一、现代仪器仪表在当今社会的重要作用
先进制造业的规模和水平是衡量一个国家综合实力和现代化程度主要标志。当代经济最发达的国家,几乎都是制造业最发达的国家。美国的强大主要是因为它有发达的先进成套装备制造业。美国先进的航天器、人造卫星、飞机、舰船、电子通讯设备和尖端科学仪器等,是建立在先进科学技术基础上的装备制造业制造出来的。面对激烈的国际竞争,要使我国从一个“制造大国”转变成一个“制造强国”,必须实施信息化带动工业化的战略,没有一个先进的仪器仪表业的支持,不可能完成这个任务。
当今世界已经进入信息时代,信息技术成为推动国民经济和科学技术迅速发展的关键技术。著名科学家钱学森明确指出:“信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术。测量技术是关键和基础。”现代仪器仪表是对物质世界的信息进行测量与控制的基础手段和设备,是信息产业的源头和组成部分。美国商务部1999年报告在关于新兴数字经济部分提出,信息产业包括计算机软硬件行业、通信设备制造及服务行业、仪器仪表行业。现代仪器仪表在当今社会具有极为重要的作用。
在工业生产中,仪器仪表是“倍增器”。美国商务部国家标准局20世纪90年代中发布的调查数据表明,美国仪器仪表产业的产值约占工业总产值4%,而它拉动的相关经济的产值却达到社会总产值66%,仪器仪表发挥出“四两拨千斤”的巨大的“倍增”作用。事实上,现代化大生产,如发电、炼油、化工、冶金、飞机和汽车制造等,离开了只占企业固定资产大约10%的各种测量与控制仪器仪表装置就不能正常安全生产,更难以创造巨额的产值和利润。专家们形象地把仪器仪表比喻为国民经济中的“卡脖子”产业。
在科学研究中,仪器仪表是“先行官”。离开了科学仪器,一切科学研究都无法进行。在重大科技攻关项目中,几乎一半的人力财力都是用于购置、研究和制作测量与控制的仪器设备。诺贝尔奖设立至今,众多获奖者都是借助于先进仪器的诞生才获得重要的科学发现;甚至许多科学家直接因为发明科学仪器而获奖。据统计,近80年来获诺贝尔奖同科学仪器有关的达到38人。诺贝尔奖获得者R. R. Ernst说过:“现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展。”基因测量仪器的问世,使世界基因研究计划提前6年完成就是最好的证明。从神州2号至神州5号上,共有185台(套)科学仪器装置,为神州5号飞船的成功发射并获取大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。要加快科学研究和高技术的发展,仪器仪表必须先行。
在军事上,仪器仪表是“战斗力”。现代战争中,夺取技术优势已经成为军事战略的根本目标。主要目标是全球监视与通信和精确打击固定及瞬变目标。1991年海湾战争美国使用的精密制导炸弹和导弹只占8%,12年后伊拉克战争中美国使用精密制导炸弹和导弹提高到了90%以上。这些先进武器都是靠一系列先进的测量与控制仪器仪表系统装备并实现其控制功能的。1994年美国国防部成立了“自动测试系统执行局”,以统一海陆空三军的测试技术、产品与标准,保证立体作战方式的有效实施。现代武器装备,几乎无一不配备相关的测量控制仪器仪表。
现代仪器仪表还是当今社会的“物化法官”。检查产品质量,监测环境污染,查服违禁药物,识别指纹假钞,侦破刑事案件等,无一不依靠仪器仪表进行“判断”。此外,仪器仪表在教学实验,气象预报,大地测绘,交通指挥,控测灾情,尤其是越来越受人关注的诊治疾病等社会生活许多领域都有着广泛应用。可以说遍及“吃穿用、农轻重、海陆空”无所不在。
因此,现代仪器仪表的发展水平,是国家科技水平和综合国力的重要体现,仪器仪表制造水平反映出国家的文明程度。为此,世界发达国家都高度重视和支持仪器仪表的发展。前面已经反复提到了美国对发展仪器仪表的重视和支持;日本科学技术厅把测量传感器技术列为21世纪首位发展的技术;德国大面积推广应用自动化测控仪器系统,20世纪90年代6年就增加了350%的市场,保证了劳动生产率增长1.9%;欧共体制定第三个科技发展总体规划,将测量和检测技术列为15个专项之一。我国政府在国民经济和社会发展第十个五年计划纲要中明确指出“把发展仪器仪表放到重要位置”,国家发改委和科技部列专项支持仪器仪表发展,今年国家制定中长期科学和技术发展规划对仪器仪表也给予了高度的重视。
二、现代仪器仪表分类、发展趋势及关键技术
1
三、我国仪器仪表产业的现状
四、未来5年我国对仪器仪表的市场需求
产品名称
2003 年产量
未来五年平均年需求量
产品名称
2003 年
产量
未来五年平均
年需求量
温度仪表
140
170
执行器
20
28
压力仪表
360
400
气动单元组合仪表
1
0.6
流量仪表
660
660
电动单元组合仪表
3
1
物位仪表
7.5
7.8
控制装置
8
9
机械量仪表
6.5
7.5
工业控制计算机
30
35
显示仪表
6
4
现场总线智能仪表
9
18
变送器
25
35
智能控制网络 ( 节点 )
6
15
调节器
14
12
2
产品名称
2003 年产量(台)
