1.國內(nèi)自動化儀表行業(yè)現(xiàn)狀
1.1行業(yè)基本情況
2002年我國工業(yè)自動化儀表制造業(yè)共有309個企業(yè),實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)量136.24億元,銷售收入133.75億元,利潤總額8.99億元。
行業(yè)綜合水平總體上達(dá)到國際八十年代水平。30%的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,達(dá)到國際八十年代末期水平;約15%的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了智能化,達(dá)到國際九十年代水平。
品種門類較為齊全,有一定的成套能力??赡艹薪?0萬千瓦火電站、核電站、30萬噸合成氨、30萬噸乙烯、500萬噸煉油、10000立方米空分、4000立方米高爐、120噸轉(zhuǎn)爐、日產(chǎn)30萬立方米城市煤氣站、日處理40萬噸污水、日產(chǎn)5000噸水泥等大型工程的控制系統(tǒng)和儀表成套項(xiàng)目。
1.2行業(yè)特點(diǎn)和趨勢
(1)特點(diǎn)
*應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)廣泛,品種繁多。
*知識密集、技術(shù)密集型,是多學(xué)科的綜合體。
*高技術(shù)、高投入、高產(chǎn)出;低能耗、低材耗、低污染。
*產(chǎn)品性能特點(diǎn):高精度、高靈敏、高可靠、高環(huán)境適應(yīng)性;
*生產(chǎn)特點(diǎn):多品種、小批量。
*對新技術(shù)敏感,更新?lián)Q代快。
(2)國際儀器儀表主要發(fā)展趨勢:
*數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化。
*兼并、重組加劇,大型儀表企業(yè)進(jìn)入更強(qiáng)大綜合性工業(yè)集團(tuán)趨勢明顯。
*跨國公司加速推進(jìn)對華戰(zhàn)略,進(jìn)入以建獨(dú)資生產(chǎn)企業(yè)和控股投資公司,兼并中方優(yōu)勢企業(yè)。
(3)我國自動化儀表行業(yè)的特點(diǎn)和趨勢
*門類齊全,有一定行業(yè)基礎(chǔ),在發(fā)展中國家居領(lǐng)先地位,與發(fā)達(dá)國家差距明顯。
*受體制、機(jī)制、經(jīng)濟(jì)及科技綜合水平、管理、人才等條件的制約,企業(yè)科研開發(fā)能力不強(qiáng),產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性有差距,因此長期以來主要占據(jù)中低檔產(chǎn)品市場。
*由于市場規(guī)模、人力成本、行業(yè)基礎(chǔ)等比較優(yōu)勢,一些量大面廣的產(chǎn)品具出口優(yōu)勢。
*行業(yè)總體上是呈向上發(fā)展態(tài)勢,除三資企業(yè)外,中資企業(yè)的亮點(diǎn)集中在已有一定規(guī)模和實(shí)力的民企、改革已見成效的少數(shù)國企和由大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)創(chuàng)建的高科技企業(yè)。
*儀器儀表行業(yè)中企業(yè)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。三資企業(yè)高速發(fā)展,民營企業(yè)發(fā)展迅猛,國企處境艱難。民營企業(yè)和三資企業(yè)正在占據(jù)越來越重要的地位。
1.3我國自動化儀表產(chǎn)業(yè)與國外的差距
由于我國自動化儀表行業(yè)起步晚,底子薄,與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比仍然存在較大的差距。同時國內(nèi)外市場約束加大,競爭加劇,行業(yè)的結(jié)構(gòu)性矛盾比較突出。
政策環(huán)境制約和科技創(chuàng)新能力低下。自動化儀表對國民經(jīng)濟(jì)有著“倍增”效益,然而對具有這種特殊屬性的行業(yè),國家沒有特殊的扶持傾斜政策,這在相當(dāng)程度上制約了該產(chǎn)業(yè)的科技開發(fā)和擴(kuò)大再生產(chǎn)。
行業(yè)中新產(chǎn)品、新技術(shù)開發(fā)能力不足,產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性差的問題依然突出。重大工程項(xiàng)目的產(chǎn)品成套率下降,從“八五”的80%下降到50%左右,高檔產(chǎn)品主要被國外產(chǎn)品占領(lǐng),特別是大型精密儀器、大型工程項(xiàng)目中的核心控制系統(tǒng)和技術(shù)基本依賴進(jìn)口,部分產(chǎn)品市場甚至被國外產(chǎn)品壟斷。
形成這一局面的原因是,國有企業(yè)因近年經(jīng)濟(jì)效益不理想,開發(fā)資金投入不足,主要技術(shù)人員流失現(xiàn)象比較嚴(yán)重,大大削弱了開發(fā)能力。民營企業(yè)在市場動作方面有很豐富的經(jīng)驗(yàn),但其大部分還是以從事有一定技術(shù)含量的勞動密集型產(chǎn)品為主,在向高技術(shù)含量產(chǎn)品發(fā)展方面還有一個過程。而三資企業(yè)大部分是生產(chǎn)型企業(yè),開發(fā)還不是主要任務(wù)。因此就行業(yè)整體來說,出現(xiàn)了自主開發(fā)創(chuàng)新能力較差、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的主要產(chǎn)品和技術(shù)少、大部分重要產(chǎn)品的核心技術(shù)和高新技術(shù)產(chǎn)品仍來源于國外的局面。
2.我國自動化儀表行業(yè)市場前景
今后幾年,自動化儀表行業(yè)從總體發(fā)展來看,仍將會保持產(chǎn)銷適度增長態(tài)勢,出口也會進(jìn)一步增加。一般低檔產(chǎn)品仍將處于供大于求的市場格局,市場需求量不會有大幅度增長;而技術(shù)先進(jìn)的微型化、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等高檔產(chǎn)品仍不能滿足市場需要,進(jìn)口量會較大增長。同時,在我國加入WT0后,國外產(chǎn)品對我國儀器儀表行業(yè)的沖擊將更大,市場競爭會更為激烈。
2.1國內(nèi)市場需求分析
工業(yè)自動化儀表仍有較大市場需求,估計(jì)年需求量在4000萬臺(套),100億元左右。其中,電力預(yù)計(jì)需求量增長10~15%;冶金預(yù)計(jì)增長5~10%;石化預(yù)計(jì)需求量增長5%;環(huán)保預(yù)計(jì)需求量增長150%;交通預(yù)計(jì)需求量增長50%;建筑預(yù)計(jì)需求量增長60%;西部大開發(fā)對自動化提出了新的需求,市場十分廣闊;商業(yè)自動化、農(nóng)業(yè)自動化都具有廣闊的發(fā)展前景。
需求主要產(chǎn)品的結(jié)構(gòu):自動化主控系統(tǒng)仍將以DCS和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為主。大型DCS系統(tǒng)以國外產(chǎn)品為主的狀況近期將不會有大的改變。PLC、國產(chǎn)DCS和工業(yè)控制裝置在中小工程應(yīng)用將占主導(dǎo)地位。
