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我國關鍵儀器儀表裝備落后十多年

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我國關鍵儀器儀表裝備落后十多年

發布日期:2019/9/20 14:25:22 點擊:709

產業概況
  連續四年增長率20%以上
  我國儀器儀表行業是一個高速、平穩發展的行業,但在機械工業13個行業里,儀器儀表不屬于增長最高的行業,四年來增長率在20%~27%之間。
  儀器儀表行業的另一個特征就是進出口逆差比較大,是機械工業13個行業里逆差最大的一個。2005年,我國儀器儀表行業進出口總額193.59億美元,其中進口140.14億美元,同比增長15.7%,出口52.45億美元,同比增長30.8%。
  儀器儀表行業在整個機電行業內屬于改制和轉制進展比較快的行業,相當數量的國有企業已經轉為民營,三資企業也非;钴S,國外許多著名的儀器儀表跨國公司都在我國投資或者擴大生產。按經濟結構類型統計,行業銷售收入中我國企業(包括國有、國有控股和民營企業)約占55.12%,利潤占54.59%,其余為三資企業。
  奚家成告訴記者,我國儀器儀表行業還有一些值得關注的情況,首先,中國是發展中國家,儀器儀表行業與發達國家相比有10~15年的差距。但在發展中國家里,我國是儀器儀表行業最大最齊全、綜合實力最強的一個國家。
  其次,我國的儀器儀表需求量很大,是發展最快的國家之一。世界上儀器儀表的增長率是3%~4%,我國已連續四年實現20%以上的年增長率,有的產品已經占了全世界的十分之一。
  第三,目前,儀器儀表行業是直接與外商競爭的行業,外資在華已進入第三階段。第一階段是合資和技術輸出為主,20世紀90年代前后的合資轉成控股為第二階段,現在已進入到以獨資和兼并我國優秀企業為主的第三階段。
  第四,一些中低檔產品已具有規模優勢和國際市場競爭力。比如普通數字萬用表等產品占了世界很大產量,家用電度表生產能力占世界的50%。目前,我國已成為電度表、顯微鏡、望遠鏡、溫度計、壓力表、水表、煤氣表、光學元件等產品的生產和出口大國,集裝箱檢測設備等高檔產品的出口也開始取得突破。
  2市場商機
  '十一五'仍是快速增長期
  2004年我國儀器儀表業產銷首次超過1000億元,預計'十一五'初超過2000億元,'十一五'末達到3000億元,年均增速20%。這就是說,自建國起算,第一個1000億元前后共55年,跨越第二、三個1000億元平均僅3年時間。
'十一五'期間,我國儀控產品出口將保持30%左右的年增長率,中期超過100億美元,末期超過150億美元;儀控產品進口年增幅預計約20%,'十一五'末年進口的儀控產品將超過200億美元。
  工業自動化儀表與控制系統'十一五'年均增長預計25%,末期將接近1000億元,DCS、PLC、變送器、流量儀表、調節閥、電動執行器等主干產品的需求將進入世界前三位,市場的規模和潛力相當巨大。根據電力部門的預測,'十一五'期間平均每年新增火電超臨界機組裝機至少達到20臺。
  一臺600MW火電機組進口DCS產品價格大約為1100萬元,國產DCS價格低于進口產品20%~30%,市場的潛力相當巨大。同樣的道理,以500萬噸/年以上煉油裝置主裝置控制系統為例,目前我國煉油裝置正逐步朝裝置規模大型化、加工原油多樣化方向發展。這些項目投資一般在幾十億元,而自動化裝置的投資占總投資的8%~13%,可以預測其市場的規模十分巨大。此外,老裝置的精細化生產改造也是一種趨勢,即存在著自動化裝置更新換代的市場需求。
  科學測試儀器需求年增長率預計20%,'十一五'末的市場銷售額超過1500億元,出口將達60億美元。
  奚家成表示,按2006年GDP增長8.8%為基數,預計儀器儀表行業產銷增長在20%左右,高于裝備工業平均值,仍處歷史高位,全行業預計利潤增幅為18%左右。
  另外,相對高的利潤率是儀器儀表產品的一個顯著特點。儀器儀表的平均利潤率要比機械行業的平均利潤率高0.6個百分點,在世界上也是如此。一種成熟的儀器儀表產品或者企業處在成熟的上升期時,在國際上大概毛利潤率40%。
  3技術現狀
  大部分高端市場被跨國公司占領
  儀器儀表產品品種門類繁多,覆蓋面很廣。按照國家新的國民經濟分類標準,儀器儀表產品有20小類,可歸納為工業自動化儀表和控制系統、科學測試儀器、常用儀器儀表和專用儀器儀表4類。其中,對國民經濟支柱產業和重大裝備影響最大、代表行業水平的是自動化控制系統及主干現場儀表、關鍵精密測試儀器兩大部分。
