
摘要:自動(dòng)化儀表在國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。我國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)在黨和國(guó)家的戰(zhàn)略引領(lǐng)下,歷經(jīng)七十多年的發(fā)展,凝聚了幾代人的奮斗心血,取得了巨大進(jìn)步,成為國(guó)家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性高科技產(chǎn)業(yè)。基于歷史脈絡(luò)和現(xiàn)狀調(diào)查,描述了我國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)從無(wú)到有、逐步壯大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步過(guò)程。對(duì)我國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)面臨形勢(shì)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè)。當(dāng)前,我國(guó)正在大力推進(jìn)新型工業(yè)化,實(shí)現(xiàn)廣大制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型?;仡櫄v史、展望未來(lái),對(duì)激勵(lì)廣大自動(dòng)化儀表工作者立足自主創(chuàng)新、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、實(shí)現(xiàn)行業(yè)發(fā)展,保障國(guó)家重要領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全,助推我國(guó)實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國(guó)、制造強(qiáng)國(guó)和質(zhì)量強(qiáng)國(guó)目標(biāo)具有積極意義。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化儀表; 行業(yè)發(fā)展; 技術(shù)發(fā)展; 回顧; 形勢(shì); 展望; 國(guó)產(chǎn)化替代
0 引言
自動(dòng)化儀表包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表、顯示記錄儀表、調(diào)節(jié)控制儀表(系統(tǒng))、執(zhí)行器(控制閥)這4個(gè)大類,在化工、冶金、石油天然氣、火電核電、輕工建材、市政環(huán)保、生物制藥、裝備制造、航空航天、海洋工程等國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。我國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)是在中華人民共和國(guó)成立后建立和發(fā)展起來(lái)的,在黨和政府的戰(zhàn)略規(guī)劃下,經(jīng)過(guò)幾代行業(yè)工作者的艱苦奮斗,取得了巨大成績(jī)。自動(dòng)化儀表是儀器儀表行業(yè)中規(guī)模最大的分行業(yè)。自動(dòng)化儀表的科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使得工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度不斷提升,保障了運(yùn)行安全,實(shí)現(xiàn)了提質(zhì)增效、節(jié)能降耗,為我國(guó)成為制造大國(guó)貢獻(xiàn)了巨大力量。但也應(yīng)該看到,我國(guó)在基礎(chǔ)理論研究和半導(dǎo)體、精密測(cè)量、工業(yè)軟件等領(lǐng)域與國(guó)外先進(jìn)水平還存在明顯差距,高端儀表在可靠性、穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性上也需要進(jìn)一步提升。當(dāng)前,我國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)正在努力攻關(guān),突破關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù),建設(shè)智能工廠,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。同時(shí),我國(guó)以更加精準(zhǔn)、可靠的測(cè)量控制為基礎(chǔ),集成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)軟件等新一代信息技術(shù),賦能廣大制造業(yè)企業(yè)科技進(jìn)步和高質(zhì)量發(fā)展,并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型?;仡櫸覈?guó)自動(dòng)化儀表發(fā)展歷史、展望未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),促進(jìn)我國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)明確發(fā)展目標(biāo)、挖掘潛在機(jī)會(huì)、攻克科技難題、實(shí)現(xiàn)更大發(fā)展,是廣大自動(dòng)化儀表從業(yè)者的歷史使命。
1 中國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)發(fā)展回顧與展望
自動(dòng)化儀表主要涉及自動(dòng)化和儀器儀表兩大專業(yè),有著悠久的歷史。中國(guó)古代發(fā)明的自動(dòng)化儀表裝置(如指南針、渾天儀等)的技術(shù)水平位居世界前列?,F(xiàn)代自動(dòng)化學(xué)科以控制論為理論基礎(chǔ),起源于1948年美國(guó)數(shù)學(xué)家諾伯特·維納發(fā)表的《控制論》。現(xiàn)代儀器儀表學(xué)科起源于精密機(jī)械、電子技術(shù)、光電技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。自動(dòng)化儀表既是多學(xué)科交叉的高技術(shù)學(xué)科,又是跨行業(yè)應(yīng)用的綜合型學(xué)科。
中華人民共和國(guó)成立后,全面開展工業(yè)體系建設(shè),基本建成高等教育主要工科專業(yè)體系。1952年,天津大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、南京工學(xué)院、北京航空航天學(xué)院設(shè)立了精密機(jī)械儀器、工業(yè)企業(yè)電氣化、動(dòng)力工程、光學(xué)儀器、化工機(jī)械、電氣裝備、電工儀表等相關(guān)專業(yè),并在精密機(jī)械儀器專業(yè)下設(shè)立熱工儀表方向。1954年,錢學(xué)森在美國(guó)發(fā)表《工程控制論》,將控制論運(yùn)用于工程控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)。天津大學(xué)劉豹于1954年出版了中國(guó)第一部自動(dòng)控制專著《自動(dòng)控制原理》,并在化工機(jī)械專業(yè)開設(shè)“化工自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制”和“自動(dòng)化”兩門課程。1955年,清華大學(xué)開設(shè)工業(yè)企業(yè)電氣化自動(dòng)化、熱力設(shè)備自動(dòng)化專業(yè)。1956年:清華大學(xué)開設(shè)熱工量測(cè)及自動(dòng)控制專業(yè);天津大學(xué)、浙江大學(xué)開設(shè)化工儀表與自動(dòng)化專業(yè);天津大學(xué)在精密儀器專業(yè)開設(shè)“自動(dòng)控制原理”課程。1958年:上海交通大學(xué)開設(shè)精密儀器與機(jī)械專業(yè);清華大學(xué)開設(shè)精密儀器制造專業(yè)。1959年,合肥工業(yè)大學(xué)開設(shè)精密機(jī)械儀器專業(yè)[1]。
二十世紀(jì)六十年代,更多高校自動(dòng)控制、化工儀表及自動(dòng)化、熱力設(shè)備自動(dòng)化、精密儀器、光學(xué)儀器等專業(yè)相繼設(shè)置和招生,自動(dòng)化儀表學(xué)科逐步發(fā)展起來(lái),產(chǎn)業(yè)建設(shè)的學(xué)科和人才基礎(chǔ)基本奠定。改革開放后,本科招生設(shè)立了“工業(yè)自動(dòng)化儀表”專業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)軌,工科教育逐漸呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢(shì),專業(yè)結(jié)構(gòu)不斷豐富和調(diào)整,以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求?;謴?fù)研究生招生制度后,研究生教育規(guī)模快速擴(kuò)大,也促進(jìn)了學(xué)科的發(fā)展。進(jìn)入二十一世紀(jì),高等教育不斷擴(kuò)大招生規(guī)模。我國(guó)深化教育改革,全面推進(jìn)素質(zhì)教育。自動(dòng)化和儀器有了各自的大類學(xué)科代碼,與機(jī)械、電氣、電子信息、計(jì)算機(jī)成為并列的學(xué)科。在本科專業(yè)中,自動(dòng)化儀表不僅屬于自動(dòng)化,還屬于儀器類的測(cè)控技術(shù)與儀器。在研究生專業(yè)中,自動(dòng)化儀表屬于自動(dòng)化一級(jí)學(xué)科(控制科學(xué)與工程)下的二級(jí)學(xué)科(檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置)。
