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10年匠心,上海企业造就高端科学仪器!可测婴儿奶粉成分

2019/11/9 19:52:32

10年匠心,上海企业造就高端科学仪器!可测婴儿奶粉成分

我国高端科学仪器行业长期落后,实验室里的很多仪器来自外国企业,业内人士说,其现状相当于上世纪90年代,国产家电与发达国家产品的差距。而今,上海民营企业在科技部、市科委支持下取得突破。在今天举行的2016慕尼黑上海分析生化展上,上海光谱仪器有限公司发布了自主研发的我国首款“高性能交直流塞曼原子吸收光谱仪”。

 

这种仪器在食品分析、环境监测、污水处理、石油化工等行业有广泛应用,也是高校、科研院所一些实验室的标配。此前,购置塞曼原子吸收光谱仪只能靠进口,上海企业为何能突破国外垄断呢?

高性能交直流塞曼原子吸收光谱仪亮相。张驰 摄

 

立志打造“三精企业”

上海光谱仪器公司总裁陈建钢满头白发,自称“分析仪器行业的老兵”,曾在一家生产仪器仪表的国企工作。在与外国企业打交道过程中,他发现光谱分析仪器的国际市场很大,于是在1999年走上了创业之路。“国产科学仪器与发达国家产品的主要差距,是研发与制造的精密工作比较粗糙,造成仪器的可靠性、稳定性不够。”陈建钢说,“我创办公司时,就准备提升产品的可靠性和生产工艺的先进性,改变国产分析仪器在人们心目中的形象。”

 

与德国专家的多年交流,激发了这位上海工程师的工匠精神,他把企业发展愿景设定为“三精企业”——企业精致、队伍精干、产品精巧。经过17年发展,这个愿景已经实现:企业员工不足80人,场地也不大,但设有多家海外办事机构;研发团队不足20人,但包含3名德国一流专家;产品种类不多,但研制出了国内首款高端原子吸收光谱仪。

陈建钢在公司实验室展示仪器部件。俞陶然 摄

 

在展会现场,解放日报·上观新闻记者看到了这款仪器。它的体积不大,由全反射光学系统、石墨炉、检测器等9个模块组成。自动进样器将检测样品送入石墨炉后,样品会被加热到1600—2800℃,随后产生原子跃迁,通过全反射光学系统被检测器吸收。同时,利用塞曼效应,仪器内的交流、直流磁场会对检测结果进行背景校正,扣除样品的背景干扰,使检测精度达到PPb级(10亿分之一)。“如果你往游泳池里放一勺盐,PPb级精度的光谱仪就能检测出来。”陈建钢说。

 

塞曼原子吸收光谱仪能用于众多行业,如公众关注的婴儿奶粉所含微量元素,这种高端仪器可利用强大的背景校正效果,直接检测奶粉样品,无需中低端仪器检测前的化学处理过程。海水重金属污染检测、儿童铅中毒血检等使用这种仪器后,也可省去前处理过程。

 

请到三名德国高管外援

2006年,市科委立项支持上海光谱研发塞曼原子吸收光谱仪。两年后,原理样机问世。“弹指一挥间,10年过去了,”市科委基地处负责人感慨地说,“上海光谱‘十年磨一剑’终获成功,这个团队专注于研制高端光谱仪器,体现了上海企业精益求精、与国际接轨的特色。”

 

据介绍,该公司聘请了两位德国专家担任技术顾问,史华德(Werner Schrader)曾是珀金埃尔默(PE)德国公司总经理,葛海德(Gerhard Schlemmer)曾是德国光谱学会主席、珀金埃尔默德国公司原子光谱开发产品经理。珀金埃尔默是全球知名的原子吸收光谱仪制造企业,这两位专家都是其德国分公司的高管,一家上海民企是怎么把他们“挖”来的呢?

 

陈建钢说:“我认识史华德20多年了,是老朋友。十几年前,他从PE公司离职后,把德国耶拿分析仪器公司打造成一家全球知名企业。我们经常交流,2009年他退休后,我终于请到了他。”在史华德引荐下,上海光谱还请到了学者型专家葛海德参与产品研发。最近,他们又聘请一家德国仪器企业的质量管理负责人Manfred Leyrer担任顾问。

 

将采用“中国设计”模式

这家上海民企的研发实力,得到了科技部的认可。“十一五”期间,科技部立项支持上海光谱与上理工庄松林院士团队合作,研发高端原子吸收光谱仪的核心部件。“十二五”期间,上海光谱牵头承担了国家重大科学仪器设备开发专项,国拨经费6800万元,连同企业自筹资金超过1.2亿元,是有史以来国内科学仪器企业牵头的最大科技项目。这个重大专项旨在实现塞曼原子吸收光谱仪的工程化,把样机变成产品。

 

“做出可靠性、稳定性很高的样机后,让你做1000台产品,能不能达到同样的标准?”陈建钢道出了工程化的难点。为此,公司引入国际先进的模块化生产理念,采用了“模块按计划生产,产品按订单制造”的管理模式。以塞曼原子吸收光谱仪为例,它由9个模块组成,公司按计划制造出来后,把它们放入仓库;拿到订单后,就把仓库里的模块装配起来,及时交货。上海光谱研发人员说,模块化生产不但能提高生产效率,而且有利于质量管控。整机如果出现问题,他们就检查相关模块,追溯其设计、制造环节的问题所在,而不必对整机进行溯源。

高性能交直流塞曼原子吸收光谱仪  张驰 摄

 

如今,沪产塞曼原子吸收光谱仪已获得南德意志集团等权威机构的质量认证,拿到了印度、中东、泰国、马来西亚等国家和地区的用户订单。陈建钢表示,今后,上海光谱将采用“中国设计、外国制造”模式,即设计出新产品后,在制造核心部件的同时,全球采购各个部件,以缩短研发周期。“我们曾‘十年磨一剑’,希望今后用3—5年时间,就能开发出达到国际先进水平的产品。”

题图来源:视觉中国  图片编辑:徐佳敏