現(xiàn)場總線智能儀表及現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS),市場需求將逐步增長,但DCS與FCS并存將會是一個相當(dāng)長的時期。
用戶對主要產(chǎn)品的水平要求,總體上以20世紀(jì)90年代水平的產(chǎn)品為主。對產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、性能價格比以及技術(shù)服務(wù)要求更高。
2.2 WTO的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
上個世紀(jì)的后20年里,隨著微電子技術(shù)和通信技術(shù)的日益發(fā)展,高科技的測試與測量儀表已經(jīng)成為現(xiàn)在儀器儀表業(yè)中不可分割的部分。國內(nèi)儀表工業(yè)在80年代初期不僅完成了布局、建設(shè)、生產(chǎn)和發(fā)展,而且產(chǎn)品基本滿足了國內(nèi)各個方面的需求。但隨著改革開放的深入,國外儀表產(chǎn)品開始大量涌入中國市場,揭開了中國企業(yè)與外資企業(yè)競爭、合作的新的一幕。
自九十年代初期開始,在高技術(shù)含量的自動化儀表及系統(tǒng)、科學(xué)測試儀器、傳感器元器件等領(lǐng)域里,參與競爭的主要是引進(jìn)、合資的產(chǎn)品。在引進(jìn)、合資、國產(chǎn)化過程中,國內(nèi)企業(yè)缺乏對產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的研究,不能獨(dú)立地對產(chǎn)品進(jìn)行升級換代,重復(fù)引進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重。中國加入世貿(mào)后,儀器儀表的關(guān)稅進(jìn)一步下調(diào),國外企業(yè)加快進(jìn)入中國市場,并更多地以獨(dú)資、代理的方式進(jìn)行經(jīng)營。
但中國加入世貿(mào)后,也給儀器儀表行業(yè)帶來了進(jìn)一步的機(jī)遇。國內(nèi)儀器儀表行業(yè)從外資企業(yè)可以更 多地學(xué)到先進(jìn)的技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)。此外,隨著“入世”后關(guān)稅的普遍調(diào)低,儀器儀表行業(yè)所需的各種電子元器件、基礎(chǔ)材料可以在品種、價格各方面面臨更大的選擇,對國內(nèi)企業(yè)降低產(chǎn)品成本,對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行更新和換代,以及參與整個市場的公平競爭都有積極影響;在吸引外資和對外技術(shù)合作方面也有較大幫助。而對目前出口已形成規(guī)模和優(yōu)勢的中低檔產(chǎn)品而言,“入世”更是一個擴(kuò)展國際市場的良好時機(jī)。
我國儀器儀表進(jìn)出口總額近幾年均以30%以上增幅增長,其中進(jìn)口額的增長又遠(yuǎn)大于出口額的增長,就充分說明了上述情況。
我國儀器儀表出口呈增長趨勢,預(yù)測“十五”末的出口額從現(xiàn)在的國際市場占有率5%提高到7%。出口的主要市場仍集中于發(fā)達(dá)國家和地區(qū),美、日、歐及東南亞仍為我們的主要出口地。同時,還應(yīng)積極開拓中東、非洲、拉美、東歐及獨(dú)聯(lián)體市場,提高國際市場占有率。
3.我國自動化儀表的發(fā)展方向
工業(yè)自動化經(jīng)歷了就地檢測控制、單元裝置集中控制、工廠局域自動化幾個發(fā)展階段。
“九五”期間,我國自動化儀表領(lǐng)域在開發(fā)研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的各類儀表方面,在微型化、數(shù)字化、智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的研究及其產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化方面,以及滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展及軍事國防事業(yè)的發(fā)展方面均取得了可喜的進(jìn)展。為了適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要,“十五”期間,我國工業(yè)自動化儀表與系統(tǒng)重點(diǎn)扶植發(fā)展下列關(guān)鍵技術(shù)和主要產(chǎn)品:
*綜合自動化技術(shù)
*現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)技術(shù)
*先進(jìn)自動化軟件技術(shù)
*現(xiàn)場儀表智能化技術(shù)
*工業(yè)自動化儀表與系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)
工業(yè)自動化儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表;全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域,推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,完成自動化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變;推進(jìn)具有自主版權(quán)的自動化軟件的商品化。
3.1現(xiàn)場總線
現(xiàn)場總線是目前國內(nèi)外的一個技術(shù)熱點(diǎn),現(xiàn)在已有了Hart、FF、Profibus、WorldFIP、Lonworks、CAN、Interbus等國際標(biāo)準(zhǔn),而且產(chǎn)品均有了應(yīng)用。
現(xiàn)場總線促進(jìn)了儀表智能化、傳輸數(shù)字化、系統(tǒng)開放化,使儀表與系統(tǒng)加速變革。
(1)儀表智能化
儀表是系統(tǒng)的基礎(chǔ)。微處理器和專用電路引入現(xiàn)場儀表,使現(xiàn)場儀表具有數(shù)字通信、自動補(bǔ)償、自選量程、自尋故障、實(shí)時診斷、報警、組態(tài)、多參數(shù)復(fù)合測量、提供非測量管理信息等功能。
現(xiàn)場總線協(xié)議規(guī)范是現(xiàn)場總線智能儀表開發(fā)的共同準(zhǔn)則,符合同一現(xiàn)場總線協(xié)議規(guī)范的智能儀表是可互操作的。
(2)傳輸數(shù)字化
自動化技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的結(jié)合,導(dǎo)致DCS的發(fā)展的廣泛應(yīng)用。在DCS中,現(xiàn)場級設(shè)備與監(jiān)控級設(shè)備的連接、監(jiān)控級設(shè)備與管理級設(shè)備的連接都是通過數(shù)字通信系統(tǒng)完成的。但DCS與現(xiàn)場儀表的連接仍然是模擬信號?,F(xiàn)場總線使系統(tǒng)底層傳輸聯(lián)絡(luò)數(shù)字化,從而使自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化。