我國(guó)以加入國(guó)際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織為契機(jī),開展國(guó)際實(shí)質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認(rèn)證、建設(shè)發(fā)展新工科,多主體共建產(chǎn)業(yè)學(xué)院、未來(lái)技術(shù)學(xué)院、卓越工程師學(xué)院,實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃,逐步形成中國(guó)特色、世界一流的工程教育體系。我國(guó)自動(dòng)化儀表專業(yè)人才培養(yǎng)的數(shù)量與質(zhì)量不斷提升。截至2023年,我國(guó)共有466所高校開設(shè)了自動(dòng)化專業(yè)、130多所高校有控制科學(xué)與工程學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)、70多所高校有博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn);共有320多所高校開設(shè)了測(cè)控技術(shù)與儀器、精密儀器、智能感知工程等儀器儀表類專業(yè)、80多所高校有儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)、30多所高校有博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)。我國(guó)自動(dòng)化儀表產(chǎn)業(yè)建設(shè)已經(jīng)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和人才基礎(chǔ)[1]
2 我國(guó)儀器儀表行業(yè)管理機(jī)構(gòu)的建立與沿革
1949年10月,中華人民共和國(guó)中央人民政府成立重工業(yè)部,主管鋼鐵、有色金屬、機(jī)器、船舶、兵器、航空工業(yè)等領(lǐng)域。1952年8月7日,第一機(jī)械工業(yè)部(簡(jiǎn)稱“一機(jī)部”)從重工業(yè)部分拆成立,主管機(jī)械、電信和船舶工業(yè)。各省市相應(yīng)成立機(jī)械局。這標(biāo)志著我國(guó)儀器儀表的工業(yè)基礎(chǔ)開始建立。1955年,國(guó)務(wù)院科學(xué)規(guī)劃委員會(huì)增設(shè)儀器儀表規(guī)劃小組,將儀器儀表納入國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃,并列為國(guó)家重點(diǎn)科技發(fā)展任務(wù)。1956年5月,一機(jī)部設(shè)立儀器儀表工業(yè)管理局,建立了儀器儀表行業(yè)的管理體制。儀器儀表科研機(jī)構(gòu)相繼成立,儀器儀表產(chǎn)業(yè)開始布局。1957年,一機(jī)部成立全國(guó)機(jī)械工業(yè)儀器儀表規(guī)劃小組,領(lǐng)導(dǎo)開展全國(guó)儀器儀表工業(yè)的統(tǒng)一規(guī)劃工作,制定了“第二個(gè)儀器儀表五年規(guī)劃草案”。該草案規(guī)劃了先大量仿制蘇聯(lián)產(chǎn)品再逐步過(guò)渡到自行設(shè)計(jì),先發(fā)展熱工、化工儀表和自動(dòng)化裝置再發(fā)展物理探測(cè)儀器和其他科學(xué)儀器的發(fā)展路徑,以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)研究需要。
1958年,一機(jī)部、二機(jī)部、電機(jī)制造工業(yè)部合并,成立新的一機(jī)部。同時(shí),原三機(jī)部更名為二機(jī)部。1960年,一機(jī)部成立四局,管理儀器儀表工業(yè)。國(guó)家計(jì)委、經(jīng)委、建委、科委、一機(jī)部、二機(jī)部等單位組織成立“儀器儀表規(guī)劃小組”。1963年,輕工業(yè)部主管的照相機(jī)械和器材、文化部主管的電影機(jī)械劃歸一機(jī)部四局管理。一機(jī)部主管的儀器儀表工業(yè)包括了自動(dòng)化儀表與裝置、光學(xué)儀器、分析儀器、試驗(yàn)機(jī)、氣象海洋儀器、實(shí)驗(yàn)室儀器及裝置、電影機(jī)械、照相機(jī)械及器材、儀表元器件和儀表材料這10個(gè)行業(yè)。
1964年1月,一機(jī)部向中共中央和國(guó)務(wù)院提交《關(guān)于迅速發(fā)展和加強(qiáng)儀器儀表工業(yè)的報(bào)告》,綜述了中國(guó)儀器儀表工業(yè)現(xiàn)狀,提出了近期奮斗目標(biāo)和具體措施。1964年5月,中共中央作出“三線”建設(shè)的決定。1964年9月,一機(jī)部向中共中央和國(guó)務(wù)院提交《調(diào)整一線,建設(shè)三線初步規(guī)劃》,隨后制定了儀器儀表工業(yè)“三線”建設(shè)規(guī)劃。1976年,一機(jī)部在北京展覽館舉行儀器儀表、自動(dòng)化裝置展覽會(huì),展出全國(guó)26個(gè)省、市、自治區(qū)530多家企業(yè)、研究院所和大專院校的近2 000項(xiàng)產(chǎn)品,并舉辦了67場(chǎng)重點(diǎn)展品的技術(shù)交流活動(dòng)。
1979年10月9日,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)成立國(guó)家儀器儀表工業(yè)總局。該工業(yè)總局負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各部門儀器儀表和自動(dòng)化裝置的發(fā)展規(guī)劃,管理全國(guó)工業(yè)自動(dòng)化儀表和裝置、測(cè)試儀器、電影照相機(jī)械等產(chǎn)品的規(guī)劃、計(jì)劃、科研及生產(chǎn)等工作,管理儀器儀表產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和型譜系列的制定,歸口審查各部門、各地方儀器儀表進(jìn)口和技術(shù)引進(jìn)計(jì)劃等。1982年,一機(jī)部、農(nóng)機(jī)部、國(guó)家儀器儀表工業(yè)總局和國(guó)家成套設(shè)備總局合并組建機(jī)械工業(yè)部,內(nèi)設(shè)儀器儀表局。1985年,機(jī)械部發(fā)布《關(guān)于直屬企業(yè)下放的幾項(xiàng)規(guī)定》,由此儀器儀表行業(yè)9個(gè)部直屬企業(yè)下放地方[2]。
1987年2月,機(jī)械工業(yè)部、兵器工業(yè)部合并組建國(guó)家機(jī)械工業(yè)委員會(huì),設(shè)立儀器儀表局。1988年4月,機(jī)械工業(yè)部與電子工業(yè)部合并,成立機(jī)械電子工業(yè)部(簡(jiǎn)稱“機(jī)電部”),設(shè)立儀器儀表司。1988年8月19日,中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)在北京成立。機(jī)電部常務(wù)副部長(zhǎng)兼黨組副書記張學(xué)東任會(huì)長(zhǎng)。1993年3月,我國(guó)撤銷機(jī)電部,組建機(jī)械工業(yè)部。
1998年3月國(guó)務(wù)院機(jī)構(gòu)改革,撤銷機(jī)械工業(yè)部,改組為機(jī)械工業(yè)局,由國(guó)家經(jīng)貿(mào)委管理。2000年12月,國(guó)家機(jī)械工業(yè)局撤銷。在這一時(shí)期,原機(jī)械部直屬企業(yè)、科研院所一部分進(jìn)入中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱“國(guó)機(jī)集團(tuán)”),一部分下放到地方管理。直到2008年,在國(guó)家“大部制”改革背景下,工業(yè)與信息化部(簡(jiǎn)稱“工信部”)成立,儀器儀表行業(yè)歸口裝備工業(yè)一司通用機(jī)械處管理。由此,儀器儀表有了負(fù)責(zé)發(fā)展規(guī)劃、政策建議并組織實(shí)施的行業(yè)管理機(jī)構(gòu)。
3 科研機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)組織的建立 1951年,王大珩受中國(guó)科學(xué)院(簡(jiǎn)稱“中科院”)邀聘籌建儀器研制機(jī)構(gòu)。1952年,中科院儀器館(“長(zhǎng)春光機(jī)所”前身)在長(zhǎng)春成立,王大珩任代理館長(zhǎng)、所長(zhǎng),開創(chuàng)了我國(guó)自主研制光學(xué)精密儀器的先河[3]。 1952年,中央人民政府輕工業(yè)部上海工業(yè)試驗(yàn)所成立儀器組。該儀器組在1954年成為上??茖W(xué)研究所儀器儀表研究室,并在1956年成為上海儀器儀表科學(xué)研究所,主要研發(fā)機(jī)械式、電子式儀器儀表。1978年,該所轉(zhuǎn)向自動(dòng)化儀表領(lǐng)域,并在2001年轉(zhuǎn)制為上海儀器儀表研究所有限公司,現(xiàn)隸屬上??茖W(xué)院。 1956年,一機(jī)部成立上海儀器儀表醫(yī)療器械綜合研究所。該所于1958年更名為上海熱工儀表科學(xué)研究所、1971年更名為上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所(簡(jiǎn)稱“上自所”)、2009年更名為上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院,建有國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化儀表產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等機(jī)構(gòu),現(xiàn)隸屬上海儀電集團(tuán)[1]。 1956年,中科院在北京成立自動(dòng)化研究所。1958年,中科院又成立沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所(簡(jiǎn)稱“沈自所”)。 1958年,一機(jī)部成立哈爾濱電工儀表研究所。該所專業(yè)從事電磁測(cè)量、精密非電量電測(cè)、電工儀器儀表產(chǎn)品開發(fā),以及國(guó)家電工儀器儀表行業(yè)技術(shù)、質(zhì)量、工藝、標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)、信息、咨詢、交流等工作。 1959年,一機(jī)部成立長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)研究所。該所是國(guó)家試驗(yàn)機(jī)行業(yè)技術(shù)管理歸口單位,擁有國(guó)家試驗(yàn)機(jī)質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心和國(guó)家試驗(yàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等平臺(tái)。該所于1999年改制為企業(yè)進(jìn)入國(guó)機(jī)集團(tuán),2010年更名為長(zhǎng)春機(jī)械科學(xué)研究院有限公司。 1961年,一機(jī)部成立株洲儀表專用材料研究所。1964年,該所成為一機(jī)部上海材料研究所第八研究室。1966年,上海熱工儀表科學(xué)研究所材料組、上海材料研究所第八研究室以及上海銅仁合金廠部分技術(shù)人員與設(shè)備內(nèi)遷,建立重慶儀表材料研究所(簡(jiǎn)稱“重材所”)。