儀器是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”,科學(xué)研究“先行官”,軍事上的“戰(zhàn)斗力”,現(xiàn)代生活“物化法官”盡管近年來取得了長足的進(jìn)步,但我國在中高端產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)和市場化技術(shù)方面仍需繼續(xù)努力。
儀器儀表用于檢查、測量、控制、分析、計算和顯示物理量、化學(xué)量、生物量、電氣參數(shù)、幾何形狀和運動條件。根據(jù)國家統(tǒng)計局的工業(yè)分類,儀器行業(yè)包括工業(yè)自動控制系統(tǒng)設(shè)備、電氣儀器、光學(xué)儀器、實驗室儀器、分析儀器、測試儀器、工業(yè)儀器、環(huán)境監(jiān)測專用儀器等20個小型專業(yè)。
儀器廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、航空航天、汽車等行業(yè)。它們是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”,是科學(xué)研究“先行官”,是軍事的“戰(zhàn)斗力”,是現(xiàn)代生活“物化法官”這是中國制造的趨勢“中國智造”關(guān)鍵和核心也是建設(shè)世界科技強國的基石。儀器儀表作為一種測量測試手段,是提高我國測量測試水平的最重要環(huán)節(jié)。
中國儀器行業(yè)現(xiàn)狀
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速增長,我國儀器行業(yè)近年來保持了良好的增長趨勢,產(chǎn)業(yè)規(guī)模已成為世界上最大的產(chǎn)業(yè)之一,也是最大的發(fā)展中國家,產(chǎn)品品種最齊全。2015-2019年儀器行業(yè)的經(jīng)濟運行情況見表1。
特別是2019年,我國儀器儀表行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大,全年趨勢先抑后揚,收入和利潤均呈正增長,均高于機械行業(yè)和全國工業(yè)的平均增長率。全年規(guī)模以上企業(yè)4948家,營業(yè)收入8315億元,同比增長6.52%。2019年,全行業(yè)進(jìn)口528億美元,增長1.29%;出口325億美元,增長7.62%,逆差約203億美元。
上海中國儀器行業(yè)現(xiàn)狀
上海是中國儀器行業(yè)的誕生地。在歷史上,工業(yè)規(guī)模和技術(shù)創(chuàng)新能力一直處于全國的前沿,在整個行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮了重要的主導(dǎo)作用。近年來,由于行業(yè)調(diào)整、技術(shù)人才流失、國外儀器對國內(nèi)市場的影響、國內(nèi)企業(yè)研發(fā)投資不足等原因,制約了行業(yè)的快速發(fā)展。與其他省市相比,總銷售規(guī)模略有下降。2015-2018年上海儀器行業(yè)的運營情況見表2。
雖然上海儀器行業(yè)銷售規(guī)模從原來的領(lǐng)先下降到第七,第八,但上海儀器產(chǎn)品仍處于較高的技術(shù)水平,其科技創(chuàng)新水平和能力優(yōu)于國家平均技術(shù)水平,在自動化儀器、科學(xué)儀器等子行業(yè)仍保持主導(dǎo)地位。
自動化儀器領(lǐng)域的許多國際知名企業(yè)在上海設(shè)有生產(chǎn)工廠或研發(fā)中心,如ABB,艾默生、科隆、施耐德、通用電氣、西門子等。同時,上海擁有上海自動化儀器有限公司、上海寶信軟件有限公司、上海新華社控制技術(shù)(集團)有限公司、上海電力(集團)有限公司等國有和私營知名自動化企業(yè),以及上海工業(yè)自動化儀器研究所,為上海自動化儀器的創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。上海在控制系統(tǒng)和軟件、流量、控制閥、液位儀表等方面具有較強的競爭優(yōu)勢。
上海的科學(xué)儀器在中國有著悠久的發(fā)展歷史。自20世紀(jì)50年代以來,它在中國一直處于領(lǐng)先地位。經(jīng)過長期的技術(shù)培育和技術(shù)積累,該行業(yè)已經(jīng)掌握了一些前沿科學(xué)儀器的關(guān)鍵技術(shù)。然而,與國家科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展相比,指定規(guī)模以上的企業(yè)相對較少。然而,上海以光學(xué)測量和檢測、光纖傳感技術(shù)、照明技術(shù)和光學(xué)成像為核心技術(shù),在中國處于領(lǐng)先地位,電化學(xué)產(chǎn)品在市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。
中國儀器行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
雖然我國儀器儀表的發(fā)展規(guī)模不斷擴大,但長期以來一直存在著基礎(chǔ)研究薄弱、產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性低、以中低端產(chǎn)品為主、高端儀器儀表和核心部件長期依賴進(jìn)口等問題。中國儀器儀表產(chǎn)品一直處于進(jìn)出口貿(mào)易赤字狀態(tài),赤字超過150億美元。2018年和2019年,赤字連續(xù)兩年超過200億美元,是機械制造業(yè)赤字最大的行業(yè)之一。