  自動化控制系統及主干現場儀表
  按產品技術水平、來源和市場狀況,自動化控制系統及主干現場儀表大致可分成以下四類。
  第一類,一般常用的測溫、測壓、流量、顯示和控制調節儀表產品。此類產品以中低檔居多,產品的改進提高和市場適應性研發,我國企業已有能力承擔。
  第二類,上世紀80年代和90年代初期引進技術并已國產化的產品。這類產品我國企業已掌握核心制造技術,能夠穩定生產,產品有一定的市場占有率。但由于國外新一代產品已經成熟并大量進入市場,因此目前我國企業生產的產品主要用于中小工程項目。
  第三類,我國自行研發的高中檔產品,代表性產品如分散型控制系統(DCS)和電磁流量計。這些產品的基本性能和功能已與國外產品接近,有較高的市場占有率,并在不斷上升。但應用對象仍以中小工程項目為主,用于大型工程項目的主要是非主要裝置、非主要控制系統和非關鍵工位。
  第四類,以國家重點工程為主的大型工程項目采用的高中檔產品。目前,我國絕大部分項目采用三資企業生產和進口的產品,例如大型DCS系統、PLC、核電數字控制系統及儀表、高精度壓力/差壓變送器、大壓差/耐磨/耐沖擊調節閥、質量流量計、超聲波流量計等產品,以及用量少、技術難度大、專用性強的品種。
  精密測試儀器
  我國現階段研制生產的精密測試儀器,整體達到國際上世紀90年代初中期技術水平,主要包括色譜儀器、光譜儀器、電化學儀器、研究型光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子天平、離心機、電子萬能試驗機、超聲波探傷機、X射線探傷機、電子經緯儀、精密電測儀器等。
  一些產品的技術水平接近、達到當前國際同類產品的先進水平,例如微波等離子光譜儀、便攜式光離子化氣相色譜儀、全自動原子吸收分光光度計、原子熒光分光光度計、激光干涉計量儀器、全站儀、全自動智能超聲波探傷機、全自動遠程診斷光學顯微鏡等。
  目前,我國企業生產的產品能夠滿足科研、生產和社會各個方面的一般性需求,但是高端需要主要依賴進口。
  4國際差距
  落后10~15年的八大差距
  奚家成分析說,相對建鋼廠、煉油廠、汽車廠來說,儀器儀表行業起始投資不大、門檻不高,但是持續性投資很高。目前,我國儀器儀表行業的狀況是科研投入嚴重不足、基礎薄弱,企業自主創新能力低。
  現代工業儀器儀表的發展,不但取決于產品技術水平,而且涉及工程應用技術。近年來,不少測控設備生產企業以及火電、石化、冶金等應用部門的科技型企業和工程公司在應用軟件開發和系統集成技術等方面有了相當進展,通過承擔國外控制系統和產品的工程應用,掌握了一批大型工程和裝置的自控應用技術。但隨著國外現場總線、SOLUTION、MIV、EPC等技術和工程總成方式的發展,我國自控系統及現場儀表進入大型工程的困難將進一步增加。
  我國自動化控制系統及現場儀表和關鍵精密測試儀器,與國際水平總體上仍有10~15年的差距。
  差距一:產品可靠性差
  現代工業儀器儀表的總體特征是高可靠性、高性能、高適用性,我國企業的大部分產品與國外產品的差距也正是在這方面。例如,我國自行研發的分散型控制系統(DCS)和電磁流量計,這些產品的基本性能和功能已接近國際水平,但在可靠性和工程應用能力等方面尚有一定差距。
  差距二:數字化、智能化、集成化水平低
  現代工業儀器儀表的技術特點和趨勢是數字化、智能化、網絡化和集成化,而我國產品一般常規品種居多,智能型產品剛剛起步。以核電控制系統及儀表集成為例,由于基礎較弱,進入數字控制技術時代以后,差距更大。
  差距三:高新技術差
  國外的智能執行器已采用變頻調速、新型電機、低工耗、微型壓電陶瓷I/P轉換器、藍牙通信技術、智能化和現場總線等新技術,而國內才開始起步。
  差距四:產品精密度低
  以質量流量計為例,國外的測量精度分為4個檔次,精度最高并能測量氣體的為0.1級,最普遍的為0.15級,而國內目前只能達到經濟型的0.2級和適用型的0.5級。再如我國在加油站的計量儀表一般是..5%的精度,但是國外30萬噸的油輪到我國交貨的精確度要到0.1%。
差距五:品種規格不全
  以高精度智能壓力/差壓變送器為例,國產變送器在測量基準量程上缺少1kPa以下微低壓、800kPa以上高差壓量程、16MPa以上高靜壓、耐腐蝕等規格的產品,因此有些工程或系統應用的特殊要求不能滿足。
  差距六:自動化程度低
  例如高性能光電直讀光譜儀,國外儀器真空度由電腦實時監控,而國產儀器在許多方面依舊需要人工操作。