該所建有全國(guó)儀表功能材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、國(guó)家儀表功能材料工程技術(shù)研究中心等平臺(tái),1999年改制為企業(yè)進(jìn)入國(guó)機(jī)集團(tuán),2011年更名為重慶材料研究院有限公司。 1961年,一機(jī)部成立沈陽(yáng)儀器儀表工藝研究所(簡(jiǎn)稱“沈工所”)。該所負(fù)責(zé)儀表元器件技術(shù)研究、儀表工藝裝備開發(fā)、儀表工藝研究以及標(biāo)準(zhǔn)化工作。該所于1999年改制為企業(yè)進(jìn)入國(guó)機(jī)集團(tuán),2002年更名為沈陽(yáng)儀表科學(xué)研究院有限公司,建有國(guó)家儀器儀表元器件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、傳感器國(guó)家工程研究中心等平臺(tái)。 1961年,中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)成立,錢學(xué)森當(dāng)選為理事長(zhǎng)。學(xué)會(huì)目前擁有個(gè)人會(huì)員約5萬(wàn)名、團(tuán)體會(huì)員200余家、專業(yè)委員會(huì)67個(gè)、工作委員會(huì)12個(gè)、科普教育基地61家、學(xué)會(huì)服務(wù)站23個(gè),是開拓我國(guó)自動(dòng)化科技事業(yè)的重要社團(tuán)組織。 1966年,上海熱工儀表科學(xué)研究所氣動(dòng)單元組合儀表(簡(jiǎn)稱“氣單儀表”)、電動(dòng)單元組合儀表(簡(jiǎn)稱“電單儀表”)、巡回檢測(cè)裝置、檢測(cè)儀表這4個(gè)專業(yè)內(nèi)遷建成重慶工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所(簡(jiǎn)稱“重自所”)。該所從事自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)、檢測(cè)及技術(shù)咨詢、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、可靠性測(cè)試評(píng)定等技術(shù)服務(wù)工作,建有機(jī)械工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)產(chǎn)品可靠性工程技術(shù)研究中心、機(jī)械工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)產(chǎn)品可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)。該所于1999年劃歸重慶市,現(xiàn)隸屬于重慶市科學(xué)技術(shù)研究院[1]。 1979年3月29日,由王大珩、楊嘉墀等科學(xué)家發(fā)起的中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)成立。學(xué)會(huì)目前擁有個(gè)人會(huì)員6萬(wàn)余名,團(tuán)體會(huì)員近2 000家,下屬分會(huì)及專業(yè)委員會(huì)45個(gè),特設(shè)工作委員會(huì)11個(gè),主辦8種儀器儀表及測(cè)量控制學(xué)術(shù)、技術(shù)類期刊,是我國(guó)開拓儀器儀表科技領(lǐng)域的專業(yè)化社團(tuán)組織。 4 我國(guó)自動(dòng)化儀表產(chǎn)業(yè)的建立和發(fā)展 4.1 從無(wú)到有,建立我國(guó)自動(dòng)化儀表產(chǎn)業(yè)體系(1950—1978) 中華人民共和國(guó)成立前,我國(guó)自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)非常薄弱,沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)。丁佐成于1925年創(chuàng)辦的中華科學(xué)儀器館(“大華儀表廠”前身)是中國(guó)最早的現(xiàn)代儀器儀表企業(yè),起初經(jīng)銷和維修進(jìn)口儀器儀表,同時(shí)研發(fā)船舶和航空用無(wú)線電導(dǎo)航裝置。該儀器館在1929年成功研制中國(guó)第一只國(guó)產(chǎn)電表。 中華人民共和國(guó)成立后,隨著工業(yè)的發(fā)展,儀器儀表企業(yè)迅速成長(zhǎng)起來(lái),產(chǎn)品涵蓋電表、高溫計(jì)、熱電偶、壓力表、流量計(jì)等。1952年底,上海有儀器儀表企業(yè)366家,從業(yè)人員4 728人,行業(yè)產(chǎn)值達(dá)1 122萬(wàn)元,利潤(rùn)為476萬(wàn)元。由此可見,儀器儀表已成為突起的新興行業(yè)[1]。 1953年,上海雷磁電化學(xué)研究室(“雷磁儀器廠”前身)研制出我國(guó)第一臺(tái)pH計(jì)和第一支玻璃電極。 1958年,國(guó)家科委根據(jù)我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃,組織工業(yè)儀表產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)。上海儀器儀表科學(xué)研究所牽頭、有關(guān)儀表廠參加,開展了對(duì)全國(guó)自動(dòng)化儀表產(chǎn)品及主要部件的統(tǒng)一命名、編號(hào)等規(guī)范工作,并開展了水表、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)、浮子式差壓計(jì)、電磁流量計(jì)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)閥、自動(dòng)平衡式顯示儀表、動(dòng)圈指示調(diào)節(jié)儀表、數(shù)字式顯示儀表、氣單儀表和電單儀表這10類儀表的統(tǒng)一設(shè)計(jì)。 1958年,上海市成立儀器儀表工業(yè)公司,完成了眾多自動(dòng)化儀表企業(yè)的合并調(diào)整。1960年,上海市成立儀表電訊工業(yè)局(“上海儀電集團(tuán)”前身),下設(shè)電訊電器、儀器儀表和醫(yī)療器械這3家工業(yè)公司,基本建成門類齊全的電子儀表工業(yè)。1968年,上海成立了自動(dòng)化儀表有限公司(簡(jiǎn)稱“上儀”)。上儀旗下企業(yè)除大華儀表廠、調(diào)節(jié)器廠、華東電子儀器廠、儀表電機(jī)廠、轉(zhuǎn)速表廠等企業(yè)外,其他企業(yè)依次更名為自動(dòng)化儀表一廠至九廠。二十世紀(jì)七十年代,上儀旗下企業(yè)又先后更名為自動(dòng)化儀表十廠、十一廠,形成了綜合性自動(dòng)化儀表企業(yè)集團(tuán)。上儀的主營(yíng)產(chǎn)品有溫度、壓力、流量、物位、稱重、轉(zhuǎn)速儀表,顯示、記錄、巡檢、調(diào)節(jié)儀表,執(zhí)行器、調(diào)節(jié)閥、分析儀表、校驗(yàn)裝置、儀表盤柜及成套裝置(共17大類),廣泛應(yīng)用于火電、冶金、石油、化工、輕工、醫(yī)藥、食品、機(jī)械制造以及國(guó)防領(lǐng)域。1993年上儀上市發(fā)行A、B股,2014年退市成為上海電氣集團(tuán)全資子公司。上海分析儀器總廠、雷磁儀器廠、上海物理光學(xué)儀器廠等企業(yè)合并改制為上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。該公司是上海儀電集團(tuán)控股企業(yè)。 1953年,為解決電站設(shè)備和汽車儀表配套問(wèn)題,哈爾濱電表儀器廠的建立列入了我國(guó)“一五”計(jì)劃從蘇聯(lián)與東歐國(guó)家援建的156項(xiàng)重點(diǎn)工程中。該廠于1956年5月建成投產(chǎn)。 1956年1月,西安儀表廠(簡(jiǎn)稱“西儀”)成立。西儀項(xiàng)目也列入156項(xiàng)重點(diǎn)工程中,由德意志民主共和國(guó)承擔(dān)工廠設(shè)計(jì)工作,并提供全套生產(chǎn)技術(shù)和成套機(jī)器設(shè)備。1960年4月28日,西儀建成投產(chǎn)。西儀占地面積500多畝,擁有主要生產(chǎn)設(shè)備2 911臺(tái),年生產(chǎn)儀表能力40多萬(wàn)臺(tái),成為當(dāng)時(shí)全國(guó)乃至東亞最大的綜合性自動(dòng)化儀表制造廠。西儀產(chǎn)品分為壓力、差壓、流量和溫度測(cè)量,調(diào)節(jié)器、氣體分析儀及各種配件等7個(gè)大類的自動(dòng)化儀表,有130多個(gè)品種、2 000多個(gè)規(guī)格。西儀還負(fù)責(zé)全國(guó)測(cè)壓儀表的行業(yè)歸口工作,設(shè)有全國(guó)壓力儀表測(cè)試中心站。2007年,西儀被陜西鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)重組兼并。 1959年10月6日,北京分析儀器廠(簡(jiǎn)稱“北分”)建廠。北分是156項(xiàng)重點(diǎn)工程的后續(xù)項(xiàng)目。由蘇聯(lián)援建,技術(shù)在當(dāng)時(shí)較為領(lǐng)先。 1965年3月9日,一機(jī)部西南儀表公司現(xiàn)場(chǎng)指揮部在重慶北碚成立。這一天成為四川儀表總廠(簡(jiǎn)稱“川儀”)建廠紀(jì)念日。一機(jī)部編制、國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)的《四川儀表總廠設(shè)計(jì)任務(wù)書》規(guī)定川儀包括13個(gè)整機(jī)廠,7個(gè)元件、材料和工藝協(xié)作廠,2個(gè)研究所(即“重材所”“重自所”),重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化儀表。上海銅仁合金廠、上海磁鋼廠、上海轉(zhuǎn)速表廠、上海大華儀表廠、上海儀表電鍍廠、錦州紅衛(wèi)儀器廠、沈工所、上海儀表晶體元件廠、南京分析儀器廠(簡(jiǎn)稱“南分”)、無(wú)錫儀表閥門廠、上海自動(dòng)化儀表九廠、上海膠膜廠、上海新都儀表廠等企業(yè)先后內(nèi)遷職工2 578人、設(shè)備1 227臺(tái),支援川儀建設(shè)。1966年7月1日,重慶花石儀表材料廠率先投產(chǎn),生產(chǎn)儀表合金材料、磁性材料,主要產(chǎn)品為熱電偶、熱電阻等。1975年,川儀分廠按投產(chǎn)先后順序依次更名為四川儀表一廠至十六廠,共生產(chǎn)12個(gè)大類的自動(dòng)化儀表、近千種產(chǎn)品,形成了完整的氣單儀表、電單儀表及儀表元件、材料生產(chǎn)體系,為冶金、電力、化工、石油、輕紡、國(guó)防、科研等領(lǐng)域提供各類自動(dòng)化儀表及成套裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成套供貨和技術(shù)服務(wù)。