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中国仪表仪器发展进程

更新时间:2022-09-30 点击量:644

 

仪器是认识世界的工具。这是相对机器是改造世界的工具而言的,而改造世界是以认识世界为基础的。仪表是工业生产的‘倍增器’,是科学研究的‘先行官’,是军事上的‘战斗力’,是现代生活的‘物质法官”。这四句话精辟地概括了仪器仪表对国民经济、科学研究和国家安全的重要作用。随着制造业数字化、网络化和智能化的迅猛发展,作为制造数据获取的基本感知、测量工具,仪器仪表已成为人工智能、大数据分析、工业互联网等技术与实体经济深度融合的核心纽带,仪器仪表行业在全球制造业格局重塑、制造业转型升级、科技强国和国家高质量发展中的地位日益突显。

2020年3月,会议提出,加快5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等新型基础设施建设进度,而仪器仪表及其核心部件则是通信、装备运维、智能感知和大数据获取等的重要保障。

我国高仪器仪表长期依赖进口,行业门类多、产品品种多、产业链复杂、技术保障特殊,是仪器仪表区别于其他大型机电装备的重要特征。

在我国国民经济行业分类中,仪器仪表行业属于制造业大类,分6个中类、20个小类,另外在专用设备制造业中的“医疗诊断、监护及治疗设备制造”也有部分仪器仪表行业内容。仪器仪表行业协会统计产品情况时,参考了仪器仪表制造业的小类,主要统计了工业自动控制系统及装置、电工仪器仪表、绘图计算及测量仪器、实验分析仪器、试验机、供应用计量仪器仪表、光学仪器、衡器、大地测绘专用仪器、电子测量仪器、医疗仪器以及其他仪器仪表等。

针对科学仪器设备产品,我们国家还有大型科学仪器设备的分类与代码标准,标准将大型科学仪器分为18类通用大型科学仪器和13类专用大型科学仪器,仪器仪表产业链结构十分复杂,下游涉及工业、农业、交通、科技、环保、国防、文教卫生、社会生活等众多领域,产业链上游涉及多种电子元器件、有机与无机材料、机电配件、通信、软件和其他各类部件等,还有区别于其他行业且必需的第三方保障技术体系。

我国仪器仪表行业有70多年的发展历史,目前我国已基本解决了仪器仪表的品种问题,但是我们清醒地认识到,我们国家的仪器仪表开发长期处于跟踪的状态,基础研究薄弱,产品聚集在中低端,高仪器仪表和前沿*性的科学仪器大量依赖进口。随着仪器仪表技术的发展和应用领域的拓宽,我国不同领域相关计量标准、技术规范也不断完善。随着我国仪器仪表行业不断发展,产品技术指标正在不断追赶国外同类产品,但国产高仪器仪表的系统性能、稳定性和可靠性与国外相比差距较大,尤其是精密的光学仪器、分析仪器、实验室仪器和医疗仪器等,用户大多因此不愿采购国产仪器仪表。该差距的产生不仅有技术原因,还有行业基础、技术认识和政策引导等问题,关联于整个仪器仪表行业生态。

仪器仪表对制造工艺要求高,我国行业发展史曾出现过专用仪器仪表机床企业,专门负责制造仪器仪表用工具、配件与零部件等。近些年,虽然我国的工业基础能力取得长足进步,但是国产通用件和基础件的质量一般只能满足中低端仪器仪表的技术需求,高的仪器核心零部件大部分依赖进口。这是由于仪器仪表产品性能还带有明显的工匠技艺属性,制造工艺需要长期钻研和沉淀积累。目前国产仪器仪表技术攻关多以产品开发为主,缺少仪器仪表制造工艺研究、培育的系统攻关和积累。

国内仪器仪表企业虽然已经认识到产品工艺、产品可用性的短板,但是中小企业短期内很难靠自身力量系统研究并提升产品的系统性能。以可靠性为例,可靠性工程贯穿仪器仪表产品全生命周期的各个环节,不仅关联产品研发,还与工艺设计、材料分析、企业管理、工装设备改进等各方因素都息息相关,产品可靠性提升需要整个产业链条各环节协同发力,从而实现系统性能全面提升。但是我国仪器仪表产品开发多以功能指标为导向,可靠性系统设计缺失,导致可靠性提升大多依赖后期处理,产品迭代次数和成本很高;仪器仪表开发的用户参与度很低,导致可靠性问题反馈不清晰、不及时,产品技术熟化环节缺失。长此以往,高仪器仪表产品的可靠性指标与国外产品相比差距自然明显。此外,用户体验不佳、可操作性差等问题也是用户常诟病国产仪器仪表的方面。