  差距七:高檔產品少
  目前我國高檔產品少,甚至是空白。以原子吸收分光光度計為例,國外已有塞曼背景校正技術的高檔儀器,國內至今尚未研制,高端需要主要依賴進口。
  差距八:市場占有率低
  以可編程控制器(PLC)為例,目前中國PLC市場95%以上被國外產品占領。歐美產品在大中型PLC領域占有絕對優勢,日本產品在小型PLC領域占有優勢,韓國和中國臺灣的產品也有一定的市場份額。中國本土自主品牌PLC的市場影響非常小,很難形成規模經濟。
  5技術路徑
  啟動試點工程突破核心技術
  我國儀器儀表行業總的振興目標是,打破國外對大型火電、石化、冶金、核電領域用自動化控制系統和測試設備的控制和壟斷,自動化控制系統和現場儀表的主干產品達到或接近國際水平,形成我國現代測控設備的產業基礎。精密測試儀器總體達到國際20世紀末技術水平,差距縮短到10年以內。
統籌規劃逐步實施
  按照'振興意見'的要求,儀器儀表行業將制定'重大工程自動化控制系統和關鍵精密測試儀器'專項規劃并逐步付諸實施。其中最關鍵的是,產品核心技術的突破和啟動試點工程。
  奚家成強調說,要從國家重大工程和重點應用領域入手,打破國外對我重大技術裝備與科研設施用關鍵檢測控制設備的壟斷;改變測控設備大中型項目依靠國外、中小型項目選用國內、關鍵精密測試儀器依賴進口的市場格局,形成以'三性'(高可靠性、高性能、高適用性)為特征;以'四化'(數字化、智能化、網絡化、集成化)為標志的自動化控制系統和關鍵測試儀器國產化產業基礎,以保證我國重大技術裝備的水平、自主性、完整性和科研設施的自主創新能力;要統籌規劃,分段實施,重點突破。
  突破產品核心技術
  工業自動化儀表和控制系統將針對火電、石化、冶金等主要領域,以600MW機組等大型工程為對象,推進DCS、PLC、智能壓力/差壓變送器、智能執行器、流程分析儀表、質量流量計等主干產品的國產化和自主創新,并通過國家試點工程驗證和實現產業化。精密測試儀器按照'三突出,一提高'的方針,即突出重點服務領域,突出核心技術、重點產品的自主創新,突出產品的產業化研究和能力建設;提高現有量大中低檔產品的可靠性、外觀、數字化等水平,增強產品在兩個市場上的競爭能力。
試點工程戰略
  試點工程的國產控制系統和現場儀表裝備,其技術水平和質量必須達到或接近國際同類裝備水平。試點工程的主控系統必須采用自主知識產權的國產系統。按工程儀控部分總價計算,國產化率應達到70%以上。
  整合相關產業資源
  推進產、學、研、用結合,利用國內外資源并重的多種渠道,突破核心技術。
  實施振興的瓶頸是核心技術來源,要根據不同情況,采取以自主研發為主,產學研用結合,提高創新突破,如DCS、智能化執行機構、高精度壓力/差壓變送器、高性能電子萬能試驗機、高性能X射線探傷儀和部分流程分析儀器等;蛘咭M技術、并購國外企業,掌握核心技術,如調節閥、質量流量計、大型核電站用控制系統等;蛘呃脟鴥韧赓Y源,集成創新,如壓力/差壓變送器用微硅固態傳感器、PLC、大型核電站用控制系統等。
  發展壯大企業集團
  發展壯大有國際競爭力的企業集團,按以下三種類型形成骨干企業集團:首先,儀控生產制造企業的聯合重組,即有單類產品優勢的優秀企業聯合重組形成儀控產業新的骨干企業集團;其次,應用領域大型企業與儀控制造企業的聯合重組,這將有利于打破歷史形成的行業分割,有利于使應用集成技術與生產制造技術逐漸融合;第三,儀控生產企業與非儀控裝備制造企業的聯合重組。
  6優勢企業
  最大優勢在于'主場'作戰
為了貫徹實施國務院《關于加快振興裝備制造業的若干意見》,國家發改委牽頭組織編制了《'十一五'自動化控制系統和關鍵精密測試儀器國產化規劃》,實施此規劃涉及到一些基礎條件較好,29家具有相對優勢的企業(見下表)。
  記者注意到,并非儀器儀表行業所有的骨干企業都進入到了這個名單中。這就意味著,沒有進入這個名單的骨干企業,仍然可以在企業并購重組和產業升級方面大有作為。而進入名單的優勢企業,有的具有綜合優勢,有的具有單項優勢。然而優勢企業的優勢是相對的,這是因為與優勢企業同臺競技的是來自全球的跨國公司。如何把優勢變成勝勢,仍然是一個既需要從戰略上也需要從戰術上認真研究的問題。
  其實,在某種意義上可以說,優勢企業的最大優勢在于本土的'主場'作戰,在于珍惜天時地利人和。惟其如此,優勢企業方可以八仙過海,各顯其能。
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