(3)系統(tǒng)開放化
“開放系統(tǒng)”是一種新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),它以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)或約定來規(guī)范系統(tǒng)部件的接口、通信和連接。企業(yè)通過開放式結(jié)構(gòu)可將不同廠家制造的儀表、裝置進(jìn)行集成,組成強(qiáng)有力的信息平臺。
現(xiàn)場總線為系統(tǒng)的開放創(chuàng)造了條件。當(dāng)前開放自動化系統(tǒng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,通過標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)開放化。Internet、Intranet、Infranet和現(xiàn)場總線技術(shù)的集成將促進(jìn)開放自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的新發(fā)展。
為了給國民經(jīng)濟(jì)各部門提供新的自動化裝備,縮短我國儀器儀表與國外的差距,振興我國儀表工業(yè),現(xiàn)場總線智能儀表與系統(tǒng)作為關(guān)鍵技術(shù)列入國家“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃。攻關(guān)的主要任務(wù)是研究制定我國現(xiàn)場總線自動化儀表與系統(tǒng)總體方案;研究開發(fā)過程控制現(xiàn)場總線智能儀表的基型品種;研究開發(fā)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)及軟件。目前,HART協(xié)議和FF協(xié)議智能儀表與系統(tǒng)的開發(fā)已取得產(chǎn)品成果。目前,我國現(xiàn)場總線市場已經(jīng)形成。
3.2軟DCS、軟PLC與虛擬儀表的興起
九十年代以來,伴隨著DCS與PLC的相互滲透,出現(xiàn)了EI(Eectrical指電氣,Instrument指儀表)集成化與EIC(Computer指計(jì)算機(jī))集成化的趨勢,近年,又出現(xiàn)了所謂軟DCS(soft DCS)、軟PLC(soft PLC)和虛擬儀表(Virtual Instrument)。所謂軟DCS或軟PLC,就是直接采用IPC(工業(yè)PC)作為硬件,而用軟件的方法來實(shí)現(xiàn)DCS與PLC的功能。如無紙記錄儀就屬于這種虛擬儀表,它的外表像一臺記錄儀,而實(shí)際上內(nèi)部就是計(jì)算機(jī),但不用計(jì)算機(jī)鍵盤,而只有幾個按鍵來調(diào)用CRT的畫面,其價格與一臺多點(diǎn)記錄儀相仿,而功能卻強(qiáng)大得多,相當(dāng)于一個小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,加快了計(jì)算機(jī)技術(shù)向DCS及儀表等領(lǐng)域滲透的進(jìn)程,以DCS為例,它早已采用PC作為它的操作站;操作系統(tǒng)采用了WindowsNT,各DCS制造廠 均已加入了OPC(OLE for Process Control)組織使其更加開放,在共享數(shù)據(jù)方面采用了Client/Server技術(shù);在檢索歷史數(shù)據(jù)方面采用了SQL語言;在網(wǎng)絡(luò)通信方面也向以太網(wǎng)靠攏等等。這種控制系統(tǒng)的出現(xiàn)導(dǎo)致控制系統(tǒng)更加簡化,而且價格下降,有很大的發(fā)展前途。工控軟件也將得到相應(yīng)的發(fā)展。
3.3自動化系統(tǒng)向全廠管控一體化發(fā)展
目前市場競爭空前激烈,企業(yè)為了求得生存,必須有效地利用企業(yè)本身的資源,進(jìn)行經(jīng)營決策,減少庫存,增加對市場的應(yīng)變能力,滿足小批量生產(chǎn)的需要;管理好企業(yè)內(nèi)部的設(shè)備,使之能得到及時的維修而處于最佳的工作狀態(tài);增加企業(yè)管理的透明度,使之與控制層更緊密地結(jié)合起來。
一些DCS廠商因此增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能,以滿足全廠性綜合自動化的需要,使企業(yè)的工廠管理和過程控制相結(jié)合,利用過程信息較快地作出有利于企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的決策以適應(yīng)變化的市場需求。如ABB公司的Symphony系統(tǒng)和Honeywell公司的TPS系統(tǒng)均實(shí)現(xiàn)了全廠管控一體化功能。這些系統(tǒng)除了有基本控制軟件外,還可以提供更高層次的先進(jìn)過程控制(Advancde Process Control — APC)軟件。而且還具有比較先進(jìn)的聯(lián)網(wǎng)和通信接口,為裝置實(shí)時信息向管理網(wǎng)絡(luò)傳輸提供了必要的手段。近年來,在離散型企業(yè)綜合自動化(CIMS)研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上,流程工業(yè)綜合自動化(CIPS)也開始在國內(nèi)的一些大企業(yè)實(shí)施。CIPS工程總體分為以下四個層次:
*基礎(chǔ)自動化級:采用DCS、PLC或其它各類儀表對裝置實(shí)施自動化或半自動化的操作、自控和檢測,這是CIPS工程必要的基礎(chǔ)條件。
*實(shí)時監(jiān)控級:包括質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)、儲運(yùn)監(jiān)控系統(tǒng)、原料輸送監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)裝置監(jiān)控系統(tǒng)、成品輸送監(jiān)控系統(tǒng)、能源供應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)和安全環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)等。在這些監(jiān)控系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)管理級交換和共享信息。
*生產(chǎn)管理控制級:建立生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫和生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫,在此基礎(chǔ)上,建立各種應(yīng)用系統(tǒng),完成生產(chǎn)管理和控制任務(wù)。這些系統(tǒng)在廠級局域網(wǎng)上運(yùn)行,通過公司級主干網(wǎng)與經(jīng)營決策級交換和共享信息。
*經(jīng)營決策級:建立全局的經(jīng)營決策數(shù)據(jù)庫,在適當(dāng)?shù)能浻布脚_基礎(chǔ)上建立科學(xué)的經(jīng)營決策系統(tǒng)。