之后,川儀又新建或改編分廠為十七廠到二十三廠。川儀按照專、精、成套原則組建,具有完整的自動(dòng)化儀表供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈,成為全國(guó)“三線”建設(shè)工程的典范[4]。 上儀、西儀、川儀發(fā)展成為我國(guó)三大綜合性自動(dòng)化儀表集團(tuán)。上海、西安、重慶也因此成為我國(guó)三大儀表基地。同時(shí),天津、北京、大連也建成了綜合型自動(dòng)化儀表企業(yè)(簡(jiǎn)稱“天儀”“京儀”“大儀”),俗稱三小儀表基地。 南分成立于1956年5月16日,1957年試制成功國(guó)內(nèi)第一臺(tái)工業(yè)在線分析儀(熱導(dǎo)分析儀),用于電廠煙氣CO2分析。1969年6月30日,南分300多名職工內(nèi)遷重慶組建四川分析儀器廠(簡(jiǎn)稱“川分”)。川分為川儀分析儀器公司前身。川分研制成功CJ系列磁力機(jī)械式氧分析儀,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。該研究成果于1978年獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。我國(guó)分析儀器形成了上分、川分、南分、北分四方鼎立的產(chǎn)業(yè)布局[5]。一批自動(dòng)化儀表單機(jī)企業(yè)也迅速發(fā)展起來(lái),如常州熱工儀表廠、鞍山熱工儀表廠、合肥儀表總廠、吳忠儀表廠、開封儀表廠、云南儀表廠、廣東儀表廠(簡(jiǎn)稱“廣儀”)、佛山分析儀器廠(簡(jiǎn)稱“佛儀”)等。至此,我國(guó)自動(dòng)化儀表產(chǎn)業(yè)體系基本建成。 二十世紀(jì)五十年代初,上海儀表企業(yè)仿制蘇聯(lián)量大面廣的開關(guān)板電表、毫伏計(jì)、流量計(jì)、壓力計(jì)、溫包式溫度計(jì)、輻射高溫計(jì)、記錄儀等產(chǎn)品。后來(lái)這些企業(yè)又仿制蘇聯(lián)和其他社會(huì)主義國(guó)家較精密的儀表產(chǎn)品,如氣動(dòng)基地式調(diào)節(jié)儀表、自動(dòng)電子電位差計(jì)記錄儀、橢圓齒輪流量計(jì)、電子式溫度控制儀、電子式比例積分微分(proportional integral differential,PID)調(diào)節(jié)器等。 基地式儀表將信號(hào)檢測(cè)、變送、顯示、記錄、控制、執(zhí)行等功能集成在單個(gè)表殼內(nèi),形成完整的閉環(huán)控制系統(tǒng),具有成本低、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。二十世紀(jì)七十年代,重自所組織有關(guān)儀表廠進(jìn)行了B系列基地式儀表的聯(lián)合設(shè)計(jì)。直到二十世紀(jì)末,KF系列基地式儀表仍在火電廠高/低壓加熱器水位控制中有較好應(yīng)用[6]。 二十世紀(jì)五十年代末,我國(guó)開始仿制蘇聯(lián)AYC系列氣單儀表。1963年,機(jī)械部?jī)x表局下達(dá)聯(lián)合設(shè)計(jì)要求,上自所和廣儀、西儀、上儀等單位研制成功QDZⅠ型氣單儀表。該儀表包括變送、調(diào)節(jié)、顯示、計(jì)算、轉(zhuǎn)換、輔助等單元。這些儀表產(chǎn)品配以1.4 kg/cm2標(biāo)準(zhǔn)氣源,采用統(tǒng)一的0.2~1.0 kg/cm2標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)聯(lián)系,可滿足集中控制的要求,產(chǎn)品精度、靈敏度相比基地式儀表有很大提高。1965年至1968年,上自所、上儀先后研制成功QDZⅡ型氣單儀表。與Ⅰ型采用膜片相比,Ⅱ型波紋管結(jié)構(gòu)機(jī)械位移更小、靈敏度更高。1974年,重自所組織川儀、廣儀開展QDZⅢ型氣單儀表的聯(lián)合設(shè)計(jì)。該 儀表采用矢量機(jī)構(gòu)等新型部件,技術(shù)性能大幅提高。 電單儀表由變送、轉(zhuǎn)換、計(jì)算、顯示、給定、調(diào)節(jié)、輔助、執(zhí)行等8類單元組成。二十世紀(jì)五十年代末,上自所參考蘇聯(lián)樣機(jī),采用電子管和磁放大器作為主要放大元件,在大華儀表廠制造了樣機(jī),命名為DDZⅠ型電單儀表。1964年,上自所參考日本橫河公司產(chǎn)品,開始研發(fā)DDZⅡ型電單儀表。之后因骨干內(nèi)遷,該儀表由重自所組織企業(yè)統(tǒng)一設(shè)計(jì)。DDZⅡ型電單儀表采用晶體管作為主要放大元件,以0~10 mA直流(direct current,DC)作為統(tǒng)一傳輸信號(hào)。1974年,重自所組織企業(yè)統(tǒng)一設(shè)計(jì)DDZⅢ型電單儀表。該儀表以線性集成電路構(gòu)成功能模塊,重量輕、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定、維修方便;以24 V DC電源集中供電,采用國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrotechnical Commission,IEC)標(biāo)準(zhǔn)二線制4~20 mA DC作為統(tǒng)一傳輸信號(hào);采用安全柵限制電壓、電流能量,保證危險(xiǎn)場(chǎng)所的防爆安全;可實(shí)現(xiàn)串級(jí)和多參數(shù)調(diào)節(jié),便于構(gòu)成大型復(fù)雜控制系統(tǒng)。 二十世紀(jì)六七十年代,一機(jī)部委托上自所、重自所分別組織相關(guān)單位對(duì)熱電阻/熱電偶、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、組件組裝式儀表、氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥等系列產(chǎn)品進(jìn)行了全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)。 1973年,上自所研制成功第一臺(tái)工業(yè)控制機(jī)(XK1)。該控制機(jī)于1974年在上海調(diào)節(jié)器廠投入生產(chǎn)。1974年,重自所為中國(guó)原子能反應(yīng)堆工程研制的第一臺(tái)大容量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(CK701)投入現(xiàn)場(chǎng)使用。 1978年,川儀成立成套技術(shù)部(簡(jiǎn)稱“成套部”,后更名為系統(tǒng)工程成套部、經(jīng)營(yíng)成套總公司),在自動(dòng)化儀表行業(yè)率先開展系統(tǒng)解決方案服務(wù)。成套部下設(shè)輕工、電站、化工、冶金等工程科,以及項(xiàng)目管理、培訓(xùn)服務(wù)、分布式控制系統(tǒng)(distribted control system,DCS)等技術(shù)支持科室,針對(duì)流程工業(yè)主要行業(yè)開展自動(dòng)化儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)、儀表選型、成套供貨、用戶培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試投運(yùn)等技術(shù)服務(wù)。成套部取得自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)、機(jī)電設(shè)備安裝等資質(zhì),被國(guó)家化學(xué)工業(yè)部、國(guó)家電力工業(yè)部、國(guó)家成套設(shè)備總局以及各省市自治區(qū)成套設(shè)備局指定為儀表控制系統(tǒng)總成單位。 4.2 對(duì)外開放,國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)(1979—1995) 1978年12月,黨的十一屆三中全會(huì)作出了改革開放的決定。1979年開始,橫河、羅斯蒙特等國(guó)外企業(yè)相繼在中國(guó)設(shè)立辦事處,并發(fā)展代理機(jī)構(gòu),以銷售自動(dòng)化儀表并迅速占據(jù)了市場(chǎng)主導(dǎo)地位。為了追趕國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),1979年11月,西儀與羅斯蒙特簽訂了我國(guó)儀器儀表行業(yè)第一個(gè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同(1151系列電容式壓力/差壓變送器的技術(shù)轉(zhuǎn)讓);同月,引進(jìn)橫河I系列電單儀表,此后又引進(jìn)橫河YS80單元式數(shù)控儀表、CENTUM DCS。1982年,美國(guó)??怂共_公司與上海儀電集團(tuán)成立我國(guó)儀器儀表行業(yè)第一家中外合資企業(yè)——上海??怂共_有限公司,生產(chǎn)電單儀表、組裝式儀表和工業(yè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。川儀于1982年引進(jìn)橫河ER記錄儀;于1983年引進(jìn)德國(guó)哈特曼布朗紫外分析儀;于1984年引進(jìn)日本岡崎鎧裝熱電偶、日本山武KMM系列單回路可編程調(diào)節(jié)器;于1985年引進(jìn)霍尼韋爾TDC2000(DCS)等制造技術(shù)和成套設(shè)備。大儀、天儀引進(jìn)富士公司單回路調(diào)節(jié)器。開封儀表廠引進(jìn)英國(guó)肯特公司電磁流量計(jì)、美國(guó)西屋公司超聲波流量計(jì)。上儀引進(jìn)橫河漩渦流量計(jì)、日立公司單回路調(diào)節(jié)器。廣儀引進(jìn)山武氣動(dòng)基地式儀表。京儀引進(jìn)橫河EK系列電子控制裝置。北分引進(jìn)德國(guó)麥哈克公司紅外分析儀、美國(guó)瓦里安公司氣相色譜儀。南分引進(jìn)美國(guó)貝克曼公司工業(yè)色譜儀、肯特氧化鋯分析儀。雷磁儀表廠引進(jìn)肯特水質(zhì)分析儀等?!傲濉逼陂g,我國(guó)由中央部委立項(xiàng)的自動(dòng)化儀表技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目37項(xiàng),批匯金額11 581萬(wàn)美元;分析儀器項(xiàng)目14項(xiàng),批匯金額為1 247萬(wàn)美元。此外,還有地方立項(xiàng)的自動(dòng)化儀表技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目34項(xiàng)、分析儀器項(xiàng)目2項(xiàng)[1]。 “七五”“八五”期間,在國(guó)家重點(diǎn)技改項(xiàng)目的支持下,國(guó)內(nèi)儀表行業(yè)繼續(xù)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的制造技術(shù)。