仪器仪表及文化、办公用机械制造业在最新发布的国家质量竞争力指数行业排名中位居第三,得分为83.42。在12个观测变量中,该行业得分比较靠前的变量有产品质量等级品率、质量损失率、出口商品检验合格率、每百万元产值拥有专利数和国际市场销售率。


      质量竞争力分析
      记者发现,仪器仪表及文化、办公用机械制造业有两项观测变量的得分排在各行业之首,分别是产品质量等级品率和出口商品检验合格率。其中,产品质量等级品率的得分主要反映该行业采用国际标准或先进标准生产的情况。由此可以看出,仪器仪表及文化、办公用机械制造业在采用先进标准生产方面表现比较突出。
      国家统计局的统计数据表明,仪器仪表及文化、办公用机械制造业开展自主创新活动的企业占到企业总数的38%,在各行业中排名第四;R&D经费与产品销售收入之比达到0.89,排名第八。其中,北京和利时系统工程股份有限公司、济南试金集团、中国四联集团等优秀企业在国家认定的企业技术中心排序和国家认定企业技术中心科技经费占销售收入比例排序中都名列前茅。这也说明,该行业的企业比较重视在技术和创新上的投入,这也与其在每百万元产值拥有专利数、质量损失率等观测变量上得分较高相一致。
      中国仪器仪表行业协会提供的数据表明,2005年,我国仪器仪表行业的出口额为2000年的226%,年均增长17.8%。该协会认为,出口额高速增长的原因之一是,随着我国企业技术、管理和经营能力等综合素质的提高,有些产品已具有规模优势和国际市场竞争力。另外,外资企业来华投资生产也是出口增长的重要因素。
      据中国仪器仪表行业协会理事长奚家成介绍,对技术和标准的重视使得我国仪器仪表行业的制造实力不断增强,一批拥有自主知识产权的产品已经替代了进口。例如,我国自主研发的DCS(分散型控制系统)的市场占有率已从上世纪末的10%上升到30%以上,使国外产品逐渐从该领域退出。目前,本土企业生产的DCS,从产量、产值、销售收入和订货承接量上,都已超过国际著名公司在华独资和合资企业。
      2005年,600MW火电仪控设备国产化取得突破——陕西锦界电厂2*600MW亚临界火电机组采用了北京和利时公司生产的DCS,河北龙册电厂2*600MW来临界机组也采用了国电智深公司生产的DCS。2006年,又有数套600MW超临界机组已经和即将采用国产仪控设备。
      经过多年发展,我国仪器仪表及文化、办公用机械制造业的另一个大类——文化、办公设备制造业,已成为全球文化办公设备的主要生产基地。佳能、富士等跨国企业纷纷在我国建厂生产,而以方正、联想等为代表的本土企业也积极研发新技术、新产品,以期能够与跨国巨头争夺市场。



      品牌竞争力分析 
      2003年,电度表、水表作为首批仪器仪表类产品列入中国名牌产品评价目录,共有7个产品入选。2006年,经过复评,又有5个产品加入其中。再加上2006年新入选的燃气表类的3个产品,目前仪器仪表行业已有15个中国名牌产品。
仪器仪表行业还涌现了一批走出去的自主品牌。2004年,华立集团公司与阿根廷IATE集团公司合资的华立(阿根廷)电能表有限公司开业,这也是华立在海外的第二座电能表制造基地。该公司每年产销30万台华立牌电能表,产品主要销往阿根廷及巴西、秘鲁等南美国家,扩大了华立品牌在国际市场的占有率。除了华立之外,四联仪器仪表集团公司、京仪北方仪器仪表有限公司等企业也都迈出了自主品牌输出的第一步。


       虚拟仪器在中国渐趋热门,各厂商看法不一

       美国国家仪器公司(NI)在20世纪80年代最早提出虚拟仪器(VirtualInstrument,简称VI)的概念。其核心的思想是利用计算机的强大资源使本来需要硬件实现的技术软件化,以便最大限度地降低系统成本,增强系统功能与灵活性。在近20年里,虚拟仪器这种计算机操纵的模块化仪器系统在世界范围内已得到了广泛的认同和应用。近几年中国对虚拟仪器应用的需求开始急剧高涨。虚拟仪器的概念逐渐被中国的工程师所接受,其应用范围也在不断扩大,并已有很多不同行业的应用案例。但是不少传统仪器厂商仍然对虚拟仪器持有不同的看法,他们的观点可大体分为反对派,折衷派,沉默派。安捷伦对虚拟仪器技术表现得不以为然,称虚拟仪器只能用于教育用途,在工程界的实际应用前景很有限。而罗德与施瓦茨(R&S)的看法则相对折衷,R&S产品支持经理安毅博士认为虚拟仪器具有一些优点,近几年的发展也较快。同时又指出其存在一定的局限性,如传统仪器在中高端测试方面的优势仍然非常明显。他强调,R&S的产品也在不断地吸收虚拟仪器的精华,如采用软件定义无线电(SDR)的技术,用更多的数字处理器件和相应软件来实现测量功能等等,从而缩小体积,提高仪器性能。他认为虚拟仪器和传统仪器都会有很大发展和广泛的应用。安立公司则认为虚拟仪器尽管有很多的应用模块,但是其整体性能相对于目前的传统仪器要落后一年左右。而泰克公司则对虚拟仪器技术的发展未发表评论。



      虚拟仪器概念简介

      虚拟仪器,就是在以通用计算机为核心的硬件平台上,由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。其基本思想就是在测试系统或仪器设计中尽可能地用软件代替硬件,即“软件就是仪器”。虚拟仪器的基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等。用户可以通过友好的图形界面(这里称作虚拟前面板)操作计算机,如同操作功能相同的单台传统仪器一样。