隨著軟DCS、軟PLC的推廣,過程控制軟件也相應(yīng)地隨之發(fā)展,用戶完全可以采用專門的軟件公司提供的軟件包。在過程控制軟件方面,著名的軟件公司也為數(shù)不少,其中先進(jìn)過程控制軟件(APC)在國外已有一百多種,在我國石化企業(yè)已有成功應(yīng)用。在人工智能方面,神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在國外冶金企業(yè)獲得成功應(yīng)用后,已經(jīng)商品化。在企業(yè)資源管理(ERP)方面的軟件也有專門的軟件公司提供一攬子的解決方案,雖然軟件價格很高,但企業(yè)也可能獲得更豐厚的回報。
3.4DCS系統(tǒng)更具標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、靈活化
隨著個人計(jì)算機(jī)和工作站的廣泛應(yīng)用,DCS系統(tǒng)改變了以前那種因需自行開發(fā)而帶來的非標(biāo)準(zhǔn)化、封閉化和專用化等不足,而可以應(yīng)用于不同的控制對象,并可按需要進(jìn)行靈活擴(kuò)展。在硬件上采用標(biāo)準(zhǔn)PC(或工作站)及外圍設(shè)備,在系統(tǒng)軟件上采用WindowsNT、Unix等開放的操作系統(tǒng),在通信上采用LAN、以太網(wǎng)及TCP/IP等通用協(xié)議。通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸方式,可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與上位管理網(wǎng)絡(luò)之間的通信,為性能運(yùn)算、工廠管理等功能的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。
由于電子元器件的環(huán)境適應(yīng)能力提高,DCS的I/O模件甚至控制器可以安裝在現(xiàn)場,節(jié)省了大量的信號電纜和補(bǔ)償導(dǎo)線,節(jié)省了設(shè)計(jì)和施工的工作量。
有的DCS系統(tǒng)還可以通過調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)故障診斷和系統(tǒng)恢復(fù),大大提高了系統(tǒng)可利用率。
3.5研究系統(tǒng)集成,促進(jìn)綜合應(yīng)用
在一些企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員中,有的認(rèn)為自動化是一種先進(jìn)的工具,有了它工廠就會變得先進(jìn),甚至可以彌補(bǔ)工藝流程和工藝設(shè)備之不足,極少數(shù)的則干脆將它作為一種先進(jìn)門面的擺設(shè)。我們知道自動化僅是一種先進(jìn)的工具和手段,應(yīng)用它的目的是為了創(chuàng)造效益,而且要講究以最少的投入獲得最大的產(chǎn)出。自動化本身不能直接產(chǎn)生效益,它只能通過工藝生產(chǎn)來體現(xiàn)它的價值和效益。因此,自動化不是孤立的,它是為工藝生產(chǎn)服務(wù)的。
自動化既然是為工藝服務(wù)的,所以工藝對自動化會有一定要求,但反過來,自動化也會對工藝生產(chǎn)提出一些必要的條件。因此,二者之間要相輔相成,協(xié)調(diào)配套。
綜合自動化是當(dāng)代自動化發(fā)展的方向。綜合自動化將過程控制與企業(yè)調(diào)度、管理、經(jīng)營、決策有機(jī)集成。這種集成已從單向間的局部集成向多項(xiàng)綜合集成發(fā)展,從而可以提高企業(yè)的整體效益。
現(xiàn)場總線智能儀表與開放自動化系統(tǒng)是綜合自動化最有效的裝備。研究系統(tǒng)集成的問題,提高系統(tǒng)集成的能力,對綜合自動化的發(fā)展具有重大現(xiàn)實(shí)意義。
目前,自動化儀表行業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略思路和工作重點(diǎn)應(yīng)該是:
(1)市場導(dǎo)向、拓寬領(lǐng)域。以市場為導(dǎo)向,突出抓好先進(jìn)的自動化控制系統(tǒng)和精密測試儀器。在優(yōu)先發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)和重大技術(shù)裝備急需的儀器儀表的同時,緊緊圍繞市場需求,拓寬其服務(wù)領(lǐng)域,培養(yǎng)新市場,開拓新市場,增強(qiáng)市場的快速反應(yīng)能力。
(2)體制創(chuàng)新、優(yōu)化結(jié)構(gòu)。本著“有進(jìn)有退,有所為有所不為”和“抓大放小”的原則,大力推進(jìn)儀器儀表行業(yè)的戰(zhàn)略性結(jié)構(gòu)調(diào)整;加快改革改組、優(yōu)化結(jié)構(gòu)的步伐。
對需要做大的,通過重組、聯(lián)合做大;能夠救活的,通過實(shí)施債轉(zhuǎn)股等措施救活;應(yīng)該淘汰的,通過破產(chǎn)、關(guān)閉淘汰;適合放開的,通過多種形式把中小企業(yè)放開搞活。
(3)發(fā)揮優(yōu)勢,技術(shù)創(chuàng)新。必須“以我為主”,主攻關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品,產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合,盡快建立核心技術(shù)的創(chuàng)新能力。發(fā)揮優(yōu)勢,集中力量主攻我們科技水平相對強(qiáng)的項(xiàng)目,有可能與國外抗衡的產(chǎn)品,發(fā)展我國有自主版權(quán)的拳頭品牌。把行業(yè)科技工作的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向培育高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),分工合作打好以國產(chǎn)系統(tǒng)為主的攻堅(jiān)戰(zhàn),有計(jì)劃地構(gòu)建標(biāo)志產(chǎn)業(yè)群,以引導(dǎo)、帶動、促進(jìn)和支撐全行業(yè)高科技發(fā)展和改造傳統(tǒng)產(chǎn)品。
(4)持續(xù)推進(jìn),振興產(chǎn)業(yè)。新世紀(jì)儀器儀表行業(yè)要突出持續(xù)發(fā)展。“十五”要在現(xiàn)在基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,把振興產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)向前推進(jìn)一步。
(5)全面貫徹國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量體系認(rèn)證,建立行業(yè)的質(zhì)量體系,加強(qiáng)可靠性技術(shù)研究,提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量水平。其中大型企業(yè)集團(tuán)、重點(diǎn)骨干企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)應(yīng)通過市場競爭,形成一大批國產(chǎn)儀器儀表的名牌產(chǎn)品。
