導(dǎo)讀： 我國相關(guān)領(lǐng)域的實驗室目前已可以從事環(huán)境與可靠性領(lǐng)域的主要試驗檢測項目，但在試驗方法及試驗技術(shù)的研究上，與國外相比仍存在一定差距。

電子、電器、汽車、船舶、飛機、核電等產(chǎn)品在運行中需經(jīng)歷自然環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境對產(chǎn)品各種性能日積月累的影響，產(chǎn)品可能處于的不同類型的環(huán)境中，主要包括噪聲、沖擊波、細菌、機械沖擊、振動、風(fēng)、壓力、雨、雪、冰雹、溫度和濕度變化等。

為了保證產(chǎn)品在規(guī)定的壽命期間內(nèi)，在預(yù)期的使用、運輸和儲存等環(huán)境下保持功能的可靠性，這就需要利用試驗設(shè)備對產(chǎn)品進行驗證。將產(chǎn)品暴露在自然或人工的環(huán)境條件下經(jīng)受其作用，以評價產(chǎn)品在實際使用、運輸和和儲存等環(huán)境下的性能，并分析研究環(huán)境因素的影響程度及其作用機理。

環(huán)境與可靠性試驗

產(chǎn)品的環(huán)境試驗與可靠性試驗是相互聯(lián)系又彼此獨立的兩類試驗。環(huán)境試驗是考核產(chǎn)品在極值環(huán)境條件下正常工作的能力，即環(huán)境適應(yīng)性的試驗；可靠性試驗是按可靠性要求設(shè)計和進行的、有可靠性目標并在典型環(huán)境條件下的試驗，是驗證產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)能否實現(xiàn)預(yù)定功能而進行的試驗。

環(huán)境試驗是可靠性試驗的基礎(chǔ)和前提，為可靠性試驗提供信息和依據(jù)；而環(huán)境試驗與可靠性試驗所采用的試驗設(shè)備和試驗方法，包括試驗的夾具設(shè)計原則等都可以相互借鑒。

環(huán)境試驗是產(chǎn)品的基本試驗，主要應(yīng)用于產(chǎn)品的研制階段；而產(chǎn)品可靠性試驗則貫穿產(chǎn)品從研制到生產(chǎn)、出廠的整個生產(chǎn)周期。按照試驗?zāi)康牡牟煌?，將可靠性試驗的名稱及應(yīng)用階段劃分如下：

環(huán)境與可靠性試驗服務(wù)行業(yè)

環(huán)境與可靠性試驗最初源于軍用電子、航天系統(tǒng)等，是為提高軍用電子設(shè)備及航天器等的高可靠性要求而發(fā)展起來的綜合性測試手段；隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展和市場競爭的日趨激烈，民用領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品性能和質(zhì)量安全的要求不斷提高，使得產(chǎn)品環(huán)境與可靠性試驗對于提高產(chǎn)品性能穩(wěn)定性、質(zhì)量及安全性，以及提升品牌競爭能力的重要程度不斷提升，因此環(huán)境與可靠性試驗?zāi)壳皬V泛應(yīng)用于汽車、電子電器、軌道交通、建筑橋梁等領(lǐng)域。

目前國外在環(huán)境與可靠性試驗方面，除大量使用電動振動試驗系統(tǒng)外，已廣泛使用三軸同振振動試驗系統(tǒng)（電動臺或液壓臺）、三軸六自由度多臺激勵系統(tǒng)（電動臺或液壓臺）、單軸多臺并激系統(tǒng)（電動臺或液壓臺）。在歐美發(fā)達國家的軍事工業(yè)產(chǎn)品及高技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)過程中，試驗技術(shù)、試驗方法是其絕密資料之一。

