自動(dòng)化儀器儀表

儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”、科學(xué)研究的“先行官”、軍事上的“戰(zhàn)斗力”、現(xiàn)代生活的“物化法官”，雖然近年來(lái)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，但我國(guó)在中高端產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)化技術(shù)方面還需要持續(xù)發(fā)力。

儀器儀表是用于檢查、測(cè)量、控制、分析、計(jì)算和顯示被測(cè)對(duì)象的物理量、化學(xué)量、生物量、電參數(shù)、幾何量及其運(yùn)動(dòng)狀況的器具或裝置。按照國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的產(chǎn)業(yè)分類，儀器儀表行業(yè)包括工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置、電工儀器儀表、光學(xué)儀器、實(shí)驗(yàn)室儀器、分析儀器、試驗(yàn)機(jī)、工業(yè)用儀表、環(huán)境監(jiān)測(cè)專用儀器儀表等20個(gè)小專業(yè)。

儀器儀表廣泛用于鋼鐵、石油、化工、航空航天、汽車等各行各業(yè)，是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，是科學(xué)研究的 “先行官”，是軍事上的“戰(zhàn)斗力”，是現(xiàn)代生活的“物化法官”，是中國(guó)制造走向“中國(guó)智造”的關(guān)鍵和核心，同時(shí)也是建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)的基石。作為計(jì)量測(cè)試的手段，儀器儀表是提升我國(guó)計(jì)量測(cè)試水平×重要的環(huán)節(jié)。

我國(guó)儀器儀表行業(yè)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速成長(zhǎng)，我國(guó)儀器儀表行業(yè)近年來(lái)一直保持比較好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)成為國(guó)際上行業(yè)規(guī)?！链蟮膰?guó)家之一，也是發(fā)展中國(guó)家儀器儀表行業(yè)規(guī)?！链?、產(chǎn)品品種×齊全的國(guó)家。2015—2019年儀器儀表行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況見表1。

特別是2019年，我國(guó)儀器儀表行業(yè)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大，全年走勢(shì)先抑后揚(yáng)，營(yíng)收和利潤(rùn)均為正增長(zhǎng)，并且均高于機(jī)械工業(yè)和全國(guó)工業(yè)平均增幅。全年規(guī)模以上企業(yè)為4 948家，營(yíng)業(yè)收入8 315億元，同比增長(zhǎng)6.52%;利潤(rùn)總額858億元，同比增長(zhǎng)5.12%。2019年，全行業(yè)進(jìn)口528億美元，增長(zhǎng)1.29%;出口325億美元，增長(zhǎng)7.62%，逆差約203億美元。

上海儀器儀表行業(yè)現(xiàn)狀

上海是我國(guó)儀器儀表行業(yè)的發(fā)源地，歷史上產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)創(chuàng)新能力一直走在全國(guó)的前列，對(duì)全行業(yè)的發(fā)展曾起到重要的引領(lǐng)作用。近年來(lái)，行業(yè)調(diào)整、技術(shù)人才大量流失、國(guó)外儀表大量沖擊國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)投入不夠等原因制約了行業(yè)的快速發(fā)展，與其他省市相比總的銷售規(guī)模略有下降，2015—2018年上海儀器儀表行業(yè)的運(yùn)行情況見表2。

雖然上海儀器儀表行業(yè)的銷售規(guī)模從原來(lái)的龍頭下降到第七、第八位，但是上海儀器儀表產(chǎn)品總體在全國(guó)仍處于較高的技術(shù)水平，其科技創(chuàng)新水平與能力整體優(yōu)于全國(guó)平均技術(shù)水平，至今在某些子行業(yè)仍舊保持優(yōu)勢(shì)地位，如自動(dòng)化儀表、科學(xué)儀器等。

自動(dòng)化儀表領(lǐng)域的許多國(guó)際知名企業(yè)都在上海有生產(chǎn)工廠或研發(fā)中心，如ABB、艾默生、科隆、施耐德、通用電氣、西門子等。同時(shí)，上海有上海自動(dòng)化儀表有限公司、上海寶信軟件股份有限公司、上海新華控制技術(shù)(集團(tuán))有限公司、上海儀電(集團(tuán))有限公司等一批國(guó)有和民營(yíng)的知名自動(dòng)化企業(yè)，以及原行業(yè)歸口研究院所上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院，這些為上海自動(dòng)化儀表的創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。上海在控制系統(tǒng)與軟件、流量、控制閥、物位儀表等方面具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

上海的科學(xué)儀器在全國(guó)有著悠久的發(fā)展歷史，自20世紀(jì)50年代以來(lái)，一直處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期以來(lái)的技術(shù)培育和技術(shù)積淀，已掌握了一些前沿科學(xué)儀器的關(guān)鍵技術(shù)。但是，與全國(guó)科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體相比，規(guī)模以上企業(yè)比較少。不過(guò)，上海以光學(xué)測(cè)量和檢測(cè)、光纖傳感技術(shù)、照明技術(shù)和光學(xué)成像等為核心技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品在全國(guó)占有領(lǐng)先地位，電化學(xué)產(chǎn)品占市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。

