測量控制與儀器儀表正向著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多功能化的方向發(fā)展,跨學(xué)科的綜合設(shè)計、高精尖的制造技術(shù)使它能更高速、更靈敏、更可靠、更簡捷地獲取被分析、檢測、控制的全方位信息。利用物理學(xué)的新效應(yīng)和高新技術(shù)開發(fā)新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強抗干擾能力的測量控制技術(shù)和儀器儀表層出不窮。
目前大部分國產(chǎn)儀器儀表產(chǎn)品處于國際上九十年代初、中期的水平。在產(chǎn)品的可靠性、功能、智能化程度、產(chǎn)品技術(shù)更新周期、面向?qū)ο蟮膶S媒鉀Q方案等方面都存在較大差距。我國對儀器儀表的需求量的二分之一是由進口產(chǎn)品滿足的,大型高精度的儀器儀表幾乎全部依賴進口。因此,大力提升我國測量控制與儀器儀表的研制、開發(fā)、制造能力,對真正提高我國國民經(jīng)濟的整體素質(zhì),以信息化帶動工業(yè)化,最終實現(xiàn)我國經(jīng)濟、社會和科技跨越式發(fā)展,維護國家和社會安全是十分迫切和必要的。
在未來15年內(nèi),必須充分利用我國經(jīng)濟高速發(fā)展和巨大的市場優(yōu)勢,結(jié)合測控技術(shù)的深化研究,大力推進新技術(shù)、新工藝在儀器儀表中的應(yīng)用研究,掌握各類儀器儀表的設(shè)計、生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù),滿足國民經(jīng)濟、人民健康和國防安全在生產(chǎn)、科研、應(yīng)用各個方面對測量控制與儀器儀表的需求,減少進口,擴大出口,使我國的測量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)總體水平與國際水平差距縮短到3至5年;測量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的工業(yè)自動化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測和計量儀器、各類專用儀器儀表、相關(guān)傳感器和元器件及材料等領(lǐng)域約30%的產(chǎn)品達到國際同期先進水平,國產(chǎn)儀器儀表在大工程中的配套能力達到80%以上。為此,建議重大科技項目如下:
•新型傳感器及信息獲取技術(shù);
•與國家重點工程相配套的過程控制系統(tǒng)和測控裝備及其系統(tǒng)集成技術(shù);
•精確制造中的測量控制技術(shù)及儀器儀表;
•科學(xué)儀器中的微分析儀器及其關(guān)鍵技術(shù);
•數(shù)字化醫(yī)療儀器及其關(guān)鍵技術(shù);
•基于現(xiàn)代量子物理的計量基標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。
中國測量控制與儀器儀表中長期科技發(fā)展規(guī)劃(討論稿)
1總體思路與研究框架
1.1總體思想
▲先進制造業(yè)的規(guī)模和水平是衡量一個國家綜合實力和現(xiàn)代化程度的主要標(biāo)志。當(dāng)代經(jīng)濟最發(fā)達的國家,仍然是制造業(yè)最發(fā)達的國家。美國的強大主要是因為它有發(fā)達的先進成套裝備制造業(yè)。美國先進的航天器、人造衛(wèi)星、飛機、艦船、電子信息設(shè)備和尖端科學(xué)儀器等,是建立在先進科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上的裝備制造工業(yè)部門制造出來的。面對激烈的國際競爭,為使我國由一個“制造大國”轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋“制造強國”,必須實施以信息化帶動工業(yè)化的戰(zhàn)略,沒有先進的測量控制與儀器儀表制造業(yè)的支持,不可能完成這個任務(wù)。
▲所謂制造業(yè),就是通過加工把原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的工業(yè),其增值主要在加工過程中得以體現(xiàn);隨著制造業(yè)與信息化技術(shù)融合、集成,制造業(yè)價值鏈條中的增值顯著提高。今天的制造業(yè)已經(jīng)成為同時對物質(zhì)、信息和知識進行處理的產(chǎn)業(yè)。測量控制與儀器儀表作為對信息進行采集、測量、處理和控制的重要手段和設(shè)備,對制造業(yè)的發(fā)展具有先導(dǎo)作用,同時也是改造傳統(tǒng)工業(yè)的必備手段。在國民經(jīng)濟運行中,儀器儀表是提高勞動生產(chǎn)率的倍增器,對國民經(jīng)濟有著巨大的輻射作用和影響力。美國商業(yè)部國家技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研究院(NIST)提出的報告稱:美國90年代儀器儀表工業(yè)產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%,但它對國民經(jīng)濟(GNP)的影響面卻達到66%。
