近年來(lái),國家發(fā)改委從發(fā)展我國具有自主知識產(chǎn)權高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的戰略高度出發(fā),組織國內工業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)家和企業(yè)工程技術(shù)人員,實(shí)施工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)項,綜合提高了具有自主知識產(chǎn)權的自動(dòng)化儀表、裝置及系統的水平。
然而,需要指出的是,在高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域,包括儀表、裝置及系統,我國與發(fā)達國家相比,還存在著(zhù)很大的差距:持續創(chuàng )新能力低下,自主知識產(chǎn)權匱乏,低端技術(shù)產(chǎn)品泛濫,高端技術(shù)產(chǎn)品奇缺,市場(chǎng)競爭實(shí)力不強,占有市場(chǎng)份額不高。例如,2004年我國國產(chǎn)工業(yè)自動(dòng)化控制系統的項目數和銷(xiāo)售額分別為3240套和18.8億元,占國內市場(chǎng)份額的61%和55%,但國產(chǎn)高端工業(yè)自動(dòng)化控制系統的市場(chǎng)份額僅占5%;又如,我國國產(chǎn)智能變送器的市場(chǎng)占有率已從2000年的10%,迅速上升到2004年的27%,但是國產(chǎn)高端智能變送器的市場(chǎng)占有率不到5%;再如,我國國產(chǎn)成套專(zhuān)用控制裝置的市場(chǎng)份額已從2000年的5%,上升到2004年的30%,但是國產(chǎn)高端成套專(zhuān)用控制裝置市場(chǎng)份額幾乎為零。
另一方面,作為整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化的核心,高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)對國民經(jīng)濟發(fā)展具有特殊重要的意義。我國只有少量的高端國產(chǎn)工業(yè)自動(dòng)化儀表、裝置及系統進(jìn)入最重要的生產(chǎn)裝置,其余絕大部分被國外的高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和系統所壟斷。而這些主體裝置往往是我國國民經(jīng)濟的重要命脈,因此,發(fā)達國家實(shí)際上已經(jīng)在一定程度上掌握了我國國民經(jīng)濟的命脈。這是十分危險的客觀(guān)存在。此外,我國工業(yè)生產(chǎn)普遍存在的“三高”(高能耗、高消耗、高污染)現象仍然十分嚴重。我國1億美元GDP消耗能源約12萬(wàn)噸標準煤,約為日本的6.58倍,德國的4.49倍,美國的3.65倍。我國單位GDP的鋼鐵、木材、水泥的消耗強度分別為發(fā)達國家的5~8倍、4~10倍、10~13倍。我國年排放二氧化硫近2000萬(wàn)噸,酸雨面積已占國土面積的30%,空氣質(zhì)量達標城市僅占1/3,流經(jīng)城市的河段70%受到不同程度污染。
在這樣的背景下,我們需要從以下六個(gè)方面推進(jìn)高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化:
首先,構建高端工業(yè)自動(dòng)化硬件平臺,提高新一代主控系統產(chǎn)品質(zhì)量。目前我國工業(yè)過(guò)程、環(huán)境工程、交通工程和其它公用工程大多數采用的新一代主控系統主要包括現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(FCS)、集散控制系統(DCS)、可編程順序控制器(PLC)以及全集成主控系統(PCC)。產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)內容包括:體系結構優(yōu)化技術(shù),軟件的工程化、標準化技術(shù),高穩定性、高可靠性、高環(huán)境適應性技術(shù),工藝設計、制造和應用技術(shù)。
其次,構建高端工業(yè)自動(dòng)化信息集成平臺,提高和擴大綜合自動(dòng)化系統的應用深度和廣度。以綜合生產(chǎn)指標優(yōu)化為目標,結合我國重大建設工程和改造工程,建立大型工程過(guò)程綜合自動(dòng)化系統。產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)內容包括:總體設計技術(shù)(從金字塔式多層結構走向扁平式結構),實(shí)時(shí)數據庫和關(guān)系數據庫技術(shù),數據、技術(shù)及系統集成技術(shù),信息挖掘、采集、加工、融合技術(shù),物流過(guò)程的建模與智能控制技術(shù),動(dòng)態(tài)成本建模與控制技術(shù),主導產(chǎn)品質(zhì)量檢測、預報與控制技術(shù),關(guān)鍵裝置關(guān)鍵變量的控制與優(yōu)化技術(shù),關(guān)鍵設備故障狀態(tài)監視及預報技術(shù),能量動(dòng)態(tài)平衡及優(yōu)化調度技術(shù),綜合自動(dòng)化系統在線(xiàn)評估和監督控制技術(shù)。
