淺談我國(guó)儀器儀表與測(cè)量控制的基本概況

時(shí)間:2010-02-08

來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模,因此,儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科不是在象牙塔內(nèi),而有著強(qiáng)大的生命力和發(fā)展空間。

      儀器儀表究竟是不是一門獨(dú)立的學(xué)科?過(guò)去一直存有爭(zhēng)議。今天,我們可以毫不猶豫地回答,儀器儀表與測(cè)量控制已經(jīng)發(fā)展形成一門獨(dú)立完整的學(xué)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(cè)量控制學(xué)科具備了自己特有的一整套基礎(chǔ)理論和技術(shù),其中主要包括傳感器理論和技術(shù),檢測(cè)計(jì)量理論和技術(shù),信號(hào)處理理論和技術(shù),誤差分析理論和技術(shù),自動(dòng)控制理論和技術(shù)等。在這些基礎(chǔ)理論和技術(shù)的研究開發(fā)中,擁有一批杰出的科學(xué)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(duì)促進(jìn)學(xué)科發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn);第二,綜觀科學(xué)技術(shù)發(fā)展史,當(dāng)一門新興學(xué)科形成和不斷發(fā)展時(shí),教育體系,特別是高等教育就會(huì)應(yīng)運(yùn)而生出現(xiàn)新的學(xué)科教育,培養(yǎng)新的學(xué)科人才。我國(guó)教育部多年來(lái)已經(jīng)圍繞著儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科設(shè)立了一級(jí)學(xué)科教育體系,現(xiàn)在定名為“儀器科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科,全國(guó)近250所高校設(shè)置了相應(yīng)的專業(yè),3萬(wàn)多名本科生和1萬(wàn)多名研究生在校學(xué)習(xí)。我國(guó)高校為“儀器科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科制定了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)范,已經(jīng)為儀器儀表與測(cè)量控制領(lǐng)域培養(yǎng)了幾十萬(wàn)學(xué)科技術(shù)人才;第三,儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科是一門工程應(yīng)用學(xué)科,與之相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展是學(xué)科發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模,這在下面還會(huì)詳細(xì)談到,因此,儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科不是在象牙塔內(nèi),而有著強(qiáng)大的生命力和發(fā)展空間;第四,儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科有一個(gè)全國(guó)性的國(guó)家一級(jí)的學(xué)術(shù)團(tuán)體——中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)。學(xué)會(huì)在推動(dòng)學(xué)科進(jìn)展方面作了大量工作,取得了顯著的業(yè)績(jī)。特別是學(xué)會(huì)近幾年來(lái)開展學(xué)科進(jìn)展研究,不僅加強(qiáng)了學(xué)科的基礎(chǔ)建設(shè),而且豐富了學(xué)科活動(dòng)的內(nèi)容和擴(kuò)展了學(xué)科發(fā)展的空間。

      談到我國(guó)儀器儀表與測(cè)量控制產(chǎn)業(yè)的基本概況,先讓我們了解一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。2007年我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)為3954家,實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值3078億元,銷售收入達(dá)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(zhǎng)率超過(guò)30%。3000億元的銷售額中,出口商品達(dá)到88億美元,同比上一年度增長(zhǎng)了36%。目前,我國(guó)儀器儀表與測(cè)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(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系,在亞洲我國(guó)是除日本以外第二大儀器儀表生產(chǎn)國(guó),是發(fā)展中國(guó)家綜合實(shí)力最強(qiáng)的儀器儀表生產(chǎn)國(guó)。從產(chǎn)品的技術(shù)水平分析,目前絕大多數(shù)國(guó)產(chǎn)儀器儀表還處于發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)要求,且有批量出口。

      比如電工儀器儀表在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到95%,并有13%產(chǎn)品出口。深圳市每年生產(chǎn)數(shù)字萬(wàn)用表700萬(wàn)臺(tái),銷售世界90多個(gè)國(guó)家。國(guó)產(chǎn)儀器儀表,也有少數(shù)中高檔產(chǎn)品接近國(guó)際技術(shù)水平。在國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中,特別是必須自主創(chuàng)新發(fā)展的航天航空領(lǐng)域和國(guó)防安全領(lǐng)域,已經(jīng)有部分儀器儀表技術(shù)上取得了新的突破。我國(guó)嫦娥一號(hào)衛(wèi)星攜帶的8種探測(cè)儀器都是我國(guó)科技人員自主研制設(shè)計(jì)的,不僅在技術(shù)上總體達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,而且有自己的特點(diǎn)和創(chuàng)新。在工程應(yīng)用技術(shù)方面,已經(jīng)能夠承擔(dān)一部分國(guó)家重大工程儀器儀表系統(tǒng)成套。


