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幾十年來我國儀器儀表行業的發展綜述

2011-07-02

幾十年來我國儀器儀表行業的發展綜述
編輯：123儀器商城
眾所周知，當今世界已經進入信息時代，信息技術成為推動科學技術高速發展的關鍵技術。著名科學家錢學森明確指出，“信息技術包括測量技術、計算機技術和通信技術。測量技術是基礎。”信息技術的快速發展，產生了新興的龐大的信息產業，信息產業已經成為帶動世界經濟發展的產業。這就是說，測量技術是信息技術的基礎和源頭，儀器儀表行業是信息產業的重要組成部分。不言而喻，儀器儀表與測量控制在當今信息時代推動科學技術和國民經濟的發展具有何等重要的地位。

　　一、地位作用

　　由于儀器儀表與測量控制的重要地位和作用受到了社會的高度重視，近些年來國家采取了一系列重大措施加快發展。值得特別提出的舉措有：

　　2001年3月舉行的七屆四次全國人大會議上提出“國家經濟與社會發展第十個五年計劃綱要”中明確提出“把發展儀器儀表放到重要位置”。國家發展綱要提到儀器儀表，而且放到重要位置，是建國以來的第一次。緊接著，國家計委、經貿委、科技部等許多部委都列了若干專項，動用了大筆資金支持儀器儀表的發展。

　　2005年，國家發改委正式下達了“加快振興裝備制造業的若干意見”，提出了在各個行業中選出16項重點發展領域立專項支持發展，其中第11項就是重大工程自動化控制系統和精密測試儀器。

　　2006年制定“國家中長期科學與技術發展規劃綱要”，涉及到了多項儀器儀表與測量控制發展項目。

　　2008年4月，科技部、發改委、教育部和中國科協聯合發出了“關于加強創新方法工作的若干意見”，正式啟動創新方法工作在全國開展。這份文件中，明確提出創新方法包括創新思維、創新方法和創新工具三個要素，創新工具主要就是指推動科技創新的科學儀器。科學儀器的重要作用被進一步提升，開發研究得到更有力的支持。

　　此外，在863計劃，特別是航天計劃等國家科技發展計劃中，支持儀器儀表與測量控制的發展也被放到了重要位置。就是在這樣一個十分有利的形勢下，近些年來我國儀器儀表與測量控制得到了迅速的發展。

　　二、產業概況

　　連續四年增長率20%以上

　　我國儀器儀表行業是一個高速、平穩發展的行業，但在機械工業13個行業里，儀器儀表不屬于增長更高的行業，四年來增長率在20%～27%之間。

　　儀器儀表行業的另一個特征就是進出口逆差比較大，是機械工業13個行業里逆差大的一個。2005年，我國儀器儀表行業進出口總額193.59億美元，其中進口140.14億美元，同比增長15.7%，出口52.45億美元，同比增長30.8%。

　　儀器儀表行業在整個機電行業內屬于改制和轉制進展比較快的行業，相當數量的國有企業已經轉為民營，三資企業也非常活躍，國外許多著名的儀器儀表跨國公司都在我國投資或者擴大生產。按經濟結構類型統計，行業銷售收入中我國企業(包括國有、國有控股和民營企業)約占55.12%，利潤占54.59%，其余為三資企業。

　　我國儀器儀表行業還有一些值得關注的情況，首先，中國是發展中國家，儀器儀表行業與發達國家相比有10～15年的差距。但在發展中國家里，我國是儀器儀表行業大齊全、綜合實力強的一個國家。

　　其次，我國的儀器儀表需求量很大，是發展快的國家之一。世界上儀器儀表的增長率是3%～4%，我國已連續四年實現20%以上的年增長率，有的產品已經占了全世界的十分之一。

　　第三，目前，儀器儀表行業是直接與外商競爭的行業，外資在華已進入第三階段。第一階段是合資和技術輸出為主，20世紀90年代前后的合資轉成控股為第二階段，現在已進入到以獨資和兼并我國優秀企業為主的第三階段。

　　第四，一些中低檔產品已具有規模優勢和國際市場競爭力。比如普通數字萬用表等產品占了世界很大產量，家用電度表生產能力占世界的50%。目前，我國已成為電度表、顯微鏡、望遠鏡、溫度計、壓力表、水表、煤氣表、光學元件等產品的生產和出口大國，集裝箱檢測設備等高檔產品的出口也開始取得突破。

　　三、技術現狀

　　大部分高端市場被跨國公司占領

　　儀器儀表產品品種門類繁多，覆蓋面很廣。按照國家新的國民經濟分類標準，儀器儀表產品有20小類，可歸納為工業自動化儀表和控制系統、科學測試儀器、常用儀器儀表和專用儀器儀表4類。其中，對國民經濟支柱產業和重大裝備影響大、代表行業水平的是自動化控制系統及主干現場儀表、關鍵精密測試儀器兩大部分。