    在以PC计算机为核心组成的硬件平台支持下,虚拟仪器通过软件编程设计来实现仪器的测试功能,而且可以通过不同测试功能的软件模块的组合来实现多种测试功能。虚拟仪器采用的开发平台LabVIEW现在已经成为行业标准的测试测量软件平台。LabVIEW软件为不同领域的工程师简化了各种技术融合的复杂性,帮助工程师通过同一个软件平台,在第一时间内运用最先进的主流商业技术,加快工作效率。例如一个没有学习过FPGA编程的工程师使用LabVIEWFPGA模块,可以借助LabVIEW这一已经掌握的工具开发FPGA应用,使用其自动生成的VHDL代码,而无需花时间了解FPGA的技术细节。LabVIEW的优势在于其图形化的编程方式,直观、便于用户自定义;LabVIEW可集成多种I/O和硬件平台;并且可以连接到多种第三方算法和不同的测试仪器。

    虚拟仪器与传统仪器的比较

    虚拟仪器技术通过计算机的软硬件平台来实现测试测量仪器的功能,具有体积小,成本低的特点。与传统仪器相比,虚拟仪器的优势在于用户自定义仪器功能、结构等,且构建容易,转换灵活以及其开放性。决定虚拟仪器具有传统仪器不可能具备的特点的根本原因在于:虚拟仪器的关键是软件。



 


    虚拟仪器的特点可归纳为:

    1.在通用硬件平台确定后,由软件取代传统仪器中的硬件来完成仪器的功能。

    2.仪器的功能是用户根据需要由软件来定义的,而不是事先由厂家定义好的。

    3.仪器性能的改进和功能扩展只需进行相关软件的设计更新,而不需购买新的仪器。

    4.研制周期较传统仪器大为缩短。

    5.虚拟仪器开放、灵活.可与计算机技术同步发展,可与网络及其它周边设备互联。

    虚拟仪器在中国的应用

    尽管虚拟仪器近几年在中国发展得较快,但也遇到了一些问题。首先虚拟仪器的维护成本较高。据哈尔滨工业大学深圳研究生院博士后和军平介绍,传统的仪器出现故障后,常常由公司内部的仪器部门通过更换相应的故障模块,得到较快的解决,维护成本较低。而虚拟仪器采用的插卡式硬件密度很高,维修难度较大,维护费用较为昂贵。

    同时中国用户的使用习惯也会影响虚拟仪器的发展。据赛宝计量检测中心高级工程师王勇解释,中国的测试工程师习惯于直接使用测量设备。而使用虚拟仪器还要根据特定需要做二次开发,设计针对自身应用的自定义测试系统。因此需要富有经验的工程师,较长的学习和培训时间与一定的开发周期。同时他认为现在虚拟仪器的实现成本相比传统仪器并没有明显的优势,因此对中国厂商的吸引力还不够强。

    而且虚拟仪器单个插卡模块的性能固然可能做得很高,但是其整体性能会受到PC/PXI系统的总线带宽的限制。而总线速度的提升相对于计算机性能的提升周期要慢得多。对于某些需要很高带宽的测量应用,虚拟仪器的使用常常受到限制。

    虚拟仪器开发平台将从测试向设计领域拓展

    伴随着计算机技术的飞速发展,计算机的性能相比以前有了极大的提高,因此以软件作为核心的虚拟仪器技术也得到了快速发展。NI的中国市场部经理朱君女士说,NI始终会把PC、总线、半导体等现成即用的主流商业技术快速集成到NI的软硬件平台,提供给用户可用的、开放的、模块化和自定义的平台,为测试测量和自动化方面的工程师提供最佳的集成解决方案,帮助他们提高效率,降低成本。

    她同时介绍说,为了提高工程流程的效率,在原来的基础之上,NI正在将Labview平台扩展到设计领域,通过在同一个平台上集成从设计到测试的全过程,进一步提高整个工程流程的效率。她介绍道,NI将为整个工业流程中的工程师——包括从设计、原型、测试、生产的全过程——带来一个前所未有的、强大高效的平台,实现整体的效率提升。对于未来发展,LabVIEW平台将继续发挥重要的作用。

分析仪表市场空间巨大前景诱人

作为中国仪器仪表工业重要组成部分的分析仪器,将在未来几年内快速发展。中国用于分析仪器的投资将从1998年的6.8亿美元猛增至2005年的13亿美元。这意味着中国分析仪器市场有着诱人的前景。

  中国仪器仪表学会下属的分析仪器分会理事长朱良漪表示,21世纪分析仪器的发展将向在线分析倾斜,并向综合、联用、信息网络化发展,同时更趋微型化和智能化。而中国日益发展的医药、生化、环保等产业,为现代化的分析仪器创造了巨大的市场空间。

  统计数据表明,1995年至1999年,全球分析仪器的年平均销售额为217亿美元,同期中国年均销售额仅为20亿元人民币;2001年全球分析检测仪器销售额高达239亿美元,中国也仅为9亿美元左右,占全球总销售额的3.8%。目前,中国约73%的分析测试仪器需要进口,在一些高档精密仪器领域这个比例更高。一些特种专用仪器则完全依赖于进口。

  中国科学器材产销联合会理事长赵春山说,经过多年发展,中国目前拥有超过3000家分析仪器生产厂商,分析仪器工业也已经具有一定的研究、开发和生产能力。但是,与国外的先进技术、产品相比,国内分析仪器产品差距十分明显,大多数国产主要产品总体技术水平与国际先进水平相差10年以上,具体表现在技术系统性差、集成度不够,持续创新能力不强等。

  目前,发达国家企业的研发支出约占销售总额的6%至12%,而目前中国企业的平均水平低于1.5%。随着各行业对新技术新产品开发的日益重视,在研发方面的投资也会迅速增加,这意味着分析仪器市场需求会在近年内迅速扩大。

  据了解,“十五”期间中国分析仪器行业的发展重点将围绕科研、生产、人类环境三大领域需求,以基础工业和支柱产业的产品质量控制及环保、防病治病等领域需要的分析仪器和技术含量高的中档产品为主。重点开发的产品将包括在线检测与质量控制仪器,人类健康与环境检测器,军队用各种侦检战争毒剂分析仪器等。

