标准化在机电工程科技研究中应用

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摘要：机电行业高质量发展是推动我国质量强国政策落地实施的着力点之一。以机电工程领域为研究对象，探究了标准化在便利机电产品贸易往来、支撑机电产业发展、促进机电行业科技进步、规范机电企业管理等方面的作用。并以广东省机电工程领域标准化应用实例为抓手，分析了新时代赋予的标准化在研发中的技术支撑与成果转化的应用原理，指出了机电行业“标准研制、技术创新和产业发展一体化结合”的高质量发展策略，提出了加强标准与技术研发联动、提升标准国际化程度、完善标准化人才培养的具体实施措施，为机电行业企业高质量发展提供新思路。

关键词：标准化；机电工程；技术支撑；成果转化

0引言

近年来，我国机电产业逐渐发展成为国民经济支柱产业，而机电工程作为机电行业发展的重要助推器之一，在推动国家经济技术的发展中有着不可或缺的作用。标准以科学、技术和经验的综合成果为基础，并公开获得和保持与最新技术水平同步，是实现市场治理目标、推进经济高质量发展的第一生产力的重要组成部分。国务院《深化标准化改革方案》《国家标准化体系建设发展规划》中明确提出“标准是国家治理体系和治理能力现代化的基础性制度”；中共中央、国务院印发的《关于开展质量提升行动的指导意见》中指出“坚持提升质量标准先行”，突出了标准化的质量基础作用。随着我国“科技强国、质量强国”政策的实施，标准化在引领行业高质量发展中的作用被广泛探讨。上海市机关事务管理局[1]以政务服务为对象探讨了标准化引领高质量服务的作用机制；朱志远等[2]探讨了标准化在区域品牌发展中的重要作用；常汞[3]总结了标准化在引领“品质成都”建设中的作用；陈银龙等[4]分析了标准化在支撑高新技术企业技术创新中的作用。本文以机电工程领域为研究对象，探究标准化在便利贸易往来、支撑行业发展、促进科技进步、规范企业管理等方面的作用机制，分析标准化在广东省机电工程领域科技研发中应用原理，总结归纳经验和问题，对标准化引领机电行业高质量发展提出展望。

1机电工程发展现状

机电工程是集机械、电子、控制、计算机、信息、光学等多学科交叉的一项系统性工程[5]，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步，在现代工程领域中，起着至关重要的基石作用。随着科技的进步与发展，尤其是计算机技术、通信技术的快速发展，以及近几年人工智能、区块链等新技术的不断涌现，为我国机电工程的发展提供了更广阔的发展空间，很多行业都需要依附机电工程技术帮助其实现工作目的、提高工作效率、保证工作安全。机电工程技术也以其固有的技术特点及优势，广泛应用于汽车[6]、建筑[7-8]、医疗、煤矿[9-12]、军工等国民生活基础领域，且随着近几年我国城市化进程[13-14]的推进、新基建[15-16]浪潮的兴起，机电工程在支撑建筑施工、5G建设、轨道交通等方面将大有作为。20世纪80年代，在国家发展规划中，首次将机电工程作为我国战略性实施策略提出来。为此，我国专门成立了机电工程研究小组，统筹规划机电工程的系统化发展。科研院所、高校、企业等也纷纷开展相关的研究，并取得了一定的成绩，为我国机电工程后续的发展打下了坚实的基础。20世纪90年代以来，随着互联网技术的快速发展，我国机电工程进入了高速发展时期。近几年，机电工程在充分吸纳新技术、不断更新扩充中，蓬勃发展。现阶段我国机电工程的发展有以下特点。（1）智能化发展[17]：随着计算机技术、信息技术等的飞速发展，以及人们对美好生活需求程度的不断推升，智能化已成为整个时代的发展趋势，尤其是人工智能、神经网络、光纤、区块链等新技术的出现，为机电工程进行智慧赋能，也促进了机电工程科学体系的进一步完善。（2）一体化发展[18-20]：随着多学科、多技术地深入融合，微机电一体化、光机电一体化等综合性高新技术蓬勃发展，为诸多高新技术产业和高新技术装备提供技术支撑。（3）微型化发展[21]：随着时代的进步，人们越来越推崇极简主义、轻便生活，微型产品越来越受到消费者的青睐，为迎合市场需求，机电产品微型化发展成为发展趋势。随着科学技术的创新以及人们需求的不断丰富，我国机电工程将朝着更高端、更智能、更融合的方向发展，涉及的领域范围也将越来越广，如何在繁杂庞大的系统中有序、规范、高效地运作是该领域持续稳定快速发展面临的一个难题。

