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国产近红外与进口产品的差距更多在品牌和应用环境

仪器信息网 2019/07/31 16:01:59 点击 1091 次
赛多利斯
[导读] 国产仪器与进口仪器相比差的不是仪器本身,更多的是品牌和应用环境。

  近红外光谱技术作为近年来发展最快、最引人注目的检测应用技术之一,因其速度快、无损、无污染和样品制备量小、各类样品分析适应性强等优势,在分析仪器行业异军突起。尤其随着化学计量学、光纤和计算机技术的发展,近红外光谱分析技术正以惊人的速度应用于包括农牧、食品、化工、石化、制药、烟草等在内的许多领域,并且逐渐被越来越多的企业和机构认知并广泛应用,为科研、教学以及生产过程控制提供了十分广阔的使用空间。

  虽然近红外技术的应用发展前景广阔,但受制于体积、价格等因素,实际应用该项技术的用户依然集中在头部企业或专业的检测机构及实验室,这也为近红外技术的从业者留下了巨大的市场与发挥空间。

  三段式发展 产品开发着重用户实际需求和痛点 

  作为近红外技术应用研发队伍中的一份子,迅杰光远自2016年成立以来就为自己订立了“推广近红外技术的普及化,推进近红外技术的消费化,推动近红外技术的智能化”三个阶段发展目标,希望通过不断的创新与尝试,将近红外技术从一支“潜力股”推广成为具有普适性应用的仪器。

  三段式发展,稳健运营

  根据目前发展现状,迅杰光远主要工作仍围绕着“第一阶段”推广近红外技术的普及化而展开。在这阶段公司的主要目标,是从单一行业入手,使近红外技术从原来只在头部企业使用,普及到整个行业,使该行业的中小企业、原材料供应商,乃至最下游的农民、养殖户等,解决近红外技术原有的受制因素,让该行业用户都能“用得起、用得好”近红外设备,真正享受到近红外技术带来的便捷。针对更加广阔的应用市场,我们也正在努力使近红外技术进入更多的行业,通过不断的探索和总结,为公司进入“第二阶段”计划做好准备和沉淀。

  自2016年公司成立,围绕“用得起,用得好”,迅杰光远开发出了基于MEMS技术的多种小型化、便携式的近红外产品,先后在2017年推出IAS-2000,在2018年推出IAS-5100系列、IAS-3100系列,在2019年推出IAS-7000系列(液体)、IAS-8100系列,在线式IAS-omline-L1、S1,水果在线分选IAS-online-F-L等一系列应用于不同行业不同领域的产品及应用。在产品不断迭代的过程中公司也完成了诸如MEMS控制算法、全新开发的光机组装工艺、侧照式混样光谱采集系统、全自动光谱标准化系统、自动化建模及模型评价系统等一系列具备自主知识产权的专利技术,为公司研发力、产品力提升不断树立新的里程碑。

  积极开拓市场,打造“解决方案”式产品体系

  随着迅杰光远第一批产品投入市场,到目前多个系列产品在不同行业领域多点开花,再到2019年正式进入中亚、南美及欧洲等海外市场,迅杰光远研发制造团队始终从用户角度出发,围绕实际检测过程中存在的用户痛点与实际需求,打造了以IAS-5100、IAS-3100系为代表的“解决方案”式的产品,不但获取了较高的销量,同时也赢得了大量用户的认可与口碑。

  其中,IAS-5100系列产品是一款基于MEMS技术开发的,适合谷物、油料作物的快速检测的产品。该产品凭借其便携式、一键式的设计,以及稳定快速的检测性能,目前已成为谷物、油料作物行业用户认可的,现场快速筛查和加工过程实时监测的理想手段,对用户查验收购品质、获得品质一致的谷物产生巨大帮助。

  相比于IAS-5100产品对于谷物检测这个单一行业的“深度”,IAS-3100则是一款针对小颗粒、粉状等密度较高样品检测的产品,在延续了IAS系列产品稳定性好,操作简单,无损快速检测等优点之上,它以更丰富的检测项目不断拓展着迅杰光远近红外检测设备在检测领域的“广度”,目前已经在饲料、酒醅、鱼粉、烟草等多个行业实现销售,极大的降低成本并提高检测效率的同时,满足了更多用户不同的检测需求。

