文志旻 沈?qū)W靜 楊植崗 王蓬 王洋 許鵬 張松闖 李波
由工業(yè)和信息化部(以下簡稱“工信部”)、國家發(fā)展和改革委員會、科技部、財政部聯(lián)合發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》(工信部聯(lián)規(guī)〔2016〕454號)指出,盡管我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐持續(xù)加快、創(chuàng)新能力穩(wěn)步增強、應(yīng)用水平明顯提升,但總體上起步晚、底子薄、發(fā)展慢,仍處于培育發(fā)展階段,標(biāo)準(zhǔn)、檢測、認(rèn)證、評價、計量和管理等支撐體系缺失是當(dāng)前新材料產(chǎn)業(yè)面臨的諸多問題之一。為此,應(yīng)通過整合優(yōu)勢測試資源,補充儀器、設(shè)施、裝備等測試評價條件,完善新材料測試評價方法及標(biāo)準(zhǔn),搭建具備國際先進(jìn)水平的測試評價平臺,構(gòu)建形成新材料測試評價服務(wù)體系,從而提高測試評價服務(wù)能力,為助力新材料產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展提供技術(shù)支撐。
鋼鐵新材料同其他新材料一樣,既面臨共性的宏觀問題,又具有獨特的行業(yè)特征。鋼鐵材料是工業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料,輻射面極廣,使用量巨大;同時制造流程很長,影響性能和質(zhì)量的因素多而復(fù)雜,相應(yīng)的測試評價貫穿原材料、各個工序的半成品、成品、鋼材加工處理成形、應(yīng)用直至整個工程服役周期。盡管我國鋼產(chǎn)量近二十年占據(jù)世界首位,但航空航天、海洋工程、汽車、艦船、高鐵、電力、石化等領(lǐng)域應(yīng)用的高端鋼鐵新材料,如高強塑汽車鋼板、高強耐蝕鋼、深海開發(fā)用耐蝕合金、不銹鋼、東海南海高濕熱環(huán)境海岸建筑結(jié)構(gòu)用鋼、高鐵車輪、車軸、轉(zhuǎn)向架材料及鋼軌焊接材料、700℃以上超超臨界機組用耐熱鋼、508—3鋼核電壓力容器用鋼等,盡管研發(fā)生產(chǎn)單位眾多,但國產(chǎn)自給率低的問題長期不能有效解決。面向新品種、新性能、新應(yīng)用的檢測表征能力不足、水平不高,面向具體工程應(yīng)用的材料適用性第三方評價資源稀缺、技術(shù)薄弱是其中重要的原因。因此在鋼鐵行業(yè),迅速提升檢測、評價和標(biāo)準(zhǔn)等“軟實力”,有效發(fā)揮其基礎(chǔ)關(guān)鍵支撐功能,已成為行業(yè)發(fā)展之急需。
為全面提升我國新材料測試評價水平,構(gòu)建新材料測試評價體系,解決新材料測試評價的瓶頸和短板,提升測試評價能力和水平,工信部會同財政部共同開展新材料產(chǎn)業(yè)重點平臺建設(shè)工作,擬形成公平公正、共享共用的“主中心+行業(yè)中心+區(qū)域中心”的測試評價體系。
1 搭建新材料認(rèn)證評價體系
國家新材料測試評價平臺鋼鐵行業(yè)中心(以下簡稱“鋼鐵行業(yè)中心”)由工信部批準(zhǔn)、鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司(以下簡稱“鋼研納克”)牽頭建設(shè)。鋼研納克是集第三方檢測認(rèn)證服務(wù)、實驗室能力驗證服務(wù)、分析儀器及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等同檢測表征相關(guān)的產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、技術(shù)咨詢于一體的專業(yè)化高新技術(shù)企業(yè),將通過建設(shè)國家新材料測試評價平臺鋼鐵行業(yè)中心,統(tǒng)籌行業(yè)優(yōu)勢資源,有效發(fā)揮其基礎(chǔ)關(guān)鍵支撐功能,以材料表征、認(rèn)證評價、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展及裝備技術(shù)創(chuàng)新推動我國自主研發(fā)高端材料實現(xiàn)工程化應(yīng)用。
為全面提升我國鋼鐵新材料的測試評價水平,鋼鐵行業(yè)中心針對專業(yè)化質(zhì)量認(rèn)證評價短板,由鋼研納克首席科學(xué)家王海舟院士首次提出并搭建了新材料認(rèn)證評價體系,涵蓋了“產(chǎn)品符合性認(rèn)證評價、工藝穩(wěn)定性認(rèn)證評價、服役適用性認(rèn)證評價”等核心內(nèi)容,旨在倡導(dǎo)全產(chǎn)業(yè)鏈、全參數(shù)和全生命周期的完整性、綜合性、系統(tǒng)性評價模式。重點解決了“標(biāo)準(zhǔn)、測試表征、認(rèn)證評價”等評價實施3要素的關(guān)系,健全了各自的組織實施機構(gòu)、工作流程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、模板體系,已經(jīng)組織實施“高鐵車輪材料”“高鐵輪軸材料”“火電管道鍋爐用耐熱鋼管”等新材料的實質(zhì)性評價工作。
