回报。　　截至2022年，天准科技形成了7个事业部齐头并进的布局。消费电子、光伏和汽车制造作为天准科技的基本盘，有望稳健增长。而在PCB领域，公司重点推进LDI设备、激光钻孔设备等高端产品产业化，有望进入放量期。同时，受益于自动驾驶渗透率快速提升，公司的域控制器或快速放量。　　杨聪也表示：“公司有着丰富的产品布局，新布局的产品也逐步开始形成销售，我们对公司未来的增长充满信心。”

工业和信息化部以“工业质量品牌建设年”活动为重点，积极推进工业产品质量和品牌建设，加快工业品牌培育，开展“千家企业学标杆，提升质量促转型”活动，取得了显著成绩。针对电子行业如何加强质量品牌建设、推动行业由大到强等话题，《中国电子报》特约请相关行业协会发表观点。　　电子测量仪器属于高新技术领域，是现代工业产品中新技术应用最多、最快的产品门类之一，最先进的电子测量技术基本上被欧美日等发达国家掌控。五六十年代，我国电子测量仪器总体技术水平与国外先进水平差距不大，但目前的差距在加大，高端产品大部分依赖进口。当前，我国电子测量仪器产品的MTBF(平均无故障时间)一般能够达到3000小时，初步满足军工与民用的质量要求，但产品技术水平和质量仍有待于进一步提高。　　质量差距影响市场占有率　　高端电子测量仪器与国外技术存在一定差距，影响了产品的市场占有率。　　国内少数企业能生产出部分高端电子测量仪器，但由于没有全面掌握关键技术，再加上工艺水平和原材料等方面与国外先进水平存在差距，导致产品在技术水平和质量方面与国外先进水平存在一定差距，影响了产品的市场占有率。　　国内部分企业生产的部分中低端电子测量仪器产品(如带宽1GHz以内，采样率不超过5Gbit/s的数字存储示波器)，有较好的质量和性价比，不仅占据了大部分国内市场，还有相当大的出口量。经过近几年的努力，这些厂家建立了自己的示波器品牌形象，并把示波器品牌形象辐射到其他产品上，对企业的发展起到良好的促进作用。　　加强培训提升质量水平　　协会组织了与质量相关的培训，收到了良好效果。　　我国电子测量仪器企业规模一般不大，年销售额能够上亿元的企业就算是规模比较大的企业。由于电子测量仪器涉及的领域很广，产品种类比较多，因此，不同企业的产品往往有较大差别，涉及的关键技术也不尽相同。　　中国电子仪器行业协会把加强电子测量仪器行业的共性技术培训作为近几年的工作重点之一。近年来，协会与理事长单位中国电子科技集团41所合作，组织了与质量相关的电磁兼容、防静电和可制造性设计技术3个专题6场培训，共计有几十个单位、近千名技术人员参加，收到了良好效果。　　品牌建设工作的主体是企业，协会在该项工作中可以起到辅助作用。由于历史原因，协会至今没有开展评比、评奖相关工作。协会希望能够组织电子测量仪器行业内最具权威性的评比、评奖活动，当然这些工作需要在政府支持、协会自身努力和一段时间积累的基础上进行。　　多措施加快质量品牌建设　　品牌建设是一项系统工程，企业要做长期细致的工作。　　品牌建设是一项系统工程，企业在产品质量、技术水平、服务等多个方面要做长期细致的工作。　　(一)加强宣传培训，优化生存环境。针对企业，需要进行诚信、质量以及其他方面的教育，其中很重要的一点是要让我们的企业有做成百年老店的信念，并且政府要为企业成长为百年老店提供更好的环境，给企业家信心，否则企业家是不会注重企业诚信、产品质量和品牌建设工作的。　　(二)建立权威性的评比、评奖机制。最近几年，国内各种评比、评奖太多、太滥，缺乏权威性，授予的奖项用户不认可、企业不重视，没有真正地对企业品牌建设和宣传工作起到有效的推动作用。在这种情况下，首先，我们需要清理目前过多的评比、评奖，大规模地减少奖项的数量和种类 其次，建立并维护好有权威性的评比，使这些评比奖项被企业和用户认可，并对企业品牌建设工作能够起到重要的促进作用。　　(三)大幅提高对优质产品的支持力度。不同激励机制可以引导企业采取不同的运营策略。为了加强我国企业的质量品牌建设，可以考虑对获得权威评比奖项的产品予以大幅降低税收的优惠政策，相信在类似激励机制的引导下，一定能够改变企业的运作模式，促使他们把多出精品作为一项重要工作来抓，使企业能够生产出更多的优质产品。　　(四)加大对海外市场开拓工作的补贴力度。开拓海外市场，可以降低企业在国内市场竞争的激烈程度，对行业发展有利。因此，促进国内知名企业走出国门，是一项对行业发展有着重要意义的工作，需要大力支持。具体可以考虑加大出口退税力度，同时加大对企业参加海外展览等相关工作的补贴力度。　　