IAS-3100.jpg

IAS-3100

  凭借以上产品在市场中的优秀表现,截止到2018年底,迅杰光远公司年度销售达到了千万级,且目前进展良好,预计3年复合增长率将超过200%。2019年公司将重点围绕“检测解决方案”推广多款在线式检测产品,其中包括适合液体、固体的IAS-online-S1\L1及适合水果内含物分选的IAS-online-F-L 产品,以满足用户对于在线检测、生产在线控制的需求。

  同时,未来公司还将计划推出:IAS-7000系列、多通道光谱建模系统、新型近场光谱成像系统等产品和应用,用以丰富“解决方案”式产品的维度与深度。

  深挖行业需求,提升产品品质与使用体验

  近红外技术因其无损、检测快速的特性,被认为是一项非常适合在现场检测的技术,这也就意味着近红外光谱仪不单品质要好,还要适应相对复杂的现场环境。而在不断探索的过程中,迅杰光远逐渐围绕现“场快速检测”及“在线检测”建立了一系列与之匹配的技术、产品和解决方案,并逐渐将其发展成为了公司的一大优势,在多个领域的实际应用中取得了不错的成绩。

  比如,大豆、油菜籽收购领域作为目前迅杰光远现场快速产品进入较早的一个领域,公司已经将市场覆盖到了底层经销商,新增市场的占有率超过85%;而目前在线检测方面公司已经在茶叶市场完成了国内首条在线检测生产线。

  除此之外,随着迅杰光远在实际应用与市场推广过程的不断深入,公司也在不断的围绕服务、产品、售后等与用户体验相关的环节做出调整与创新,以满足不同行业与用户更多新的需求。在开发方式上,公司目前采用了创新的模块化设计方式,针对细分市场开发专用机型,只需要3到5个月即可开发完成,能在最短时间内响应客户;而在产品体验的细节上,研发团队也依据用户使用反馈的数据,采用独有的侧照式混样系统,小型化、便携化设计,内置电池等方式,在大大提高检测的代表性、准确性及稳定性的同时,也为诸如收购客户群体的现场检测需求提供便利。而在售后环节,迅杰光远也通过网络化的方式,使所有设备联网,从而进行远程指导、诊断、维护、校准、建模等,极大的节省了用户的维保成本,并降低了用户的使用门槛。

  近红外检测解决方案的更多探索与拓展

  随着迅杰光远产品体系不断成熟,原有系列产品的应用与推广已基本趋于稳定,使公司在今年有更多精力去探索近红外光谱技术在更多新行业、新领域中的应用。而水果在线分选、酒醅检测仪(离线设备)等产品将是接下来一段时间公司聚焦的重点。

  以水果分选为例,目前国内面临消费升级阶段,水果的消费量不断增大,消费方向也从原来的吃饱,转向了要吃好。水果种类繁多,各厂家想方设法为客户提供更好产品,但水果外观与内在品质又不完全相关,并且此市场目前基本被日本等进口设备所垄断,这些现实情况都为水果产品合理的分类带来较大的难度。鉴于近红外技术在无损检测水果甜度方面得天独厚的优势,迅杰光远在去年就开始了相关研发工作。

  针对水果的多样性,迅杰光远依然将延续模块式开发的方式,根据检测水果的不同,快速建模,并快速的定制适合不同水果分选厂家、不同种类水果的检测设备,让用户可以快速的投入。并且在性价比方面有很大的优势,价格是进口设备的50%,目前已推出了第一代产品。

  针对烟草均质化加工需求,IAS开发了集前端流水线样品光谱采集、远端回传、远端建模、分析预测及网络化管理为一体的在线检测解决方案。仪器采用上照方式,光斑直径40mm,有效信息丰富,可实现打叶复烤和制丝工艺环节中片烟及烟丝的水分、总植物碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯等质量指标的在线检测;仪器内置自动光谱标准化系统,并采用全新的恒温型MEMS光谱仪作为核心分光技术,波长温漂72小时内可以控制在0.007nm/℃;创新开发的二维推扫装置和激光测距装置,可以在生产线上应对各种样品排布场景;独有的台间差校正技术和混合建模算法极大的提高了模型传递准确性;灵活的多机联网及远程管理模式,对烟草行业生产加工过程产品质量均匀性、稳定性判定和评价具有重要价值。同时,该方案也适用于茶叶、饲料等固体物料的在线检测。

