试析自动化仪表与控制系统的现状及未来发展
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摘要: 我国自动化仪表和控制系统的发展落后于国际水平，推进我国自动化仪表技术的发展已是迫在眉睫。本文从我国自动化仪表的现状入手，介绍了我国近些年来，自动化仪表发展的巨大成就，也对现今自动化仪表的国际水平进行分析，对我国自动化仪表和控制系统未来的发展提出自己的一些建议，为我国自动化仪表行业的发展提出一套可行的参考标准。
关键字: 自动化仪表；控制系统；现状；发展
Abstract: the development of China's automation instrumentation and control system behind the international level, to promote the development of automation technology in China is imminent.This paper starts from the status quo of China's automation instrument, introduced our countryin recent years, great achievements of development of automated instrumentation, also on the current international level of automation instrument analysis, put forward some suggestions onthe future development of our country automation instrumentation and control system, and puts forward a set of feasible reference standard for the development of China's automationinstrument industry.
Keywords: automatic instrument; control system; present situation; development
中图分类号： P634.3+6文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
引言
自动化仪表在装备中的重要性显而易见，虽然它只是装备的一个组成部分，但其在装备中处于中枢的地位，控制着整个装备的运行，是装备能够安全运行的重要保证。自动化仪表行业的发展也在积极的促进着我国相关行业的发展。在经济发展中，我国特别重视仪器仪表行业的发展，已经投入了相当的资本进行科技研究。同以往相比，我国仪器仪表行业已经获得了很大的发展，各个部门种类齐全并且分工明确，技术已经达到了一定的要求，也形成了庞大的规模。有部分企业生产的品牌已经为大众所认可，在国际上也有一定的知名度。但是自动化仪表以及控制系统技术仍然还有很大的提升空间。技术的进步能够增加我国企业在国际上的市场占有率，随着近些年的发展，有几家企业能够在一定程度上同跨国企业相比较。我国相继研究出了智能化执行机构、智能化流量计以及变速器，这些技术在实际生产过程中受到广泛的应用，已经得到了大众的认可。但是虽然取得了一定的成就，我们还必须看清，国产仪器相对于国外自动化仪器来说，差距仍然比较大，比如自动化仪表产品的精密程度和智能化程度。国内市场的产品大多数属于常规产品，技术成分不高，缺少技术完善的高档智能自动化仪表。在科研领域，很多前沿性的技术没有得到研究。
对自动化仪表的认识
自动化仪表是装备的中枢神经，运行的中心以及安全的屏障，是装备的一个组成部分。其推动着国内工业的发展，展现其积极的意义。通过国家的全力支持，我国的仪器以及仪表的工业门类已经相当齐全，而且具有非常合理的布局，技术相当完善，规模相当庞大。同时一些企业也生产了很多大众所认可的品牌。对自动化仪表以及系统的形象进行了全面的打造。使得国内产业的规模以及竞争力都得到了很大的提升。增加了市场占有率，很多的国内企业基本上与跨国企业并驾齐驱。我国在近几年来，发展可谓是突飞猛进，自行研发了智能化执行机构，流量计，以及变送器都已在大众中具有了很好的市场。此外针对于自主知识产权的DCS，其市场占有率已达到三分之一。但我们必须认清楚，国产的仪器相比较于国外而言确实存在着一定的差距，无论是在产品的精密度，智能化，数字化，集成化还是自动化上程度都比较低，大多数的产品趋于常规，缺少高档的智能性产品。缺少前沿性的技术研究。
国内自动化仪表与控制系统的发展现状
根据相关的数据表明，我国仪器仪表行业的技术同国外水平相比，有着十到十五年的差距，只有极少数的几个产品能够达到国际的技术水平。随着改革开放的深入，我国经济迅速发展，。根据某机构的调查研究，国际自动化仪表的技术增长率为3% ~4% ,而我国在几年内一直保持着20% 以上的年增长率，有些产品甚至已经取得可观的国际市场。但是深入研究我们可以发现，我国在高技术自动化仪表的研究方面，仍然有着不足，特别是应用于流程工业的自动化仪表和控制系统方面的技术。
3．国内外产业发展的差距
3.1 创新能力角度