第三,面向大型工業(yè)過(guò)程瓶頸制約的關(guān)鍵裝置關(guān)鍵性控制與優(yōu)化系統。緊密結合生產(chǎn)工藝,解決長(cháng)期以來(lái)困擾相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵性檢測技術(shù)、建模技術(shù)、控制技術(shù)和優(yōu)化技術(shù),是高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要實(shí)施內容,包括:冶金行業(yè)的大型高爐專(zhuān)家系統,大型冷熱連軌機的特種檢測技術(shù)、過(guò)程建模技術(shù)、具有多系統協(xié)調功能的優(yōu)化技術(shù)、基于數據挖掘的操作優(yōu)化技術(shù)、基于模型參數的自適應智能控制技術(shù);電力行業(yè)的大型燃煤鍋爐的燃燒控制技術(shù),超臨界發(fā)電機組的動(dòng)力學(xué)特性、機組優(yōu)化運行及控制技術(shù),主輔設備在線(xiàn)診斷與故障預警技術(shù),大型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組優(yōu)化運行技術(shù)、三重容錯控制技術(shù)、高速溫度場(chǎng)采樣及監控技術(shù);有色行業(yè)的大型粗鉛艾薩爐熔煉優(yōu)化技術(shù),大型鼓風(fēng)爐、煙化爐專(zhuān)家系統,鋅冶煉沸騰焙燒爐特種檢測技術(shù)與優(yōu)化控制技術(shù);化工行業(yè)的特種大型反應器的建模、控制與優(yōu)化技術(shù)。
第四,面向“三高”治理的成套專(zhuān)用控制裝置和專(zhuān)用優(yōu)化系統。冶金、有色、電力、化工、建材、造紙是我國工業(yè)生產(chǎn)六大高能耗行業(yè),也是對環(huán)境污染最為嚴重的六大行業(yè)。在六大行業(yè)的大型工礦企業(yè)中,選擇重點(diǎn)能耗設備和重點(diǎn)污染源,分別實(shí)施以節能、降耗、治污為目標的成套專(zhuān)用控制裝置和專(zhuān)用優(yōu)化系統,是高端工業(yè)自動(dòng)化的產(chǎn)業(yè)化內容。包括:節能、降耗、治污的自動(dòng)化設計技術(shù),特種執行器和特種檢測技術(shù),除塵、脫硫優(yōu)化控制技術(shù),固體廢物焚燒的最優(yōu)控制技術(shù),廢液的檢測、分離和控制技術(shù),節能、降耗的最優(yōu)化技術(shù),節能、降耗的卡邊控制技術(shù),最優(yōu)燃燒控制技術(shù),最優(yōu)調速控制技術(shù),熱能轉換和傳遞優(yōu)化技術(shù)。
第五,特種高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)---機器人。建立柔性化、智能化的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),它由自動(dòng)化生產(chǎn)設備(工業(yè)機器人)、柔性化輸送設備(移動(dòng)機器人AGV)、智能監控系統、數字化管理系統等四部分組成。產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)內容包括:機器人控制器及聯(lián)網(wǎng)技術(shù),基于現場(chǎng)總線(xiàn)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù),智能監控與管理技術(shù),網(wǎng)絡(luò )化的智能檢測與伺服驅動(dòng)技術(shù),機器人智能裝配加工技術(shù),AGV激光導航技術(shù)。
第六,面向大型裝備的自動(dòng)化成套系統,是“十一五”高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的重中之重。最近,國家發(fā)改委和科技部聯(lián)合發(fā)文指出,國家“十一五”期間重點(diǎn)解決十大裝備、十大關(guān)鍵技術(shù),與工業(yè)自動(dòng)化密切相關(guān)的有:600MW超臨界火電機組,600MW空冷機組,600MW供熱機組,1000MW級超級臨界火力機組,700MW級混流式機組,高揚程蓄能機組,1000MW級核島設備,1000MW級常規島設備,250MW級重型燃氣輪機和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組,大型煤液化裝備,大型船舶機電設備,大型垃圾焚燒裝備,大型脫硫脫硝除塵裝備,大型污水處理裝備,大型煤礦采掘機械設備,超大型數控機床。
過(guò)“十一五”期間高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)六個(gè)方面內容的產(chǎn)業(yè)化,我國將徹底改變自主創(chuàng )新能力低下和自主知識產(chǎn)權匱乏的局面,使國產(chǎn)高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)及產(chǎn)品的比重從目前的5%提高到30%,使國產(chǎn)高端工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)及產(chǎn)品的國內市場(chǎng)占有率從目前的不到5%上升到25%。
信息來(lái)源:中國儀器儀表行業(yè)網(wǎng)