林雪萍|谁在搬走科学仪器的三座大山

原创 知识自动化 2023-08-23 00:03


全文字数

4000

阅读时间

10

分钟


科学仪器的企业家就是一个个愚公,有三座大山需要搬。第一座大山是系统性设计,第二座大山是不靠谱的供应链,第三座大山是产品可靠性。

 

第一座山:系统性设计

 

就第一座大山而言,仪器仪表正脸向前冲。复杂的设备,本身就对系统设计集成能力要求很高。波音飞机公司的总裁认为,波音就是一个系统设计公司,他要驾驭300万个零部件,所需要的知识几乎可以穷尽所有的物理和化学的基本原理。

 

科学仪器是精密计量的工具,它的精密性和可靠性,必须高出被测量对象一个量级。因此,仪器仪表的零部件虽然没有飞机那么多,但就系统性设计而言,也是超过想象。

 

科学仪器是一个小众市场,越高端,用量往往越少。成熟的仪器厂家,一般都会有长销品,经久不衰,这样才能真正赚到钱。例如丹纳赫旗下的AB SCIEX作为质谱仪市场的领导者,用于对未知化合物分析的三重四级杆质谱联用仪5600几乎畅销不衰。这就是一头青春永驻的现金牛。

 

再比如分析有机物成分的液相色谱仪,往往日本岛津、美国安捷伦的一个单品型号,就可以畅销15到20年。经过多年的磨练,一种型号的产品成本曲线早已平坦,剩下的全是利润。

 

显然,国内企业必须也要开发出长销的单一产品。至少使用十年以上不过时,而且保持住稳定、可靠性——进而保持住口碑——这才是企业长青的基本功。国外开发产品的周期并不短,往往需要三五年才能研发一个新品,后面还需要大量的工程实验数据。

 

然而在国内,似乎一两年就可以搞定一个新品。如果卖得不好,换一个再来。既然基本功没有时间打磨,那么市场也就没有机会开门。

 

这就引出来一个更高级的商业模式。美欧日的仪器基本垄断全球市场,它们的高利润就是依靠耗材、备件和服务维修。全球最大的仪器厂商,美国赛默飞是一年收入近450亿美元的体量,依然保持15%的增长。源自侵略性极强的收购策略,形成并购性增长。但是,四处并购并没有消耗它的现金成本,因为它有两大奶牛稳定供奶:一个是畅销品,一个是雷打不动的服务费用。赛默飞在生命科学领域,有一半的收入来自备件和耗材的复购。然而,如果仪器本身不稳定,这种钱根本赚不到。这就是一直在高速运动的中国仪器厂家,相对于看上去慢腾腾的国外仪器厂家,却无法赚到钱的原因。

 

在科学仪器的理化分析方面,液相色谱仪是非常重要的有机物分析仪器。液相色谱仪有将近3000个零部件,全是精细部件,个个管事、样样较真。要完成系统设计,需要考虑这些精巧的部件之间的相互配合度。需要很细的管道,液体在其中流动。要想避免液体在管壁上拉拉扯扯,难以移动,必须在两侧加上很高的压强差。而这样的管道四周,就很容易漏水。

 

而作为耗材的色谱柱,是一个分离中心,就像心脏一样。需要高压、密封性、流速稳定性。而且需要将柱温箱保持在恒定温度。防止泄露、保持恒温、加压流动,每一个环节,都不可以懈怠。对于材料、密封、流体力学,都需要很高的基础功底。

 

表面看上去平凡的机械物件,却蕴藏万千奥妙。

 

第二座山:不成熟的供应链

 

仪器仪表厂家,先要做好品牌,让用户认可,这是正面攻关。而扭过头来的反面攻关,担子同样不轻松,需要解决供应链短板。第二座大山,同样压得人喘不过气来。

 

对于很多高端仪器,大部分核心零部件都是进口的品牌。而这些国外零部件厂商,给国产企业的价格,一般会比供给国外仪器品牌商高出很多。这意味着国产仪器的物料成本,可能天生比国外的要高。其实也没有什么阴谋论,就是非常简单的市场原则:国外仪器出货量大,零部件的价格自然便宜。市场法则有时候看上去无情,但也有公平的成分在其中。