  中国分析仪器市场巨大的市场潜力已经引起了国际业界的关注。今天在上海开幕的中国国际分析、生化技术、诊断和实验室技术博览会上,160家展商展示了各应用领域的最新高科技解决方案,其中包括不少在国际分析仪器市场颇有知名度的跨国企业。

  在筛分研磨和样品处理设备域有80年生产经验的德国Retsch公司代表在接受采访时说,早在几年前这家公司已经计划进入中国市场,“我们对中国这个市场寄予很大期望。”紧随科技:国内仪器仪表业发生“新的转折”
随着科学技术的飞速发展和自动化程度的不断提高,我国仪器仪表行业也将发生新的变化并获得新的发展。 仪器仪表产品的高科技化,必将成为日后仪器仪表科技与产业的发展主流。 世界近20年来,微电子技术、计算机技术、精密机械技术、高密封技术、特种加工技术、集成技术、薄膜技术、网络技术、纳米技术、激光技术、超导技术和生物技术等高新技术得到了迅猛发展。 这一背景和形势,不断地向仪器仪表提出了更高、更新、更多的要求,如要求速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、检测微损甚至无损、遥感遥测更远距、使用更方便、成本更低廉、无污染等,同时也为仪器仪表科技与产业的发展提供了强大的推动力,并成了仪器仪表进一步发展的物质、知识和技术基础。
  尤其需要指出的是:近10年来,由于包括纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果,以及高精密超性能特种功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等在内的一大批当代最新技术成果的竞相问世,使得仪器仪表领域发生了根本性的变革。 通过分析可以看出,高科技化不但是现代仪器仪表的主要特征,而且是振兴仪表工业的必由之路,也是新世纪仪器仪表及其产业的发展主流。 伴随现场总线的问世,过程测控仪表发展历程出现了重大转折和难得机遇。 目前现场总线已成为全球自动化技术的热点。现场总线是用于现场智能化仪表与控制室之间的一种开放、全数字化、双向、多站的通信系统。它的产生,既是广大用户的实际需求和制造厂商间双向、多站的通信系统。它的产生,既是广大用户的实际需求和制造厂商间技术竞争的结果,也是计算机技术、通信技术和控制技术在工业控制领域相结合的产物和产品升级,以及为实现进一步的高精度、高性能(特别是多参数在线实时测控与自动测控)、高稳定、高可靠、高适应性,多功能、低消耗等提供了巨大动力和发展空间。 应用领域,特别是非传统应用领域的进一步拓展,为仪器仪表工业的持续发展注入了新活力、新动力。
仪器仪表产品的总体发展趋势是“六高一长”和“二十化”。纵观历史,剖析现状,展望未来,可以提出如下结论:日后,传统的仪器仪表将仍然朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿命的“六高一长”的方向发展。新型的仪器仪表与元器件将朝着小型化(微型化)、集成化、成套化、电子化、数字化、多功能化、智能化、网络化、计算机化、综合自动化、光机电一体化;在服务上专门化、简捷化、家庭化、个人化、无维护化以及组装生产自动化、无尘(或超净)化、专业化、规模化的“二十化”的方向发展。在这“二十化”中,占主导地位、起核心或关键的作用是微型化、智能化和网络化。
行业分析:影响高温高压测井仪器开发的因素
当今世界对石油、天然气的强大需求、低投资高回报率及有限的油气资源,使得石油天然气勘探业趋向于在恶劣环境条件下寻找油气藏。根据美国国家石油委员会预测,到2010年,占全国总产量12%的天然气将产自深度超过15000ft的地层。深度小于10000ft的天然气井数量将下降。深层气藏表现为高温高压(HPHT)特征。对于电缆测井,温度和压力分别超过350℉和20000psi,即定义为HPHT。
    当前及预期的HPHT钻井活动是投资开发HPHT测井仪器计划的重要参考因素。市场分析包括:(1)预期的钻井井眼尺寸及各种井眼尺寸所占的比率;(2)温度在350~400℉的HPHT钻井数量;(3)温度在400~450℉或450~500℉的HPHT钻井数量;(4)由于降低仪器尺寸、解决特殊类型泥浆带来的问题与提高仪器温度和压力指标而增加的仪器开发成本;(5)作业者急需的能够确定油藏性质的测井数据类型。
    最近几年,一些公司将HPHT优势资源组合在一起,建立起合作开发关系。一个成功的例子是由美国能源部(DOE)化石能源办公室于2002年发起、由联邦政府与私人企业合作开发的Deep Trek项目,该项目旨在帮助作业者开发深度超过15000ft、储量约1250亿ft3的天然气藏。该项目主要开发应用于深层油气藏、适用于HPHT腐蚀性环境条件、经济有效的“智能”钻井系统。参与该项目的一些私人公司同时也研究适用于电缆测井的电子器件。例如,Honeywell公司计划开发用于深层天然气钻井系统的系列高温电子元器件。该公司计划利用并改善现有的电子元件制造技术,使之适用于严酷的深井环境条件。该公司将其技术优势应用于常规测井技术。E-Spectrum技术有限公司与德州大学空间研究中心合作开发无线电磁遥测系统,该系统用于深层天然气开发及其它深度超过20000ft、温度超过392℉的高温钻井作业。可靠的井下数据通讯系统能获取MWD、LWD和随钻地震测量数据。这些研究工作具有极大的应用潜能,将来也可用于电缆测井系统。
在HPHT测井仪器开发过程中,必须考虑的因素包括:(1)能承受高压的加厚承压外壳材料;(2)仪器的抗张力和抗压缩强度,能适应在目的深度及特殊井眼尺寸下打捞作业对机械强度的要求;(3)更严格的机械加工公差要求;(4)设计一定数量承受深井高压的自动保险装置;(5)由于HPHT测井仪器工作于严酷的高温高压环境条件下,因此多数元器件的使用寿命都不长,测井仪器预防性维修范围和频率都很高,因此,仪器必须具备维修简便的特点,在恶劣环境条件下进行“科学试验”的机会极少。因此,为超高温高压环境条件设计的测井仪器只能在模拟环境条件的“振动-加温”试验井的受控环境下进行。HPHT仪器承压外壳使用的不同合金材料对仪器响应的影响也不同,因此必须重新对HPHT仪器性能进行表征,才能保证在HPHT环境条件下获得准确的测量结果。
    市场需求推动HPHT测井仪器的开发。当确定市场需要后,将开发理念深入到仪器研发的各个方面。开发出的恶劣环境条件下的测井仪器样机在实际环境条件下的试验机会极少,因此多数实验只能在受控实验环境下完成。测前计划和准备工作是成功完成HPHT测井任务的关键。从仪器传送模拟到测后仪器维护,都是HPHT测井作业不可或缺的重要组成部分。对恶劣环境地区的测井人员提供培训,并充分利用他们的作业经验,将能够解决HPHT测井作业困难。
    几种测井仪器的故障现象和解决:
BHPT(井下参数测井仪)
故障现象:当仪器接好以后,给仪器供电,发现没有数据传输,检查RTU状态字显示为7002。
检查方法:检测数字板上U4-15的DATA_BLOCK_READ信号,这个信号应该是在数据从上传的FIFO中收集后一个真实存在的从低到高然后在回到低的一个信号,否则更换U4。
D4TG(DITS系列伽玛遥测仪)
故障现象:仪器与地面的通讯中断
故障原因:D4TG的Subsurface Modem(调治解调器子接口)与地面通讯出现问题
解决方法:更换一个Subsurface Modem
CAST-V(环周声波扫描测井仪)
故障现象:监视程序显示“DTTS ERROR 8”也就是CAST-V与1553总线的通讯没有建立。
故障原因:检查120Vac是否供给仪器,如果已经供下去,再检查仪器中的所有直流电(+5V,-5V,+400V)是否正确,如果所有的电压都是正确的,那么RTU-B板就是坏的,或者是RTU-B与U40 CPU板之间的连线出问题。
我国仪器仪表在2010年的发展规划
产品结构调整目标。其中工业自动化仪表,重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用的自动化仪表。产品技术水平达到20世纪90年代后期国外先进水平,2005年销售额占到国产仪表销售额的30%。面向市场,全面扩大服务领域,推进仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,“十五”末数字仪表的品种数达到60%以上。 
    推进具有自主版权的自动化软件的商品化,“十五”末年销售额达到1.5亿元。电工仪器仪表,重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表、电网计量自动管理系统。 
  