2标准化支撑机电工程的现状

标准化作为典型的“化繁为简”的科学工具之一，在如今“质量为先”的发展环境下，越来越受到全球范围内的高度重视。标准化是在科学、技术、经济及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布、贯彻标准而取得最佳秩序和社会效益的全过程。随着全球化趋势的不断加强，标准化在保障产品质量安全、促进产业转型升级和经济提质增效、服务贸易等方面起着越来越重要的作用[22]。而标准化与具体行业产业的结合，将持续引领行业的有序、健康、高质量发展。早在20世纪90年代，国家就意识到“标准化”工具在辅助机电工程发展中的重要性。1991年10月，原机械电子工业部在发布的《机械工业标准化管理办法》中明确指出“标准化是组织现代化生产的重要技术基础，是加强技术管理、发展社会主义商品经济和国际贸易、促进技术进步、改进产品质量、提高经济效益的重要手段。”并强调“企业要加强对标准化工作的领导和管理”。而后，在机电工程发展的实践中，人们也逐渐意识到标准化在便利经贸往来、支撑产业发展、促进科技进步[23]、规范企业管理等方面发挥着重要作用。

2.1标准化在便利机电产品贸易往来中的应用

标准是一个国家规范其市场经济行为的重要文件，也是国民经济和社会发展的重要技术支撑[24]。产品进入市场销售，首先要符合相应的标准，同时标准也是贸易仲裁的依据。随着经济全球化和贸易自由化，传统贸易壁垒在不断弱化，技术性贸易措施成为现今最主要的壁垒形式[25]。而技术性贸易壁垒主要靠各种标准来实现。标准化战略也成为了破解技术性贸易壁垒最有效的手段。《中华人民共和国标准化法》（2017版）第二十六条规定：“出口产品、服务的技术要求，按照合同的约定执行”。合同的要求一般涉及我国标准、进口国标准、第三国标准或国际标准等。而《中华人民共和国进出口商品检验法实施条例》中也对我国进口的商品有严格的执行标准规定；相关的国家和地方的管理办法中也明确：“凡进口列入《进口机电产品标准化管理目录》的机电产品，必须符合我国强制执行的标准”。我国机电企业充分认识到标准在贸易中的关键作用，紧跟我国标准、国际标准及出口国的相应标准，生产符合相应标准的产品，顺利进行贸易。近几年，我国机电产品已成为了出口主力军。以广东省为例，2018年广东省全年货物贸易出口额达6942.32亿美元，占全国货物贸易出口总额的26%以上。2018年广东省机电产品出口额占全省货物贸易出口额的60%以上[25]。江涛和韩雯[26]通过数据分析也得出了外国技术标准对于我国机电产品的出口有显著的贸易促进效应。同时，标准化合作机制在推动金砖国家之间贸易合作[27]、推动“一带一路”建设过程中也有积极的促进作用[28]。标准化在便利贸易往来中的作用可见一斑。

2.2标准化在支撑机电产业发展中的应用

机电产业的发展主要体现在终端产品上。而标准化贯穿于产品的设计研发、生产制造、质量品控等生命周期内的各个环节。机电产品的涉及面很广，从汽车、船舶到家用电器等，都属于机电产品的范畴[25]，为国民生产生活提供基础保障。以汽车产品为例，董会平[29]总结分析了标准化在商用汽车设计中的作用，包括在产品设计前期，搜集相关标准，进行国内外同类产品的标准化水平对比，针对新产品提出更高的标准化要求，用于指导设计；最大限度地使用标准化、通用化的零部件，增强产品零部件的互通性、适配性；按标准要求出具图纸等，便于各方可以清楚地了解产品的设计要求，准确进行产品生产制造；对试制样品按相关标准要求进行型式、性能等试验，为后期进入市场销售提供质量检验依据。辛明哲等[30]通过研究表明工程机械再制造产业的发展也离不开标准化，标准化的应用可促进旧件回收体系、产业标准体系、环保安全体系及流通服务体系的建立和完善。由此可见，标准化在保障机电产品质量、提高生产效率、推动行业发展、完善体系建设中具有至关重要的作用[31]。