其中:自動(dòng)化儀表引進(jìn)項(xiàng)目37項(xiàng);分析儀引進(jìn)項(xiàng)目12項(xiàng)。如,川儀引進(jìn)橫河HR/μR系列記錄儀,霍尼韋爾TDC AMC(DCS)、ST3000智能壓力/差壓變送器,哈特曼布朗磁壓力氧/紅外氣體分析儀、RHA/RS電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),山武CV3000氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、System Pack前級(jí)儀表,美國(guó)奧克萊電加熱器,日本藤澤金屬?gòu)?fù)合材料等制造技術(shù)。上儀引進(jìn)羅斯蒙特1151系列壓力/差壓變送器、山武KMM系列單回路可編程調(diào)節(jié)器、美國(guó)L&N公司DCS。西儀引進(jìn)羅斯蒙特溫度變送器。吳忠儀表引進(jìn)山武CV3000氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。大連儀表引進(jìn)西門子電動(dòng)執(zhí)行器。天津儀表引進(jìn)英國(guó)桑德斯公司氣動(dòng)隔膜閥、日本工裝公司球閥。電子部六所引進(jìn)日立DCS。京儀引進(jìn)鍋爐火焰檢測(cè)系統(tǒng)。上自所引進(jìn)電站協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)等[1]。通過(guò)連續(xù)15年的大規(guī)模技術(shù)引進(jìn),我國(guó)自動(dòng)化儀表的技術(shù)水平大幅提高。 上述引進(jìn)項(xiàng)目大部分采取許可證貿(mào)易方式引進(jìn)制造技術(shù);還有些項(xiàng)目采取技貿(mào)結(jié)合、合作生產(chǎn)、合資經(jīng)營(yíng)等方式。1986年,橫河與西儀成立西儀橫河有限公司。1989年,美國(guó)貝利與京儀成立北京貝利工程有限公司,提供DCS及工程技術(shù)服務(wù)。1988年,天儀與德國(guó)VEGA成立合資企業(yè),生產(chǎn)物位儀表。1991年,德國(guó)科隆與承德林達(dá)儀表成立承德熱河克羅尼儀表有限公司,生產(chǎn)流量?jī)x表。1992年,美國(guó)費(fèi)希爾與天儀成立天津費(fèi)希爾控制閥有限公司。1993年:霍尼韋爾與中石化集團(tuán)成立中石化霍尼韋爾(天津)有限公司;日本工裝在無(wú)錫成立獨(dú)資企業(yè);日立在北京成立控制系統(tǒng)有限公司。1994年:橫河與上儀成立合資企業(yè),生產(chǎn)、銷售渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)等流量?jī)x表;西門子與上儀成立上海西門子工業(yè)自動(dòng)化有限公司。1995年:羅斯蒙特與京儀成立北京遠(yuǎn)東羅斯蒙特儀表有限公司;橫河與川儀成立重慶橫河川儀有限公司,生產(chǎn)智能壓力變送器。由于核心技術(shù)由外方掌握,隨著進(jìn)一步擴(kuò)大開放,合資企業(yè)由初期中方控股逐步轉(zhuǎn)為外方控股甚至全資。 1987年,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)以川儀為主體,吸收合并重慶市儀表工業(yè)局及所屬重慶光電儀器總公司、重慶儀表廠(“耐德工業(yè)股份有限公司”前身)、重慶檢測(cè)儀表廠(“利龍科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)”前身)、重慶銀河試驗(yàn)儀器廠等企業(yè),組建成立中國(guó)四聯(lián)儀器儀表集團(tuán)(簡(jiǎn)稱“四聯(lián)集團(tuán)”)。1992年,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)四聯(lián)集團(tuán)為國(guó)家計(jì)劃單列企業(yè)集團(tuán)。 1988年、1989年,川儀ER181/182、ER101/102系列記錄儀相繼榮獲國(guó)家優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品金獎(jiǎng)。這是中國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)迄今為止唯一獲得國(guó)家優(yōu)質(zhì)金獎(jiǎng)的產(chǎn)品。 二十世紀(jì)八十年代末,重自所研制DTZB2310A兩回路可編程調(diào)節(jié)器,川儀研制DTZB4110四回路可編程調(diào)節(jié)器。該調(diào)節(jié)器為智能數(shù)字儀表控制系統(tǒng),具有微型計(jì)算機(jī)的功能。該系統(tǒng)不僅能與電單儀表兼容,還能通過(guò)通信接口與上位計(jì)算機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制和管理一體。1989年,西安東風(fēng)機(jī)電儀表研究所攻克敏感管振動(dòng)頻率匹配難題,成功制造出中國(guó)第一臺(tái)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)。 1990年,上儀有28個(gè)分廠、16 600名職工,實(shí)現(xiàn)銷售收入3.97億元、利潤(rùn)4 571萬(wàn)元;四聯(lián)集團(tuán)有1.4萬(wàn)名職工,實(shí)現(xiàn)銷售收入3.8億元、利潤(rùn)3 200萬(wàn)元(其中川儀有23個(gè)分廠,實(shí)現(xiàn)銷售收入2.7億元、利潤(rùn)2 500萬(wàn)元);西儀有16個(gè)分廠、5 600名職工,實(shí)現(xiàn)銷售收入1.85億元、利稅總額4 373萬(wàn)元。 1990年,機(jī)電部?jī)x表司組織有關(guān)工廠和研究所成立了總體技術(shù)組,制訂我國(guó)數(shù)字化成套儀表發(fā)展的體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)規(guī)范,并把這套數(shù)字化儀表定名為DDZS系列儀表。DDZS系列儀表包括變送、轉(zhuǎn)換、顯示、設(shè)定、輔助、調(diào)節(jié)控制、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)鏈路、操作監(jiān)控這9個(gè)大類的儀表,共約90個(gè)品種、1 000多個(gè)規(guī)格。它是1套包括新型現(xiàn)場(chǎng)儀表和控制室儀表的兩級(jí)智能儀表型綜合控制系統(tǒng),并可與DCS監(jiān)控級(jí)聯(lián)網(wǎng),以構(gòu)成DCS的一部分。 “七五”“八五”期間,國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目連續(xù)支持DCS研究和開發(fā)。重自所聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)單位經(jīng)過(guò)多年攻關(guān),成功自主開發(fā)DJK7500系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括過(guò)程級(jí)、監(jiān)控級(jí)和通信系統(tǒng)的硬件、軟件,可納入數(shù)字儀表和可編程邏輯控制器(programmable logic controller,PLC),總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際上二十世紀(jì)八十年代初的先進(jìn)水平,并填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。浙大中控研制出SUPCON JX100系統(tǒng)。北京和利時(shí)開發(fā)出HS2000系統(tǒng)。上海新華控制推出XDPS系統(tǒng)。上自所推出DJK100/200中小型系統(tǒng)。國(guó)產(chǎn)DCS在鋼鐵、石化、建材、電站等多個(gè)領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。 4.3 民企崛起,多種所有制并行發(fā)展階段(1996—2012) 二十世紀(jì)九十年代中后期,國(guó)有企業(yè)機(jī)制不靈活,歷史包袱沉重,加上亞洲金融危機(jī)沖擊,陷入大面積虧損境地。一些自動(dòng)化儀表國(guó)企破產(chǎn)倒閉或改制成為民營(yíng)企業(yè)。一些國(guó)企技術(shù)、管理骨干加入了民營(yíng)企業(yè)的創(chuàng)業(yè)大潮。一批高校、科研院所的技術(shù)骨干以研發(fā)成果創(chuàng)辦科技企業(yè)。如:重慶的宇通、偉岸、海王、大正;北京的康吉森、雪迪龍;上海的威爾泰、辰竹、洛丁森;安徽的天康、皖儀、精大;浙江的中自、聚光、倫特、力諾;江蘇的科遠(yuǎn)、優(yōu)倍、安特威;福建的虹潤(rùn)、宇電;西安的航聯(lián)測(cè)控、安森智能;深圳的達(dá)實(shí)智能、萬(wàn)訊自控,以及河南漢威、沈陽(yáng)中科博微、河北先河環(huán)保等。這一大批民營(yíng)自動(dòng)化儀表企業(yè)發(fā)展壯大,企業(yè)數(shù)量和經(jīng)營(yíng)規(guī)模使他們逐漸成為中國(guó)自動(dòng)化儀表產(chǎn)業(yè)的主要力量。 “九五”期間,在國(guó)家“現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表研究開發(fā)”攻關(guān)任務(wù)支持下,川儀完成了包括可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道(highway addressable remote transducer,HART)協(xié)議和基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(foundation fieldbus,FF)協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表任務(wù),并推出FCS1000現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在酒鋼集團(tuán)、中核集團(tuán)等的工程中成功應(yīng)用。中控推出WebField ECS100控制系統(tǒng)。和利時(shí)研制出核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)。浙江威盛推出FB2000現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。 進(jìn)入二十一世紀(jì),我國(guó)自動(dòng)化儀表產(chǎn)品基本實(shí)現(xiàn)了從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)換。