    到2005年,中、低档电工仪器仪表产品国内市场占有率达到95%,高档产品的国内市场占有率和中低档产品的国外市场占有率在现有基础上有国大幅度提高。科学测试仪器,重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪;大地测量仪器;发展半站、全站型电子速测仪,测量全球定位系统(GPS)以及其它试验机、实验室仪器、产品可靠性测试仪等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主,到2005年在产值上占50%-60%左右。 
    环保仪器仪表,到2005年产品系统的技术达到20世纪90年代后期国际先进水平,产值30亿元,国内市场占有率达到50%-60%。到2010年将扩到70亿元以上,市场占有率达到70%以上。 
    仪器仪表元器件,“十五”及2010年期间,把“增加产品品种、提高产品质量、提高经济效益”作为重点任务。产品品种满足率达到70%-80%,高档产品达到60%以上。企业组织结构调整目标。主要是:“抓住少数重点,放开搞活一片,限制淘汰一批,培育地区优势。” 
    质量效益目标:全面贯彻国际标准质量体系认证,建立行业的质量体系,加强可靠性技术研究,提高产品内在质量水平。产品可靠性指标MTBF:自动化仪表达到5万-10万小时;电度表达到25年,过载达6倍;科学测试仪器达到4000-6000小时。仪器仪表器件MTBF在108小时以上,仪器仪表材料产品合格率、一等品和优等品分别由目前的85%、70%和30%上升到90%、80%和60%以上。全行业60%的企业通过ISO9000质量体系认证,其中大型企业(集团)、重点骨干企业和高新技术企业全部通过质量体系认证。通过市场竞争,形成200个国产仪器仪表的名牌产品。 
    效益目标:利润增长2005年达到年增长8%,2010年达到增长12%。资金使用效率2005年达到年提高5%,2010年达到年提高8%。资产状况2005年半数企业达到合理程度,30%企业达到较优良程度,2010年90%的企业达到合理程度,50%企业达到优良程度。 
    行业结构调整及发展重点 
    产品结构调整重点: 
    优先发展的重点产品。选择原则: 
    1.为国民经济发展和国家经济建设、技术改造服务的重点产品; 
    2.对仪器仪表工业振兴有影响的产品; 
    3.新增长点的高新技术产品; 
    4.符合国情、市场前景好、潜力大的产品; 
    5.有国际竞争能力的出口创汇产品和“以产顶进”的重点产品。
我国仪器化标准执行过程注意的问题