上述工作均以“新材料評價工作組”的形式開展。工作組組建模式為:①組建工作組專家組(由具體材料研發(fā)、生產(chǎn)、加工和重點用戶專家代表組成,用戶代表不少于20%);②確定指標(biāo)體系(考慮到材料應(yīng)用、可制造性、成本等多因素需要的檢測指標(biāo)體系的建立和確認(rèn));③確定試驗方法體系(針對每項指標(biāo)對應(yīng)的試驗方法、標(biāo)準(zhǔn)是否存在和適用、試驗方法是否存在和適用、如何認(rèn)可合格實驗室);④建立評價標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范(國內(nèi)外評價認(rèn)證是否已經(jīng)存在,基于樣品和數(shù)據(jù)采集、抽檢復(fù)核、統(tǒng)計分析、評價方法的專業(yè)評價流程規(guī)范建立,如何認(rèn)定合格評價機構(gòu));⑤搭建第三方專業(yè)認(rèn)證評價體系;⑥提供對外服務(wù)。
工作組的工作目標(biāo)和內(nèi)容包括:①組織專家;②選定試點材料;③面向工程應(yīng)用的測試指標(biāo)體系、與指標(biāo)對應(yīng)的試驗技術(shù)體系的梳理、確認(rèn),過程中歸納出該材料對檢測方法、技術(shù)、裝備的需求,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、測試方法標(biāo)準(zhǔn)的需求等;④基于如上指標(biāo)體系、試驗技術(shù)體系,結(jié)合指標(biāo)重要性因子配置、統(tǒng)計模型等的質(zhì)量評價規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)的研究;⑤對所提各類標(biāo)準(zhǔn)需求,根據(jù)情況列入企標(biāo)、團(tuán)標(biāo)、行標(biāo)、國標(biāo)制定流程,對所提各類技術(shù)需求,經(jīng)論證列入平臺開放課題;⑥根據(jù)各組實際情況,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)組織實施具體材料的質(zhì)量評價,驗證和反饋動態(tài)修正所立標(biāo)準(zhǔn);⑦對相關(guān)材料測試機構(gòu)、評價機構(gòu)的專業(yè)認(rèn)證規(guī)范提出建議。
鋼鐵行業(yè)中心已陸續(xù)組建了23個工作組開展重點新材料示范評價項目,一些示范評價項目已獲得政府資金的支持,如“G115 /P91耐熱鋼”“汽車用高性能軸承鋼”等項目獲得“工信部基礎(chǔ)與共性技術(shù)應(yīng)用推廣項目——“高性能鋼鐵典型制造工藝和產(chǎn)品質(zhì)量評價體系應(yīng)用推廣”項目資金支持;“高速列車輪對”獲得中國工程院戰(zhàn)略咨詢項目——“高速輪對產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略研究”項目資金支持;“第4代航空鋁材料7B50鋁合金厚板”“玻璃水滑道用鋼化玻璃和夾膠膜”等4個項目獲得“新材料強國2035戰(zhàn)略研究”課題資金支持。通過項目引導(dǎo),在部分行業(yè)、領(lǐng)域試點建立起質(zhì)量分級評價體系,對搭建我國新材料認(rèn)證評價體系起到推動和引領(lǐng)作用。
2 統(tǒng)籌行業(yè)資源
為了統(tǒng)籌優(yōu)化、為鋼鐵行業(yè)中心的重點任務(wù)匹配資源,加快搭建新材料認(rèn)證評價體系,鋼鐵行業(yè)中心設(shè)計并制作了網(wǎng)站“國家新材料測試評價平臺鋼鐵行業(yè)中心”(域名為www. cnmtep.com),集中展示行業(yè)中心的資源、能力及服務(wù)條件,以及行業(yè)中心的建設(shè)動態(tài);為將來實現(xiàn)行業(yè)中心檢測、評價、咨詢等各類服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化,線上運行提供條件。
此外,開發(fā)了鋼鐵行業(yè)中心成員單位數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及成員單位數(shù)據(jù)填報系統(tǒng)。在收集整理成員單位數(shù)據(jù)的同時,打通成員單位與已有行業(yè)數(shù)據(jù)資源關(guān)聯(lián),如產(chǎn)品類(儀器、標(biāo)準(zhǔn)樣品等)、服務(wù)類(檢測、校準(zhǔn)、產(chǎn)品判定)、成果類(技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)等)。
鋼鐵行業(yè)中心已邀請行業(yè)內(nèi)56家企業(yè)、高校及科研院所作為共建單位加入,并完成了在鋼鐵行業(yè)中心網(wǎng)站進(jìn)行單位信息、資質(zhì)、產(chǎn)品、服務(wù)、專家等信息在線填報。另有70余家新材料研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)制造及用戶單位通過加入重點新材料評價示范工作組的方式參與鋼鐵行業(yè)中心的工作。鋼鐵行業(yè)中心能夠聯(lián)合120余家行業(yè)內(nèi)的優(yōu)勢單位聯(lián)合開展工作,為統(tǒng)籌行業(yè)資源,為國家重點新材料和重點工程的測試評價提供了技術(shù)支撐。