在液相色谱仪方面,悟空仪器、大连依利特等国内公司,正在艰难地撕开由日本岛津、美国安捷伦等占据的铁桶般的中高端液相色谱仪市场。高端沃特世暂时还难以撼动。上海磐诺则在气相色谱仪展开攻城战。这是正面战场的突破。但是,如果打开液相色谱仪的内部来看,则会发现还有着更加坚实的内核供应链堡垒。其中,真空脱气机的主要厂家是美国IDEX旗下的Systec;高压切换阀来自美国IDEX旗下的罗丹尼,或者美国VICI;氘灯、超宽光谱范围的硅光二极管厂家是日本滨松公司;而平场凹面光栅则需要由日本堀场来提供。

 

当人们在实验室里看到各式进口仪器的设备时,难免会有“万国仪器博览会”的感慨。然而,不容忽视的是,即使有国产仪器登台亮相,它内部的五脏六腑也难免是“万国器官”。

 

要想产生合理的利润,国产仪器厂家需要培育上游的国产供应链。问题就变得更麻烦。如果主机一年卖不了多少台,同时要开发零部件,难度自然很大。而供应商也会颇感吃力,或者有心无力。尽管中国的电路板PCB如此发达,占据全球80%的产能。但这些电路板想达到仪器仪表的要求,还差得很远。要么是大厂不愿意伺候事儿多、要求高、规格全的小订单,要么是小电路板厂家还得等着仪器厂家上门指导。结构件的金属加工,也是如此。

 

模具是制造仪器的关键一环,但愿意为仪器配套的模具厂商也很少。为老才臣豆腐乳提供模具的制造商,哪怕一个瓶盖只挣一毛钱,但是上百万个瓶盖也足以让模具的开发回本。可为一台仪器开一个模具,一年只有上千台,模具开发商根本赚不回来。这样的供应链自然无意为行业服务。

 

这就是供应链不成熟的行业幼稚症。最后这些本来行业应该承担的公共担子,重新回到志在创新突破的企业家身上。

 

类似一些探测器等标准件的提供商,在国外往往都是专精特新。祖辈三代,就做一个探测器。而这些产品的量并不多,正好可以支撑一个小的家族作坊企业。这些专精零部件的小厂家,不多不少地支撑了全球仪器行业的全部。再多一家供应商都盛不下。这是既定的秩序,新厂商的加入,由于得不到主流仪器厂家的认可,往往很难生存。这使得国内的突破非常困难。

 

而对于非标关键件,一些优秀的企业不得不自己制造。并非为了实现自主可控,而是迫不得已。因为台数少,最后自制零部件的价格反而更高。如果仪表整机还要求比国外价格低,那么整个商业逻辑就崩溃了。

 

如果说这些机械、电气电子等器件,还勉强可以解决的话,仪器配套的工业软件,就是最大的软肋。国内没有一家软件服务公司,可以为仪器行业提供软件配套。这是更加隐性的供应链软骨症。20年前,岛津、安捷伦即使是液相色谱仪的竞争对手,也都共用一家独立的第三方软件服务商。2000年前后,在安捷伦购买这家软件公司之后,供应链的平衡被打破。而岛津也不得不建立工业软件的自研团队。

 

如果有软件真懂这个行业,能够懂合规、懂算法,其实跟着科学仪器很赚钱。20-30人的公司可以活得很好。但是,这需要双方的打磨。

 

第三座山:产品可靠性

 

家电、手机、汽车等,由于直接跟消费者相关,一旦质量有问题,很容易被吐槽。因此,这些行业对可靠性的要求很高,需要做大量的可靠性实验室。可靠性,是设计出来的;而它的成效,则需要设计验证的大量试验。而仪器仪表行业,很多人甚至没有“可靠性是设计出来的”这种意识。一家企业做紫外分光光度计,销量很好,但却不做可靠性实验。打开外壳盖,四处都是肉眼可见的设计硬伤。例如电容放在芯片附近,完全不考虑芯片散热对电阻的影响。而这些低劣的设计,如果做可靠性试验,就会显出系统设计薄弱的原形。

 

可靠性有一套成熟的方法论,每一个电阻都要考虑高低温、振动、电磁等可靠性问题。然而有些企业,却直接无视这些基本功。最后的仪器,自然也很难持久。国外是专业选手,而很多中国厂家还是业余选手。只有理念先调整,才能真正追得上。

 

当然,可靠性试验的代名词就是“烧钱试验”。没有真金白银的投入,就没有真才实学的硬功夫。可靠性是软实力的建立,上百万的投入,看上去就是打水漂。完全不像硬件看上去那么直观。但这种投入是不可缺少的。而且,即使想烧钱也并非万事大吉,怎么烧钱也是商业机密。

