張金
摘要:近年來,隨著我國電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)等各領(lǐng)域紛紛滲透著控制技術(shù),控制技術(shù)的不斷普及和發(fā)展也推動著測控設(shè)備的不斷完善,測控技術(shù)也不斷更新?,F(xiàn)代儀器儀表已經(jīng)突破了傳統(tǒng)技術(shù)的框架,向更加智能、網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展,與此同時,更加高度、快捷和可靠。儀器科學(xué)與技術(shù)作為一項(xiàng)最重要技術(shù)其地位在未來將更加突出。
關(guān)鍵詞:儀器儀表;測控;發(fā)展
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異,儀器儀表技術(shù)已經(jīng)成為我國的戰(zhàn)略需求,在國家重大工程和國計(jì)民生行業(yè)中發(fā)揮著重要作用,現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)的發(fā)展更為迫切和必要。儀器儀表主要是對各種信息進(jìn)行測量、收集、處理和控制的設(shè)備,它是工業(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”,國民活動中的“物化法官”。
1.儀器儀表的重大關(guān)鍵共性技術(shù)
1.1量子計(jì)量與標(biāo)準(zhǔn)溯源
國民經(jīng)濟(jì)各部門離不開計(jì)量,計(jì)量是保證貿(mào)易結(jié)算公平的基礎(chǔ)手段,在經(jīng)濟(jì)社會中起著基礎(chǔ)性的重要作用。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是隨著國家社會的不斷發(fā)展而不斷創(chuàng)新的,計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是支撐一個國家科技創(chuàng)新和國際貿(mào)易競爭的重要手段。自國際上研究量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)以后,量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)成為發(fā)達(dá)國家搶占人力、物力資源的制高點(diǎn) ,我國也要盡快建立最基礎(chǔ)的國家級量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),為國家的重要工程和國民民生服務(wù)。
1.2高端制造業(yè)中精密測量技術(shù)與儀器儀表
精密測量技術(shù)與儀器儀表是現(xiàn)代制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一,處于核心地位,在中國成為“制造業(yè)大國”的趨勢下,精密測量技術(shù)與儀器儀表有著重要地位和作用。國家的重大工程項(xiàng)目離不開精密測量技術(shù)的支撐,例如在高端數(shù)控加工行業(yè)、微電子制造業(yè),以及高速軌道交通設(shè)備方面等等,我國要不斷提升精密測量的技術(shù)水平,集中精力突破重大的共性關(guān)鍵技術(shù),為形成自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能儀器儀表產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)。
1.3生命醫(yī)療與食品衛(wèi)生儀器
受全球化市場經(jīng)濟(jì)的影響,我國與國外企業(yè)密切合作,在中低檔醫(yī)療儀器方面的科技實(shí)力已經(jīng)足夠,但是在高端的醫(yī)療儀器中,其技術(shù)水平仍有待提高,例如在MRI、CT、PET等方面,還有待對關(guān)鍵技術(shù)和工藝進(jìn)行研究??茖W(xué)儀器和測試技術(shù)是食品安全得以保證的重要手段,食品領(lǐng)域的各種檢測方法和檢測技術(shù)為食品安全提供了保障,但是,在食品安全檢測中仍需要大型的科學(xué)儀器設(shè)備,這些儀器設(shè)備我國還不具備生產(chǎn)能力,需要依賴進(jìn)口,我國僅具備生產(chǎn)中小型檢測儀器的技術(shù),這方面還有待提高,減少對國外儀器設(shè)備的依賴。
1.4深空探測儀器
深空探測離不開精密的深空探測儀器,這是深空探測活動得以進(jìn)行的基礎(chǔ),探測技術(shù)、探測方法這些都需要技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。深空探測技術(shù)上的領(lǐng)先有助于保障國家安全,同時在經(jīng)濟(jì)、社會各領(lǐng)域各行業(yè)中不斷推陳出新出新的技術(shù),提高國家的綜合國力,穩(wěn)固我國的國際地位。除此之外,深空探測儀器技術(shù)的開發(fā),也有助于提高我國的空間資源利用能力、促進(jìn)自主星際探測能力發(fā)展。