我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

我國(guó)儀器儀表發(fā)展規(guī)模雖然不斷擴(kuò)大，但是一直存在基礎(chǔ)研究薄弱、產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性低、以中低端產(chǎn)品為主等問(wèn)題，高端儀器儀表、核心零部件等長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。我國(guó)儀器儀表產(chǎn)品一直處于進(jìn)出口貿(mào)易逆差的狀態(tài)，逆差都在150億美元以上，2018年、2019年更是連續(xù)2年逆差超過(guò)200億美元，是機(jī)械制造業(yè)中逆差×大的行業(yè)之一。

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，我們也應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到面臨的新挑戰(zhàn)。

一是國(guó)產(chǎn)儀器整機(jī)的技術(shù)指標(biāo)、性能參數(shù)等方面指標(biāo)總體低于國(guó)外同類產(chǎn)品。雖然有些產(chǎn)品的某些主要技術(shù)指標(biāo)可以達(dá)到或接近國(guó)外儀器指標(biāo)，但是由于國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的制造技術(shù)、工藝的掌握能力的缺乏，沒(méi)有很好地掌握或吃透儀器儀表中大量的關(guān)鍵制造技術(shù)，在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新能力又不強(qiáng)，普遍存在產(chǎn)品在技術(shù)指標(biāo)、應(yīng)用性能等方面都低于國(guó)外先進(jìn)的同類產(chǎn)品。

二是國(guó)產(chǎn)的科學(xué)儀器功能部件和附件的性能和水平與國(guó)外產(chǎn)品有較大差距。我國(guó)精密加工和元器件產(chǎn)品基礎(chǔ)薄弱，圍繞儀器儀表產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化配套能力不足，造成產(chǎn)品的功能部件和附件的工藝、質(zhì)量水平不高，影響儀器儀表整體技術(shù)效果和檢測(cè)能力。

三是國(guó)產(chǎn)儀器儀表的可靠性、穩(wěn)定性問(wèn)題突出。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)高性能產(chǎn)品的技術(shù)掌握不夠，低價(jià)格市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)使企業(yè)對(duì)產(chǎn)品成本投入不夠，工藝水平和行業(yè)基礎(chǔ)差，使一些已經(jīng)多年生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)儀器在可靠性和穩(wěn)定性方面不及國(guó)外同類產(chǎn)品，使用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)儀器產(chǎn)生極大的不信任。

四是儀器儀表的智能化水平不高，產(chǎn)品適用性不好。隨著信息化的發(fā)展，儀器的自動(dòng)化、智能化、集成化是當(dāng)前儀器發(fā)展必不可少的條件，也是減少誤差、提××率、提高精度、擴(kuò)大用途的良好途徑。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用認(rèn)識(shí)不深，對(duì)用戶應(yīng)用研究不夠，在產(chǎn)品的功能輔件、應(yīng)用軟件和應(yīng)用操作上存在不足，往往只關(guān)注主機(jī)或者只生產(chǎn)裸機(jī)，造成了國(guó)內(nèi)產(chǎn)品應(yīng)用范圍窄或者應(yīng)用不便，影響了國(guó)產(chǎn)儀器的推廣應(yīng)用。

根據(jù)上述分析，不難看出，穩(wěn)定性、可靠性、性價(jià)比等方面的問(wèn)題比較突出，這些也是我國(guó)裝備制造業(yè)的一個(gè)共性問(wèn)題。雖然很多企業(yè)不惜重金投入研發(fā)、引進(jìn)了先進(jìn)制造設(shè)備、加強(qiáng)了基礎(chǔ)管理工作，但整個(gè)生產(chǎn)鏈的精益化、智能化程度仍有待提高，大部分產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、綜合性價(jià)比與國(guó)外產(chǎn)品依然差距明顯。

我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇

在全球化、世界經(jīng)濟(jì)中心東移的大背景下，面對(duì)2020年復(fù)雜多變的大環(huán)境尤其是全球新型冠狀病毒肺炎疫情的持續(xù)影響，我國(guó)儀器儀表發(fā)展中可能會(huì)出現(xiàn)各種不確定性，出口預(yù)期受影響比較大。由于我國(guó)將增強(qiáng)內(nèi)循環(huán)建設(shè)，內(nèi)需拉動(dòng)將成為儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ瑫r(shí)新基建也將推動(dòng)儀器儀表技術(shù)的發(fā)展。

●新基建推進(jìn)儀器儀表新技術(shù)

2020年3月以來(lái)，國(guó)家大力推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。新基建是以新發(fā)展理念為引領(lǐng)，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面向高質(zhì)量發(fā)展需要，提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系。新基建主要包含5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等七大領(lǐng)域，涉及通信、電力、交通、數(shù)字等多個(gè)社會(huì)民生重點(diǎn)行業(yè)。

儀器儀表及其核心部件作為通信測(cè)試、裝備運(yùn)維、智能感知和大數(shù)據(jù)獲取的重要保障，將推動(dòng)儀器儀表行業(yè)加快新產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)，開展測(cè)試要求、可靠性方法、通信傳輸、安全要求等基礎(chǔ)共性技術(shù)研究，以滿足新基建發(fā)展需要。

