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智造基础 | 仪器仪表行业发展分析及智造示范企业案例
[更新:2018-02-12 22:25:31] [浏览:9次]

仪器仪表作为一种常用的测量和监测设备,在工业、农业、教育、交通等很多领域都有着广泛的应用,对促进科技的进步和经济的发展都有着一定的推动作用,因此,仪器仪表行业的发展也深受人们的关注。

仪器仪表行业发展现状

仪器仪表应用范围广泛,在各个行业中用于测量、分析、监测、记录、计算和显示被测量对象。这些仪器仪表极大的提高了各行各业的工作效率,为各个工艺或实验提供了基础参数。

仪器仪表行业作为我国制造业的重要组成部分,在我国制造业蓬勃发展的同时,仪器仪表行业也得到了迅速发展。2017年全国规模以上工业企业实现利润总额75187.1亿元,比上年增长21%,增速比2016年加快12.5个百分点。其中,仪器仪表制造业实现利润总额869.1亿元,同比增长16.8%。

我国仪器仪表工业在起步比较晚的情况下,经过20年不懈的努力,成为常用仪器仪表的生产大国,市场销售额屡创新高,研发和生产体系也日益健全。经过飞速发展,我国的仪器仪表市场竞争格局悄然发生改变。目前,变送器、执行器、测绘仪器、金属材料试验机等产品的产量居世界前列,实验分析仪器等中高档产品的市场占有率不断上升,行业技术上总体已达到的中等国际水平,少数产品接近或达到当前较高国际水平。

中国是仪器大国,总量很不错,品种也很全。尽管在国家相关政策的引导和支持下,我国仪器仪表行业得到了前所未有的快速发展。但是仪器仪表行业仍面临以下几个问题:

1. 缺乏特别昂贵的、性能特别好的高精尖仪器。比如说比较好的大型分析设备,一些高端实验室的设备进口率还是比较高的。像我们国家三甲医院用到的血液分析仪器,基本上也是使用进口的,虽然也有一部分是国外进口散件组装的,但还是有些差距。

2. 产品技术更新换代慢。国外的仪器仪表的产品更新换代的周期一般在两年到三年。相比之下,我国主要采取引进国外成熟或淘汰的技术进行自己的产品更新,然而引进后很长一段时间不能完全消化。

3. 产品的可靠性差。由于我的产品精加工技术与材料水平不高,造成了对精加工、焊接技术、密封技术等关键技术没有很好的掌握,导致产品的性能不够稳定,生产起来可靠性低。

4. 产品性能不稳定,智能化水平比较低。在功能方面,国外的产品已经基本实现全部智能化、数字化,解决了干扰的问题,提高了对环境的适应能力。而我国的产品还没有达到这样的水准,尤其是在网络化方面,我国刚刚起步。

5. 国内企业的产品特点是单项能力强,总体实力弱。在人力方面,研发型人才的数量和质量远远无法满足市场的需要;在财力方面,很难跟跨国的企业竞争。因此,在国内市场同国外企业明显处于弱势地位,缺乏大型综合性工程的集中调控能力。因为仪器仪表行业属于高科技含量高的产业,降低劳动力的成本根本行不通。国内的仪器仪表企业大部分规模较小,在人力和财力的投入方面后续严重不足。从企业分布上讲,行业集中程度偏低,集群的工业区没有,不利于联合起来进行科研投入。

因此,从整体上看,我国的仪器仪表行业还是落后于国际先进水平的。核心技术缺乏、高精尖产品严重依赖进口、仪器仪表产品同质化严重、生产工艺落后、研发能力弱、产品稳定性差、可靠性不够、精度不高等问题的凸显,为仪器仪表行业的发展带来了严峻的挑战。

仪器仪表是智能制造基础技术和装备核心

针对智能制造过程中的感知、分析、决策等重要环节,结合智能制造装备自动化、集成化、信息化、绿色化的发展趋势,不难得出,仪器仪表是智能制造的基础技术和装备核心。例如,100万kW级核电站设备中传感器和检测点达到6000个;大型乙烯装置中使用的仪器仪表和传感器接近22000台;航天飞机飞行过程测控用传感器总量超过3500只。