1.1行業(yè)基本情況
2002年我國工業(yè)自動化儀表制造業(yè)共有309個企業(yè),實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)量136.24億元,銷售收入133.75億元,利潤總額8.99億元。
行業(yè)綜合水平總體上達(dá)到國際八十年代水平。30%的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,達(dá)到國際八十年代末期水平;約15%的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了智能化,達(dá)到國際九十年代水平。
品種門類較為齊全,有一定的成套能力??赡艹薪?0萬千瓦火電站、核電站、30萬噸合成氨、30萬噸乙烯、500萬噸煉油、10000立方米空分、4000立方米高爐、120噸轉(zhuǎn)爐、日產(chǎn)30萬立方米城市煤氣站、日處理40萬噸污水、日產(chǎn)5000噸水泥等大型工程的控制系統(tǒng)和儀表成套項(xiàng)目。
1.2行業(yè)特點(diǎn)和趨勢
(1)特點(diǎn)
*應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)廣泛,品種繁多。
*知識密集、技術(shù)密集型,是多學(xué)科的綜合體。
*高技術(shù)、高投入、高產(chǎn)出;低能耗、低材耗、低污染。
*產(chǎn)品性能特點(diǎn):高精度、高靈敏、高可靠、高環(huán)境適應(yīng)性;
*生產(chǎn)特點(diǎn):多品種、小批量。
*對新技術(shù)敏感,更新?lián)Q代快。
(2)國際儀器儀表主要發(fā)展趨勢:
*數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化。
*兼并、重組加劇,大型儀表企業(yè)進(jìn)入更強(qiáng)大綜合性工業(yè)集團(tuán)趨勢明顯。
*跨國公司加速推進(jìn)對華戰(zhàn)略,進(jìn)入以建獨(dú)資生產(chǎn)企業(yè)和控股投資公司,兼并中方優(yōu)勢企業(yè)。
(3)我國自動化儀表行業(yè)的特點(diǎn)和趨勢
*門類齊全,有一定行業(yè)基礎(chǔ),在發(fā)展中國家居領(lǐng)先地位,與發(fā)達(dá)國家差距明顯。
*受體制、機(jī)制、經(jīng)濟(jì)及科技綜合水平、管理、人才等條件的制約,企業(yè)科研開發(fā)能力不強(qiáng),產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性有差距,因此長期以來主要占據(jù)中低檔產(chǎn)品市場。
*由于市場規(guī)模、人力成本、行業(yè)基礎(chǔ)等比較優(yōu)勢,一些量大面廣的產(chǎn)品具出口優(yōu)勢。
*行業(yè)總體上是呈向上發(fā)展態(tài)勢,除三資企業(yè)外,中資企業(yè)的亮點(diǎn)集中在已有一定規(guī)模和實(shí)力的民企、改革已見成效的少數(shù)國企和由大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)創(chuàng)建的高科技企業(yè)。
*儀器儀表行業(yè)中企業(yè)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。三資企業(yè)高速發(fā)展,民營企業(yè)發(fā)展迅猛,國企處境艱難。民營企業(yè)和三資企業(yè)正在占據(jù)越來越重要的地位。
1.3我國自動化儀表產(chǎn)業(yè)與國外的差距
由于我國自動化儀表行業(yè)起步晚,底子薄,與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比仍然存在較大的差距。同時國內(nèi)外市場約束加大,競爭加劇,行業(yè)的結(jié)構(gòu)性矛盾比較突出。
政策環(huán)境制約和科技創(chuàng)新能力低下。自動化儀表對國民經(jīng)濟(jì)有著“倍增”效益,然而對具有這種特殊屬性的行業(yè),國家沒有特殊的扶持傾斜政策,這在相當(dāng)程度上制約了該產(chǎn)業(yè)的科技開發(fā)和擴(kuò)大再生產(chǎn)。
行業(yè)中新產(chǎn)品、新技術(shù)開發(fā)能力不足,產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性差的問題依然突出。重大工程項(xiàng)目的產(chǎn)品成套率下降,從“八五”的80%下降到50%左右,高檔產(chǎn)品主要被國外產(chǎn)品占領(lǐng),特別是大型精密儀器、大型工程項(xiàng)目中的核心控制系統(tǒng)和技術(shù)基本依賴進(jìn)口,部分產(chǎn)品市場甚至被國外產(chǎn)品壟斷。
形成這一局面的原因是,國有企業(yè)因近年經(jīng)濟(jì)效益不理想,開發(fā)資金投入不足,主要技術(shù)人員流失現(xiàn)象比較嚴(yán)重,大大削弱了開發(fā)能力。民營企業(yè)在市場動作方面有很豐富的經(jīng)驗(yàn),但其大部分還是以從事有一定技術(shù)含量的勞動密集型產(chǎn)品為主,在向高技術(shù)含量產(chǎn)品發(fā)展方面還有一個過程。而三資企業(yè)大部分是生產(chǎn)型企業(yè),開發(fā)還不是主要任務(wù)。因此就行業(yè)整體來說,出現(xiàn)了自主開發(fā)創(chuàng)新能力較差、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的主要產(chǎn)品和技術(shù)少、大部分重要產(chǎn)品的核心技術(shù)和高新技術(shù)產(chǎn)品仍來源于國外的局面。
2.我國自動化儀表行業(yè)市場前景
今后幾年,自動化儀表行業(yè)從總體發(fā)展來看,仍將會保持產(chǎn)銷適度增長態(tài)勢,出口也會進(jìn)一步增加。一般低檔產(chǎn)品仍將處于供大于求的市場格局,市場需求量不會有大幅度增長;而技術(shù)先進(jìn)的微型化、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等高檔產(chǎn)品仍不能滿足市場需要,進(jìn)口量會較大增長。同時,在我國加入WT0后,國外產(chǎn)品對我國儀器儀表行業(yè)的沖擊將更大,市場競爭會更為激烈。
2.1國內(nèi)市場需求分析
工業(yè)自動化儀表仍有較大市場需求,估計(jì)年需求量在4000萬臺(套),100億元左右。其中,電力預(yù)計(jì)需求量增長10~15%;冶金預(yù)計(jì)增長5~10%;石化預(yù)計(jì)需求量增長5%;環(huán)保預(yù)計(jì)需求量增長150%;交通預(yù)計(jì)需求量增長50%;建筑預(yù)計(jì)需求量增長60%;西部大開發(fā)對自動化提出了新的需求,市場十分廣闊;商業(yè)自動化、農(nóng)業(yè)自動化都具有廣闊的發(fā)展前景。
需求主要產(chǎn)品的結(jié)構(gòu):自動化主控系統(tǒng)仍將以DCS和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為主。大型DCS系統(tǒng)以國外產(chǎn)品為主的狀況近期將不會有大的改變。PLC、國產(chǎn)DCS和工業(yè)控制裝置在中小工程應(yīng)用將占主導(dǎo)地位。