第三代DCS形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。1臺(tái)控制站可完成上百個(gè)回路的控制?;芈房刂?、順序控制、批量控制及數(shù)據(jù)采集可采用同一控制站。國(guó)產(chǎn)DCS具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),改變了由國(guó)外公司壟斷的局面。 在國(guó)家“863”計(jì)劃的支持下,浙江大學(xué)聯(lián)合有關(guān)單位自主研發(fā)了用于工廠自動(dòng)化的以太網(wǎng)(Ethernet for plant automation,EPA),形成了完整的控制網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)解決方案。該研究成果榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。沈自所聯(lián)合有關(guān)單位,借鑒國(guó)外通用工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系,設(shè)計(jì)完成了我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(wireless network for industrial automation,WIA)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系框架,榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。WIA與Wireless HART、ISA100.11a成為國(guó)際三大主流工業(yè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)外公司也加大了中國(guó)市場(chǎng)的開發(fā)力度。傳統(tǒng)的離散工業(yè)自動(dòng)化巨頭西門子、ABB、施耐德大肆收購(gòu)自動(dòng)化儀表企業(yè)和工業(yè)軟件企業(yè),從傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化供應(yīng)商向綜合自動(dòng)化以及數(shù)字化和智能化解決方案供應(yīng)商轉(zhuǎn)型,成為流程工業(yè)自動(dòng)化儀表領(lǐng)域的主力軍。ABB公司于1999年收購(gòu)貝利(哈特曼布朗此前已被貝利收購(gòu)),2006年在上海建立了壓力變送器生產(chǎn)線。西門子先后收購(gòu)美國(guó)摩爾、加拿大妙聲力等自動(dòng)化儀表企業(yè),于2005年成立上海分析儀器工程有限公司、2006年成立大連自動(dòng)化儀表工廠,生產(chǎn)壓力變送器、流量計(jì)、物位計(jì)、動(dòng)態(tài)稱重等產(chǎn)品。施耐德于2006年收購(gòu)澳大利亞悉雅特公司,獲得了人機(jī)界面(humanmechine interface,HMI)/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)/制造執(zhí)行系統(tǒng)(manufacturing execution system,MES)等新一代核心軟件;于2014 年收購(gòu)英維思(福克斯波羅此前已被英維思收購(gòu))集團(tuán)。瑞士恩德斯豪斯公司在蘇州先后建立了流量?jī)x表、壓力儀表、分析儀器、溫度儀表這4個(gè)工廠。美國(guó)艾默生通過(guò)旗下并購(gòu)的羅斯蒙特、費(fèi)希爾、西屋等知名品牌的影響力,以及系統(tǒng)解決方案能力,在中國(guó)建立眾多工廠和技術(shù)中心,占據(jù)中國(guó)自動(dòng)化儀表高端市場(chǎng)主導(dǎo)地位。 2010年以來(lái),DCS采用開放系統(tǒng)管理、32位微處理器和實(shí)時(shí)多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng),信息化和集成性更強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了管理控制一體化。中控、和利時(shí)、國(guó)電智深、川儀等國(guó)產(chǎn)DCS的可靠性、穩(wěn)定性達(dá)到世界先進(jìn)水平,在石化、電力、化工、冶金、軌道交通等領(lǐng)域已具備與國(guó)際知名品牌同臺(tái)競(jìng)技的能力,實(shí)現(xiàn)了在一千萬(wàn)T/Y煉油、一百萬(wàn)T/Y乙烯、1 000MW火電/核電機(jī)組、高鐵/地鐵等典型工程的推廣應(yīng)用。國(guó)產(chǎn)DCS打破了國(guó)外壟斷,實(shí)現(xiàn)了自主可控。 截至2012年底,國(guó)家發(fā)改委已認(rèn)定四聯(lián)(川儀)、上儀、中控、和利時(shí)、天儀、聚光、耐德、吳忠等企業(yè)的技術(shù)中心為國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心,批準(zhǔn)設(shè)立了工業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化、傳感器等國(guó)家工程研究中心??萍疾颗鷾?zhǔn)設(shè)立了光學(xué)儀器、冶金自動(dòng)化、工業(yè)控制技術(shù)、環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)儀器等國(guó)家工程技術(shù)研究中心。行業(yè)民營(yíng)企業(yè)數(shù)量占比已達(dá)到68.1%,外資企業(yè)占比21.1%,國(guó)有及國(guó)有控股企業(yè)占比6.8%。以儀器儀表為主業(yè)的上市公司達(dá)到68家[7]。 2012年,我國(guó)規(guī)模以上儀器儀表制造企業(yè)為3 740家,營(yíng)業(yè)收入為6961億元、利潤(rùn)總額為604億元。其中,工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置制造業(yè)企業(yè)為972家,營(yíng)業(yè)收入為2 450億元、利潤(rùn)總額為215億元。我國(guó)儀器儀表進(jìn)出口總額為608億美元。其中:進(jìn)口為389億美元;出口為219億美元;貿(mào)易逆差為170億美元。 4.4 深化改革,行業(yè)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新時(shí)代(2013—2025) 中國(guó)共產(chǎn)黨的十八大引領(lǐng)我國(guó)進(jìn)入全面深化改革新時(shí)代,自動(dòng)化儀表行業(yè)呈現(xiàn)出多種所有制共同發(fā)展、開放性經(jīng)濟(jì)新體制構(gòu)建與高質(zhì)量發(fā)展的新趨勢(shì)。 2013年:工信部等部委印發(fā)《加快推進(jìn)傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》;國(guó)家能源局依托煤炭深加工示范項(xiàng)目,開展技術(shù)裝備自主化工作。2014年,工信部將自動(dòng)化儀表行業(yè)列為兩化深度融合助推傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級(jí)試點(diǎn)行業(yè)。川儀、吳忠和辰竹分別作為大、中、小型試點(diǎn)企業(yè)承擔(dān)了“儀器儀表行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程信息化示范及推廣應(yīng)用”專項(xiàng)工作。中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)組織行業(yè)企業(yè)開展了全面培訓(xùn)、參觀學(xué)習(xí)和成果推廣應(yīng)用[7]。 國(guó)有企業(yè)深化改革也成為推動(dòng)行業(yè)企業(yè)發(fā)展的亮點(diǎn)。2018年,上儀完成國(guó)有控股混合所有制企業(yè)員工持股并同步引入合作投資者。京儀集團(tuán)于2011年并入北京控股集團(tuán),于2020年對(duì)核心自動(dòng)化儀表業(yè)務(wù)設(shè)立國(guó)有控股混合所有制員工持股企業(yè)——京儀智能科技有限公司。2025年9月,京儀智科科技實(shí)現(xiàn)對(duì)南京優(yōu)倍的控股收購(gòu)。2025年1月,國(guó)機(jī)集團(tuán)與重慶市人民政府簽署深化戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。同年4月,國(guó)機(jī)儀表集團(tuán)在重慶揭牌成立。國(guó)機(jī)儀表集團(tuán)一方面整合國(guó)機(jī)集團(tuán)內(nèi)部的重慶材料研究院、沈陽(yáng)儀表研究院、中國(guó)自控系統(tǒng)工程有限公司等自動(dòng)化儀表資源,另一方面通過(guò)并購(gòu)川儀股份控制權(quán),推動(dòng)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈深度融合,打造我國(guó)自動(dòng)化儀表領(lǐng)域世界一流企業(yè)。 外資加碼布局中國(guó)市場(chǎng),開始由初始的生產(chǎn)本土化,逐步轉(zhuǎn)型為生產(chǎn)、研發(fā)、供應(yīng)鏈等多領(lǐng)域并行的本土化,以保持在“國(guó)產(chǎn)化替代”浪潮下的市場(chǎng)份額。2025年1月,恩德斯豪斯與西克達(dá)成全球戰(zhàn)略合作。中國(guó)市場(chǎng)是關(guān)鍵市場(chǎng)區(qū)域。西克麥哈克中國(guó)公司3月整體并入恩德斯豪斯,繼續(xù)專注氣體分析與流量測(cè)量業(yè)務(wù)。同時(shí),國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)積極開展國(guó)際化布局,通過(guò)直接出口、海外建廠、收購(gòu)海外企業(yè)、與海外企業(yè)深入合作等方式,開拓國(guó)際市場(chǎng)。 