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烟草在线检测

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烟草在线检测

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烟草在线检测

  针对白酒企业原始的摘酒方法,迅杰光远团队设计了白酒在线摘酒整体解决方案,利用全新开发的MEMS-FPI技术开发的在线摘酒系统实现了白酒三段自动化分类,比原来人工方式更准确、更快速,避免了人为因素的影响,使酒的品质更稳定。整个解决方案包括光谱采集、建模和数据图形化管理系统,所使用的仪器内置空气参比、恒温光谱仪、光谱标准化系统以及自动分酒控制系统,使信息化管控覆盖到生产第一线。

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  依托于近红外技术,除了能让我们尝试开发探索更多新领域,实际上也为未来工业生产智能化、网络化带来了更多的切入点。不论水果在线分选、烟草在线检测还是在线摘酒,迅杰光远正在积极的实践,通过以近红外技术为核心的虚拟信息系统与实际物理系统相结合,实现各产线上数据采集、数据处理、信息监控和在线控制的目的。最终,以近红外为起点摸索出“工业4.0”时代对于“智慧工厂”要求的技术路线与解决方案,为更多生产型企业完成“智能制造”转型贡献一份力量。

  正视差距 近红外仪器性能差异并不是国产仪器劣势

  近红外光谱属于应用型技术,仪器是应用环节中的重要基础之一,对比欧、美、日进口设备,从历史角度他们有天然的时间优势,相较之下国内企业制造仪器起步较晚,在诸多方面确实与国外有差距,这一点我们必须要承认。综合来看分为以下几点:

  (1)欧、美、日企业近红外应用大环境较好。

  由于工业化水平较早,欧美日企业标准化程度高,国外企业很早就已经认识到了近红外技术在整个生产制造过程中的作用,这给近红外技术提供了很好的生长土壤。截止到2019年,从欧美国家代理商了解到,当地的实验室型近红外设备几乎趋近于饱和状态,可见其应用时间之早,应用范围之广。相对的,伴随着中国快速发展的工业进程,企业对质量控制认知程度的变迁正一步步的影响着近红外行业的发展,未来自动化和智能化势必会将近红外技术纳入其中,中国近红外需要未雨绸缪。

  (2)近红外仪器性能差异并不是国产仪器的劣势。

  国内招标经常爆出丑闻,招标过程明确注明国内做不了近红外仪器或者仪器性能指标达不到要求。抛开其他因素,事实上国产近红外仪器在性能参数上并没有完全比进口同类设备差。例如:同样的FT-NIR设备,国产仪器参数并不比国外仪器存在明显劣势。不过,同样性能的仪器,客户能接受国外仪器的价格,但是对国产仪器却要求只能是一半甚至三分之一的价格,我们暂且不论其中是否存在着崇洋媚外的因素,但这种现实无疑造成了国产仪器“下跪求生”的状态。客观上,国产仪器并不是研发能力不强,更多的是进口仪器品牌和历史为国内客户提供了信心,这值得中国全体仪器制造商去思考。

  抛开以上外界因素,单纯回到近红外仪器本身去讨论这个问题,会发现,进口仪器与国产仪器目前性能的差异根本不会对最终近红外应用的结果造成大的影响,究其原因在于近红外仪器需要进行建模工作,而建模工作是一个误差累计的过程,尤其是理化指标检测带来的误差在整个建模精度上的影响占比非常巨大,国产仪器与进口仪器之间参数的差异多数情况下都被建模过程中的理化误差覆盖了,仪器波长范围、分辨率、波长精度、信噪比等参数差异在多数场景下都变得不再敏感,因此国产近红外仪器建模精度与国外仪器建模精度相比并不差。近红外应用技术是系统工程,单纯比较仪器本身参数无任何价值,当今的仪器制造能力远远超过用户的需求,反而用户更应该关心的是近红外仪器公司能否给予全套的解决方案,从售前的技术支持到售后的维护保养,花更少的钱,建立更好的模型,得到更好的服务。