資料顯示，自上世紀九十年代初，美國在航天飛機的研發(fā)過程中便已應(yīng)用了多軸多激勵的振動試驗技術(shù)。目前國外在航空航天和汽車制造等行業(yè)，還廣泛運用振動帶扭轉(zhuǎn)、離心機帶振動臺復(fù)合運動試驗設(shè)備；在研究建筑、橋梁、特殊行業(yè)設(shè)備抗震方面使用大型液壓振動臺（大位移、大負載、三軸六自由度系統(tǒng)）等。

我國相關(guān)領(lǐng)域的實驗室目前已可以從事環(huán)境與可靠性領(lǐng)域的主要試驗檢測項目，但在試驗方法及試驗技術(shù)的研究上，與國外相比仍存在一定差距。比如，為避免裝備在結(jié)構(gòu)最低共振頻率上過試驗或欠試驗，國外通行的試驗方法需在振動臺、夾具、試件中間安裝動態(tài)力傳感器以將振動臺的運動由力傳感器反饋控制，以再現(xiàn)外場實測的界面力，而目前國內(nèi)振動試驗中較少采用此試驗方法。我國環(huán)境與可靠性試驗服務(wù)行業(yè)對于試驗方法及試驗技術(shù)的持續(xù)研究和改進，對于提升我國工業(yè)產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性與性能可靠性水平至關(guān)重要。

行業(yè)與上下游的關(guān)系

環(huán)境與可靠性試驗服務(wù)行業(yè)與上下游的關(guān)系如下圖所示：

環(huán)境與可靠性試驗服務(wù)行業(yè)的上游行業(yè)主要為試驗設(shè)備供應(yīng)商以及試驗耗材供應(yīng)商，下游行業(yè)較為廣泛，主要分為三類：國家基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的航空航天、軌道交通、橋梁建筑等行業(yè)；汽車、電子、電器、船舶等工業(yè)行業(yè)；高校及科研院所。上游試驗設(shè)備供應(yīng)商的生產(chǎn)制造水平對于本行業(yè)試驗技術(shù)水平具有重大影響。公司環(huán)境與可靠性試驗業(yè)務(wù)是基于公司自身實力雄厚的試驗設(shè)備制造業(yè)務(wù)而向應(yīng)用服務(wù)的延伸，因此與同行業(yè)實驗室相比具有顯著的競爭優(yōu)勢。

市場容量

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)增長、社會整體研發(fā)投入的不斷增加以及市場對產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性的要求不斷提高，我國環(huán)境與可靠性試驗市場容量持續(xù)快速增長。而與此同時，受限于資金、技術(shù)、人才等因素，我國環(huán)境與可靠性專業(yè)實驗室的服務(wù)規(guī)模和能力無法充分滿足日益增長的試驗市場需求。

數(shù)據(jù)來源：智研咨詢

隨著電子電器、軌道交通、航空航天等行業(yè)的快速發(fā)展，我國環(huán)境可靠性試驗服務(wù)市場容量近年來保持著較快增速，在2018年達到約239億元。2013 -2018年近五年復(fù)合增速約15%。環(huán)境與可靠性試驗廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)周期的各個環(huán)節(jié)以及國民經(jīng)濟各支柱性產(chǎn)業(yè)，其需求分布情況如下圖：

總體來說，環(huán)境與可靠性試驗服務(wù)的需求與國家和企業(yè)的整體研發(fā)經(jīng)費投入水平高度相關(guān)。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2019年，全國研發(fā)經(jīng)費支出總金額為22,143.60億元，占當(dāng)年國內(nèi)生產(chǎn)總值的2.18%，我國全社會研發(fā)經(jīng)費投入的顯著增加促進了我國環(huán)境與可靠性試驗設(shè)備及服務(wù)需求的高速增長。同時，下游行業(yè)的蓬勃發(fā)展將持續(xù)拉動環(huán)境與可靠性試驗設(shè)備及服務(wù)需求的增長。