川儀研制的高壓加氫反應(yīng)器多點(diǎn)柔性熱電偶、列管式反應(yīng)器多點(diǎn)熱電偶、管夾式非侵入一體化溫度變送器、高壓熱電偶、高精度壓力/差壓變送器、兩相流電磁流量計(jì)、高粘度油類介質(zhì)電磁流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)、電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)、微小流量調(diào)節(jié)閥、抗臟污多級(jí)降壓閥、先導(dǎo)式多級(jí)降壓低噪音調(diào)節(jié)閥、高溫熔鹽閥、大口徑三通波紋管閥、高壓全金屬三偏心蝶閥、深冷球閥/蝶閥/閘閥等自主創(chuàng)新產(chǎn)品,突破多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù),性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,在國(guó)內(nèi)大型石化裝置、煤化工氣化爐、空分裝置、液化天然氣(liquefied natural gas,LNG)接收站、長(zhǎng)輸管線、光熱電站成功實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。石化產(chǎn)品排料系統(tǒng)(product discharge system,PDS)球閥年開關(guān)頻率高達(dá)上百萬(wàn)次,且應(yīng)用在易燃易爆等惡劣環(huán)境,制造難度非常大,一直依賴國(guó)外進(jìn)口。川儀通過(guò)技術(shù)攻關(guān),研制的PDS高頻球閥解決了超細(xì)粉料對(duì)閥的磨損和堵卡問(wèn)題,具有開關(guān)速度快、動(dòng)作頻率高、密封等級(jí)高的優(yōu)點(diǎn),且使用壽命長(zhǎng)、防火標(biāo)準(zhǔn)高,已在四川石化、大慶石化、獨(dú)山子石化等單位成功應(yīng)用。川儀HVP系列智能閥門定位器防雷、抗震能力強(qiáng),適用于惡劣環(huán)境;控制精度、穩(wěn)態(tài)耗氣量、穩(wěn)定性、抗震性能、防爆等級(jí)等技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,在大型石化主要工藝裝置中實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化替代。川儀針對(duì)鋼鐵行業(yè)需求定制研發(fā)的高爐爐缸爐底侵蝕熱電偶、熱風(fēng)爐高溫?zé)犭娕肌⒏郀t水冷壁冷卻水進(jìn)出口水溫差檢測(cè)系統(tǒng)也獲得成功應(yīng)用[8]。 吳忠調(diào)節(jié)閥研發(fā)成果在寧煤400萬(wàn)噸/年間接液化項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)首臺(tái)套應(yīng)用。水下控制閥實(shí)現(xiàn)了材料、性能和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新,在海洋油氣工程1 500 m深海環(huán)境作業(yè)。壓縮機(jī)防喘閥、鍋蓋閥、一體式減溫減壓閥、精小型智能控制閥也獲得成功應(yīng)用。紐威閥門為“深海一號(hào)”能源站提供了水下1 500 m高壓海底球閥等關(guān)鍵產(chǎn)品[8]。 中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)依托“華龍一號(hào)”及在役機(jī)組關(guān)鍵核心技術(shù)裝備攻關(guān)項(xiàng)目,國(guó)家電投集團(tuán)依托“國(guó)和一號(hào)”大型先進(jìn)壓水堆國(guó)家科技重大專項(xiàng),帶動(dòng)國(guó)內(nèi)企業(yè)研制成功多項(xiàng)關(guān)鍵自動(dòng)化儀表,已陸續(xù)供核電機(jī)組使用。 川儀自主研制的穩(wěn)壓器電加熱器、電加熱元件、熱電偶、熱電阻,主給水超聲波流量計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、高精度文丘里管流量計(jì),永磁式鈉流量計(jì)、鈉中氣泡噪聲探測(cè)器,鉛鉍流量計(jì)、液位計(jì),1E級(jí)磁浮子液位計(jì)、安全殼淹沒(méi)液位計(jì)、1E級(jí)壓力/差壓變送器、熱擴(kuò)散式質(zhì)量流量計(jì)、熱擴(kuò)散開關(guān)、一回路溶解氫表、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),無(wú)紙記錄儀、超微差壓變送器,耐輻照微波、超聲波、射頻導(dǎo)納物位計(jì),給水最小流量調(diào)節(jié)閥、汽機(jī)旁路調(diào)節(jié)閥、凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥、核級(jí)閥門限位開關(guān)、數(shù)字閥門定位器,智能總線型浮子流量計(jì)、熱式質(zhì)量流量計(jì)、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)、電容式液位計(jì)、靜壓式液位變送器、pH計(jì)、電導(dǎo)儀等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了替代進(jìn)口,在“華龍一號(hào)”“國(guó)和一號(hào)”、高溫氣冷堆、鈉冷快堆、鉛冷快堆等核電工程成功應(yīng)用。我國(guó)自主研制的核級(jí)DCS也取得重大突破。廣利核公司(和睦系統(tǒng))通過(guò)了國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(International Atomic Energy Agency,IAEA)簽發(fā)的工程審評(píng)報(bào)告。中核集團(tuán)龍鱗系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)性和裝備可靠性也在實(shí)際工程得到成功檢驗(yàn)[8]。 川儀、聚光、雪迪龍等廠家研制的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(continnons emission mornitoring system,CEMS)提供了數(shù)據(jù)采集和管理軟件,已在國(guó)內(nèi)流程工業(yè)和環(huán)保領(lǐng)域大量成功應(yīng)用。工業(yè)在線色譜儀市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外企業(yè)西門子(2023年該業(yè)務(wù)出售給芬蘭維美德)、ABB、橫河壟斷,而樣品處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)和輔助設(shè)施由國(guó)內(nèi)有實(shí)力的分析儀廠家(主要有川儀、北京凱隆、蘭州實(shí)華等)生產(chǎn),并集成分析小屋,設(shè)有照明系統(tǒng)、空調(diào)供暖系統(tǒng)、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、電伴熱系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)等,廣泛適用于石油、化工等行業(yè)Ⅱ類1區(qū)或2區(qū)場(chǎng)所的爆炸性環(huán)境[8]。 截至2024年底,儀器儀表行業(yè)已有近400家企業(yè)入選工信部專精特新“小巨人”和制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)。行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)獲得資本市場(chǎng)青睞,相繼上市并獲得更快進(jìn)步。以儀器儀表為主業(yè)的上市公司增加到180家。自動(dòng)化儀表行業(yè)上市公司有:主板的川儀股份;中小板的雪迪龍、智能自控;創(chuàng)業(yè)板的聚光科技、漢威科技、浙江力諾;科創(chuàng)板的中控技術(shù)、皖儀科技、京儀裝備;新三板的東風(fēng)機(jī)電等。行業(yè)上市企業(yè)平均毛利率近40%,研發(fā)投入約10%,均高于行業(yè)平均值,成為推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新動(dòng)力。 2024年,我國(guó)規(guī)模以上儀器儀表制造企業(yè)達(dá)7 318家,營(yíng)業(yè)收入為10 804億元,同比增長(zhǎng)4.3%;實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額1 106億元,同比增長(zhǎng)3.5%;營(yíng)業(yè)收入和利潤(rùn)總額的同比增幅均高于全國(guó)工業(yè)和制造業(yè)的整體水平。但受全球經(jīng)濟(jì)低迷、內(nèi)需不足、流程工業(yè)整體持續(xù)下行,以及企業(yè)數(shù)量增加等因素影響,多數(shù)自動(dòng)化儀表企業(yè)銷售收入和利潤(rùn)有一定下降。2024年,我國(guó)儀器儀表進(jìn)出口總額達(dá)870億美元。其中,進(jìn)口為554億美元、出口為478億美元,貿(mào)易逆差多年來(lái)首次低于100億美元,降至76億美元。自動(dòng)化儀表進(jìn)口為88億美元,出口為79.4億美元,貿(mào)易逆差多年來(lái)首次低于10億美元,降至8.6億美元。 5 我國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)發(fā)展展望 5.1 行業(yè)面臨形勢(shì)和發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)自動(dòng)化儀表行業(yè)企業(yè)呈現(xiàn)“小、散、多”特征,國(guó)產(chǎn)化替代趨勢(shì)明顯但進(jìn)口品牌仍占據(jù)高端市場(chǎng)主導(dǎo)地位。企業(yè)受技術(shù)升級(jí)滯后、市場(chǎng)需求減弱等因素影響,競(jìng)爭(zhēng)激烈、利潤(rùn)承壓。行業(yè)邁入創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型階段。 創(chuàng)新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心。自動(dòng)化儀表行業(yè)創(chuàng)新需突破和掌握一系列關(guān)鍵核心技術(shù),以智能制造為主攻方向,推動(dòng)企業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、邁向全球價(jià)值鏈中高端[9]。 國(guó)家相關(guān)政策和專項(xiàng)項(xiàng)目支持儀器儀表行業(yè)發(fā)展。行業(yè)加大研發(fā)投入,產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新,積極開展行業(yè)共性、基礎(chǔ)前瞻性研究,實(shí)施材料、傳感器、元器件、關(guān)鍵部件、關(guān)鍵工藝技術(shù)等關(guān)鍵領(lǐng)域攻堅(jiān)。自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)配套體系逐步完善。 