欧美日等发达国家都把仪器仪表技术列为国家发展战略。美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的24项技术中有6项与传感器直接相关;日本在“国家支柱技术10大重点战略目标(2005-2015年)”中,有6项与传感器及智能化仪器仪表技术有关。

在我国,近几年国家提出“两化融合”,这是我国装备制造业实现升级的重要举措,也是我国从装备制造大国向制造强国发展的重要途径。“两化融合”中所需要的信息都是来自于底层的装备,因此对设备自动化和生产线自动化提出了很大的需求。国家出台的十大振兴规划中,纺织、轻工业、钢铁、船舶等都提到了设备对自动化和智能化的要求。仪器仪表作为知识密集、技术密集型产业,是多学科的综合体,是高端制造装备的不可或缺重要组成部分。

仪器仪表智能制造示范企业

吴忠仪表始建于1959年,是我国控制阀行业的龙头企业,国家高新技术企业,拥有国家企业技术中心、工程研究中心和博士后科研工作站等国家级研发平台和美国研发中心,近60年的工业化和30多年信息化历程,使得公司在科技创新、企业管理和信息化建设方面积累了丰富的经验,成为我国装备制造业的重点骨干企业。

走进吴忠仪表生产车间,只见这里的生产设备均配备了自动化控制系统和电脑显示器。这是目前国际领先的三维可视化管理系统,实现了人、机、数据互联互通,形成虚拟与现实生产的实时互动。在一台电脑显示器前,工人会认真地对一件阀门零件进行测量,而显示器上会实时显示其测量结果。按照要求,如果检测3次后数据达标,电脑会自动显示该产品可以进入下一个生产程序,否则,将会阻止其过关。在3万平方米的大车间里,鲜有工人来回走动,而一台台无人驾驶的自动引导小车井然有序地穿行其间,准确无误地将装配零件送到装配机位进行组装。

目前,吴忠仪表已在国内仪器仪表行业率先全面建成智能控制阀数字化工厂,被工信部评定为智能制造试点示范企业。

仪器仪表行业未来的发展方向

1. 支持以骨干企业为龙头,以产、学、研、用相结合,建立国家级技术中心。行业内部的企业按照多种方式进行优势互补,推动联盟化发展。重点解决制造工艺、关键零部件、精密加工、软件开发、行业标准等主要问题,提升现有产品的技术水平和应用能力。

2. 利用特色资源,发展专用领域分析仪器及系统。我国在工农业生产、环境保护和食品安全等领域用的仪器有一定研发基础。我国仪器仪表产业可重点发展上述领域的专用分析仪器,包括农产品和食品营养成分检测、农药及残留检测、土壤速测等农业和食品专用仪器,环境监测仪、生命科学仪器、煤矿安全检测仪等。

3. 加强分析仪器关键技术和关键部件研发,增强产品的可靠性和稳定性。重点发展高可靠性力敏、磁敏等传感器,新型复合、光纤、MEMS、生物传感器,仪表专用芯片,色谱、光谱、多用热值测定仪、质谱检测器件;高参数、高精密和高可靠性轴承、液压/气动/密封元件、齿轮传动装置及大型、精密、复杂、长寿命模具;电力电子器件及变频调速装置。

4. 加快发展仪器仪表制造服务业,加强应用技术研究。仪器仪表制造服务业包括:为用户提供针对市场需求的技术解决方案,提供软件服务,提供产品的配套零部件、耗材等。针对这些领域,建议加强应用实验室建设,加快应用技术研究,建立完善的销售服务体系,增强产品的附加价值,增强企业的竞争力。

随着新经济时代的来临,我国制造业迎来智造升级、迈向中高端的关键节点,仪器仪表也在向着智能化、精细化、自动化、数字化的方向发展着。对仪器仪表企业而言,需要加强科研和人才培养的投入,不断加快发展的脚步,时刻要有危机意识,认识到目前仪器仪表存在的问题和不足,在研发中不断突破,让仪器仪表技术缩小同世界级水平的差距。

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