航空航天行業(yè)的快速發(fā)展，使其成為我國環(huán)境試驗設(shè)備及服務(wù)需求的主要市場之一。 近年來，隨著北斗導(dǎo)航工程、大飛機項目、載人航天工程、空間站工程、探月工程、 火星探測等陸續(xù)實施和不斷推進，我國航空航天產(chǎn)業(yè)進入了跨越式發(fā)展階段，并持續(xù)帶動航空航天領(lǐng)域的研發(fā)投入和產(chǎn)品環(huán)境與可靠性試驗設(shè)備及服務(wù)需求的 增長。

電子信息方面，近年來我國電子信息產(chǎn)品產(chǎn)值保持快速增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，制造工藝不斷升級，成為世界電子產(chǎn)品制造業(yè)第一大國。伴隨著科學(xué)技術(shù)的進步和市場需求的發(fā)展，電子產(chǎn)品日益向多功能、小型化、高可靠性方向發(fā)展，功能的復(fù)雜化使設(shè)備應(yīng)用的元器件、零部件越來越多，每個元器件的失效都可能使設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)生故障，因此對可靠性要求也越來越高。在電子產(chǎn)品的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)過程中，環(huán)境與可靠性試驗扮演著越 來越重要的角色。

汽車方面，無論是新車型的開發(fā)，還是現(xiàn)有產(chǎn)品性能可靠性的提升，都需要對汽車上幾乎每個零部件進行環(huán)境試驗，以確保整車及零部件在不同的力學(xué)環(huán)境、氣候環(huán)境和綜合環(huán)境條件下，能夠正常運行并提供安全保障。隨著我國汽車產(chǎn)品及生產(chǎn)制造技術(shù)的更新?lián)Q代、汽車企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈上游核心部件研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域延伸，以及新能源汽車等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，我國汽車企業(yè)的研發(fā)投入將保持高速增長，這將為環(huán)境與可靠性試驗服務(wù)提供廣闊的市場。

交通軌道方面，現(xiàn)階段，我國已成為全球軌道交通建設(shè)投資金額最大的國家，由于軌道交通設(shè)備安全性與可靠性要求高，因此針對相關(guān)機電設(shè)備進行的可靠性測試也必不可少。例如，為了提高軌道交通的安全性，在每次車輛和軌道的開發(fā)過程中，都需要進行碰撞試驗來驗證。軌道交通投資的持續(xù)增長以及我國軌道交通裝備技術(shù)水平的逐年提高都將給環(huán)境與可靠性試驗服務(wù)行業(yè)提供持續(xù)性的擴張動能。

船舶工業(yè)方面，我國船舶領(lǐng)域的主要環(huán)境試驗標準包括gjb4《艦船電子設(shè)備環(huán)境試驗》、 gjb4058-2000《艦船設(shè)備噪聲、振動測量方法》等。過去幾年，我國船舶工業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，未來，我國船舶工業(yè)的發(fā)展重點是推動技術(shù)進步和創(chuàng)新，進一步大力發(fā)展高技術(shù)船舶、高附加值船舶、智能船舶等重點工程領(lǐng)域我國船舶工業(yè)的持續(xù)發(fā)展 和產(chǎn)業(yè)升級將繼續(xù)推動環(huán)境與可靠性試驗設(shè)備及服務(wù)需求的增長。

行業(yè)競爭情況

環(huán)境與可靠性試驗廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、電子電器、汽車等行業(yè)， 且試驗的技術(shù)水平及準確性對產(chǎn)品性能的安全性及可靠性影響重大，因此，隨著近年來下游行業(yè)的飛速發(fā)展，我國建立起了多層次的環(huán)境與可靠性試驗專業(yè)實驗室：

由于三類實驗室的服務(wù)目標及對象有所不同，以及隨著我國環(huán)境與可靠性試驗需求近年來的高速增長，現(xiàn)有的各類實驗室之間未存在特別明顯的競爭。其中，第三方實驗室具有立場獨立、服務(wù)領(lǐng)域廣泛的特點，其市場化程度較高，市場份額的集中度較低，試驗業(yè)務(wù)的獲取以及試驗收費的結(jié)算主要按照一般市場化原則進行。