綠色低碳轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展成為廣大流程工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的引擎,同時(shí)也成為自動(dòng)化儀表行業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。自動(dòng)化儀表高端產(chǎn)品加速國(guó)產(chǎn)化替代,形成國(guó)家重大工程項(xiàng)目、重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)支撐和保障。 國(guó)內(nèi)自動(dòng)化儀表龍頭企業(yè)和專精特新企業(yè)將聚焦中高端市場(chǎng),而國(guó)外品牌也將加大中國(guó)市場(chǎng)布局。行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。一些龍頭企業(yè)憑借技術(shù)、市場(chǎng)、資本優(yōu)勢(shì)并購(gòu)細(xì)分領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)企業(yè),進(jìn)一步做大、做優(yōu)、做強(qiáng)。行業(yè)從 “高度分散” 走向 “相對(duì)集中”。 國(guó)內(nèi)自動(dòng)化儀表企業(yè)深耕 “一帶一路”國(guó)家,通過(guò)產(chǎn)品和技術(shù)輸出獲得新興市場(chǎng);布局海外供應(yīng)鏈和生產(chǎn)基地,通過(guò)本地化生產(chǎn)降低關(guān)稅影響。 5.2 自動(dòng)化儀表技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 未來(lái),自動(dòng)化儀表技術(shù)將朝高精度、高參數(shù)、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠和極端環(huán)境適應(yīng)性方向發(fā)展;核心器件和關(guān)鍵部件朝著微型化、集成化方向發(fā)展;功能向綜合自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。 ①傳感器作為自動(dòng)化儀表的關(guān)鍵部件,技術(shù)發(fā)展方向包括:基于微機(jī)電系統(tǒng)(micro electromechanical system,MEMS)技術(shù)的高精度、高穩(wěn)定性的芯片級(jí)集成傳感器;集成多種敏感元件,能感知并轉(zhuǎn)換多種非電量信息的復(fù)合傳感器;實(shí)現(xiàn)供電、監(jiān)測(cè)和無(wú)線傳輸于一體的無(wú)線傳感器;具備信號(hào)處理等邊緣計(jì)算功能的智能傳感器。 ②智能化技術(shù)使自動(dòng)化儀表實(shí)現(xiàn)感知、存儲(chǔ)、運(yùn)算、傳輸、診斷于一體。技術(shù)發(fā)展方向包括:復(fù)雜運(yùn)算和誤差修正的數(shù)據(jù)處理能力;嵌入式系統(tǒng)、專用芯片集成電路(applicationspecific integrated circuit,ASIC)、建模仿真技術(shù)、微功耗的機(jī)電轉(zhuǎn)換技術(shù);軟件定義可重構(gòu)技術(shù);硬件形態(tài)向虛擬化方向演進(jìn);基于領(lǐng)域知識(shí)的專家系統(tǒng)軟件;自診斷、自適應(yīng)、自調(diào)整、自恢復(fù)功能,可實(shí)現(xiàn)在線診斷和故障排除、遠(yuǎn)程校準(zhǔn)和配置參數(shù)。 ③智能控制系統(tǒng)向通用化、云端化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。智能控制技術(shù)涉及工業(yè)大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)大模型、數(shù)字孿生、參數(shù)尋優(yōu)、運(yùn)行優(yōu)化、故障診斷與預(yù)測(cè)、控制回路性能監(jiān)控和各類算法。技術(shù)發(fā)展方向包括:電子布線技術(shù)取代傳統(tǒng)物理布線;DCS、PLC物理控制器云化到通用服務(wù)器;通過(guò)虛擬化、容器化等技術(shù),軟件模塊可在不同硬件平臺(tái)上靈活部署和遷移,實(shí)現(xiàn)硬件與軟件解耦;軟件定義數(shù)據(jù)鏈接、輸入/輸出(input/output,I/O)信號(hào)類型和控制模型;基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的人工智能(artificial intelligence,AI)深度學(xué)習(xí)算法與PID經(jīng)典控制、先進(jìn)過(guò)程控制(advenced process control,APC)相結(jié)合,形成更加高效的控制策略;系統(tǒng)具備主動(dòng)信息安全能力,通過(guò)加密技術(shù)、安全協(xié)議和入侵檢測(cè)等手段,保障網(wǎng)絡(luò)免受攻擊,確保工業(yè)生產(chǎn)安全穩(wěn)定;邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同,適應(yīng)不同響應(yīng)速度和實(shí)時(shí)性的任務(wù);基于開放標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建,支持多廠商設(shè)備和系統(tǒng)的無(wú)縫互操作,集成設(shè)備管理、AI視頻分析、機(jī)器人巡檢、人員定位管理等功能,形成企業(yè)智能化綜合管理平臺(tái);通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全生命周期遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能運(yùn)維。相關(guān)開放標(biāo)準(zhǔn)包括開放平臺(tái)通信統(tǒng)一架構(gòu)(open platform communication unified architecture,OPC UA)、數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)(data distribation service,DDS)、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(timesensitive network,TSN)。 ④自動(dòng)化儀表與移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合,成為信息技術(shù)的數(shù)據(jù)采集源頭和信息獲取工具[10]。技術(shù)發(fā)展方向包括:光纖通信替代電纜連接;工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)融合5G、TSN、AI等技術(shù),支持泛在互聯(lián)與確定性傳輸;工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)完善與升級(jí),新的通信協(xié)議補(bǔ)充與制定;通信技術(shù)的測(cè)試與認(rèn)證;采用最新技術(shù)降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn);以太網(wǎng)高級(jí)物理層(Ethernet advanced phycial layer,EthernetAPL)支持HART網(wǎng)際互連協(xié)議(Internet protocol,IP)、PROFINET、OPCUA、Ethernet/IP等多種應(yīng)用協(xié)議,還支持文件傳輸協(xié)議(file transfer protocol,F(xiàn)TP)、超文本傳輸協(xié)議(hypertext transfer protocol,HTTP) 和簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議(simple mail transfer protocol,SMTP)等信息與通信技術(shù)(information and communication technology,ICT)協(xié)議,將得到更多應(yīng)用。 ⑤自動(dòng)化儀表應(yīng)用解決方案的發(fā)展方向包括:滿足高參數(shù)、極限條件的環(huán)境適應(yīng)性;安全完整性等級(jí)達(dá)到SIL3,滿足安全儀表系統(tǒng)的功能安全要求;針對(duì)行業(yè)應(yīng)用需求,通過(guò)建模、仿真等技術(shù)手段提煉自動(dòng)化儀表解決方案;轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)備供應(yīng)模式為系統(tǒng)解決方案服務(wù)模式,提升自動(dòng)化儀表的應(yīng)用附加值。 6 結(jié)論 自動(dòng)化儀表貫穿于現(xiàn)代化大生產(chǎn)的全過(guò)程,在穩(wěn)定生產(chǎn)過(guò)程、提高產(chǎn)品質(zhì)量、保障運(yùn)行安全、實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展等方面具有重要作用。 我國(guó)儀器儀表行業(yè)經(jīng)過(guò)70多年的發(fā)展和積淀,已具備良好的科技和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),處于系統(tǒng)推進(jìn)行業(yè)整體向更高水平發(fā)展的重要階段。鑒于當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)重點(diǎn)攻克卡脖子短板已迫在眉睫。 面向未來(lái),自動(dòng)化儀表行業(yè)將牢牢把握政策機(jī)遇、面向國(guó)家重大需求和世界科技前沿,完善產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式,深化基礎(chǔ)研究,突破和掌握一系列關(guān)鍵核心技術(shù),培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)型、復(fù)合型人才,持續(xù)推進(jìn)精益生產(chǎn)、生產(chǎn)過(guò)程信息化、智能工廠建設(shè)以及數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作,推動(dòng)行業(yè)做強(qiáng)做優(yōu),為科技強(qiáng)國(guó)、制造強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)建設(shè)再添新功。
















手機(jī)圖頁(yè)網(wǎng)