現(xiàn)場總線智能儀表及現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS),市場需求將逐步增長,但DCS與FCS并存將會是一個相當(dāng)長的時期。
用戶對主要產(chǎn)品的水平要求,總體上以20世紀(jì)90年代水平的產(chǎn)品為主。對產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、性能價格比以及技術(shù)服務(wù)要求更高。
2.2 WTO的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
上個世紀(jì)的后20年里,隨著微電子技術(shù)和通信技術(shù)的日益發(fā)展,高科技的測試與測量儀表已經(jīng)成為現(xiàn)在儀器儀表業(yè)中不可分割的部分。國內(nèi)儀表工業(yè)在80年代初期不僅完成了布局、建設(shè)、生產(chǎn)和發(fā)展,而且產(chǎn)品基本滿足了國內(nèi)各個方面的需求。但隨著改革開放的深入,國外儀表產(chǎn)品開始大量涌入中國市場,揭開了中國企業(yè)與外資企業(yè)競爭、合作的新的一幕。
自九十年代初期開始,在高技術(shù)含量的自動化儀表及系統(tǒng)、科學(xué)測試儀器、傳感器元器件等領(lǐng)域里,參與競爭的主要是引進(jìn)、合資的產(chǎn)品。在引進(jìn)、合資、國產(chǎn)化過程中,國內(nèi)企業(yè)缺乏對產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的研究,不能獨(dú)立地對產(chǎn)品進(jìn)行升級換代,重復(fù)引進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重。中國加入世貿(mào)后,儀器儀表的關(guān)稅進(jìn)一步下調(diào),國外企業(yè)加快進(jìn)入中國市場,并更多地以獨(dú)資、代理的方式進(jìn)行經(jīng)營。
但中國加入世貿(mào)后,也給儀器儀表行業(yè)帶來了進(jìn)一步的機(jī)遇。國內(nèi)儀器儀表行業(yè)從外資企業(yè)可以更 多地學(xué)到先進(jìn)的技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)。此外,隨著“入世”后關(guān)稅的普遍調(diào)低,儀器儀表行業(yè)所需的各種電子元器件、基礎(chǔ)材料可以在品種、價格各方面面臨更大的選擇,對國內(nèi)企業(yè)降低產(chǎn)品成本,對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行更新和換代,以及參與整個市場的公平競爭都有積極影響;在吸引外資和對外技術(shù)合作方面也有較大幫助。而對目前出口已形成規(guī)模和優(yōu)勢的中低檔產(chǎn)品而言,“入世”更是一個擴(kuò)展國際市場的良好時機(jī)。
我國儀器儀表進(jìn)出口總額近幾年均以30%以上增幅增長,其中進(jìn)口額的增長又遠(yuǎn)大于出口額的增長,就充分說明了上述情況。
我國儀器儀表出口呈增長趨勢,預(yù)測“十五”末的出口額從現(xiàn)在的國際市場占有率5%提高到7%。出口的主要市場仍集中于發(fā)達(dá)國家和地區(qū),美、日、歐及東南亞仍為我們的主要出口地。同時,還應(yīng)積極開拓中東、非洲、拉美、東歐及獨(dú)聯(lián)體市場,提高國際市場占有率。
3.我國自動化儀表的發(fā)展方向
工業(yè)自動化經(jīng)歷了就地檢測控制、單元裝置集中控制、工廠局域自動化幾個發(fā)展階段。
“九五”期間,我國自動化儀表領(lǐng)域在開發(fā)研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的各類儀表方面,在微型化、數(shù)字化、智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的研究及其產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化方面,以及滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展及軍事國防事業(yè)的發(fā)展方面均取得了可喜的進(jìn)展。為了適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要,“十五”期間,我國工業(yè)自動化儀表與系統(tǒng)重點(diǎn)扶植發(fā)展下列關(guān)鍵技術(shù)和主要產(chǎn)品:
*綜合自動化技術(shù)
*現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)技術(shù)
*先進(jìn)自動化軟件技術(shù)
*現(xiàn)場儀表智能化技術(shù)
*工業(yè)自動化儀表與系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)
工業(yè)自動化儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表;全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域,推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,完成自動化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變;推進(jìn)具有自主版權(quán)的自動化軟件的商品化。
3.1現(xiàn)場總線
現(xiàn)場總線是目前國內(nèi)外的一個技術(shù)熱點(diǎn),現(xiàn)在已有了Hart、FF、Profibus、WorldFIP、Lonworks、CAN、Interbus等國際標(biāo)準(zhǔn),而且產(chǎn)品均有了應(yīng)用。
現(xiàn)場總線促進(jìn)了儀表智能化、傳輸數(shù)字化、系統(tǒng)開放化,使儀表與系統(tǒng)加速變革。
(1)儀表智能化
儀表是系統(tǒng)的基礎(chǔ)。微處理器和專用電路引入現(xiàn)場儀表,使現(xiàn)場儀表具有數(shù)字通信、自動補(bǔ)償、自選量程、自尋故障、實(shí)時診斷、報警、組態(tài)、多參數(shù)復(fù)合測量、提供非測量管理信息等功能。
現(xiàn)場總線協(xié)議規(guī)范是現(xiàn)場總線智能儀表開發(fā)的共同準(zhǔn)則,符合同一現(xiàn)場總線協(xié)議規(guī)范的智能儀表是可互操作的。
(2)傳輸數(shù)字化
自動化技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的結(jié)合,導(dǎo)致DCS的發(fā)展的廣泛應(yīng)用。在DCS中,現(xiàn)場級設(shè)備與監(jiān)控級設(shè)備的連接、監(jiān)控級設(shè)備與管理級設(shè)備的連接都是通過數(shù)字通信系統(tǒng)完成的。但DCS與現(xiàn)場儀表的連接仍然是模擬信號?,F(xiàn)場總線使系統(tǒng)底層傳輸聯(lián)絡(luò)數(shù)字化,從而使自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化。