2.3标准化在促进机电行业科技进步中的应用

从1949年新中国成立以来，我国标准化事业可分为“起步探索”“开放发展”和“全面提升”3个阶段。一路以来，标准化的发展也支撑着我国科技、经济和综合国力的提升。以机电产品中的最终消费类产品——家电产品为例，标准化在促进我国家电行业科技进步中的作用不可或缺。20世纪50年代，家用电器进入我国。其后20余年，我国家用电器产业技术装备和产品质量均处于世界落后水平，家用电器品种少、产值低，缺乏产品开发和设计的实力。随着改革开放政策的落地实施，家用电器科研单位、生产厂家在引进国外先进技术和关键设备的同时，也逐渐意识到标准在行业发展中的引领作用。1984年，全国采用国际标准工作会议首次召开，采用国际标准和国外先进标准，成为了我国重要的技术经济政策。自此，我国家用电器行业开始大量采用国际标准，以标准指导产业技术提升。我国家用电器安全标准（GB4706系列标准）一直采用IEC标准，无论是产品安全要求应达到的限值水平，还是测试方法，均同国际标准水平基本保持一致。经过近40年的发展，目前，我国家用电器产品占全球总产量的70%以上，我国已成为了名副其实的家用电器制造大国和强国，在产品质量、技术水平等方面都取得了极大提高。目前，我国家用电器行业被《中国工程院·制造强国战略研究》确认为八大竞争优势产业之一，是新一轮面向2035战略规划的十四大重点领域之一[32]。习近平总书记指出：“标准决定质量，有什么样的标准就有什么样的质量，只有高标准才有高质量。”掌握了先进标准，就掌握了产品的核心竞争力，就掌握了市场的主动权。目前，我国家用电器领域也正经历着国际标准由单一采用向采用与制定并重的历史型转变。我国自主研制的空气净化器、电饭锅、换气扇等家用电器品类的IEC标准陆续发布实施，我国家用电器技术的发展获得了世界的认可。在家用电器行业我国经历了“无标准可依”的技术产品落后阶段、“采用先进标准”的技术产品提升阶段，到现在正朝着“制定国际标准”的技术产品引领阶段奋进。可见，标准化在促进行业进步中起着至关重要的引领作用。

2.4标准化在规范机电企业管理中的应用

规范管理是行业、企业持续健康发展的有力保障，而标准化作为“规范管理”的工具之一，其在管理中的作用不可小觑。从20世纪80年代质量管理体系（ISO9000系列标准，我国GB/T19000系列等同采用）、环境管理体系（ISO14000系列标准，我国GB/T24000系列等同采用）的引进与实施，到现阶段行业标准体系、企业标准体系的建立与发展，标准化管理贯穿其中。标准化作为现代科学管理的重要手段，既是人类生产和科学技术发展的产物，又是推动生产和科学技术的重要保证。吴鑫[33]简述了机电管理标准化在建设与事故预防中的作用，并指出可通过零部件标准化管理、润滑油更换工作标准化管理、精密设备调校标准化管理、半自动化设备标准化管理、机电设备维护保养标准化管理等方面提升机电设备的标准化管理水平，同时可有效预防事故的发生。巴广东[34]也强调了标准化管理在石油机电设备管理和维护中的作用。企业标准化管理主要是以标准为抓手，包括产品实现和基础保障两个层面的标准，其有效地实施开展可规范企业生产活动，提高生产效率和企业整体效益；保障生产安全，降低事故发生率；帮助企业适应市场经济；推动企业创新；提升品牌价值；提高企业科学管理水平和工作人员素质等，也是企业现代化的重要标志[35]。标准化管理以其管理优势被越来越多的机电企业采用，推动企业持续高质量发展。