      按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同,我們習(xí)慣地把儀器儀表和測(cè)量控制劃分為六個(gè)大類,即工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電子與電工測(cè)量?jī)x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(gè)大致的分類,其間存在著許多交叉和滲透。工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng),主要應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)流程中的檢測(cè)和控制;科學(xué)儀器應(yīng)用面極廣,包括科學(xué)研究、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)分析、安全監(jiān)測(cè)等各種領(lǐng)域;醫(yī)療儀器應(yīng)用于生命科學(xué)研究和臨床診斷治療;電子與電工測(cè)量?jī)x器用于對(duì)各種電子和電工參數(shù)進(jìn)行測(cè)量;各類專用儀器應(yīng)用于各種專門的領(lǐng)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(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求具備某些特殊性外,它們的基本原理和應(yīng)用方法跟科學(xué)儀器等其他類儀器并無(wú)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(hào)、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(cè)量控制發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵所在。各類儀器的基礎(chǔ)理論和技術(shù),構(gòu)成了儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科體系的基本內(nèi)容,它們的產(chǎn)業(yè)成為儀器儀表與測(cè)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(cè)量控制的未來(lái)。
      當(dāng)我們分析我國(guó)儀器儀表與測(cè)量控制現(xiàn)狀的時(shí)候,不能不清醒地認(rèn)識(shí)到它同國(guó)際先進(jìn)水平相比,同我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的實(shí)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(diǎn):

      第一,我國(guó)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(guó)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(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)到4千億美元,占工業(yè)總產(chǎn)值4%。目前,美國(guó)儀器儀表企業(yè)年產(chǎn)值超過(guò)20億美元不少于50家,我國(guó)最大的儀器儀表企業(yè),京儀集團(tuán)年產(chǎn)值80億元人民幣,川儀集團(tuán)60億元人民幣。兩相比較,差距實(shí)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(gè)差距,需要我們努力奮斗10年20年。
 
  第二,我國(guó)儀器儀表產(chǎn)品質(zhì)量上、品種上還存在不少問(wèn)題。產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性,長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有得到根本解決,嚴(yán)重影響到市場(chǎng)銷售和正常使用。許多大型精密儀器我們還生產(chǎn)不出來(lái),國(guó)內(nèi)需求幾乎全部依賴進(jìn)口。2007年我國(guó)儀器儀表產(chǎn)品出口創(chuàng)下了88億美元,可是進(jìn)口卻達(dá)到了172億美元,逆差84億美元,成為裝備制造業(yè)之最。這個(gè)問(wèn)題不解決,我國(guó)儀器儀表與測(cè)量控制學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將無(wú)法擺脫落后被動(dòng)的局面。

  第三,我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng),還無(wú)法承擔(dān)起科技創(chuàng)新主體的責(zé)任。國(guó)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(lái)自5年內(nèi)上市的新產(chǎn)品。而我國(guó)儀器儀表產(chǎn)品不少還沿自于20世紀(jì)80年代技術(shù)引進(jìn)的產(chǎn)物,相當(dāng)多企業(yè)產(chǎn)品是10年一貫制,靠吃老本為生。

  自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)原因是多方面的,影響最大的不外乎兩條:一是科技創(chuàng)新開發(fā)投入資金太少。國(guó)外企業(yè)用于科技創(chuàng)新資金投入一般為銷售收入8至10%,而我國(guó)企業(yè)投入資金很少超過(guò)3至5%,何況銷售收入本來(lái)就不多,極大地限制了科技創(chuàng)新的有效開展;二是人的因素,有的領(lǐng)導(dǎo)不重視自主創(chuàng)新,更多的是創(chuàng)新人才匱乏。黨的十七大提出,提高自主創(chuàng)新能力,建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家是國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的核心,是提高綜合國(guó)力的關(guān)鍵。企業(yè)提升科技創(chuàng)新能力,已經(jīng)成為刻不容緩的歷史使命。

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