(3)系統(tǒng)開放化
“開放系統(tǒng)”是一種新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),它以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)或約定來規(guī)范系統(tǒng)部件的接口、通信和連接。企業(yè)通過開放式結(jié)構(gòu)可將不同廠家制造的儀表、裝置進(jìn)行集成,組成強(qiáng)有力的信息平臺。
現(xiàn)場總線為系統(tǒng)的開放創(chuàng)造了條件。當(dāng)前開放自動化系統(tǒng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,通過標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)開放化。Internet、Intranet、Infranet和現(xiàn)場總線技術(shù)的集成將促進(jìn)開放自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的新發(fā)展。
為了給國民經(jīng)濟(jì)各部門提供新的自動化裝備,縮短我國儀器儀表與國外的差距,振興我國儀表工業(yè),現(xiàn)場總線智能儀表與系統(tǒng)作為關(guān)鍵技術(shù)列入國家“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃。攻關(guān)的主要任務(wù)是研究制定我國現(xiàn)場總線自動化儀表與系統(tǒng)總體方案;研究開發(fā)過程控制現(xiàn)場總線智能儀表的基型品種;研究開發(fā)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)及軟件。目前,HART協(xié)議和FF協(xié)議智能儀表與系統(tǒng)的開發(fā)已取得產(chǎn)品成果。目前,我國現(xiàn)場總線市場已經(jīng)形成。
3.2軟DCS、軟PLC與虛擬儀表的興起
九十年代以來,伴隨著DCS與PLC的相互滲透,出現(xiàn)了EI(Eectrical指電氣,Instrument指儀表)集成化與EIC(Computer指計(jì)算機(jī))集成化的趨勢,近年,又出現(xiàn)了所謂軟DCS(soft DCS)、軟PLC(soft PLC)和虛擬儀表(Virtual Instrument)。所謂軟DCS或軟PLC,就是直接采用IPC(工業(yè)PC)作為硬件,而用軟件的方法來實(shí)現(xiàn)DCS與PLC的功能。如無紙記錄儀就屬于這種虛擬儀表,它的外表像一臺記錄儀,而實(shí)際上內(nèi)部就是計(jì)算機(jī),但不用計(jì)算機(jī)鍵盤,而只有幾個按鍵來調(diào)用CRT的畫面,其價格與一臺多點(diǎn)記錄儀相仿,而功能卻強(qiáng)大得多,相當(dāng)于一個小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,加快了計(jì)算機(jī)技術(shù)向DCS及儀表等領(lǐng)域滲透的進(jìn)程,以DCS為例,它早已采用PC作為它的操作站;操作系統(tǒng)采用了WindowsNT,各DCS制造廠 均已加入了OPC(OLE for Process Control)組織使其更加開放,在共享數(shù)據(jù)方面采用了Client/Server技術(shù);在檢索歷史數(shù)據(jù)方面采用了SQL語言;在網(wǎng)絡(luò)通信方面也向以太網(wǎng)靠攏等等。這種控制系統(tǒng)的出現(xiàn)導(dǎo)致控制系統(tǒng)更加簡化,而且價格下降,有很大的發(fā)展前途。工控軟件也將得到相應(yīng)的發(fā)展。
3.3自動化系統(tǒng)向全廠管控一體化發(fā)展
目前市場競爭空前激烈,企業(yè)為了求得生存,必須有效地利用企業(yè)本身的資源,進(jìn)行經(jīng)營決策,減少庫存,增加對市場的應(yīng)變能力,滿足小批量生產(chǎn)的需要;管理好企業(yè)內(nèi)部的設(shè)備,使之能得到及時的維修而處于最佳的工作狀態(tài);增加企業(yè)管理的透明度,使之與控制層更緊密地結(jié)合起來。
一些DCS廠商因此增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能,以滿足全廠性綜合自動化的需要,使企業(yè)的工廠管理和過程控制相結(jié)合,利用過程信息較快地作出有利于企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的決策以適應(yīng)變化的市場需求。如ABB公司的Symphony系統(tǒng)和Honeywell公司的TPS系統(tǒng)均實(shí)現(xiàn)了全廠管控一體化功能。這些系統(tǒng)除了有基本控制軟件外,還可以提供更高層次的先進(jìn)過程控制(Advancde Process Control — APC)軟件。而且還具有比較先進(jìn)的聯(lián)網(wǎng)和通信接口,為裝置實(shí)時信息向管理網(wǎng)絡(luò)傳輸提供了必要的手段。近年來,在離散型企業(yè)綜合自動化(CIMS)研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上,流程工業(yè)綜合自動化(CIPS)也開始在國內(nèi)的一些大企業(yè)實(shí)施。CIPS工程總體分為以下四個層次:
*基礎(chǔ)自動化級:采用DCS、PLC或其它各類儀表對裝置實(shí)施自動化或半自動化的操作、自控和檢測,這是CIPS工程必要的基礎(chǔ)條件。
*實(shí)時監(jiān)控級:包括質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)、儲運(yùn)監(jiān)控系統(tǒng)、原料輸送監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)裝置監(jiān)控系統(tǒng)、成品輸送監(jiān)控系統(tǒng)、能源供應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)和安全環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)等。在這些監(jiān)控系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)管理級交換和共享信息。
*生產(chǎn)管理控制級:建立生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫和生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫,在此基礎(chǔ)上,建立各種應(yīng)用系統(tǒng),完成生產(chǎn)管理和控制任務(wù)。這些系統(tǒng)在廠級局域網(wǎng)上運(yùn)行,通過公司級主干網(wǎng)與經(jīng)營決策級交換和共享信息。
*經(jīng)營決策級:建立全局的經(jīng)營決策數(shù)據(jù)庫,在適當(dāng)?shù)能浻布脚_基礎(chǔ)上建立科學(xué)的經(jīng)營決策系統(tǒng)。