质量品牌建设企业案例　　中国电子科技集团公司第41研究所　　该所是国内电子测量仪器产品涉及门类较广的企业，其中以微波毫米波仪器最为突出。41所在提高产品质量方面有一套比较完整的做法。一是优化流程。通过对温度、湿度、防尘、防静电等条件的改造，使生产环境严格符合军用测试仪器的要求。二是质量管理创新。由所长亲自挂帅，主管副所长任执行总指挥，层层建立落实责任制，推出精品工程，提升了产品质量水平。三是质量文化建设工作。41所把产品质量的内涵扩展为广义质量概念，从生产加工延伸到科研、生产、使用和服务的全过程管理，从以检验为主转变为以预防为主，从质量部门单一负责，转变为各职能部门按质量职能分工。四是质量队伍建设。针对重点工程项目，41所建立以质量部长作为项目质量主管的“三师”系统，形成了激励型的质量考核机制。五是完善售后服务机制。41所建立完善的客户体验中心和维修保障体系，开设800免费电话、电子邮箱为客户提供技术支持，并在北京、上海、西安、成都、深圳5大城市设有办事处，技术人员随时对用户进行上门巡访。　　天津市德力电子仪器有限公司　　该公司电子测量仪器产品在国内广电领域占有70%的市场份额。德力从1994年开始，组建了4支现场巡回校准服务队伍，年行程超过12万公里，为客户提供免费校准服务。测量仪器年度校准是保障仪器正常应用的必需工作，德力每年都会对国内重点客户实行上门免费校准服务，并为用户更换电池等耗材，保证仪器正常应用，为用户提供了很大便利。如果按计量每台仪器500元的最低收费标准计算，仅此一项德力每年可为用户直接节省5000万元以上。　　江苏绿扬电子仪器集团有限公司　　该公司的示波器产品在国内占有相当的市场份额。公司很重视品牌的宣传推广工作，在电视、报刊、网络、户外等多种媒体上做产品宣传，并多次参加中国电子展、全国高教仪器设备展、慕尼黑电子展、香港电子展等国内外知名展会，全方位、多角度地宣传绿扬产品，同时建立起良好的品牌形象。　　石家庄数英仪器有限公司　　该公司的时间频率计量测试仪器在国内同类产品中技术水平领先。在质量品牌建设工作中，公司坚持定期组织全国时频专业技术交流会，邀请国内时频领域技术的权威授课，促进行业内技术交流，推广公司新产品，树立公司品牌形象。公司定期走访用户，解决用户在使用中的疑难问题，提供专业技术指导，并为用户提供系统解决方案的一揽子服务。

高山滑雪最高时速达248km/h，滑雪赛道也需要“塑胶跑道”“更快，更高，更强”是奥林匹克的口号，充分反映了奥林匹克运动所倡导的不断进取、永不满足的奋斗精神。奥运会纪录的频频打破，不但有运动员的刻苦训练，教练员的辛勤指导，科技尤其是对于运动场地的科技提升也扮演了重要的角色。就拿大家熟悉的田径运动场而言，最初的跑道是煤渣跑道（相信很多70后、80后的老伙伴们都跑过吧），后来改成了人工合成的塑胶跑道，与煤渣跑道相比，其弹性好，吸震能力好，为运动员的发挥和成绩的提高提供了物质基础。在1968年的墨西哥奥运会上，在首次使用的塑胶跑道赛场上创造了诸多的奥林匹克纪录。2022年中国北京即将举行冬季奥林匹克运动会，中国提出了“科技冬奥”的概念，中国冰雪运动必须走科技创新之路。高山滑雪比赛是冬季奥运会的重要组成部分，被誉为“冬奥会皇冠上的明珠“。高山滑雪的观赏性强，危险性大，比赛时运动员最高时速可达到248km/h。高山滑雪比赛均采用冰状雪赛道。什么是冰状雪？所谓冰状雪，是指滑雪场的雪质形态，其表面有一层薄的硬冰壳，用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。可以说冰状雪赛道就是高山滑雪项目的塑胶跑道，其制作的质量对提高运动员的成绩及滑雪的舒适感，保护运动员的身体，延长运动寿命有着十分重要的作用。看似简单的冰状雪赛道，制作起来却大有讲究。冰状雪的制作过程十分复杂，目前采用的是向雪地内部注水的方案。但是注水的强度和注水的时间把握需要根据不同的赛道地点以及当时注水时的气温进行相应的调节，以保证冰状雪赛道既有一定的强度，又有足够的弹性，使得运动员能够在高速的高山滑雪比赛中舒畅的进行滑降、回转等比赛项目。与田径场塑胶跑道不同的是，每次比赛每一个运动员在进行高山滑雪比赛时，由于技术动作的需要，都或多或少的会对冰状雪的赛道产生一定损伤，为了保证比赛的公平性，前后出发的滑雪运动员的赛道雪质状态需要保证一致，因此冰状雪赛道还需要有一定的厚度以及均匀性。研制新型冰状雪测量仪器，保障赛道质量既然冰状雪赛道有如此多的要求，那么过去是如何判断冰状雪赛道的雪质的呢?