仪器化标准目前还在试验性阶段,在执行标准中应该注意3点。 首先是等级结算的问题。GB1103和仪器化标准在质量指标设置上有很大差异,两个标准是完全不同的两个棉花质量评定体系。不同的质量评定体系,就有不同的结算体系。 需要指出的是,美棉检验是从感官检验自然过渡到仪器化检验的。虽然美棉的检验指标不断增加,但其结算体系中主要的品质指标一直没有变化。 而我国的情况不同于美国,两个完全不同的质量标准评定体系要有一个并行期。鉴于仪器化标准草案中规定的色特征级(包括色特征图)、轧工质量、外观等级等内容需要进行验证,目前不适用于结算。因此,在试点期间,为了方便试点加工企业销售棉花,我们在依据仪器化标准进行公证检验的同时,还按现行感官检验方法对试点企业生产的打包型棉花逐包进行了品级检验,并将品级检验结果体现在仪器化公证检验证书中,从而使仪器化检验的棉花能够按照品级、上半部平均长度(与手扯长度接近)、马克隆值等指标销售,使这些指标与GB1103规定的结算品质指标相衔接。
   其次是重量结算问题。GB1103对棉花的品质和重量检验都作了规定,并规定我国棉花重量按标准含杂率、标准回潮率对净重扣补所得公定重量进行结算。鉴于此,有的企业认为试点加工企业生产的大包型棉花无法进行重量结算。 由于美棉检验对杂质是从质处理,即通过仪器检验确定棉花的叶屑等级和杂质面积百分比,并直接与价格挂钩。同时,美棉轧花时规定回潮率不得超过7.5%,并有相当多的棉花加工厂配备了籽棉烘干、皮棉调湿装置及其回潮率自动检测装置,棉包重量相对稳定,对价格的影响较小,净重结算也就顺理成章。而我国棉花一方面其杂质内容与美棉不同,不易从质处理,应从量处理;另一方面,加工皮棉调湿装置及其回潮率自动检测装置尚在开发完善之中,因此目前棉花贸易实行净重结算还存在一些问题。
   第三是长度问题。影响棉花长度的因素很多,棉花品种、纤维长度分布、整齐度、短纤率含量等情况的不同,都会造成它们之间相关性的变化。但仪器化标准采用的上半部平均长度与GB1103标准采用的手扯尺量长度十分接近。通过中纤局和部分试点承检机构的在试点期间进行的比对实验结果看,两者结果互有高低,比较接近,但没有规律性。如果手扯长度与上半部平均长度相比,始终偏长或偏短,而且差异较大,那是不正常的。产生的原因可能有以下几方面:一是手扯长度的准确性。手扯长度毕竟是感官检验,其测试的准确性和重复性因人而异。二是样品的代表性。对于不同长度范围、不同长度均匀度、不同短纤含量即不同长度分布的棉样,各实验方法测量的长度值的相关性是有差异的。三是仪器测量方法也会存在机械误差、操作误差等,但其产生的误差要明显小于感官检验。

仪器仪表业继续发展应注意的问题与对策

仪器仪表2004年中国制造业景气度排行第二   

  据报道,2004年中国制造业景气度排行,仪器仪表及文化、办公用机械制造业列第二。排行前10位的行业分别是:电气机械及器材制造业、仪器仪表及文化、办公用机械制造业、非金属矿物制品业、通用设备制造业以及电气机械及器材制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、塑料制品业、化学原料及化学制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业和文教体育用品制造业。    

  行业整体需求不断增长   

  多数产品需求旺盛,技术进步和产品结构调整见效。工业自动化系统和仪表,光学、分析、电子测量、试验机等科学仪器设备,测绘仪器,医疗仪器设备,环境监测仪器,衡器、水表、煤气表等供应用仪表增长较快。尤其是DCS、智能化仪器仪表、数字测绘仪器、多功能电度表和送电管理系统、电子式煤气表等较高技术含量的产品增长迅速。具有自主知识产权的DCS系统和仪表在30万千瓦及以下火电机组和中小型石化工程、公用工程中已大量应用,国产DCS系统还开始进入60万千瓦火电机组,自主研制的油田双相流测量设备也成功进入中东市场。 据相关人士透露,世界范围内的控制阀市场,在2002年总量接近30亿美元,预计到2007年底将达到35亿美元,年平均增长3%。   

  但是,也有某些行业需求受到国家政策及行业特点限制。需求量预测及价格走势目前国内的电工仪器仪表产品的生产能力已严重过剩,全行业处于微利状态。但一些高技术含量产品(如电子式电能表等)的性价比与老产品相比将有明显的竞争优势。   

  企业改制起到明显效果   

  企业经济类型变化加快通过改制、转制及其他相关措施,国企的销售收入和利润增长明显加快,增幅均为两位数,出现了走出低谷、减困向上的势头。与前几年相比,民企发展势头则出现了明显减缓。三资企业上升势头迅猛,销售收入和利润总额均已超过全行业一半,资产投入远超国企和民企。     

  进出口总额连续上升   

  进出口持续上升2004年估计进口可超过120亿美元,但增幅同比预计下降10~13个百分点。在进口产品中,DCS、PLC、工业自动化仪表、半导体晶片及元器件测试仪器、电子通讯检测仪器、光学仪器、分析仪器等增长明显;电度表、水表、放大镜、望远镜、显微镜、温度计、衡器等我国已有比较优势的产品进口继续下降。   

  我国精密仪器仪表应加强自主研发能力   

  我国仪器仪表行业有关专家指出,目前我国仪器仪表产品大多属中低档水平,生产现状不尽人意。高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口,中档产品以及许多关键零部件,国外公司占有国内市场60%以上的份额。而国产分析仪器占全球市场份额不到千分之三。国产仪器仪表与进口产品的差距显著,原因在哪里?根据有关分析,除了国内企业产品总体质量落后于进口产品外,缺乏政策保护也是造成国内市场上进口产品风光独好的因素。而更深层次的内在原因是,自20世纪90年代初期开始,在高技术含量的自动化仪表及系统、科学测试仪器、传感器元器件等领域里,参与竞争的主要是引进、合资的产品。在引进、合资、国产化过程中,国内企业缺乏对产品关键技术的研究,不能独立地对产品进行升级换代,重复引进现象严重。中国已加入WTO,仪器仪表的关税会进一步下调,国外企业将加快进入中国市场。而要在与外资企业的竞争中获胜,中国企业必须把好“技术关”,加快自己技术进步的步伐。