▲測量控制與儀器儀表已成為促進當(dāng)代生產(chǎn)的主流環(huán)節(jié),在現(xiàn)代工業(yè)中的投資占有相當(dāng)比重。例如重大工程項目的投入,儀器儀表平均占8~12%的設(shè)備投資。
▲測量控制與儀器儀表是國防現(xiàn)代化裝備的重要組成部分。儀器儀表的測量控制精度決定了武器系統(tǒng)的打擊精度,儀器儀表的測試速度、診斷能力則決定了武器的反應(yīng)能力。因此先進的、智能化的測量控制與儀器儀表已成為精確打擊武器裝備的重要組成部分。
▲測量控制與儀器儀表還是“新技術(shù)革命”的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。著名科學(xué)家門捷列夫講過,“科學(xué)是從測量開始的”。高新技術(shù)的發(fā)展對測量控制與儀器儀表的依賴程度越來越大。測量控制與儀器儀表是高技術(shù)集成產(chǎn)物,是發(fā)展高技術(shù)必需的及重要的技術(shù)手段和基礎(chǔ)。現(xiàn)代測量控制與儀器儀表從一個重要方面體現(xiàn)了國家高技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水平。
▲要突出重點,有所為、有所不為。發(fā)展對先進的測量控制與儀器儀表制造業(yè)有突破性重大帶動作用的儀器儀表及其關(guān)鍵技術(shù),有效解決測量控制與儀器儀表制造業(yè)的關(guān)鍵問題。目前,儀器儀表是裝備制造業(yè)中外貿(mào)逆差最大的行業(yè),2000年11.2億美元,2001年為30億美元,2002年為50億美元,2003年為62億美元,2004年預(yù)計90億美元,國內(nèi)對進口需求來勢之猛,非常規(guī)所料。因此,增強國內(nèi)生產(chǎn)的儀器儀表在大工程中的配套能力,減少國內(nèi)制造業(yè)和大工程對儀器儀表的進口需求,必須予以優(yōu)先考慮。
▲要統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),大力協(xié)同,要在中央領(lǐng)導(dǎo)下,充分發(fā)揮自然科學(xué)和社會科學(xué)專家的作用、部門的作用、企業(yè)特別是大型骨干企業(yè)和民營高科技企業(yè)的作用。
▲要面向世界、面向未來,搞開放式研究。注意吸收借鑒世界各國的先進經(jīng)驗,先進技術(shù)。
1.2總體目標(biāo)
測量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的總體目標(biāo)是:在未來15年內(nèi),必須充分利用我國經(jīng)濟高速發(fā)展和巨大的市場優(yōu)勢,結(jié)合測控技術(shù)的深化研究,大力推進新技術(shù)、新工藝在儀器儀表中的應(yīng)用研究,掌握各類儀器儀表的設(shè)計、生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù),滿足國民經(jīng)濟、人民健康和國防安全在生產(chǎn)、科研、應(yīng)用各個方面對測量控制與儀器儀表的需求,減少進口,擴大出口,使我國的測量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)總體水平與國際水平差距縮短到3至5年;測量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的工業(yè)自動化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測和計量儀器、各類專用儀器儀表、相關(guān)傳感器和元器件及材料等領(lǐng)域約30%的產(chǎn)品達到國際同期先進水平,國內(nèi)生產(chǎn)的儀器儀表在大工程中的配套能力達到80%以上。
1.3研究框架
在深入分析研究我國測量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和國際發(fā)展趨勢及我國國民經(jīng)濟、人民健康和國防安全對測量控制與儀器儀表需求基礎(chǔ)上,對測量控制與儀器儀表中的工業(yè)自動化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測和計量儀器、各類專用儀器儀表、相關(guān)傳感器和元器件及材料等領(lǐng)域提出未來發(fā)展的方向和重點產(chǎn)品,對一些重大科技項目提出建議。