隨著軟DCS、軟PLC的推廣,過程控制軟件也相應(yīng)地隨之發(fā)展,用戶完全可以采用專門的軟件公司提供的軟件包。在過程控制軟件方面,著名的軟件公司也為數(shù)不少,其中先進(jìn)過程控制軟件(APC)在國外已有一百多種,在我國石化企業(yè)已有成功應(yīng)用。在人工智能方面,神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在國外冶金企業(yè)獲得成功應(yīng)用后,已經(jīng)商品化。在企業(yè)資源管理(ERP)方面的軟件也有專門的軟件公司提供一攬子的解決方案,雖然軟件價格很高,但企業(yè)也可能獲得更豐厚的回報。
3.4DCS系統(tǒng)更具標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、靈活化
隨著個人計(jì)算機(jī)和工作站的廣泛應(yīng)用,DCS系統(tǒng)改變了以前那種因需自行開發(fā)而帶來的非標(biāo)準(zhǔn)化、封閉化和專用化等不足,而可以應(yīng)用于不同的控制對象,并可按需要進(jìn)行靈活擴(kuò)展。在硬件上采用標(biāo)準(zhǔn)PC(或工作站)及外圍設(shè)備,在系統(tǒng)軟件上采用WindowsNT、Unix等開放的操作系統(tǒng),在通信上采用LAN、以太網(wǎng)及TCP/IP等通用協(xié)議。通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸方式,可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與上位管理網(wǎng)絡(luò)之間的通信,為性能運(yùn)算、工廠管理等功能的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。
由于電子元器件的環(huán)境適應(yīng)能力提高,DCS的I/O模件甚至控制器可以安裝在現(xiàn)場,節(jié)省了大量的信號電纜和補(bǔ)償導(dǎo)線,節(jié)省了設(shè)計(jì)和施工的工作量。
有的DCS系統(tǒng)還可以通過調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)故障診斷和系統(tǒng)恢復(fù),大大提高了系統(tǒng)可利用率。
3.5研究系統(tǒng)集成,促進(jìn)綜合應(yīng)用
在一些企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員中,有的認(rèn)為自動化是一種先進(jìn)的工具,有了它工廠就會變得先進(jìn),甚至可以彌補(bǔ)工藝流程和工藝設(shè)備之不足,極少數(shù)的則干脆將它作為一種先進(jìn)門面的擺設(shè)。我們知道自動化僅是一種先進(jìn)的工具和手段,應(yīng)用它的目的是為了創(chuàng)造效益,而且要講究以最少的投入獲得最大的產(chǎn)出。自動化本身不能直接產(chǎn)生效益,它只能通過工藝生產(chǎn)來體現(xiàn)它的價值和效益。因此,自動化不是孤立的,它是為工藝生產(chǎn)服務(wù)的。
自動化既然是為工藝服務(wù)的,所以工藝對自動化會有一定要求,但反過來,自動化也會對工藝生產(chǎn)提出一些必要的條件。因此,二者之間要相輔相成,協(xié)調(diào)配套。
綜合自動化是當(dāng)代自動化發(fā)展的方向。綜合自動化將過程控制與企業(yè)調(diào)度、管理、經(jīng)營、決策有機(jī)集成。這種集成已從單向間的局部集成向多項(xiàng)綜合集成發(fā)展,從而可以提高企業(yè)的整體效益。
現(xiàn)場總線智能儀表與開放自動化系統(tǒng)是綜合自動化最有效的裝備。研究系統(tǒng)集成的問題,提高系統(tǒng)集成的能力,對綜合自動化的發(fā)展具有重大現(xiàn)實(shí)意義。
目前,自動化儀表行業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略思路和工作重點(diǎn)應(yīng)該是:
(1)市場導(dǎo)向、拓寬領(lǐng)域。以市場為導(dǎo)向,突出抓好先進(jìn)的自動化控制系統(tǒng)和精密測試儀器。在優(yōu)先發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)和重大技術(shù)裝備急需的儀器儀表的同時,緊緊圍繞市場需求,拓寬其服務(wù)領(lǐng)域,培養(yǎng)新市場,開拓新市場,增強(qiáng)市場的快速反應(yīng)能力。
(2)體制創(chuàng)新、優(yōu)化結(jié)構(gòu)。本著“有進(jìn)有退,有所為有所不為”和“抓大放小”的原則,大力推進(jìn)儀器儀表行業(yè)的戰(zhàn)略性結(jié)構(gòu)調(diào)整;加快改革改組、優(yōu)化結(jié)構(gòu)的步伐。
對需要做大的,通過重組、聯(lián)合做大;能夠救活的,通過實(shí)施債轉(zhuǎn)股等措施救活;應(yīng)該淘汰的,通過破產(chǎn)、關(guān)閉淘汰;適合放開的,通過多種形式把中小企業(yè)放開搞活。
(3)發(fā)揮優(yōu)勢,技術(shù)創(chuàng)新。必須“以我為主”,主攻關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品,產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合,盡快建立核心技術(shù)的創(chuàng)新能力。發(fā)揮優(yōu)勢,集中力量主攻我們科技水平相對強(qiáng)的項(xiàng)目,有可能與國外抗衡的產(chǎn)品,發(fā)展我國有自主版權(quán)的拳頭品牌。把行業(yè)科技工作的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向培育高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),分工合作打好以國產(chǎn)系統(tǒng)為主的攻堅(jiān)戰(zhàn),有計(jì)劃地構(gòu)建標(biāo)志產(chǎn)業(yè)群,以引導(dǎo)、帶動、促進(jìn)和支撐全行業(yè)高科技發(fā)展和改造傳統(tǒng)產(chǎn)品。
(4)持續(xù)推進(jìn),振興產(chǎn)業(yè)。新世紀(jì)儀器儀表行業(yè)要突出持續(xù)發(fā)展。“十五”要在現(xiàn)在基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,把振興產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)向前推進(jìn)一步。
(5)全面貫徹國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量體系認(rèn)證,建立行業(yè)的質(zhì)量體系,加強(qiáng)可靠性技術(shù)研究,提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量水平。其中大型企業(yè)集團(tuán)、重點(diǎn)骨干企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)應(yīng)通過市場競爭,形成一大批國產(chǎn)儀器儀表的名牌產(chǎn)品。