2.儀器儀表的發(fā)展趨勢
儀器儀表與測量控制逐步與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)相連,呈現(xiàn)出智能化、多功能化的特點(diǎn),先進(jìn)的制造技術(shù)和跨學(xué)科的綜合設(shè)計(jì)師的儀器儀表更加靈敏可靠、快速便捷的獲取信息,這些信息被用來分析、檢測和控制。隨著高新技術(shù)技術(shù)的不斷應(yīng)用和發(fā)展以及對物理學(xué)新效應(yīng)的利用,我國的測量控制技術(shù)和儀器儀表不斷創(chuàng)新和發(fā)展,儀器儀表反映更加敏捷、穩(wěn)定性更強(qiáng),抗干擾的能力也更強(qiáng)。但是,我國生產(chǎn)的儀器儀表水平和質(zhì)量仍有待提高,與國際先進(jìn)水平相比,仍有較大差距,尤其是在產(chǎn)品功能、智能化水平、更新周期等方面。
一方面,我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展對高精尖儀器儀表的需求量越來越大,另一方面,我國儀器儀表和測控技術(shù)還有待提高,無法滿足國家和社會對高品質(zhì)、高技術(shù)精密儀器儀表的需求,為解決這種矛盾,我國需要依靠大量的進(jìn)口產(chǎn)品,尤其是對高技術(shù)、高科技含量的儀器設(shè)備方面。面對這種情況,我國必須不斷加大對測量控制和儀器儀表的開發(fā)力度,不斷提升制造能力,掌握核心技術(shù),以實(shí)現(xiàn)我國以信息化帶動工業(yè)化的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)科技上的大跨越。
從技術(shù)和市場角度看,開放化測控技術(shù)是現(xiàn)代測控技術(shù)發(fā)展的主要方向,同時也是市場應(yīng)用的主流。我國正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的急速轉(zhuǎn)型期,開放性測控技術(shù)的應(yīng)用和普及對經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型具有重大幫助。
從測控技術(shù)的發(fā)展歷史來看,測控技術(shù)在未來必然會走向標(biāo)準(zhǔn)化和開放化,這是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢潮流。重大裝備對我國裝備工業(yè)的振興和發(fā)展意義重大,而控制系統(tǒng)和自動化儀表就是重大裝備的神經(jīng)中樞,起著重要作用,它是運(yùn)行中心和強(qiáng)大的安全屏障。在國家的支持下,我國儀器儀表工業(yè)發(fā)展在不斷完善,門類也較為齊全,布局也比較合理,并且有一定的技術(shù)基礎(chǔ)作為支撐,生產(chǎn)規(guī)模也達(dá)到一定程度,完善的工業(yè)體系正在建立之中。一些國內(nèi)知名企業(yè),例如和利時和浙大中控等為我國的自動化儀表樹立了良好的國際形象,與此同時,國產(chǎn)控制系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,競爭力不斷提升,市場的占有率也不斷上升,這有助于提高我國企業(yè)的國際競爭力。我國自主研發(fā)的流量計(jì)、變送器以及智能化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)入市場,DCS也擁有自主產(chǎn)權(quán),市場占有率有了很大提升,已經(jīng)達(dá)到三分之一以上。在關(guān)注這些令人矚目的成果的同時,我們也應(yīng)注意到國產(chǎn)儀器儀表的工程應(yīng)用能力與世界相比,仍有一定差距,在產(chǎn)品精密度、數(shù)字化、智能化、集成化和自動化程度方面還有待提高。
3.結(jié)語
我國儀器儀表行業(yè)雖然發(fā)展快速,但與世界水平相比,還有很大差距,至少落后國際先進(jìn)水平十年至十五年,只有少數(shù)行業(yè)中的技術(shù)能達(dá)到國際先進(jìn)水平。盡管測試儀器和技術(shù)已經(jīng)涉及國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè),其需求和應(yīng)用不斷增加,但是在高附加值的產(chǎn)品和高技術(shù)方面仍有待提高,這主要在流程工業(yè)中的儀器儀表和自動化系統(tǒng)方面表現(xiàn)明顯。為了儀器儀表產(chǎn)業(yè)在未來發(fā)展的更好,仍需要專業(yè)技術(shù)人員的不斷研究和努力。
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