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我国仪器科研之路如何躲避高速发展中的路障

导读: 从仪器科学与技术学科领域个组成部分相互关系、共性问题以及我国国民经济、科学研究、国防建设、社会发展全局进行战略研究,建议仪器科研领域科技发展方向为:跟上高端智能装备制造发展;挑战仪器仪表稳定性与可靠性。

近十年来,是中国科研领域高速发展的十年。由于科研领域发展的大踏步向前,在前进中积累了很多问题,有些是显性的,有些是隐性的。只有制定合理的调控政策,才能减少科研领域高速发展中的很多问题,避免经济发展的瞬间起伏。

仪器科学与技术学科领域个组成部分相互关系、共性问题以及我国国民经济、科学研究、国防建设、社会发展全局进行战略研究,建议仪器科研领域科技发展方向为:跟上高端智能装备制造发展;挑战仪器仪表稳定性与可靠性。

跟上高端智能装备制造发展

与航空、轨道交通和海洋工程装备相比,高端智能装备制造在国务院文件中被表述的定位是“基础配套”。国内企业装备制造的在‘重’、‘大’、‘长’、‘厚’方面不断刷新世界记录,对许多行业大型设备,如大型油田装备、大型工程机械、大型冶金装备、大型化工装备等,都具备相当高的制造能力,但国产高端成套专用控制系统或优化系统的制造能力几乎为零。我国虽然已成为亚洲除日本以外最大的仪器仪表生产国、在发展中国家中综合实力最强的仪器仪表生产国,但绝大部分国产仪器产品的技术水平处于国际上90年代初、中期的水平,中低档产品品种基本齐全,能够批量生产,且质量稳定,但在高技术含量的自动化仪表及系统、科学测试仪器、传感器、元器件等产品的竞争上,国内仪器仪表行业基本上都处于相当被动的境地。传感器的作用类似于人的感观,计算机相当于人的大脑,执行器相当于人的肌体。如果人的五官出了毛病,大脑就不能得出正确的判断,行为就会陷入盲目性,体现在装备上就会出现性能失灵的问题。国内装备制造业也存在如同信息产业领域‘缺心(芯片)、短魂(软件)、少面子(显示屏)’式的尴尬,仪器仪表已是装备制造业中进口较多和外贸逆差最大的行业。

挑战仪器仪表稳定性与可靠性

随着工业自动化和仪器仪表行业的发展,我国的工业生产水平得到了很大的提升。自动化的发展不仅为企业节省了劳动成本,更是提高了经济的效益,而在公共环境中和城市化进程中也到了不可或缺的作用。但与此同时,“工业灾难”这样一个的问题也随着自动化的普及进入了大众的视野。比如世界着名的十大工业灾难:“印度博帕尔毒气泄漏事件”、“埃克森·瓦尔迪兹号燃油泄漏事件”、“切尔诺贝利核电站爆炸”等。而国内发生的上海地铁事故、高铁事故、康菲漏油事件都给我们敲响了警钟。人们在拷问工业安全的同时,对其所应用的产品的稳定性和可靠性提出新质疑。仪器仪表作为自动化行业不可分割的一部分,同样遭遇到了相同的问题。其中,功能安全技术及安全仪表是国际上最近发展的新技术,目的是防止工业设施产生异常事故,以致危及人身与设备的安全。这项技术及相关仪表产品已经获得用户的广泛关注。我国大型石化工程建设项目已经规定必须事先进行功能安全的评估。目前仪表厂商的许多核心技术包括软件和硬件都是从国外购买,再进行二次开发,这样生产出来的产品很难保证不被某一个BUG影响而导致仪表不稳定。所以,这将是我国仪器仪表行业一个发展的新挑战。

我国仪器科学与技术学科的总体目标是:从目前至2020年,必须充分利用我国经济高速发展和巨大的市场优势,结合测控技术的深化研究,大力推进新技术、新工艺在仪器仪表中的应用研究,掌握各类仪器仪表的设计、生产工艺等关键技术,满足国民经济、人民健康和国防安全在生产、科研、应用各个方面对测量控制与仪器仪表的需求,减少进口,扩大出口,使我国仪器科学与技术学科领域科技和产业总体水平与国际水平差距普遍缩短到3~5年;工业自动化仪表和控制系统、科学仪器、医疗仪器、电测和计量仪器、各类专用仪器仪表、相关传感器和元器件及材料等领域约30%的产品达到国际同期先进水平,国内生产的仪器仪表在大工程的配套能力达到80%以上。

仪器仪表在我国属于幼稚而脆弱的工业,缺少扶植措施。在国际市场竞争中,特别将面临加入WTO后的挑战,必然有被淘汰的危险,前景堪优。当前,我国科研领域发展仍处在由回升向好向稳定增长良性循环转变的关键时期,国内外科研环境依然十分复杂,必须着力破解一些 “两难” 选择:既要保持科研技术平稳较快发展,又要加快科技创新结构调整;既要加快工业化和城镇化进程,又要加强节能减排和环境保护。科技创新需要法治扶持,科研项目从投资到回报,各环节都应纳入制度化和法治化轨道。

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