測(cè)量控制與儀器儀表正向著計(jì)算機(jī)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(jì)、高精尖的制造技術(shù)使它能更高速、更靈敏、更可靠、更簡(jiǎn)捷地獲取被分析、檢測(cè)、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(qiáng)抗干擾能力的測(cè)量控制技術(shù)和儀器儀表層出不窮。
目前大部分國(guó)產(chǎn)儀器儀表產(chǎn)品處于國(guó)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(guó)對(duì)儀器儀表的需求量的二分之一是由進(jìn)口產(chǎn)品滿足的,大型高精度的儀器儀表幾乎全部依賴進(jìn)口。因此,大力提升我國(guó)測(cè)量控制與儀器儀表的研制、開發(fā)、制造能力,對(duì)真正提高我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的整體素質(zhì),以信息化帶動(dòng)工業(yè)化,最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和科技跨越式發(fā)展,維護(hù)國(guó)家和社會(huì)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(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和巨大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),結(jié)合測(cè)控技術(shù)的深化研究,大力推進(jìn)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(jì)、生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù),滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民健康和國(guó)防安全在生產(chǎn)、科研、應(yīng)用各個(gè)方面對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表的需求,減少進(jìn)口,擴(kuò)大出口,使我國(guó)的測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)總體水平與國(guó)際水平差距縮短到3至5年;測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測(cè)和計(jì)量?jī)x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(dá)到國(guó)際同期先進(jìn)水平,國(guó)產(chǎn)儀器儀表在大工程中的配套能力達(dá)到80%以上。為此,建議重大科技項(xiàng)目如下:
•新型傳感器及信息獲取技術(shù);
•與國(guó)家重點(diǎn)工程相配套的過程控制系統(tǒng)和測(cè)控裝備及其系統(tǒng)集成技術(shù);
•精確制造中的測(cè)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(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。
中國(guó)測(cè)量控制與儀器儀表中長(zhǎng)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(jìn)制造業(yè)的規(guī)模和水平是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力和現(xiàn)代化程度的主要標(biāo)志。當(dāng)代經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的國(guó)家,仍然是制造業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家。美國(guó)的強(qiáng)大主要是因?yàn)樗邪l(fā)達(dá)的先進(jìn)成套裝備制造業(yè)。美國(guó)先進(jìn)的航天器、人造衛(wèi)星、飛機(jī)、艦船、電子信息設(shè)備和尖端科學(xué)儀器等,是建立在先進(jìn)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(duì)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),為使我國(guó)由一個(gè)“制造大國(guó)”轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋(gè)“制造強(qiáng)國(guó)”,必須實(shí)施以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的戰(zhàn)略,沒有先進(jìn)的測(cè)量控制與儀器儀表制造業(yè)的支持,不可能完成這個(gè)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(jià)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(shí)對(duì)物質(zhì)、信息和知識(shí)進(jìn)行處理的產(chǎn)業(yè)。測(cè)量控制與儀器儀表作為對(duì)信息進(jìn)行采集、測(cè)量、處理和控制的重要手段和設(shè)備,對(duì)制造業(yè)的發(fā)展具有先導(dǎo)作用,同時(shí)也是改造傳統(tǒng)工業(yè)的必備手段。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中,儀器儀表是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的倍增器,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著巨大的輻射作用和影響力。美國(guó)商業(yè)部國(guó)家技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研究院(NIST)提出的報(bào)告稱:美國(guó)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(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)(GNP)的影響面卻達(dá)到66%。
▲測(cè)量控制與儀器儀表已成為促進(jìn)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(xiàng)目的投入,儀器儀表平均占8~12%的設(shè)備投資。
▲測(cè)量控制與儀器儀表是國(guó)防現(xiàn)代化裝備的重要組成部分。儀器儀表的測(cè)量控制精度決定了武器系統(tǒng)的打擊精度,儀器儀表的測(cè)試速度、診斷能力則決定了武器的反應(yīng)能力。因此先進(jìn)的、智能化的測(cè)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(cè)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(cè)量開始的”。高新技術(shù)的發(fā)展對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表的依賴程度越來越大。測(cè)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(cè)量控制與儀器儀表從一個(gè)重要方面體現(xiàn)了國(guó)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(diǎn),有所為、有所不為。發(fā)展對(duì)先進(jìn)的測(cè)量控制與儀器儀表制造業(yè)有突破性重大帶動(dòng)作用的儀器儀表及其關(guān)鍵技術(shù),有效解決測(cè)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(jì)90億美元,國(guó)內(nèi)對(duì)進(jìn)口需求來勢(shì)之猛,非常規(guī)所料。因此,增強(qiáng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的儀器儀表在大工程中的配套能力,減少國(guó)內(nèi)制造業(yè)和大工程對(duì)儀器儀表的進(jìn)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(huì)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(yíng)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(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),先進(jìn)技術(shù)。
1.2總體目標(biāo)
測(cè)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(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和巨大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),結(jié)合測(cè)控技術(shù)的深化研究,大力推進(jìn)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(jì)、生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù),滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民健康和國(guó)防安全在生產(chǎn)、科研、應(yīng)用各個(gè)方面對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表的需求,減少進(jìn)口,擴(kuò)大出口,使我國(guó)的測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)總體水平與國(guó)際水平差距縮短到3至5年;測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測(cè)和計(jì)量?jī)x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(dá)到國(guó)際同期先進(jìn)水平,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的儀器儀表在大工程中的配套能力達(dá)到80%以上。
1.3研究框架
在深入分析研究我國(guó)測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)及我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民健康和國(guó)防安全對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表需求基礎(chǔ)上,對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表中的工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測(cè)和計(jì)量?jī)x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(diǎn)產(chǎn)品,對(duì)一些重大科技項(xiàng)目提出建議。