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浅谈我国仪器仪表测控的现状及其发展趋势

作者：张绍华

来源：《职业时空》2007年第09期

在当今以信息技术带动工业化发展的时代，仪器仪表与测试技术是信息科学技术重要的组成部分。仪器仪表是工业生产的\倍增器\，科学研究的\先行官\，军事上的\战斗力\，国民活动中的\物化法官\。发达国家已把发展现代仪器仪表科技列为一项重要的战略措施。 因此，其测量控制也成为了一项不可或缺的技术。

仪器仪表测控技术现状

目前大部分国产仪器仪表产品处于国际上九十年代初、中期的水平。在产品的可靠性、功能、智能化程度、产品技术更新周期、面向对象的专用解决方案等方面都存在较大差距。中低档产品品种基本齐全，能够批量生产，且质量稳定；例如，电工仪器仪表在国内市场占有率达95%，并有13%产品出口。深圳市每年生产数字万用表达700万台，出口世界90多个国家，中低档数字万用表的产量占世界总产量的80%。少数中高档产品，已接近国际水平。在工程应用技术方面，已经能够承担一部分国家重大工程仪器仪表系统成套工作。如60万千瓦火电机组，350万吨/年炼油装置，20000m3/h空分装置、核电站常规岛控制系统等，开始摆脱国家重大工程全部被国外公司垄断的局面。但在高技术含量的自动化仪表及系统、科学测试仪器、传感器元器件等产品的竞争上，国内仪器仪表行业基本上都处于相当被动的境地。总体上说，2003年国内仪器仪表市场需求旺盛，增长迅速。受电站、汽车、公用设施工程、住宅建设和国际市场回暖等影响，工业自动化仪表与控制系统、车用仪表、电水气用计量仪表和中低档光学仪器等增长迅速。但是，我国对仪器仪表的需求量的二分之一是由进口产品满足的，国外公司的中档产品以及许多关键零部件占有了国内60%以上的市场份额，大型和高精度的仪器仪表几乎全部依赖进口。

因此，大力提升我国测量控制与仪器仪表的研制、开发、制造能力，对真正提高我国国民经济的整体素质，以信息化带动工业化，最终实现我国经济、社会和科技跨越式发展，维护国家和社会安全是十分迫切和必要的。

我国仪器仪表测控存在的问题及其原因

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1.技术方面的差距

（1）产品的可靠性较差。对基础技术和制造工艺的研究不够，一些影响可靠性的关键技术，如精密加工技术、密封技术、焊接技术等至今还没有得到很好解决，导致产品（特别是高档产品）的性能不够稳定和可靠。

（2）产品的性能、功能落后。现有国内产品在测量精度上要与外国产品相差1个数量级。在功能上，国内现有产品智能化程度还较低。另外，产品的网络化在国外已经进入实用阶段，而我国基本上处在起步阶段。

（3）产品技术更新的周期慢。当今国外产品的更新周期大约在2～3年。新技术的储备往往可以提前到十年。一些采用新原理的产品，在我国还处于空白状态。科研院所在跟踪新技术方面虽然有成果，但与企业结合产业化相当艰难。

（4）缺乏针对使用对象而开发的专用解决方案。国外近年测量控制与仪器仪表的发展趋势是开发仪器仪表与应用对象紧密结合的软件产品，最终向用户提供个性化的解决方案。而我国企业在这方面尚未形成产业。 2.企业综合实力方面的差距

（1）行业规模小，测量控制与仪器仪表行业的总产值较低。不仅是绝对量小，在经济总量中的比例也很小。仪器仪表行业的企业绝大多数是中小企业。全行业有规模以上企业1887个，年销售额超过10亿元的不足15个，行业职工总数为51万，缺乏综合实力强的\旗舰\企业。国内企业的单项产品市场运作能力较强，但缺乏综合实力。在人力、财力上都不能在市场上与外国跨国集团抗衡。因此，在市场竞争方面处于弱势。企业缺乏大型工程的工程能力。 （2）企业劳动生产率低。由于仪器仪表属于高科技产业，低劳动力成本的作用不明显。国内企业管理水平普遍低于外国企业，因此，制造高技术含量产品的企业，劳动生产率远低于外国企业。

（3）企业技术开发投入普遍不足。由于国内企业几乎全部是中、小型企业，在人力、财力方面都不能支持足够的、长期的技术创新投入。以科学仪器为例，一般国外公司的开发投入占销售额的10%，而我国仅占3%。

造成以上这些问题和差距的关键原因有下面四个：

1.运行机制不能适应市场经济发展的要求。在发展的过程中，一批国家投资的骨干企业面临产品老化、技术人员流失的严峻局面，生产与经营困难；一批机制创新、运行灵活的企业正

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在逐步成为新的亮点，但多半尚未能掌握先进核心技术，创新成果少，还不能与外国大公司抗衡。

2.产、学、研、金融、政府、用户有机结合的体制和政策没有形成。测量控制与仪器仪表是典型知识密集、技术密集型产品，敏感于高科技发展，是多种高新技术融合的综合体，因此，产、学、研、政府、金融、用户的有机结合就显得十分重要。条块分割，各自为战，低水平重复，难以形成合力，缺乏有效的引导。科研成果产业化率低的问题仍然十分突出。 3.缺乏国家强有力的研究支援体制。测量控制与仪器仪表行业品种多、批量小，需要长期的、坚持不懈的投入。但目前投资总量不足且投资效益不佳。投资途径分散，难以集中重点。课题的选定和研究成果的公正且透明的评价体制尚不完善。企业既不能像外国那样完全按照市场经济规则参与竞争，又缺乏包括研究资源的战略投资、新技术市场化所需要的市场环境的整顿等国家战略。

4.缺乏高层次的复合型人才和熟悉、精通各学科交叉的综合型人才，也是造成差距的一个重要原因。

我国测量控制与仪器仪表的未来发展趋势

鉴于测量控制与仪器仪表的重要性及其显示了国家企业的综合能力，我国必须从根本上认识到这一点，努力从各方面来加强其发展。具体可从以下几点来看： 1.工业自动化仪表与控制系统

以石油、化工、钢铁、电力、交通运输、国防安全、环保、轻工、水利等重大工程项目为依托，致力于新一代主控系统及其综合自动化开发和产业化，主要包括集散控制系统、现场总线控制系统和以工业计算机为基础的开放式控制系统、工业生产中的质控体系等；国内生产的产品，2010年要满足50%的大型系统，2020年要能满足85%的大型系统。 先进控制、优化软件开发与产业化技术， 2010年要具有\交钥匙\自控系统30%的能力，到2020年，50%的工程项目做到\交钥匙\。智能仪表、采用现场总线技术与实时工业以太网技术的检测仪表、执行器与变送器、成套专用控制装置和成套专用优化系统的开发与产业化；2010年国内生产的产品品种和价值均要达到70%，2020年达到85%。 2.科学仪器