我国计量仪器仪表产业存在的问题

计量是人类认识周围物质世界的工具,是人类现代文明中一项重要的技术基础和管理基础,计量仪器的发展,涉及各行各业,千家万户,深入到人类生活的每一个角落。
    计量仪器仪表原指专门用来测量水、气、电、油的压力、流量、温度的精密设备。包括上千个品种的产品,在上个世纪的后20年里,随着微电子技术和通信技术的日益发展。按照科学划分现代计量包括科学计量、法制计量、工程计量三个方面。科学计量的任务是研制和建立计量基本标准装置,保证量值传递和溯源,为法制计量和工程讲师提供基本保障。法制计量的任务是对关系国计民生的重要计量器具和商品量计量行为由政府计量行政主管部门依法进行监管,确保相关量值准确。工程计量的任务是为全社会的其他测量活动进行量值溯源,提供计量校准,检测服务,在此基础上我们具体分为几何计量、温度计量、力学计量、电磁学计量、光学计量、声学计量、电子学计量、时间频率计量、电离辐射计量、化学计量。我国现有各类计量仪器企业六千多家,已经形成门类品种比较齐全,具有一定技术基础和生产规模的产业体系,成为亚洲除日本以外第二大计量仪器仪表生产国。九五以来,我国计量仪器仪表产业总的形势是向前发展的。产品在微型化、集成化、智能化、总线化等发展方向上紧跟国际发展步伐,涌现出一批技术先进的新型产品,一批具有相当规模的民营企业的崛起,是我国计量仪器产业发展的新生力量。应当清醒地看到,虽然我国计量仪器仪表产业有了一定的发展,但远远不能满足国民经济科学研究,国防建设以及社会生活等各个方面日益增长的迫切需求,我国计量仪器产品,绝大部分属于中低档技术水平,而且可靠性、稳定性等关键性指标尚未全部达到要求,高档,大型仪器设备几乎全部依赖进口,中档产品以及许多关键零部件,国外公司同样占有国内市场60%以上的份额。

    制约我国计量仪器仪表产业发展的因素。我国计量仪器仪表发展滞后,存在许多问题,面临严峻的形势,其主要因素集中在以下四个方面:

    一、科技创新及其产业化进展滞缓。现代计量是光、机、电、计算机和许多种基础学科高度综合的产物,对新技术非常敏感,是现代产业产品中更新换代频率新技术应用和发展极迅速的门类之一,每年都有一批新产品推出,特别是当今信息时代,竞争日趋激烈,稍微放慢发展速度,就会被远远抛在后面。在已经跨入21世纪的今天,我国计量仪器仪表的普遍水平还停留在20世纪80年代初国际水平上,大型和高档仪器设备几乎全部依赖进口,许多急需的专用仪器还是空白,中低档产品保证质量上还有许多难关需要攻克。科技创新及其产业化发展滞缓,是制约我国计量仪器仪表产业发展的一个“瓶颈"而制约我国计量仪器仪表产业科技创新和发展滞缓的主要因素有三个:第一是科研经费严重不足;第二是人才匮乏;第三是缺乏官、产、学、研、全、用的有效结合。

    二、产品稳定性和可靠性长期得不到根本性解决。

    我国计量产品,包括产业自动化仪表系统,通信仪器等,虽然技术指标同国外同类产品比较差距不算很大,但稳定性和可靠性不高。极大地限制了我国计量产品的使用范围和可信程度,究其原因主要有三个方面:

    (1)长期忽视了基础技术的研究的开发。

    (2)国产通用件和基础件质量不过关。

    (3)企业对产品的质量控制和管理不力,产品质量不过关。

    三、旧体制束缚了企业的发展

    旧体制是制约我国经济,特别是国有企业发展一个共性问题。仪器行业也不例外。相当一批国有企业,由于长期在旧体制的束缚下,不能从学生的历史包袱中挣脱出来,在市场竞争中丧失活力,生产和经营严重滑坡,一大批骨干企业,在生死线上苦苦挣扎,所以,加快体制的改革是发展的重要途径之一。

    四、计量仪器仪表产业的发展受到客观环境的制约其主要表现在

    (1)赋税过重。计量用产品企业,一般规模不大,生产批量不多,产值和经济效益总量不高,但是现代计量仪器仪表,对国民经济有巨大的拉动作用产生难以估量的倍增效益。对具有如此特殊属性的产业,如同其他产业一样征收17%增值税,33%所得税以及相同比例的关税则赋税过重。

    (2)各级政府包括产业的主管部门以及银行、税务、工商等部门对发展计量产品产业重要性认识不足,支持不够。

    (3)缺少支持民族产业发展的采购政策。

    (4)我国基础产业能力差。包括产品质量,服务能力和信誉能力都较差,直接影响产业的发展。

    振兴我国计量仪器仪表产业的对策与建议。为振兴产业的发展,国家应由国家计委、经贸委、科技部、财政部等有关部门共同协商制定必要的扶植政策,现代计量综合了多种高科技成果。发展现代计量仪器仪表,必须集中优秀人才,投入巨额资金,因此需要一批具备相当经济实力著名品牌的大型公司,作为龙头企业,带动全行业的发展同时尽快对国有企业进行改制,对国有企业发展注入新的活力。因为仪器行业一般规模不大,历史不长,所以“包袱"较轻,而且产品结构容易调整,因此,改制难度相对较小,建议国家对国有企业加快改制步伐,能提出明确要求,对促进计量仪器产业的发展将产生积极的推动作用。

推进测控装备与自控系统的自主创新

中国仪器仪表行业协会理事长奚家成自国务院8号文件发布以来,加快发展装备制造业,提升经济正在成为共识,自主创新振兴装备制造业已成国策。随着现代工业的超大型化、高参数化、工况复杂化,测量和控制技术已成为现代工业的核心技术之一,测试装备和控制系统已成为重大装备不可分割的重要组成部分。但是,由于技术水平差距和准入困难等原因,我国的测量控制装备已经基本形成中低档产品以本国企业为主,高中档产品以外资企业为主;中小型项目选用国内,大中型项目选用国外,关键精密测试仪器依赖进口的市场格局,有些领域已被国外企业垄断。
 