主要是采用人工判断的方法，即找一些有经验的裁判员用探针安装在电钻上进行触探工作，通过触探工作反馈的手感判断冰状雪赛道的建造质量。这种带有一定“盲盒”性质的判断工作往往会显得很不透明，也不利于这项运动的推广。助力2022北京冬奥会，依托科技部国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项2020的“不同气候条件下冰状雪赛道制作关键技术”项目，中国科学院南京天文光学技术研究所南极团队和中国气象科学研究院共同合作研发了用于判断冰状雪赛道质量的冰雪粒径测量仪和冰雪硬度测量仪，其目的在于将冰状雪质量的人工主观判断，变成清晰可见的客观物理数据，通过对这些物理数据的科学分析，结合有经验的运动员的滑雪体验，掌握不同地点，不同天气条件下冰状雪赛道的制作方法。主要有如下两种仪器：冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪。积雪颗粒的形状及大小是影响雪的力学性质的主要因素，不同大小雪粒之间在自然状态下空隙不断变小，雪中含有的空气降低，使得雪粒间的化学键合力增强，从而影响雪的硬度。那么如何测量积雪的颗粒呢，科研人员采用漫散射原理：近红外光经过粗糙的表面会被无规律的向各个方向反射，会造成光强度减弱，光减弱的大小跟表面的粗糙相关，而积雪表面的粗糙程度是由粒径决定的。通过测量光减弱的比例间接的测量出冰雪的颗粒大小。冰雪粒径自动测量仪测量注水雪样雪的硬度测试是反映冰雪强度的重要指标之一，冰雪硬度测量仪的原理是通过电机带动滑轨驱动探头打入冰状雪赛道内部，并读取探头受到的反作用力的大小来判断冰雪的硬度条件。该方法的好处是可以做到基本无损的对赛道进行冰雪硬度的测量，不影响赛道的后续使用，并且可以通过读取力和冰状雪深度的曲线了解冰状雪赛道的均匀性。针对高山滑雪的赛场坡度较陡，人工攀爬十分困难，科研人员在仪器的便携性上做了特殊的设计，设计了一款折叠式的硬度测量仪，方便携带，可以从坡顶沿雪道一直测量到坡底，实现了仪器的“就地展开”和“指哪测哪”的功能。冰雪硬度测量仪现场工作照片2020年11月-2021年3月，抓住冬奥会举办前的最后一个冬季的机遇，在冬奥会举办地北京延庆、河北张家口以及黑龙江哈尔滨亚布力冬季体育训练基地对不同气候条件、不同注水强度的冰状雪赛道，使用研制的冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪进行了粒径及冰雪硬度测试，获得了不同深度冰雪粒径的变化图以及不同深度的冰雪硬度的曲线图。冰状雪赛道压强-深度关系图该项目的首席科学家，中科院西北研究院冰冻圈科学国家重点实验室副主任王飞腾研究员认为“雪粒径及硬度计等新型冰雪仪器的研究，将过去以人工经验为主的冰状雪赛道状态判断变为了客观、清晰的科学指标，为冰状雪赛道制作标准的透明化提供了参考依据”。项目攻关团队的带头人，国际冰冻圈科学协会副主席，中国气象科学研究院丁明虎研究员认为“雪粒径和硬度计的设计充分考虑了不同于自然雪的人工造雪的特殊情况，仪器在项目工作中表现优异，性能稳定，可靠性高。”未来将在南极天文台发挥作用冰雪强度、硬度的测量不仅可以应用于滑雪相关的体育运动中，在未来的极地工程建设上也能发挥作用。遥远的南极虽然不是适合人类居住的地方，但是却有着良好的天文观测条件。根据2020年在 Nature 上发表的一篇文章，证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件优于已知的其他任何地面台址。这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源，为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学的基础。但是如何在南极地区安装大型望远镜又有很多实际的困难，其中之一就是普通的大型望远镜的基墩都是直接安装在地球的基岩上，这样基墩比较扎实稳固，能保证望远镜在观测时不会因为地基不稳产生晃动，但是冰穹A地区的冰大约有4000m那么厚，相当于1500层楼房那么高，如果再想将望远镜基墩打入基岩显然难以做到。那么大型望远镜如何能够平稳的伫立在南极浮动的冰盖上呢？这就需要科学家们对冰穹A地区的冰雪进行特殊的加固处理，使其能够满足基墩的设计要求。在加固处理完后，我们的雪粒径和硬度测量仪就可以对加固后的冰雪强度进行测量，通过科学的数据检验其是否能够满足南极大型望远镜的需求。