●新需求催生儀器儀表新產(chǎn)業(yè)

以信息技術(shù)為核心的新一輪產(chǎn)業(yè)革命是信息與遠(yuǎn)程通信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)與制造業(yè)的深度融合。近年來(lái)，我國(guó)大力推進(jìn)的智能制造、智慧城市、智能交通、智能樓宇等將帶動(dòng)儀器儀表與信息技術(shù)的深度融合，結(jié)合“一帶一路”、供給側(cè)改革、“互聯(lián)網(wǎng)+”等國(guó)家政策和宏觀經(jīng)濟(jì)的需要，有效地推進(jìn)行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級(jí)，充分利用行業(yè)現(xiàn)有條件和基礎(chǔ)，加快智能制造、智能化(數(shù)字化)工廠(車間)、智慧城市(智慧水務(wù)、智慧燃?xì)?、智慧交通、智慧醫(yī)療等)等重點(diǎn)方向所需要的智能化產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化步伐和系統(tǒng)集成能力，發(fā)展形成新的產(chǎn)業(yè)，逐步改變流程工業(yè)自動(dòng)化與離散工業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)用傳感器與離散工業(yè)傳感器、實(shí)驗(yàn)室儀器與在線科學(xué)儀器發(fā)展不平衡的狀況。

●國(guó)產(chǎn)替代帶來(lái)儀器儀表新發(fā)展

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的核電、能源、石化等重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用的儀器儀表以進(jìn)口產(chǎn)品為主，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品由于主要是中低端產(chǎn)品、產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性差等原因很難進(jìn)入。雖然我國(guó)一直在推行國(guó)產(chǎn)化，但是力度不夠大。隨著目前國(guó)際政治形勢(shì)、中美貿(mào)易摩擦以及世界經(jīng)濟(jì)格局的演變，以國(guó)家重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)和國(guó)防建設(shè)的安全、自主、可控為契機(jī)，我國(guó)推進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)品核心技術(shù)自主化進(jìn)程，力爭(zhēng)基本形成國(guó)家大型工程項(xiàng)目、重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域自控系統(tǒng)和精密測(cè)試儀器的基本保障能力以及重大科技項(xiàng)目所需要的自控系統(tǒng)和精密測(cè)試儀器基礎(chǔ)支撐能力。從保證信息安全的角度出發(fā)，國(guó)產(chǎn)化替代成為大勢(shì)所趨，這將給國(guó)產(chǎn)儀器儀表以更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，所以國(guó)內(nèi)儀器儀表中“專、精、特、新”企業(yè)的好產(chǎn)品將能搶占先機(jī)，迎來(lái)一輪發(fā)展的“東風(fēng)”。

新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)儀器儀表的發(fā)展經(jīng)歷了從無(wú)到有的儀器儀表工業(yè)體系建立時(shí)期、從有到全的成長(zhǎng)壯大時(shí)期、從全到大的高速成長(zhǎng)時(shí)期、從大到強(qiáng)的新常態(tài)時(shí)期，走出了一條從仿制到自行設(shè)計(jì)、從技術(shù)引進(jìn)到消化吸收、從合資合作到××開放、從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)走向國(guó)際市場(chǎng)的成長(zhǎng)之路。無(wú)論是國(guó)家大型工業(yè)裝備和工業(yè)控制，還是涉及民生的食品安全和水電氣計(jì)量，無(wú)論是教學(xué)科研，還是國(guó)防軍事，都有我國(guó)自主研制的儀器儀表在大顯身手。目前，我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)還很年輕，發(fā)展的道路還很漫長(zhǎng)。可喜的是，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)儀器儀表需求旺盛、國(guó)家政策不斷激勵(lì)中國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自我創(chuàng)造和自主創(chuàng)新。然而，國(guó)產(chǎn)儀器整體水平與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)仍有較大差距，弱勢(shì)地位明顯，行業(yè)迫切需要優(yōu)化提升。當(dāng)前，從中央到地方，各級(jí)政府對(duì)儀器儀表發(fā)展予以高度重視，充分發(fā)揮政策優(yōu)勢(shì)和資金導(dǎo)向，為國(guó)產(chǎn)儀器的發(fā)展創(chuàng)造條件。我們相信，有各級(jí)政府的政策支持，有社會(huì)各界對(duì)國(guó)產(chǎn)儀器儀表的理解和信任，有眾多儀器儀表生產(chǎn)制造企業(yè)的艱辛努力，不遠(yuǎn)的將來(lái)，國(guó)產(chǎn)儀器一定能夠不負(fù)眾望，為我國(guó)成為世界科技強(qiáng)國(guó)奠定堅(jiān)強(qiáng)的基石，為我國(guó)科技事業(yè)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)承擔(dān)新的重任。

武麗英，中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)自動(dòng)化儀表分會(huì)、上海儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)，長(zhǎng)期從事儀器儀表相關(guān)行業(yè)工作。