科技是第一生产力，促进科技发展的是创新能力。在自动化仪表和控制系统技术研发方面，我国缺乏技术的支持，没有研发出具有原创性的产品。我国习惯于直接引用国外的产品技术，但在实际生产过程中，没有能够将这些技术成果很好的利用起来。那些引进的技术成果反而成为国际上落后的技术成果。这严重影响了我国产业的发展。虽然我国相关的科研机构也研究出了一些科研成果，但是这些科研成果具有局限性，最大的不足是不具有实用性，不能够应用于实际的社会生产中。严重抑制了我国自动化仪表与控制系统产业的发展。即使有研究出一些能够应用于生产实践中的产品，这些产品也只是属于低档技术产品，高档产品稀缺。自动化仪表和控制系统创新能力的缺乏，除了归咎于研发机构之外，企业也有做不到位的方面。很多企业不注重技术的研发，即使企业内部设有技术研发部，但这些部门缺乏创新理念，对科学前沿不够了解。且企业内部对于科研的投入也比较少，他们更关注于实体资本的注入。根据相关数据显示，技术投入成本不到所有投入成本的百分之三。此外，技术研发部内部组成简单，不采取先进的研发手段，比如不配备精密加工和特殊工艺的相关设备。
企业没有足够重视生产制造技术，尤其忽视核心技术的研发工作，很多企业没有形成技术研发体系。即使有部分企业做到。其体系也是十分落后的，完全不能够达到企业的技术要求，更远远落后于国际水平。
国内创新成果的推广受到外部环境的影响。一般对自动化仪表和控制系统有需求的是大型企业，但是很多大型企业对于国内自动化仪表和控制系统的发展情况不是很了解，他们认为国外的产品在技术上才是信得过的。这在很大程度上抑制了国内研究创新成果的积极性。造成这样的结果，很大一部分原因是企业管理体制的局限性。
3.2产品化角度
国内自动化仪表和控制系统产品化方面也存在严重的缺陷。主要有几个方面。第一，产品的可靠性较差。即使是国内的高档自动化仪表产品对其可靠性进行检测时，也同国外的产品差距大，有时甚至相差两个数量级。第二，国内自动化仪表产品的性能和功能相对来说比较落后。测量精度和智能化程度都相对比较低。第三，产品越具有针对性，其技术等级越高，但我国自动化仪表产品严重缺乏针对性，专用的仪器仪表也比较少。观察国外的发展现状，我们可以发现，现今国外主要的技术前沿是研发出适用于用户终端的产品。这一类产品将自动化仪表和控制系统同特定的对象相连接，能够对用户提供具有操作性的解决方案。回到国内，我们发现，很多科研人员对于国内的流程工业不是十分了解，其所研究的产品不具有针对性，也没有办法对整个操作流程进行整合，流程工业的自动化水平难以得到提高。
3.3 共性关键技术角度
我国自动化仪表和控制系统存在问题还体现在共性关键技术方面。比如传感器技术、精密加工和特殊工艺技术、智能化技术等等。笔者从这三个方面进行论述。首先对于传感器技术，随着现代信息技术的发展，传感器技术的地位越来越高，同通信技术和计算机技术并称为信息行业的三大支柱。在国际上，传感器技术被认为是关键的科研领域，在这方面，国外投入了很多资本进行研究。但是在我国传感器的地位并没有那么高，很多企业没有认识到传感器的科技力量与水准。现今最常用的传感器有高精度压力传感器和差压传感器，这两类传感器在企业中应用最广，所使用的技术也最为复杂。在市场上，这一类传感器的需求量已经达到了年26万台，但可惜的是我国不能独立的生产这类传感器，这类传感器已经被国外企业和外资企业所垄断。对这几个方面，我们对于国外来说均没有竞争力。此外，随着科研技术的发展，越来越多的新型传感器技术被研发，比如气体传感器技术、图像传感器技术，但是由于起步晚，在这几类新型传感器技术的研发方面，我国也没有取得科研上的优势。其次，高档自动化仪表之所以称为高档，很大一部分原因是因其能够进行精密加工，具有特殊的工艺技术。但是我国高中档自动化仪表中的检测设备，和国际水平相比较，差距仍然比较大。为改变这一现状，我国应当着重于多维精密加工工艺、球面或非球面光学元件精密加工工艺等工艺的研发，只有这样才能够在科技竞争如此激烈的市场上取得一席之地。最后我国应当致力于智能化技术的研发，这也是我国同国际水平产生差距的原因所在。仪表和控制系统的发展前景是智能化。观察国外的产品，我们能够发现，这些产品的智能化功能都十分显著，很多产品能够自行校准、自行检测以及自行调控。这些产品能够自行进行复杂的运算，能够自行控制工业流程。因此，在自动化仪表和控制系统方面，如果想要致力赶超国际水平，我国必须在产品智能化方面投入足够的精力。
4．对今后发展的几点建议
对我国自动化仪表和控制系统现状进行分析，笔者对其今后的发展提出自己的一些建议。第一，完善国内产业风险投资机制，鼓励相关产业多进行风险投资，政府可以降低企业税的方式鼓励企业投资，为企业节省资金，使其能够在研发科技和扩大生产的两个方面注入更多资金。比如可以设置相应的法律规范，如规定企业可以提取销售额的百分之十用于技术创新资本。第二，倡导企业在竞争激烈的市场中，抓住市场的导向，积极主动拓宽市场，以科学技术支撑自动化仪表的生产。并且准确认识市场需求，以市场的需求来调整自己的发展战略。第三，国家在制定产业技术政策时，应当为关键共性技术的开发创造空间，鼓励国内的产品出口，制定一系列能够为民族工业带来好处的采购政策。第四，鼓励国家、高校以及企业培养高素质人才，对一些重点企业和生产基地予以扶持。第五，对自动化仪表和控制系统行业进行结构整合性的调整，加快改革的步伐。
5.结语
当今世界处在信息化时代，信息技术是推动国民经济发展的主要力量。应用于流程工业的智能化自动化仪表和控制系统无疑在相关行业的经济发展中占有非常重要的地位。因此研发相应的技术对我国经济发展来说尤为重要。本文从自动化仪表及控制系统的发展现状入手，重点阐述我国相关技术的发展困境，以及与国际水准之间的差距。并提出一个重要的命题，提高自动化仪表和控制系统的技术创新能力，这需要政府、企业以及相关科研机构的支持，最后提出自己对于自动化仪表及控制系统未来发展的一些建议，希望能够为该行业的发展提供一些参考依据，也是本文的写作目的所在。
参考文献
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