 

日本岛津工厂的制造生产线,对用户开放,可以参观。对于可靠性实验室,则绝对不让参观。全球Top2的日本数控系统厂家发那科,其电路板测试实验室也是高度保密。很多可靠性试验就是窗户纸,一点就破。每个企业,都需要自己烧钱补知识,这正是竞争对手让追赶者流血的地方。这就是仪器仪表产业先后有序、难以超越的运行逻辑。

 

企业家愚公移山

 

液相色谱有几十家企业,很少能超过5000万。如此小的市场规模,还是高端技术产业,自然难以吸引行业人才。仪器仪表是高尖端设备,但却是一个工业化思维低、人员素质不高的产业。仪器仪表行业的企业家,在带动行业发展中起到至关重要的作用。这是一个由少数人手拉肩扛的产业,也是其他产业很少见的现象。有正向设计思维和精细管理的少数企业家,在这个行业显得光芒四射。他们担负搬走大山的重任。

 

这使得那些领先的国产仪器厂家,自然都是培育人才的黄埔军校。而那些企业家,往往就是行业园丁。悟空仪器,在内部培养设计师的正向设计思维,培养工程师的可靠性能力,以补足中国制造的大软肋;而在外部则需要培育供应链。向整个行业传递知识,成为优秀厂家的宿命。这也是很多优秀企业利润不高的原因,他们担负整个行业的成长成本,也背负将行业学习曲线拉平的使命。

 

很多地方,需要有人站出来教育行业。悟空仪器的液相色谱仪,一开始就开章明义,“不跟国内公司竞争”。就是要做中高端品质,采用最佳的零部件商。即使从下游开垦异常艰难,也要反哺供应链,甚至为供应商主动加钱。这种做法,就是为这些供应链打气,保留行业的火种。

 

很多科学仪器厂家,为了节省费用,往往舍不得投入服务。实际上,仪器的使用门槛一直很高,对于用户的培训、方法论、前处理等,都有大量的工作要做。而国内仪器厂商,如果只拼价格,就会省掉这部分费用,而这恰恰是用户最需要支撑的地方。国外品牌,就在这方面大量投入,跟用户一起成长。当年在日本岛津进入中国液相色谱仪市场的时候,行业只认沃特世或者安捷伦的品牌。但岛津花费大气力培育用户,最后终于跟安捷伦平起平坐。成长其实并没有太多的捷径,陪伴用户慢慢地成长,这正是仪器仪表行业最可能突破的地方。山东德州的海能科学仪器,就是采用高品质、高服务、看齐外商价格的策略,接受用户挑剔,一起慢慢成长。这就是公司的马拉松战略,韧性当先。

 

无论是仪器仪表行业,还是用户,都有大量需要培育的地方。行业需要补钙,领先的企业家不得不牺牲利润,哺育供应链公共品。

 

当我们看到一个国产仪器品牌厂商在用户扎根落户的时候,记得给这样的企业家以双重的尊敬。企业家不仅要埋头做好仪器的整机性能,同时还要拉扯那些不成熟的供应链,扶持行业人才,带着幼稚的行业一起闯地雷阵。一个个优秀的企业家,在为整个行业的不成熟而买单。

图书推荐阅读:


《质量简史》浓缩百年质量观

《灰度创新:无边界制造》告别微笑曲线

《五菱之光:一部造车史》还原创奇

《工业软件简史》六十载进化风云

《智能制造术语解读》制造强国

《美国制造创新研究院解读》深入剖析

《工业互联网创新之路》实践常州模式

相关阅读:

林雪萍 | 正面突围 中国分析仪器的破局术

林雪萍 | 谁在收购满天繁星?