未来五年年平均需求量(台)
电化学分析仪器
25000
35000
热学式分析仪器
1000
1500
磁式分析仪器
250
400
光学式分析仪器
5000
7000
射线式分析仪
40
60
色谱仪
9000
12000
物理特性分析仪器
6000
9000
环境监测分析仪器
2000
4000
(2)光学仪器
光学仪器广泛应用于国民经济各领域与人民生活。目前光学仪器的供需状况可以概括为:产品生产数量大,增加幅度明显,供需基本处于平衡。部分中、低档产品出现供过于求状况,而高档产品品种少、缺门多、而且与国外产品的性能存在明显的差距。2003年国产光学仪器销售额达129.5亿元,年增长率达41.2%;2003年光学仪器进口额达16.9亿美元,年增长率高达125.2%。
预计至2008年光学仪器的需求量可达400万台,其中双筒和天文望远镜产量将达到200万台。产品结构是对普及型中低档产品的需求大于对高中档产品的需求;对成熟产品的需求大于新开发的产品;对名牌产品的需求胜过对普通产品的需求。生物显微镜、体视显微镜、经纬仪、水准仪、投影仪、可见分光光度计、紫外可见分光光度计、原子吸收分光光度计、阿贝折射仪、双筒望远镜、天文望远镜仍是光学仪器各类中需求量较大的系列产品。光学仪器主要产品未来五年需求量预测如表3所示。
表3光学仪器主要产品未来五年需求量预测
产品名称
2003 年产量(万台)
2008 年需求量(万台)
显微镜
86
105
大地测量仪器
21
30
光学计量仪器
3
5
物理光学仪器
10
15
望远镜
162
200
其它
33
45
合计
315
400
产品
类别
产品名称
主要应用领域
2003 年产量
2008 年需求
传感
器类
压力传感器
主要用于工业自动控制系统、自动化仪表、汽车、仓储、交通、航天航空、环保、科研、医疗
80
180
温度传感器
110
250
磁敏传感器
3500
7000
湿敏传感器
40
98
气敏传感器
140
300
弹性
元件
金属波纹管
仪表、军工、航天
2500
5100
膨胀节
石化、石油、供热
100
210
膜盒膜片
仪器仪表
350
780
其它元件
仪器仪表
4000
8000
计数器
机械计数器
自动化仪器仪表、汽车、摩托车、自动控制系统、电工、仪表、商业
4500
7100
电磁计数器
290
465
计时计数器
70
160
专用计数器
4500
8000
电子计数器
85
300
接插
件类
仪表连接器
仪器仪表、汽车、计算机、电器、机床、医疗机械、家电、通讯
1750
3500
仪表开关
3800
7500
柔性印刷电缆
850
1800
圆形连接器
1050
2200
专用
电路
汽车用电路
仪器仪表、汽车、电器、机床、通讯
350
950
通讯用电路
4000
6000
电机保护电路
38
120
仪表机床电路
500
1000
机械
元件
刚玉轴承
仪器仪表、手表
11000
16000
玛瑙轴承
780
1450
其它宝石元件
1700
2500
仪表
电机
异步电机
仪器仪表、摩托车、
家电、照相机、汽车、玩具。
25
60
步进电机
70
130
其它电机
70
120
应用领域
材料种类
单位
2003 年
需求量
2004~2008 年需求量
钢铁
传感器功能材料
(万支 / 吨 / 年)
350/35
450/45
电解铝 ( 有色 )
传感器功能材料
(万支 / 吨 / 年)
5/50
7/70
交通
传感器功能材料
(万支 / 吨 / 年)
3415/1022
5000/1600
能源
传感器功能材料
(万支 / 吨 / 年)
1800/220
2500/360
化工
传感器功能材料
(万支 / 吨 / 年)
200/400
300/600
通讯
传感器功能材料
(万支 / 吨 / 年)
2000/200
3000/300
仪器仪表
金属功能材料
(万 / 吨 / 年)
3.6
7.2
汽车
功能材料
(吨 / 年)
25000
50000
里程表磁环
(万套 / 年)
50
200
高性能灯丝
(亿米 / 年)
4
8
环保
催化剂
(吨 / 年)
200
300
传感器功能材料
(万支 / 年)
800
1200
通讯
光缆
(万 Km/ 年)
21
30
仪器仪表
光学玻璃
(吨 / 年)
9000
12000
五、未来5年我国对仪器仪表重点产品的需求
(一)工业自动化仪表及控制系统
1、主控系统
(1)全开放式管、控一体化系统(TCS);年需100套。
(2)现场总线控制系统(FCS);年需500套。
(3)低成本分散控制系统(DCS);年需1000套以上。
2、智能变送器系列;年需10万台(件)
智能压力、差压、温度、流量、物位变送器,主要用于TCS及FCS系统。
3、智能执行器系列;年需5万台(件);
智能阀门定位器,智能电动执行机构,智能电/液执行机构。
4、特种检测仪表系列;年需50万台(件)
(1)复合参数温度计;(2)高精度液体密度计(用于油码头);
本文引用地址:http://www.33ge.com/article/2007/0123/article_1048.html