　　自動化控制系統及主干現場儀表

　　按產品技術水平、來源和市場狀況，自動化控制系統及主干現場儀表大致可分成以下四類。

　　第一類，一般常用的測溫、測壓、流量、顯示和控制調節儀表產品。此類產品以中低檔居多，產品的改進提高和市場適應性研發，我國企業已有能力承擔。

　　第二類，上世紀80年代和90年代初期引進技術并已國產化的產品。這類產品我國企業已掌握核心制造技術，能夠穩定生產，產品有一定的市場占有率。但由于國外新一代產品已經成熟并大量進入市場，因此目前我國企業生產的產品主要用于中小工程項目。

　　第三類，我國自行研發的高中檔產品，代表性產品如分散型控制系統(DCS)和電磁流量計。這些產品的基本性能和功能已與國外產品接近，有較高的市場占有率，并在不斷上升。但應用對象仍以中小工程項目為主，用于大型工程項目的主要是非主要裝置、非主要控制系統和非關鍵工位。

　　第四類，以國家重點工程為主的大型工程項目采用的高中檔產品。目前，我國絕大部分項目采用三資企業生產和進口的產品，例如大型DCS系統、PLC、核電數字控制系統及儀表、高精度壓力/差壓變送器、大壓差/耐磨/耐沖擊調節閥、質量流量計、超聲波流量計等產品，以及用量少、技術難度大、專用性強的品種。

　　精密測試儀器

　　我國現階段研制生產的精密測試儀器，整體達到國際上世紀90年代初中期技術水平，主要包括色譜儀器、光譜儀器、電化學儀器、研究型光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子天平、離心機、電子萬能試驗機、超聲波探傷機、X射線探傷機、電子經緯儀、精密電測儀器等。一些產品的技術水平接近、達到當前國際同類產品的先進水平，例如微波等離子光譜儀、便攜式光離子化氣相色譜儀、全自動原子吸收分光光度計、原子熒光分光光度計、激光干涉計量儀器、全站儀、全自動智能超聲波探傷機、全自動遠程診斷光學顯微鏡等。

　　目前，我國企業生產的產品能夠滿足科研、生產和社會各個方面的一般性需求，但是高端需要主要依賴進口。

　　四、發展趨勢

　　科學儀器未來發展應當關注以下幾個方面：

　　1、分析儀器

　　光學捕獲(Optical trapping)是一種新型的光學微操作技術。它將一束光用高數值孔徑的物鏡聚焦成微米級的光斑，形成梯度來實現對微小粒子的捕獲和移動。這項技術被廣泛應用于各種微觀領域的研究。

　　微型色譜儀將會得到很快的發展。C2V公司已經推出了世界上小快的手持式氣相色譜儀，主機大小僅124×84×60mm，所含柱模塊大小為60×100×12.5mm，可在10-30秒內完成天然氣主要成份的全分析。

　　NMR的微型化近年來已經取得重大進展，瑞士Neuchatel大學開發成功一種高質量因子可供微流控芯片NMR全分析系統使用的射頻平面微線圈，所需樣品量僅為1-100納升，并可在幾秒內獲得所需的信噪比。NMR微型化應當是值得關注的發展方向。

　　光頻光梳光譜法(Optical frequency comb spectroscopy)是新發展起來的另一種重要的儀器技術，采用這種技術可以在極短的時間內以很高的靈敏度檢測許多不同的氣體，將在臨床診斷領域發揮重要作用。

　　2、精密檢測儀器

　　當今時代已經進入分子、原子分析檢測新階段，微納科技的發展直接推動了精密檢測儀器的快速發展。值得特別關注是MEMS/NEMS(微電機系統/納機電系統)測試儀器,以掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡為代表的掃描探針顯微鏡,以及基于STM/AFM的基本原理新發展起來一系列SPM,如磁力顯微鏡、靜電力顯微鏡等這些儀器的新發展。

　　3、光子成像儀器

　　一個以光子學與生命科學相互融合的新學科--生物醫學光子學隨著激光、電子、光譜、顯微及光纖等技術的發展而迅速成長起來，應運而生出現了不少新型科學儀器。應用這些儀器不但豐富了人們對于光與生物組織體相互作用機理的認識，而且促進了各種新的生物研究儀器和醫學診斷儀器的發明。光子成像技術主要包括漫射光層析成像、熒光成像、相干層析成像、光聲成像等。光學相干層像(OCT)結合了共焦顯微術和低相干光的外差探測技術，它是一種在一維光學低相干反射測量技術的基礎上擴展而來的二維或三維成像技術。

　　4、光譜分析儀器

　　過去，光譜分析儀器主要應用在基礎學科研究和礦物分析、產品質量監控等領域。值得關注一個新的發展動向是，由于人類生存和發展一些迫切的需求，同時計算機軟硬件、微電子、計算數學、微型器件發展提供的新技術成果，使得光譜技術和儀器向生物、環境、醫療等領域快速拓展，無論理論研究、技術開發和儀器創新都有了明顯的發展，今后還將更快發展。

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