林雪萍 | 数字化转型没有魔法,只是换了一个活法

林雪萍 | 仪器巨头的成长法则

作者简介

林雪萍:北京联讯动力咨询有限公司总经理,天津大学精仪学院兼职教授


往期专辑推荐

工业互联网

智能制造

工业4.0

全球制造战略

美国制造创新

工业软件

工业新概念

企业战略

先进制造

数字工厂转型

纺织

灰度创新

自动化

数字人才教育

国际展会

喜欢这篇文章?请关注,并分享

为方便查看,可应用公众号置顶功能

知识自动化 技术指针转动战略罗盘,全球产业观察,讲好制造故事
评论
  • 晶台光耦KL817和KL3053在小家电产品(如微波炉等)辅助电源中的广泛应用。具备小功率、高性能、高度集成以及低待机功耗的特点,同时支持宽输入电压范围。▲光耦在实物应用中的产品图其一次侧集成了交流电压过零检测与信号输出功能,该功能产生的过零信号可用于精确控制继电器、可控硅等器件的过零开关动作,从而有效减小开关应力,显著提升器件的使用寿命。通过高度的集成化和先进的控制技术,该电源大幅减少了所需的外围器件数量,不仅降低了系统成本和体积,还进一步增强了整体的可靠性。▲电路示意图该电路的过零检测信号由
    晶台光耦 2025-01-16 10:12 25浏览
  • 一个易用且轻量化的UI可以大大提高用户的使用效率和满意度——通过快速启动、直观操作和及时反馈,帮助用户快速上手并高效完成任务;轻量化设计则可以减少资源占用,提升启动和运行速度,增强产品竞争力。LVGL(Light and Versatile Graphics Library)是一个免费开源的图形库,专为嵌入式系统设计。它以轻量级、高效和易于使用而著称,支持多种屏幕分辨率和硬件配置,并提供了丰富的GUI组件,能够帮助开发者轻松构建出美观且功能强大的用户界面。近期,飞凌嵌入式为基于NXP i.MX9
    飞凌嵌入式 2025-01-16 13:15 32浏览
  • 食物浪费已成为全球亟待解决的严峻挑战,并对环境和经济造成了重大影响。最新统计数据显示,全球高达三分之一的粮食在生产过程中损失或被无谓浪费,这不仅导致了资源消耗,还加剧了温室气体排放,并带来了巨大经济损失。全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(SIX:AMS)近日宣布,艾迈斯欧司朗基于AS7341多光谱传感器开发的创新应用来解决食物浪费这一全球性难题。其多光谱传感解决方案为农业与食品行业带来深远变革,该技术通过精确判定最佳收获时机,提升质量控制水平,并在整个供应链中有效减少浪费。 在2024
    艾迈斯欧司朗 2025-01-14 18:45 85浏览
  • PNT、GNSS、GPS均是卫星定位和导航相关领域中的常见缩写词,他们经常会被用到,且在很多情况下会被等同使用或替换使用。我们会把定位导航功能测试叫做PNT性能测试,也会叫做GNSS性能测试。我们会把定位导航终端叫做GNSS模块,也会叫做GPS模块。但是实际上他们之间是有一些重要的区别。伴随着技术发展与越发深入,我们有必要对这三个词汇做以清晰的区分。一、什么是GPS?GPS是Global Positioning System(全球定位系统)的缩写,它是美国建立的全球卫星定位导航系统,是GNSS概
    德思特测试测量 2025-01-13 15:42 528浏览
  • 随着数字化的不断推进,LED显示屏行业对4K、8K等超高清画质的需求日益提升。与此同时,Mini及Micro LED技术的日益成熟,推动了间距小于1.2 Pitch的Mini、Micro LED显示屏的快速发展。这类显示屏不仅画质卓越,而且尺寸适中,通常在110至1000英寸之间,非常适合应用于电影院、监控中心、大型会议、以及电影拍摄等多种室内场景。鉴于室内LED显示屏与用户距离较近,因此对于噪音控制、体积小型化、冗余备份能力及电气安全性的要求尤为严格。为满足这一市场需求,开关电源技术推出了专为
    晶台光耦 2025-01-13 10:42 526浏览
  • 根据Global Info Research(环洋市场咨询)项目团队最新调研,预计2030年全球无人机电池和电源产值达到2834百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为10.1%。 无人机电池是为无人机提供动力并使其飞行的关键。无人机使用的电池类型因无人机的大小和型号而异。一些常见的无人机电池类型包括锂聚合物(LiPo)电池、锂离子电池和镍氢(NiMH)电池。锂聚合物电池是最常用的无人机电池类型,因为其能量密度高、设计轻巧。这些电池以输出功率大、飞行时间长而著称。不过,它们需要
    GIRtina 2025-01-13 10:49 218浏览
