我國儀器儀表發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢研究

王俊杰

摘 要：在我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)迫切需要發(fā)展的大背景下，從分析我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)生存和發(fā)展現(xiàn)狀入手，深入剖析國內(nèi)儀器儀表產(chǎn)業(yè)所面對的挑戰(zhàn)和機遇，闡述了產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和劣勢，對我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略性布局提出了自己的看法，同時提出了政策性建議。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；產(chǎn)業(yè)與技術(shù)；戰(zhàn)略性布局

一、我國智能儀器儀表的發(fā)展現(xiàn)狀

我國是智能儀器儀表生產(chǎn)大國，雖然我國的儀器儀表產(chǎn)品出口量逐年增加，出口地區(qū)不斷擴大。但從整體上看，與國外先進水平還有一定距離，主要表現(xiàn)在：科研投入不足、自主創(chuàng)新能力低；在制造技術(shù)、材料質(zhì)量、芯片核心技術(shù)、生產(chǎn)的集約化和集中度、安裝尺寸標準等方面都有待改進。目前我國大多數(shù)智能儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)，只重視產(chǎn)品研發(fā)而忽略生產(chǎn)線技術(shù)開發(fā)，一些企業(yè)的投資也更傾斜于產(chǎn)品技術(shù)而不是生產(chǎn)線技術(shù)，導致硬件設(shè)備投資不足。這樣，企業(yè)的自動化生產(chǎn)水平不高，造成產(chǎn)品的一致性難以保證。我國用于生產(chǎn)智能儀器儀表產(chǎn)品的原材料質(zhì)量，與先進國家的差距也比較明顯。比如，感應式電能表的磁推軸承、阻尼磁鋼等。這些原器件本身的質(zhì)量，決定著智能儀器儀表的使用壽命，其絕緣性能、殼體的耐熱性和阻燃性，是保證儀器儀表質(zhì)量的關(guān)鍵因素。我國對智能儀器儀表的核心技術(shù)——測量芯片的自主開發(fā)能力不足，缺少具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新，這也是阻礙我國儀器儀表行業(yè)發(fā)展的重要因素。雖然儀器儀表制造商都在著手研制智能型電工儀器儀表，但是，國內(nèi)企業(yè)必須實現(xiàn)生產(chǎn)線技術(shù)、測量芯片技術(shù)、材料質(zhì)量等方面的突破。這樣，國產(chǎn)產(chǎn)品才能與國外產(chǎn)品抗衡，在市場上才有競爭力。國內(nèi)儀器儀表制造廠家要加強技術(shù)投入與創(chuàng)新力度，在引進、消化、吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)生產(chǎn)線技術(shù)，提高原材料生產(chǎn)質(zhì)量，研制并生產(chǎn)出更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的集成芯片，這是智能儀器儀表企業(yè)的當務之急。

二、我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展SWOT分析

儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢（S）：經(jīng)濟發(fā)展帶來了巨大的國內(nèi)市場需求潛力；網(wǎng)絡(luò)化、軟件等跨越性技術(shù)的飛速發(fā)展帶來良好的技術(shù)支撐；行業(yè)技術(shù)力量的模仿創(chuàng)新能力很強，使得“后來者”優(yōu)勢得到進一步放大；行業(yè)部分技術(shù)原創(chuàng)能力已經(jīng)得到提升和積累，為產(chǎn)業(yè)技術(shù)深入發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的劣勢（W）：行業(yè)技術(shù)原創(chuàng)性能力總體水平較弱，對外競爭處于弱勢；產(chǎn)品性能及可靠性不高，品牌認知度很弱，導致產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先天不足；國內(nèi)經(jīng)濟和社會的發(fā)展帶來本產(chǎn)業(yè)成本優(yōu)勢正在逐漸減弱，產(chǎn)品價格優(yōu)勢逐漸喪失；高端產(chǎn)品的基礎(chǔ)部件與材料配套能力弱，嚴重制約產(chǎn)品高端化發(fā)展；產(chǎn)品總體檔次趨低且同質(zhì)化嚴重，競爭力弱。

儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇（O）：國家高度重視本產(chǎn)業(yè)發(fā)展并制定了相關(guān)支持政策，給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來良好契機；國內(nèi)需求的迅猛增長保障了穩(wěn)定的市場；近年來科技的不斷發(fā)展涌現(xiàn)諸多新技術(shù)能夠引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的威脅（T）：國外高端產(chǎn)品幾乎壟斷中國市場，導致本國企業(yè)生存與發(fā)展環(huán)境極端惡劣；國外企業(yè)增加在華獨資及并購，進一步擠壓本國企業(yè)的生存空間；世界金融危機導致出口需求減少，使得依賴于低端產(chǎn)品出口的本國產(chǎn)業(yè)遭受打擊；國際行業(yè)巨頭主導推行標準及專利的遏制戰(zhàn)略，給本國產(chǎn)業(yè)發(fā)展套上又一沉重的枷鎖.

三、儀器儀表行業(yè)發(fā)展趨勢

（1）技術(shù)指標不斷提高

測量控制與儀器儀表在提高測量控制的技術(shù)指標和功能上是永遠的追求，測量控制與儀器儀表的技術(shù)指標水平是一個國家測量控制與儀器儀表水平的量化標志。以擴大檢測范圍指標來說，如電壓從納伏～100 萬伏；電阻從超導至 1014Ω。以提高測量精度指標來說，工業(yè)參數(shù)測量提高至0.02% 以上，航空航天參數(shù)測量達到 0.05% 以上，計量精度和科學儀器達到的精度更是與時俱進。以提高測量的靈敏度來說更是向單個粒子、分子、原子級發(fā)展。提高測量速度（響應速度），靜態(tài)0.1 ～0.02ms，動態(tài)為1us。提高可靠性，一般要求為2～5萬小時，高可靠要求 25萬小時。穩(wěn)定性（年變化）<±0.05%（高精度儀器）或<±0.1%（一般儀器）。提高產(chǎn)品環(huán)境適應性，根據(jù)不同用戶的要求，有高溫、高濕、高塵、腐蝕、振動、沖擊、電磁場、輻射、深水、雨淋、高電壓、低氣壓等條件下的適應性。

（2）大量采用新的科研成果和高新技術(shù)

隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展和自動化程度的不斷提高，我國儀器儀表行業(yè)也將發(fā)生新的變化并獲得新的發(fā)展。儀器儀表產(chǎn)品的高科技化，必將成為日后儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流。高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，同時也為儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強大的推動力，并成了儀器儀表進一步發(fā)展的物質(zhì)、知識和技術(shù)基礎(chǔ)。

（3）“六高一長”和“二十化”

傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的方向發(fā)展。新型的儀器儀表與元器件將朝著小型化（微型化）、集成化、成套化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、計算機化、綜合自動化、光機電一體化、在服務上專門化、簡捷化、家庭化、個人化、無維護化以及組裝生產(chǎn)自動化、無塵（或超凈）化、專業(yè)化、規(guī)模化的“二十化”的方向發(fā)展。在這“二十化”中，占主導地位、起核心或關(guān)鍵的作用是微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。從應用技術(shù)看，微小型化和智能化測量單元的嵌入式連接和聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)得到重視。測量控制與儀器儀表大量采用新的傳感器、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、計算機及專家系統(tǒng)等信息技術(shù)產(chǎn)品，不斷向微小型化、智能化發(fā)展，從目前出現(xiàn)的“芯片式儀器儀表”，“芯片實驗室”、“芯片系統(tǒng)”等看，測量單元的微小型化和智能化將是長期發(fā)展趨勢。隨著儀器儀表所測控的既定區(qū)域不斷向立體化、全球化甚至星球化發(fā)展，儀器儀表和測控裝置已不再呈單個裝置形式，它必然向測控裝置系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

參考文獻

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（作者單位：遼寧科技大學）