3 推動標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展
2015年,為落實《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》加強技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的有關(guān)要求,制定了《深化標(biāo)準(zhǔn)化改革工作方案》,方案中提出:“建立政府主導(dǎo)制定的標(biāo)準(zhǔn)與市場自主制定的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同發(fā)展、協(xié)調(diào)配套的新型標(biāo)準(zhǔn)體系”及“培育發(fā)展團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)”;2016年,中國工程院經(jīng)一系列戰(zhàn)略研究,結(jié)合國家深化標(biāo)準(zhǔn)化工作改革方案,由21位院士聯(lián)名提出《關(guān)于盡快建設(shè)“中國材料試驗標(biāo)準(zhǔn)體系”的建議》的院士建議。
2017年6月,在國家標(biāo)準(zhǔn)委員會、工信部、中國工程院、中關(guān)村科技園區(qū)管理委員會等部門的支持下,“中國材料與試驗團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會)”正式成立,并將秘書處設(shè)立于鋼研納克,旨在建立“中國材料與試驗標(biāo)準(zhǔn)體系(CSTM標(biāo)準(zhǔn)體系)”,為新材料測試評價體系的搭建提供標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。
鋼鐵行業(yè)中心的各個新材料評價工作組,以目標(biāo)材料為核心梳理產(chǎn)品、工藝、測試等方面的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建每個材料的標(biāo)準(zhǔn)體系。對其中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適用性評價,對于不適用、缺失的標(biāo)準(zhǔn),通過聯(lián)合中關(guān)村材料試驗技術(shù)聯(lián)盟(CSTM)制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的方式予以改進(jìn)和完善。已主持、參與發(fā)布55項鋼鐵新材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并完成33項新標(biāo)準(zhǔn)的立項工作。
4 培養(yǎng)行業(yè)人才
在鋼鐵新材料測試評價體系建設(shè)過程中,通過檢測機構(gòu)人員和工作組的研討互動、共同承擔(dān)開放課題、參與行業(yè)中心組織的相關(guān)測試能力比對驗證等活動,培養(yǎng)和穩(wěn)定一批鋼鐵新材料檢測、認(rèn)證、評價、標(biāo)準(zhǔn)化及能力驗證專業(yè)人才隊伍。
隨著新材料評價工作組的組建,鋼鐵行業(yè)中心參建單位推薦專家及參與工作組工作的專家隊伍共計300余人;同時,鋼鐵行業(yè)中心通過組織開展材料試驗技術(shù)系列培訓(xùn)班,不斷培養(yǎng)行業(yè)測試、評價、計量、認(rèn)證及標(biāo)準(zhǔn)化等專業(yè)人才,累計安排11期力學(xué)、物理、化學(xué)等檢測方法培訓(xùn),培訓(xùn)專業(yè)技術(shù)人員500余人。
綜上所述,在鋼鐵行業(yè)中心建設(shè)過程中,鋼研納克通過多年在新材料測試評價方面積累的經(jīng)驗,總結(jié)和摸索出如上運行及管理模式。項目在機制創(chuàng)新方面,圍繞建設(shè)目標(biāo),設(shè)計出多種合作方式,最大限度地吸引資本、技術(shù)、人才等各類社會資源加入平臺建設(shè)工作。在技術(shù)創(chuàng)新方面,針對重點鋼鐵新材料面臨的“用不上”的瓶頸問題,首次提出通過研發(fā)、生產(chǎn)、檢測評價、應(yīng)用單位和專家群體多方聯(lián)合,系統(tǒng)性建立面向具體應(yīng)用的“指標(biāo)體系-試驗技術(shù)體系-評價規(guī)范體系”,使鋼鐵新材料認(rèn)證評價工作有了系統(tǒng)、可操作的方案和流程;并且通過具體新材料品種認(rèn)證評價服務(wù)的廣泛開展,理清了具體應(yīng)用對材料的全面、系統(tǒng)的技術(shù)需求,從而達(dá)到最終實現(xiàn)“一材多用”“一用多材”的遠(yuǎn)期技術(shù)目標(biāo),推動新材料領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,助力我國新材料高質(zhì)量發(fā)展。