  我国正处在工业经济的高速发展期,能源、重化工等产业是工业经济的支柱产业,大型电力、石化、冶金企业的重大装备是多种技术和众多设备的集成。测试设备和自控系统监测控制整个工艺流程和产品质量,保障重大装备的安全可靠运行和实施高效优化,是整个装备的神经中枢、运行中心和安全屏障。现代流程工业的工艺参数、技术特点、Know-how专利绝大部分都由主设备与测控设备硬软件紧密结合予以实施。没有控制系统和关键测试设备的自主创新,就不能完整、自主地掌握和发展重大装备的核心技术。“十一五”规划确定走新型工业化的道路,坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化的指导方针。工业企业的信息化必须解决信息的采集、测量、处理、应用和传输等技术及其相关设备。仪器仪表是各种复杂工况下的信息采集测量设备,控制系统是信息的实时处理应用设备。典型的信息化工业企业由过程控制系统(PCS)、生产管理系统(MES)和企业资源管理系统(ERP)三级组成。由仪器仪表和自控系统组成的PCS是工业企业信息化的第一级--基础级,没有高水平、高质量的PCS,不可能实施MES和ERP,也无法实现工业企业的信息化。“十一五”规划突出强调可持续发展的指导思想。测试和控制设备是节约能源、保护环境、实现循环经济的重要手段。环境检测,江河治理,污染源监控,环境突发事件处理,电、油、气、水的合理分配利用都要依靠大量的测试设备和监控系统。“十一五”规划提出大力发展高科技产业和加强战略领域的基础研究,关键精密测试仪器是高科技产业和前沿科学研究不可或缺的重要装备。

  自主创新加快经济发展是国策,振兴装备制造业是制造部门义不容辞的任务,也有应用部门不可推卸的责任。装备制造的创新必须与应用创新紧密结合。一般数控产品的创新和推广应用可以通过市场解决。关键测试控制设备的自主创新首先是研制单位必须全力以赴使产品达到国际同等水平,满足使用要求,同时必须落实重大项目的应用试点,才能改进提高达到创新目标。由于仪控设备在重大工程和项目中地位重要,在设备总价中所占比重不大,本国自主创新产品准入困难。研制单位反映:准入的困难大于研制开发,落实试点应用耗费的时间精力超过技术攻关。即使在国外工程中已经成功应用的产品仍未能进入国内工程项目。在一些已宣布成功的国产化项目中,仪控产品仍全部进口,本国适用的创新成果排除在外。仪控产品制造创新与应用创新的脱节严重影响了生产企业和研究机构自主创新的积极性,也削弱了应用产业仪控技术自主创新能力的提高。打破垄断,改变市场格局,推进测控装备的研制和应用自主创新已成为制造部门和应用部门共同的责任和任务。

分析技术的发展为警方提供了强有力的破案手段

运用化学手段对犯罪现场残留的物质(从灰尘到花粉,从油漆到爆炸物)加以分析,科学家就能揭开隐藏在这些东西背后的秘密。借助精细的气相色谱法或质谱分析法以及高倍电子显微镜的帮助,科学家们已经可以对付3000多万种化学分子。 

    依靠先进的分析手段,一些分析家已通晓各种汽车油漆,他们甚至可以就此推断出汽车型号甚至生产地点和年份,由此帮助车祸肇事案的调查。此外,火灾和爆炸专家能详细说出爆炸物的成分,或在火灾现场找出火源。 

    同样,也没有什么线索可以逃过弹道学家的眼睛。通过射击后留下的痕迹,弹道学家便可分析出武器型号、射击距离和射击角度以及子弹在空中的轨迹和射击的次数等信息。如果再能找到弹壳或子弹,专家们就可以确定子弹是否是从被怀疑用于作案的武器中射出的。 

    类似的物理力学的分析也可以运用到对血迹的分析上。血滴落留下的“尾巴”可以指明血迹从哪个方向滴落,大小则可以说明人的高度,而形状则可以确定角度。这种物理学原理运用最广的领域莫过于对车祸或飞机失事等事故现场的调查与情景重现。 

    在犯罪现场发现的来自于衣服、地毯、毛毯、窗帘、毛绒玩具或家具的纤维往往是破案的关键。为了从中发现线索,法医可以借助相位差显微镜对现场发现的纤维与犯罪嫌疑人身上的某种纺织物比对,从而确定纤维的来源。     

    另一种分析纺织物的方法是利用光谱技术。这一技术最早由德国科学家基希奥夫和邦森在研究光线穿透物体这一现象时发现。在分光计的帮助下,可以了解各种纤维的组成成分。近年来,光谱分析技术已经得到惊人的发展,法医专家们已经掌握了红外光谱显微镜的使用。这是一种足以让犯罪分子闻风丧胆的工具。

如何振兴我国仪器仪表产业

为了提出振兴我国仪器仪表工业的对策和建议,鼓励和推动仪器仪表工业的发展,国家计委产业发展司、国家经贸委投资与规划司和科学技术部条件财务司共同决定委托中国仪器仪表学会和中国分析测试协会负责组织调研组,对我国仪器仪表行业开展调查研究的工作。两委一部明确要求,调研组要在充分调查分析制约我国仪器仪表工业发展“瓶颈”的基础上,提出有关仪器仪表工业发展思路、战略目标、重点领域及主要措施的研究报告,为政府决策提供科学的依据。

  这是一次涉及到我国仪器仪表工业发展前途意义重大和影响深远的调查研究,中国仪器仪表学会和中国分析测试协会极为重视,组织了由王大珩院士和杨嘉墀院士任顾问,金国藩院士任组长,中国仪器仪表学会专职副理事长陆廷杰和中国分析测试协会副理事长王顺昌任副组长,以及由多位专家组成的调研组。从2000年9月11日至12月14日历时3个月,调研组对我国仪器仪表行业进行了一次广泛深入地调查研究。

  调研组采取了多种形式开展调研活动,主要包括:调研组成员对北京、辽宁、吉林、上海、浙江、深圳和重庆7个省市进行了实地调研;委托地方仪器仪表学会对四川、陕西、江苏和湖北4个省开展了调研;委托地方仪器仪表学会对四川、陕西、江苏和湖北4个省开展了调研;在北京举行了两次大行业调研座谈会, 参加座谈会的代表来自信息产业部、科学院、教育部、国家机械局、航天航空集团公司等19个主管仪器仪表产业的部、委和集团公司;在北京举办多国仪器仪表展览会期间,组织6位专家对展览会进行了专题调研;此外,调研组还开展了网上调查,接受调查的共760人,以及利用学术会议和技术交流会等机会进行了调研。在整个调研过程中,调研组举行了行业、专家、企业家各种调研座谈会23次,直接听取了400多位企业家、专家、用户和行业管理人员对振兴仪器仪表工业的意见和建议。调研组走访参观了各类企业22家,科研院所和高等院校14家,亲眼目睹了这些单位的发展变化和存在问题。加上通过委托调研、专题调研和网上调研,调研组收集到了大量真实的信息,为拟写好调研报告积累了丰富的材料。

