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慧利仪器:打破技术垄断,挺进国际精密测量第一阵营
来源: 中国工业新闻网 2026-07-10 14:14
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在中国制造向中国“精”造转型的时代背景下,高端精密计量仪器被视为工业制造的“眼睛”与“标尺”。苏州慧利仪器有限责任公司(以下简称“慧利仪器”)打破长期以来这一领域的核心设备被海外品牌牢牢把持的格局,从产品精度达到国家最高计量标准的6倍,到设备入驻德国国家计量院,再到拿下国内计量领域约70%的市场份额,用十余年时间完成了从“跟跑”到“领跑”的艰难跨越。

四十载光学积淀,一颗“国产心”

慧利仪器的故事,始于创始人、董事长韩森四十余年的技术积累。他17岁考入长春光学精密机械学院,师从光学泰斗王大珩院士的首位硕士研究生蒋筑英,此后赴德国斯图加特大学、美国深造,师从欧美干涉测量领域权威学者,兼具学术理论与产业落地经验。

公司照片1

2009年,依托苏州工业园区人才引进政策,韩森回国创办慧利仪器。创业初期,企业曾试图走低成本低端路线,但团队深厚的高端技术基因与低端赛道格格不入,发展阻力重重。这次“试错”让团队清醒地认识到:与其在红海中与海外品牌拼价格,不如在蓝海中拼技术。

慧利仪器果断转向完全自主研发、掌握自有知识产权的路线,核心目标只有一个——打造国产自主计量标准。

精度六倍于国家最高标准,重载技术全球领先

衡量干涉仪性能的核心指标是PV值(峰谷值),它直接决定测量精度。国家最高计量标准的PV值为1/20波长(波长为632.8纳米),而慧利仪器产品的PV值可达1/120波长,是国家标准的6倍。2019年与2023年,慧利团队分别通过中国仪器仪表学会和中国计量测试学会组织的成果鉴定,共有10项关键技术达到国际先进水平,其中核心指标达到国际领先水平。

(配备“重载荷机械相移”技术的大口径激光干涉仪)

更具突破意义的,是慧利在“重载荷机械相移”技术上的颠覆性创新。传统干涉仪的载荷上限仅为10公斤,而慧利通过自主研发,逐步将载荷突破至1吨(1000公斤),无需变更波长溯源基准即可适配大尺寸光学工件检测。这一突破,为大尺寸光学元件的精密检测打开了全新空间。

闯入“德国标准”,从技术验证到国际采购

打入德国国家计量院,是慧利仪器走向国际舞台的标志性事件。

合作始于德国计量院对300毫米大尺寸平面平晶检测方案的需求。德国专家专程到访慧利厂区,实地考察研发实力、设备硬件与自研算法。关键转折点在于:慧利定制专用设备参与德国牵头的国际计量比对,检测数据与国际比对标准值偏差不足1纳米。经过长期多轮技术验证,德国国家计量院最终正式采购慧利设备并投入日常计量工作。

300mm通用组合水平式检测干涉仪

(300mm通用组合水平式检测干涉仪)

这在国产高端仪器出海历史上并不多见——一家中国中小企业,向全球最严苛的计量机构输出标准检测设备。

目前,慧利产品已同时服务于中国计量科学研究院、中国测试技术研究院、北京长城计量测试技术研究所及多省市计量院,形成覆盖国际计量合作、光学精密制造、国家级重大科研工程三大领域的应用版图。

产学研协同,打通从理论到落地的完整链条

高端仪器的突破不能只靠一家企业的单打独斗。慧利仪器构建了独特的产学研协同创新模式:与上海理工大学庄松林院士联合实验室、长春理工大学联合实验室、苏州科技大学江苏省研究生工作站、苏州计量院联合实验室等四大平台深度合作。

在这一模式中,企业直面市场需求完成工程化落地,高校攻克光学基础理论与测量数学算法、联合培养硕博研发人才,科研院所承接国家级专项、牵头制定行业标准规范。三方各司其职,打通了从理论研究、产品研发、量产落地到行业标准的完整产业链。

依托这一模式,慧利累计完成20余项国内外科研专项,包括国家重大科学仪器设备开发专项、NQI国家质量基础设施建设专项等,拥有40余项专利,发表论文130余篇,主持或参与制定26项国家行业标准规程规范。

面对国产替代的“70%份额”隐忧与清醒

在国产替代的进程中,慧利仪器交出了一份亮眼成绩单:在国内计量领域,慧利设备市场份额约70%。产品整机售价较进口设备低20%-30%,且拥有本土完整技术团队,可提供定制化应用指导和快速售后维修——这是海外厂商仅售卖硬件、配套技术服务薄弱的“痛点”所在。

(主要应用于国内计量领域的相移式激光等厚干涉仪)

然而,作为深耕行业数十年的从业者,韩森和他的团队对行业困境有着清醒的认知。高端精密仪器属于“倒三角”产业——纳米级材料、加工全部依赖精密检测仪器支撑,战略价值极高,但行业细分市场体量偏小。而资本、管理普遍看重短期营收、就业和税收规模,与仪器行业长周期、小体量的属性存在根本性矛盾。

“不能以市场规模来评判产业战略价值。”面对提问,公司副总经理王全召的回答掷地有声。他建议年轻工程师和创业者正视国内外现有技术差距,做好长期深耕的心理准备,同时坚定国产替代的信心——依托国家政策与青年研发力量,完全有机会实现技术赶超。

产业集群赋能,苏州“仪器仪表”新名片

2024年,苏州获批国家级高端科技仪器产业集群,慧利仪器作为核心骨干企业深度参与建设。苏州在光学材料、精密加工、检测全链条的完整配套,多年持续引进的高端领军人才,以及完善的金融与产业扶持政策,为慧利这样的高端仪器企业提供了得天独厚的成长土壤。

在重大科研工程领域,慧利仪器已悄然布局。国内同步辐射光源项目对光学元件要求极高,需PV1/200波长精度,全球无成熟商用方案。慧利专项研发检测设备,耗时一年完成设备研制交付,用于环形、直线型同步辐射光源光束质量管控,后续持续配套多台检测设备。

面向未来,韩森表示,慧利仪器明确了三大战略方向:技术研发上持续深耕超精密光学测量技术,产品布局上覆盖计量、航空航天、半导体、高端消费光学元件全口径检测,市场拓展上从国内成熟计量市场向航空航天、特种光学加工高端细分赛道延伸。

同时,人工智能与数字化算法的融合,被慧利视为下一代光学测量仪器的核心赛道。企业已在硬件自动化、批量自动化产线、计量数字化三大方向展开布局,包括自研光学电控自动调节模块、联合开发光学元件全自动流水线检测平台,以及研发检测数据上传、存证、溯源一体化系统。

从创业初期精度1/60波长的摸索前行,到如今1/120波长的国际领先;从10公斤载荷的技术瓶颈,到1吨重载的颠覆性突破;从海外品牌的亦步亦趋,到德国国家计量院的正式采购——慧利仪器的成长轨迹,正是中国高端仪器自主可控进程的一个缩影。(沈宇洲 庄锦程 陈丽华)

【编辑:龚忻】