進入行業(yè)的主要壁壘

技術(shù)壁壘。在環(huán)境與可靠性試驗服務(wù)領(lǐng)域，技術(shù)壁壘不僅體現(xiàn)在先進和全面的試驗設(shè)備，更重要在于對試驗技術(shù)、方法和經(jīng)驗的掌握以及試驗人才的儲備。試驗技術(shù)的壁壘首先體現(xiàn)為對試驗規(guī)范、標準的深入研究和了解：要通過試驗檢測出產(chǎn)品真實的環(huán)境適應(yīng)性和使用可靠性，既需要掌握通用的規(guī)范及標準，又需要深入了解涉 及到具體行業(yè)和產(chǎn)品所經(jīng)受到的氣候環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境（如振動和沖擊）的相關(guān)標準。此外，在對相關(guān)試驗和檢測標準理解的基礎(chǔ)上，如何將規(guī)范、標準中規(guī)定的試驗條件準確施加到被試驗的樣品上并避免對貴重樣品造成損壞，以及對相關(guān)的試驗結(jié)果作出準確的工程判斷從而識別出產(chǎn)品瑕疵，對于實驗室的整體技術(shù)實力和市場競爭力至關(guān)重要，而這些技術(shù)能力的獲取需要長期的技術(shù)研發(fā)積累和強大的技術(shù)研發(fā)團隊作為支撐。

人才壁壘。環(huán)境與可靠性試驗是新興的交叉學(xué)科，試驗服務(wù)方案的設(shè)計及試驗操作需要技術(shù)人員對環(huán)境與可靠性試驗技術(shù)深入而廣泛的了解，如車輛振動學(xué)、航空航天器動力學(xué)等，環(huán)境與可靠性試驗服務(wù)行業(yè)發(fā)展所需的大量技術(shù)人才目前尚無高校對口專業(yè)進行直接培養(yǎng)，更多依賴于相關(guān)行業(yè)技術(shù)人員進入本行業(yè)后的長期實踐及在崗培訓(xùn)。充足的人才儲備是新競爭者進入本行業(yè)所面臨的主要壁壘之一。

資質(zhì)壁壘。根據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局頒發(fā)的《實驗室和檢查機構(gòu)資質(zhì)認定管理辦法》，國家鼓勵實驗室、檢查機構(gòu)取得經(jīng)國家認監(jiān)委確定的認可機構(gòu)的認可，以保證其檢測、校準和檢查能力符合相關(guān)國際基本準則和通用要求，促進檢測、校準和檢查結(jié)果的國際互認。由于環(huán)境與可靠性試驗數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各領(lǐng)域及科研機構(gòu)，對于國家特殊行業(yè)等重大工程項目及電子、汽車、儀器儀表、家用電器等行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性具有重大影響，因此在實踐中，試驗客戶普遍要求從事環(huán)境與可靠性試驗的第三方實驗室具有經(jīng)國家認可委員會頒發(fā)的實驗室認可資質(zhì)，并在經(jīng)認可的能力范圍內(nèi)提供試驗服務(wù)。

這些資質(zhì)的獲取，均需要實驗室滿足嚴格的條件和程序，而獲取這些資質(zhì)后，實驗室還需要通過定期和不定期的跟蹤監(jiān)督、復(fù)評審及驗收。以實驗室認可（cnas）為例，實驗室需滿足國家認可委規(guī)定的通用認可規(guī)則、實驗室基本認可準則、實驗室專用認可規(guī)則、實驗室認可應(yīng)用準則及實驗室認可指南等各項實驗室認可規(guī)范，已建立完善的且正式運營超過6個月的質(zhì)量管理體系并通過評審組的技術(shù)能力和質(zhì)量管理活動現(xiàn)場評審后，才能獲得認可證書。因此，業(yè)務(wù)資質(zhì)是阻礙新競爭者進入本行業(yè)的重要壁壘。