測量控制與儀器儀表基本概況
談到我國儀器儀表與測量控制產(chǎn)業(yè)的基本概況,先讓我們了解一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
2007年我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)為3954家,實現(xiàn)總產(chǎn)值3078億元,銷售收入達到3005億元,雙雙突破3000億元。同比2004年1000億元,2006年2000億元,4年間年增長率超過30%。3000億元的銷售額中,出口商品達到88億美元,同比上一年度增長了36%。目前,我國儀器儀表與測量控制產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成門類品種比較齊全、布局比較合理、具有相當技術基礎和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系,在亞洲我國是除日本以外第二大儀器儀表生產(chǎn)國,是發(fā)展中國家綜合實力最強的儀器儀表生產(chǎn)國。從產(chǎn)品的技術水平分析,目前絕大多數(shù)國產(chǎn)儀器儀表還處于發(fā)達國家20世紀90年代中后期水平。中低檔產(chǎn)品品種基本齊全,能夠規(guī)模生產(chǎn),質(zhì)量基本穩(wěn)定,可以滿足國內(nèi)市場要求,且有批量出口。
比如電工儀器儀表在國內(nèi)市場占有率達到95%,并有13%產(chǎn)品出口。深圳市每年生產(chǎn)數(shù)字萬用表700萬臺,銷售世界90多個國家。國產(chǎn)儀器儀表,也有少數(shù)中高檔產(chǎn)品接近國際技術水平。在國家重點科技攻關項目中,特別是必須自主創(chuàng)新發(fā)展的航天航空領域和國防安全領域,已經(jīng)有部分儀器儀表技術上取得了新的突破。我國嫦娥一號衛(wèi)星攜帶的8種探測儀器都是我國科技人員自主研制設計的,不僅在技術上總體達到了國際先進水平,而且有自己的特點和創(chuàng)新。在工程應用技術方面,已經(jīng)能夠承擔一部分國家重大工程儀器儀表系統(tǒng)成套。
儀器儀表究竟是不是一門獨立的學科?過去一直存有爭議。
直到現(xiàn)在,我們可以毫不猶豫地回答,儀器儀表與測量控制已經(jīng)發(fā)展形成一門獨立完整的學科。之所以得出這樣的定論,我們有四條充分的理由。
第一,儀器儀表與測量控制學科具備了自己特有的一整套基礎理論和技術,其中主要包括傳感器理論和技術,檢測計量理論和技術,信號處理理論和技術,誤差分析理論和技術,自動控制理論和技術等。在這些基礎理論和技術的研究開發(fā)中,擁有一批杰出的科學家和優(yōu)秀的中青年科技創(chuàng)新人才,他們的研究開發(fā)成果對促進學科發(fā)展作出了重要的貢獻。
第二,綜觀科學技術發(fā)展史,當一門新興學科形成和不斷發(fā)展時,教育體系,特別是高等教育就會應運而生出現(xiàn)新的學科教育,培養(yǎng)新的學科人才。我國教育部多年來已經(jīng)圍繞著儀器儀表與測量控制學科設立了一級學科教育體系,現(xiàn)在定名為“儀器科學與技術”學科,全國近250所高校設置了相應的專業(yè),3萬多名本科生和1萬多名研究生在校學習。我國高校為“儀器科學與技術”學科制定了專業(yè)培養(yǎng)目標和規(guī)范,已經(jīng)為儀器儀表與測量控制領域培養(yǎng)了幾十萬學科技術人才。
第三,儀器儀表與測量控制學科是一門工程應用學科,與之相適應的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展是學科發(fā)展的物質(zhì)基礎和技術支撐。我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備相當規(guī)模,這在下面還會詳細談到,因此,儀器儀表與測量控制學科不是在象牙塔內(nèi),而有著強大的生命力和發(fā)展空間。
第四,儀器儀表與測量控制學科有一個全國性的國家一級的學術團體――中國儀器儀表學會。學會在推動學科進展方面作了大量工作,取得了顯著的業(yè)績。特別是學會近幾年來開展學科進展研究,不僅加強了學科的基礎建設,而且豐富了學科活動的內(nèi)容和擴展了學科發(fā)展的空間。