  • 近期,智能家居领域Matter标准的制定者,全球最具影响力的科技联盟之一,连接标准联盟(Connectivity Standards Alliance,简称CSA)“利好”频出,不仅为智能家居领域的设备制造商们提供了更为快速便捷的Matter认证流程,而且苹果、三星与谷歌等智能家居平台厂商都表示会接纳CSA的Matter认证体系,并计划将其整合至各自的“Works with”项目中。那么,在本轮“利好”背景下,智能家居的设备制造商们该如何捉住机会,“掘金”万亿市场呢?重认证快通道计划,为家居设备
    华普微HOPERF 2025-01-16 10:22 44浏览
  •   在信号处理过程中,由于信号的时域截断会导致频谱扩展泄露现象。那么导致频谱泄露发生的根本原因是什么?又该采取什么样的改善方法。本文以ADC性能指标的测试场景为例,探讨了对ADC的输出结果进行非周期截断所带来的影响及问题总结。 两个点   为了更好的分析或处理信号,实际应用时需要从频域而非时域的角度观察原信号。但物理意义上只能直接获取信号的时域信息,为了得到信号的频域信息需要利用傅里叶变换这个工具计算出原信号的频谱函数。但对于计算机来说实现这种计算需要面对两个问题: 1.
    TIAN301 2025-01-14 14:15 124浏览
  • 全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(SIX:AMS)近日宣布,与汽车技术领先者法雷奥合作,采用创新的开放系统协议(OSP)技术,旨在改变汽车内饰照明方式,革新汽车行业座舱照明理念。结合艾迈斯欧司朗开创性的OSIRE® E3731i智能LED和法雷奥的动态环境照明系统,两家公司将为车辆内饰设计和功能设立一套全新标准。汽车内饰照明的作用日益凸显,座舱设计的主流趋势应满足终端用户的需求:即易于使用、个性化,并能提供符合用户生活方式的清晰信息。因此,动态环境照明带来了众多新机遇。智能LED的应用已
    艾迈斯欧司朗 2025-01-15 19:00 29浏览
  • 实用性高值得收藏!! (时源芯微)时源专注于EMC整改与服务,配备完整器件 TVS全称Transient Voltage Suppre,亦称TVS管、瞬态抑制二极管等,有单向和双向之分。单向TVS 一般应用于直流供电电路,双向TVS 应用于电压交变的电路。在直流电路的应用中,TVS被并联接入电路中。在电路处于正常运行状态时,TVS会保持截止状态,从而不对电路的正常工作产生任何影响。然而,一旦电路中出现异常的过电压,并且这个电压达到TVS的击穿阈值时,TVS的状态就会
    时源芯微 2025-01-16 14:23 41浏览
  • 数字隔离芯片是现代电气工程师在进行电路设计时所必须考虑的一种电子元件,主要用于保护低压控制电路中敏感电子设备的稳定运行与操作人员的人身安全。其不仅能隔离两个或多个高低压回路之间的电气联系,还能防止漏电流、共模噪声与浪涌等干扰信号的传播,有效增强电路间信号传输的抗干扰能力,同时提升电子系统的电磁兼容性与通信稳定性。容耦隔离芯片的典型应用原理图值得一提的是,在电子电路中引入隔离措施会带来传输延迟、功耗增加、成本增加与尺寸增加等问题,而数字隔离芯片的目标就是尽可能消除这些不利影响,同时满足安全法规的要
    华普微HOPERF 2025-01-15 09:48 113浏览
  • 故障现象 一辆2007款法拉利599 GTB车,搭载6.0 L V12自然吸气发动机(图1),累计行驶里程约为6万km。该车因发动机故障灯异常点亮进厂检修。 图1 发动机的布置 故障诊断接车后试车,发动机怠速轻微抖动,发动机故障灯长亮。用故障检测仪检测,发现发动机控制单元(NCM)中存储有故障代码“P0300 多缸失火”“P0309 气缸9失火”“P0307 气缸7失火”,初步判断发动机存在失火故障。考虑到该车使用年数较长,决定先使用虹科Pico汽车示波器进行相对压缩测试,以
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-15 17:30 22浏览
  • 流量传感器是实现对燃气、废气、生活用水、污水、冷却液、石油等各种流体流量精准计量的关键手段。但随着工业自动化、数字化、智能化与低碳化进程的不断加速,采用传统机械式检测方式的流量传感器已不能满足当代流体计量行业对于测量精度、测量范围、使用寿命与维护成本等方面的精细需求。流量传感器的应用场景(部分)超声波流量传感器,是一种利用超声波技术测量流体流量的新型传感器,其主要通过发射超声波信号并接收反射回来的信号,根据超声波在流体中传播的时间、幅度或相位变化等参数,间接计算流体的流量,具有非侵入式测量、高精
    华普微HOPERF 2025-01-13 14:18 514浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