首先,國內(nèi)儀器整機的技術(shù)指標(biāo)和性能參數(shù)普遍低于國外同類產(chǎn)品。雖然部分產(chǎn)品的一些主要技術(shù)指標(biāo)可以達(dá)到或接近國外儀器指標(biāo),但由于國內(nèi)企業(yè)缺乏產(chǎn)品制造技術(shù)和工藝能力,他們沒有很好地掌握或理解儀器儀表中的大量關(guān)鍵制造技術(shù),在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,技術(shù)創(chuàng)新能力不強,產(chǎn)品在技術(shù)指標(biāo)方面普遍存在,應(yīng)用性能低于國外同類產(chǎn)品。
第二,國內(nèi)科學(xué)儀器的功能部件和配件的性能和水平與國外產(chǎn)品有很大的差距。我國精密加工和部件產(chǎn)品基礎(chǔ)薄弱,儀器行業(yè)專業(yè)配套能力不足,導(dǎo)致功能部件和配件工藝質(zhì)量水平低,影響儀器儀表的整體技術(shù)效果和檢測能力。
第三,國內(nèi)儀器儀表的可靠性和穩(wěn)定性突出。國內(nèi)企業(yè)對高性能產(chǎn)品的技術(shù)掌握不夠,低價市場競爭使得企業(yè)對產(chǎn)品成本的投入不足,工藝水平和行業(yè)基礎(chǔ)較差,使得一些生產(chǎn)多年的國產(chǎn)儀器在可靠性和穩(wěn)定性方面不如國外同類產(chǎn)品,這使得用戶對國產(chǎn)儀器有很大的不信任。
第四,儀器的智能水平不高,產(chǎn)品的適用性不好。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,儀器的自動化、智能化和集成化是當(dāng)前儀器發(fā)展的重要條件,也是減少誤差、提高效率、提高精度和擴大使用的好途徑。國內(nèi)企業(yè)對產(chǎn)品的應(yīng)用沒有深入的了解,對用戶的應(yīng)用研究也不夠。品的功能輔助、應(yīng)用軟件和應(yīng)用操作不足,往往只關(guān)注主機或只生產(chǎn)裸機,導(dǎo)致國內(nèi)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍狹窄或不便,影響國內(nèi)儀器的推廣應(yīng)用。
根據(jù)以上分析,不難看出,穩(wěn)定性、可靠性、成本性能等方面的問題更為突出,這也是我國設(shè)備制造業(yè)的共同問題。雖然許多企業(yè)在研發(fā)方面投入了大量資金,引進(jìn)了先進(jìn)的制造設(shè)備,加強了基礎(chǔ)管理工作,但整個生產(chǎn)鏈的精益和智能程度仍有待提高。大多數(shù)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、綜合成本性能與國外產(chǎn)品之間仍存在明顯的差距。
雖然我國儀器儀表的發(fā)展規(guī)模不斷擴大,但長期以來一直存在著基礎(chǔ)研究薄弱、產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性低、以中低端產(chǎn)品為主、高端儀器儀表和核心部件長期依賴進(jìn)口等問題。中國儀器儀表產(chǎn)品一直處于進(jìn)出口貿(mào)易赤字狀態(tài),赤字超過150億美元。2018年和2019年,赤字連續(xù)兩年超過200億美元,是機械制造業(yè)赤字最大的行業(yè)之一。
首先,國內(nèi)儀器整機的技術(shù)指標(biāo)和性能參數(shù)普遍低于國外同類產(chǎn)品。雖然部分產(chǎn)品的一些主要技術(shù)指標(biāo)可以達(dá)到或接近國外儀器指標(biāo),但由于國內(nèi)企業(yè)缺乏產(chǎn)品制造技術(shù)和工藝能力,他們沒有很好地掌握或理解儀器儀表中的大量關(guān)鍵制造技術(shù),在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,技術(shù)創(chuàng)新能力不強,產(chǎn)品在技術(shù)指標(biāo)方面普遍存在,應(yīng)用性能低于國外同類產(chǎn)品。
第二,國內(nèi)科學(xué)儀器的功能部件和配件的性能和水平與國外產(chǎn)品有很大的差距。我國精密加工和部件產(chǎn)品基礎(chǔ)薄弱,儀器行業(yè)專業(yè)配套能力不足,導(dǎo)致功能部件和配件工藝質(zhì)量水平低,影響儀器儀表的整體技術(shù)效果和檢測能力。
第三,國內(nèi)儀器儀表的可靠性和穩(wěn)定性突出。國內(nèi)企業(yè)對高性能產(chǎn)品的技術(shù)掌握不夠,低價市場競爭使得企業(yè)對產(chǎn)品成本的投入不足,工藝水平和行業(yè)基礎(chǔ)較差,使得一些生產(chǎn)多年的國產(chǎn)儀器在可靠性和穩(wěn)定性方面不如國外同類產(chǎn)品,這使得用戶對國產(chǎn)儀器有很大的不信任。
第四,智能儀器水平不高,產(chǎn)品適用性不好。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,儀器的自動化、智能化和集成化不僅是儀器發(fā)展的必要條件,而且可以減少誤差