  一、我国仪器仪表工业的现状

  多年来仪器仪表工业被划定归口隶属机械工业,由于管理方面的原因,对仪器仪表产品门类的界定不甚明确。现代仪器仪表应当界定为测量、控制仪器仪表与系统、科学仪器、医疗仪器,及其相关的传感器、元器件和材料。本报告中谈及的仪器仪表被界定为上述范畴。

  根据掌握的数据,我国现有各类仪器仪表企业6千多家,职工总数88万人。其中,工业过程检测、控制仪器仪表与系统生产企业2000多家,销售额约占一半比例;科学仪器生产企业约1500家,销售额占总销售额1/4;医疗仪器生产企业约1200家,销售额占少部分与医疗仪器生产企业的销售额大致相等;其他各类测量仪器仪表及元器件材料等生产企业近1000家,销售额约200亿元。我国仪器仪表已经形成门类品种比较齐全,具有一定技术基础和生产规模的工业体系,成为亚洲除日本以外第二大仪器仪表生产国“九五”以来,我国仪器仪表工业总的形势是向前发展的。主要表现在:①仪器仪表行业销售收入以年平均增长率8%不断递增,科学仪器发展迅速,达到年销售平均增长率超过25%;②仪器仪表产品在微型化、集成化、智能化、总线化等发展方向上紧跟国际发展的步伐,涌现出一批技术先进的新型产品,黑体空腔式钢水连续测温仪、微波等离子体炬光谱仪、柔性控制系统、超声聚焦刀等项产品技术上领先国际水平;③仪器仪表产品出口创汇有了明显增长。1999年我国仪器仪表产品出口创汇比1998年增长12%。出口产品中已经饮食有技术含量较高的气相色谱仪和精密天平等。数字万用表出口占据世界市场70%以上的份额。出口国家不只限定在亚洲、非洲,许多产品已经进入欧美市场;④一批具有相当规模和发展前景的民营企业的崛起,是我国仪器仪表产业发展的新兴力量。这批企业中,有从事自动化系统集成的高新技术公司,如浙大中控、德维森公司等;有已经形成现代化生产规模,产品打入国际市场的华立集团、舜禹集团,普析公司、天美公司、华谊公司等。它们的崛起对我国仪器仪表产业的发展已经产生并将继续产生巨大的推动和影响。

  应当清醒地看到,虽然我国仪器仪表工业有了一定的发展,但远远不能满足国民经济、科学研究、国防建设以及社会生活等各个方面日益增长的迫切需求。我国仪器仪表产品,绝大部分属于中低档技术水平,而且可靠性、稳定性等关键性指标尚未全部达到要求。高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口,中档产品以及许多关键零部件,国外公司同样占有国内市场60%以上的份额。据海关统计,除去随成套工程项目配套引起的仪器仪表不计,每年进口各类仪器仪表总额接近我国仪器仪表工业总产值50%。此外,在6000多家企业中,年销售收入超过1000万元的不足1000家,全行业经济效益低下。

  更为严重的是,低水平重复生产异常突出。无论是工业自动化仪表或是科学仪器,几乎每一个主要产品都有几十家甚至几百家企业重复生产,乃至产品的型号规格都完全相同。比如,全国有近百家企业重复生产涡街流量计,有80多家企业重复生产气相色谱仪,有300多家企业重复生产热电偶,等等。其产品的技术水平多只相当国际80年代初期水平,而且产品质量全面过关的却微乎其微。又比如,浙江华立集团和三星集团年产电能表的生产能力,已经基本满足国内市场的需求,而同时在浙江省还有40多家,其他省市上百家企业继续生产电能表,出现严重的供大于求的现象。低水平重复生产肆意扩展,对我国仪器仪表工业的发展造成了极大的危害:第一,低水平重复生产,耗费了大量人力、物力和财力,导致我国仪器仪表工业的发展不能集中优势力量,捏紧拳头,生产能力极度放空,难以摆脱长期分散落后的局面;第二,大量低水平重复生产,破坏了市场竞争的有效秩序,导致出现不公平竞争和暗箱操作等各种丑陋现象,致使许多企业不能集中力量提高产品质量和发展生产;第三,低水平重复生产的结果,必然出现大量产品质量低劣,给用户造成恶劣的影响,使民族仪器仪表工业的发展受到沉重的打击。更令人吃惊的是,电能表大量重复生产的结果,在两网改造过程中已经有大约4000万只不合格产品进入了电网,其后果不堪设想。

  这就是我国仪器仪表工业大致的现状。

  二、制约我国仪器仪表工业发展的“瓶颈”

  我国仪器仪表工业发展滞后,存在许多问题,面临严峻的形势。制约我国仪器仪表工业发展的“瓶颈”主要集中在以下四个问题:

  1、科技创新及其产业化进展滞缓
  
  现代仪器仪表是光、机、电、计算机和多种基础学科高度综合的产物,对新技术非常敏感,是现代工业产品中更新换代频繁、新技术应用和发展极迅速的门类之一。纵观国际著名的仪器仪表公司,每年都能有一批新产品推出。特别是当今信息时代,仪器仪表向微型化、集成化、智能化和总线化迅速发展,竞争日趋激烈,稍一放慢发展速度,就会被远远抛在后面。
  
  我国仪器仪表工业在科技创新及产业化方面跟国际潮流相比滞缓太多,形势非常严峻。在已经跨入21世纪的今天,我国仪器仪表的普遍水平还停留在20世纪80年代初国际水平上;大型和高档仪器设备几乎全部依赖进口;许多急需的专用仪器还是空白;中低档产品保证质量上还有许多难关需要攻克……科技创新及其产业化进展滞缓,是制约我国仪器仪表工业发展的一个“瓶颈”。
  
  制约我国仪器仪表工业科技创新及其产业化进展滞缓的主要因素