  (3)人才培养还需加倍努力,技术普及也不能耽误。

  许多国外企业的技术人员将近红外技术作为一种工具,很多人都曾经被普及过近红外知识,在学校经历或者在行业内接触过近红外技术,因此常常在工作中遇到问题会自动联系到近红外技术,这也为近红外技术应用提供了很好的发展条件。国内很多高校研究机构,近红外专业的学生最终从事了非本专业的工作,浪费了一部分资源;另外,企业中很多技术人员根本不知道这样一门技术可以解决现实问题,技术信息闭塞。因此让更多人了解近红外技术,更多的应用普及到行业中,才能让近红外的雪球越滚越大。

  综上所述,国产仪器与进口仪器相比差的不是仪器本身,更多的是品牌和应用环境。正视差距,踏踏实实做仪器,勤勤恳恳做服务,近红外行业会有让中国人自信的仪器品牌凸显出来。

  近红外检测技术机遇和挑战并存

  虽然近红外在国内应用并没有大面积展开,但可喜的是越来越多的用户已经逐渐关注到近红外技术,认可这项技术将要带来的价值。仅从我们自己的角度来看,这项技术的前景整体处于即将爆发的阶段,发展态势值得期待。

  当然,我们也应该看到,任何事物的发展都不可能一帆风顺,目前整个行业的发展还依然存在着一些制约的因素,大概有以下几点:

  (1)近红外技术普及度不够。很多场景,尤其是采购现场、生产流水线等有无损、快速检测需求的场景,由于用户对近红外技术不了解,导致了用户与设备厂家的双盲状态,一方想找用户,但不知道市场在哪;一方想解决问题,但不知道哪种技术可行。后续还需要更多学者和研究人员多发表近红外技术分析特点的文章和见解。也期盼着仪器信息网这样的平台,能多组织一些行业性的技术交流会。

  (2)标准发展缓慢。既有标准普适性还需完善。

  (3)高昂价格,依然是让许多用户望而却步的一道大门槛。

  从好的方面我们看到,随着“智能制造”、“工业4.0”等新理念的出现,近红外行业将会走上一个全新的十字路口。在国家大力推进的物联网概念中,近红外技术与工业机器视觉技术并驾齐驱,一个是外在检测,一个是内容物检测。正如上文所述的,迅杰光远已经开始了这一领域的探索,我们通过实践也进一步证明了近红外技术在工业生产中的在线检测、过程控制中的价值,以及不可替代的地位,相信它将会是智能制造、产业升级的重要组成部分。试想,在食品、化工、酒类、饲料、生物制药等等众多行业的生产过程中,通过近红外在线检测,实时监测产品的品质、配方的稳定性等,通过对生产过程中产品品质与生产工艺的监测,不断优化生产工艺,降低能耗与人工,提高产品质量与效率,这不正是物联网与智能制造的重要组成部分么?而我们也有理由相信,这将是近红外技术未来整体发展过程中必然经历的过程。

  总结

  就现阶段近红外技术发展情况而言,普及近红外技术的价值依然任重而道远,需要行业上中下游的共同努力。尤其作为仪器厂商,在保障企业正常运转的前提下,推广近红外技术依然要围绕规模化企业或技改需求明显的企业市场进行,另外经济效益良好的中小型企业也将是市场中重要的用户。而在获得了行业认可与用户口碑之后,近红外技术将有机会向更大的产业链铺开。

  同时,如果按质论价逐渐被纳入整个市场体系中,也势必会对近红外市场的发展起到至关重要的作用。国内市场大部分产品都面临着产能过剩的局面,质量的竞争有助于企业进一步提高品控意识。当提升产品品质、降低生产成本成为企业关注的重点,无疑将为以近红外技术为代表的检测行业带来极大的施展空间。

  我们也由衷希望,未来随着近红外技术普及程度的提升,更多的检测产品被纳入生产安全体系,乃至走入普通用户,与更多人的日常“衣、食、住、行”息息相关。

(供稿:无锡迅杰光远科技有限公司总经理 阎巍

[来源:仪器信息网]
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编辑: 叶建
日立高新(品牌)
网友评论:
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  • 不要说用户,贵公司自己的产品资料上强调进口。。。。进口。。。。这问题咋说?
    08月01日 17:53:13

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