3广东省机电工程领域标准化工作的应用

广东作为改革开放的先行地区，30余年来，广东省的GDP始终排在全国首位。在2020年新冠疫情的冲击下，广东省仍实现了逆势生长，GDP首次突破了11万亿的大关。这与广东省重视科技创新，推行高质量发展有密不可分的联系。2020年，广东区域创新能力再居全国首位，实现连续4年领跑，也印证了广东科技创新水平地不断提升。而机电工程作为广东省的支柱产业领域，其与标准化的结合，也一直走在全国前列。为适应我国标准化体系改革，发挥市场在标准化资源配置中的作用，推动广东机械工程行业自主创新及学科发展，满足行业发展需要，2019年，广东省机械工程学会标准化工作委员会成立，并设置较完备的行业标准体系，如图1所示，以实际行动践行行业发展与标准化的深度融合。近几年，我国科技革命和产业变革步伐加快，标准的研发和科技创新联系越来越紧密，越来越趋向同步，标准研制逐步嵌入科技活动的各个环节，为科技成果快速形成产业、进入市场提供重要的支撑和保障。《“十三五”技术标准科技创新规划》的出台、黄何等[36]分析的技术标准战略的实施与产业发展的关系（图2）等，更是明确了标准化与科技创新相辅相成的依赖与促进关系。广东省作为全国科技创新的标兵省，标准化在其机电工程领域发展中的作用，除渗透到企业研发、生产、管理、贸易等各个环节外，更加注重标准化在科技创新中的技术支撑与成果转化的应用。

3.1标准化在支撑广东省机电工程领域科技研究中的应用

标准化在广东省机电工程领域中的技术支撑作用主要体现在：企业参照国际、国外、国内标准，以标准中的先进指标为技术攻克目标，实现技术的改进和创新工作[1]。2020年7月空调能效新国标（GB21455）正式实施，此次实施的新国标对空调厂商提出了许多更高的要求，从制冷剂、膨胀阀到空调核心部件压缩机，甚至对空调的待机功率都做出了详尽规定。美的公司以该标准要求为技术研发指标，经过潜心研制，成功形成了“新型高效变频压缩机关键技术研究及产业化”“转子压缩机压差启动技术研究及应用”“家用电器用新一代变频电机系统关键技术研究及产业化”等3项科技成果，攻克并掌握制冷等多个领域的关键核心技术，实现了产品的提质增效、节能减排。经过技术完善的转子压缩机成功打入了北美市场，用更多创新型、节能环保型、高效型技术和产品，助力实现“碳中和”。中国电器科学研究院股份有限公司参照欧盟标准EN14511、EN14825的要求，研发了根据试验负载非稳态变动特性热量动态投入/移除控制技术，满足非稳态工况控制要求；开发了固定功率动态控制技术、乙二醇溶液比热特性在线实时测量修正技术、制冷剂流量系统精准控制技术，并开发了季节能效测试软件，在国内率先研制成功符合欧盟测试标准的、具备季节能效测试功能的低温平衡环境型房间量热计，为企业产品出口欧盟国家提供了有力的技术支撑。项目产品经中国计量科学研究院检测，性能指标全面达到并部分超过欧盟标准要求。该项目经广东省机械工程学会组织鉴定认为“该成果综合技术达到国际先进水平”。项目产品经用户使用，反映良好，取得了显著的经济效益和社会效益。东方电气（广州）重型机器有限公司参照国际国外先进标准，成功开发了具有自主知识产权的汽水分离再热器（MSR），完成了再热器和分离器的设计及设计验证工作，其中分离器的出口干度在入口湿度为14%的情况下超过99.7%，高于国外同类产品99.5%要求指标，换热性能提升7%。自主研发了关键制造技术，并完成设备研制及产业化。该项目经广东省机械工程学会组织鉴定认为“该项目整体关键技术达到国际先进水平”。项目产品已成功应用于福清核电厂5号机组，在2021年1月底并网商运，性能指标合格，获得用户认可。可见，标准化的技术支撑作用，可有力促进我国科学技术水平的提升，产品质量的升级。