按照應用領域的不同,我們習慣地把儀器儀表和測量控制劃分為六個大類,即工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)、科學儀器、醫(yī)療儀器、電子與電工測量儀器、各類專用儀器、傳感器和儀器儀表元器件及功能材料。這是一個大致的分類,其間存在著許多交叉和滲透。
工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng),主要應用在工業(yè)生產(chǎn)流程中的檢測和控制;科學儀器應用面極廣,包括科學研究、教學實驗、物質(zhì)分析、安全監(jiān)測等各種領域;醫(yī)療儀器應用于生命科學研究和臨床診斷治療;電子與電工測量儀器用于對各種電子和電工參數(shù)進行測量;各類專用儀器應用于各種專門的領域,如農(nóng)業(yè)、環(huán)保、氣象、水文、地質(zhì)、海洋等,這類儀器除了應用領域的特殊要求具備某些特殊性外,它們的基本原理和應用方法跟科學儀器等其他類儀器并無本質(zhì)的區(qū)別;傳感器、元器件和功能材料主要用于獲取信號、儀器制作和使用材料上。傳感器已經(jīng)成為影響到儀器儀表與測量控制發(fā)展和應用的關鍵所在。各類儀器的基礎理論和技術,構成了儀器儀表與測量控制學科體系的基本內(nèi)容,它們的產(chǎn)業(yè)成為儀器儀表與測量控制產(chǎn)業(yè)體系的重要組成,而它們的發(fā)展決定著儀器儀表與測量控制的未來。
當我們分析我國儀器儀表與測量控制現(xiàn)狀的時候,不能不清醒地認識到它同國際先進水平相比,同我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的實際需要相比,還存在著很大的差距。差距是全方位的,最要害的有三點:
第一,我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,產(chǎn)值低,企業(yè)同樣是規(guī)模小,產(chǎn)值低。2007年我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值3000億元人民幣,只占工業(yè)總產(chǎn)值2.5%。10年前,美國儀器儀表產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已達到4千億美元,占工業(yè)總產(chǎn)值4%。目前,美國儀器儀表企業(yè)年產(chǎn)值超過20億美元不少于50家,我國最大的儀器儀表企業(yè),京儀集團年產(chǎn)值80億元人民幣,川儀集團60億元人民幣。兩相比較,差距實在太大。產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)值直接影響到產(chǎn)業(yè)的活力與發(fā)展。要縮小和消除這個差距,需要我們努力奮斗10年20年。
第二,我國儀器儀表產(chǎn)品質(zhì)量上、品種上還存在不少問題。產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性,長期以來沒有得到根本解決,嚴重影響到市場銷售和正常使用。許多大型精密儀器我們還生產(chǎn)不出來,國內(nèi)需求幾乎全部依賴進口。2007年我國儀器儀表產(chǎn)品出口創(chuàng)下了88億美元,可是進口卻達到了172億美元,逆差84億美元,成為裝備制造業(yè)之最。這個問題不解決,我國儀器儀表與測量控制學科和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將無法擺脫落后被動的局面。
第三,我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強,還無法承擔起科技創(chuàng)新主體的責任。國際上儀器儀表科技創(chuàng)新發(fā)展極快,產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期大約只需2至4年,多數(shù)企業(yè)銷售額一半以上幾乎都來自5年內(nèi)上市的新產(chǎn)品。而我國儀器儀表產(chǎn)品不少還沿自于20世紀80年代技術引進的產(chǎn)物,相當多企業(yè)產(chǎn)品是10年一貫制,靠吃老本為生。
推薦產(chǎn)品:表面光學檢測