3.2标准化在促进广东省机电工程领域成果转化中的应用

当前，我国正处于向高质量时代转型发展的阶段，作为支撑高质量发展的关键环节，科技成果转化工作受到了国家的高度重视。而技术标准在科技成果市场化、产业化的过程中起着重要的纽带作用[37]，及时将科技成果转化为技术标准，并加以有效实施应用，可加速创新成果的产业化推广以及创新成果向现实生产力的转化。创新成果标准化后的产业化应用可替代原有落后的技术、工艺和装备，起到降低生产成本、提升产品质量等作用；也可作为国内技术的首创成果，减少对进口产品的依赖[1]，甚至可以填补国内外技术空白，助力创新产品进军国际市场。标准化促进科技成果转化的应用也支撑着广东省机电工程领域的发展。2020年初，新冠肺炎疫情爆发。医用防护服作为重要的医疗物资，是保护医护人员生命安全的关键屏障。防护服贴条机又是医用防护服增产扩能的关键配套产品。为了保护医护人员安全，提升防护服贴条机产品质量水平和规范行业发展。广东省机械工程学会在2020年3月先后组织了中国电器科学研究院股份有限公司等多家企业率先在国内制定了防护服关键制造设备《防护服贴条机》（T/GD⁃MES0011—2020）团体标准[38]，研究了热风枪的风嘴温度、风嘴温升的稳定性、滚轮压紧力等关键技术指标，规定了风嘴宽度、粘合速度等重要的设备参数，从而保证防护服密封效果的一致性；并且，组织了国机智能等12家从事全自动口罩机研发制造企业率先在国内制定了《全自动口罩机》（T/GDMES0012—2020）团体标准[39]。该两项标准的发布与实施，保障了该类别医疗防护制造装备及产品的质量，为抗击新冠疫情提供了有力支撑。东莞市中泰模具股份有限公司牵头研发的大型精密复杂级进模具及其设计制造技术，解决了高强度钢板和铝合金板冲压成形时仍无法避免的开裂、起皱和回弹等诸多问题，解决了冲压材料翻孔开裂和翻孔不直的问题，提升了产品的合格率，具有明显的创新性。该项目形成了3项国家标准，为推动行业的发展贡献了力量。可见，以科技创新为先导，将成果标准化，以“标准”为抓手，促进科技成果产业化、市场化，将有效缩短科技成果转化为现实生产力的周期，加快行业发展。

4未来展望

在经济全球化和贸易自由化的背景下，机电工程作为实业兴邦的重要技术载体，也被新时代委以重任。同时，标准化作为世界贸易的通用语言，新时代的发展也对其提出了更高的要求。本文针对目前国内国外双循环的新发展格局，就标准化在机电工程领域的应用做以下展望。（1）加强标准与技术研发联动随着国际竞争的愈发激烈，许多国家走上了技术专利化、专利标准化、标准国际化的竞争道路。我国机电领域应在智能制造、机器人、模具、焊接等方面加大科研力度，产出科技成果，增强科技成果转化为技术标准的效果评估能力，并对产业化目标明确的科技项目同步部署技术研发和技术标准的研制工作，加强生产企业与标准化组织的协作，推动标准研制、技术创新和产业发展的一体化结合。（2）提升标准国际化程度积极参加机电领域国际标准制定，主动参与国际标准化活动。同时依托“一带一路”和粤港澳大湾区建设构建国际交流合作平台，开拓国际标准化市场，制定国际区域标准、国际联盟标准，提高我国技术标准的国际影响力。（3）完善标准化人才培养标准化需要懂技术、懂管理、懂国际规则的复合型人才。要加强对标准化人才的教育与培养，加强标准化工作能力培训，深化各层级人员标准化意识。组织相关专业技术、标准化知识、国际沟通礼仪等的专项业务培训，加强国际标准化的交流。

5结束语

新时代的发展对标准化在机电工程领域的应用提出了更高的要求，标准研制、技术创新和产业发展的一体化结合将是未来机电行业高质量发展的必然趋势。本文阐述了标准化在支撑机电工程发展中的应用，同时以广东省为例，分析了新时代赋予的标准化在技术研发中的技术支撑与成果转化的作用。并对未来加强标准与技术研发的联动、提升标准的国际化程度、完善标准化人才培养等方面提出展望，希望能对机电企事业单位应用标准化工具有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]上海市机关事务管理局.以标准化建设引领高质量发展[J].中国机关后勤,2019(5):24-27.

[2]朱志远,徐振.第十六届中国标准化论坛论文集[C].北京:中国标准化协会出版社,2019.

[3]杨敬丽.标准化技术优势引领"品质成都"建设——访成都市标准化研究院院长常汞[J].中国标准化,2019(13):26-28.

作者:陈伟升 蔡军 刘阳 单位:中国电器科学研究院股份有限公司 威凯检测技术有限公司