近年來,國家發(fā)改委從發(fā)展我國具有自主知識產(chǎn)權高技術產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略高度出發(fā),組織國內(nèi)工業(yè)自動化專家和企業(yè)工程技術人員,實施工業(yè)過程自動化高技術產(chǎn)業(yè)化專項,綜合提高了具有自主知識產(chǎn)權的自動化儀表、裝置及系統(tǒng)的水平。
然而,需要指出的是,在高端工業(yè)自動化技術領域,包括儀表、裝置及系統(tǒng),我國與發(fā)達國家相比,還存在著很大的差距:持續(xù)創(chuàng)新能力低下,自主知識產(chǎn)權匱乏,低端技術產(chǎn)品泛濫,高端技術產(chǎn)品奇缺,市場競爭實力不強,占有市場份額不高。例如,2004年我國國產(chǎn)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的項目數(shù)和銷售額分別為3240套和18.8億元,占國內(nèi)市場份額的61%和55%,但國產(chǎn)高端工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的市場份額僅占5%;又如,我國國產(chǎn)智能變送器的市場占有率已從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占有率不到5%;再如,我國國產(chǎn)成套專用控制裝置的市場份額已從2000年的5%,上升到2004年的30%,但是國產(chǎn)高端成套專用控制裝置市場份額幾乎為零。
另一方面,作為整個工業(yè)自動化的核心,高端工業(yè)自動化技術對國民經(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)自動化儀表、裝置及系統(tǒng)進入最重要的生產(chǎn)裝置,其余絕大部分被國外的高端工業(yè)自動化技術和系統(tǒng)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(xiàn)象仍然十分嚴重。我國1億美元GDP消耗能源約12萬噸標準煤,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方面推進高端工業(yè)自動化技術產(chǎn)業(yè)化:
首先,構建高端工業(yè)自動化硬件平臺,提高新一代主控系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量。目前我國工業(yè)過程、環(huán)境工程、交通工程和其它公用工程大多數(shù)采用的新一代主控系統(tǒng)主要包括現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)、集散控制系統(tǒng)(DCS)、可編程順序控制器(PLC)以及全集成主控系統(tǒng)(PCC)。產(chǎn)業(yè)化重點內(nèi)容包括:體系結構優(yōu)化技術,軟件的工程化、標準化技術,高穩(wěn)定性、高可靠性、高環(huán)境適應性技術,工藝設計、制造和應用技術。
其次,構建高端工業(yè)自動化信息集成平臺,提高和擴大綜合自動化系統(tǒng)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,建立大型工程過程綜合自動化系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)化重點內(nèi)容包括:總體設計技術(從金字塔式多層結構走向扁平式結構),實時數(shù)據(jù)庫和關系數(shù)據(jù)庫技術,數(shù)據(jù)、技術及系統(tǒng)集成技術,信息挖掘、采集、加工、融合技術,物流過程的建模與智能控制技術,動態(tài)成本建模與控制技術,主導產(chǎn)品質(zhì)量檢測、預報與控制技術,關鍵裝置關鍵變量的控制與優(yōu)化技術,關鍵設備故障狀態(tài)監(jiān)視及預報技術,能量動態(tài)平衡及優(yōu)化調(diào)度技術,綜合自動化系統(tǒng)在線評估和監(jiān)督控制技術。
第三,面向大型工業(yè)過程瓶頸制約的關鍵裝置關鍵性控制與優(yōu)化系統(tǒng)。緊密結合生產(chǎn)工藝,解決長期以來困擾相關工業(yè)生產(chǎn)的關鍵性檢測技術、建模技術、控制技術和優(yōu)化技術,是高端工業(yè)自動化技術產(chǎn)業(yè)化的重要實施內(nèi)容,包括:冶金行業(yè)的大型高爐專家系統(tǒng),大型冷熱連軌機的特種檢測技術、過程建模技術、具有多系統(tǒng)協(xié)調(diào)功能的優(yōu)化技術、基于數(shù)據(jù)挖掘的操作優(yōu)化技術、基于模型參數(shù)的自適應智能控制技術;電力行業(yè)的大型燃煤鍋爐的燃燒控制技術,超臨界發(fā)電機組的動力學特性、機組優(yōu)化運行及控制技術,主輔設備在線診斷與故障預警技術,大型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組優(yōu)化運行技術、三重容錯控制技術、高速溫度場采樣及監(jiān)控技術;有色行業(yè)的大型粗鉛艾薩爐熔煉優(yōu)化技術,大型鼓風爐、煙化爐專家系統(tǒng),鋅冶煉沸騰焙燒爐特種檢測技術與優(yōu)化控制技術;化工行業(yè)的特種大型反應器的建模、控制與優(yōu)化技術。
第四,面向“三高”治理的成套專用控制裝置和專用優(yōu)化系統(tǒng)。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,選擇重點能耗設備和重點污染源,分別實施以節(jié)能、降耗、治污為目標的成套專用控制裝置和專用優(yōu)化系統(tǒng),是高端工業(yè)自動化的產(chǎn)業(yè)化內(nèi)容。包括:節(jié)能、降耗、治污的自動化設計技術,特種執(zhí)行器和特種檢測技術,除塵、脫硫優(yōu)化控制技術,固體廢物焚燒的最優(yōu)控制技術,廢液的檢測、分離和控制技術,節(jié)能、降耗的最優(yōu)化技術,節(jié)能、降耗的卡邊控制技術,最優(yōu)燃燒控制技術,最優(yōu)調(diào)速控制技術,熱能轉換和傳遞優(yōu)化技術。
第五,特種高端工業(yè)自動化技術---機器人。建立柔性化、智能化的自動化生產(chǎn)線,它由自動化生產(chǎn)設備(工業(yè)機器人)、柔性化輸送設備(移動機器人AGV)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字化管理系統(tǒng)等四部分組成。產(chǎn)業(yè)化重點內(nèi)容包括:機器人控制器及聯(lián)網(wǎng)技術,基于現(xiàn)場總線的聯(lián)網(wǎng)技術,智能監(jiān)控與管理技術,網(wǎng)絡化的智能檢測與伺服驅動技術,機器人智能裝配加工技術,AGV激光導航技術。
第六,面向大型裝備的自動化成套系統(tǒng),是“十一五”高端工業(yè)自動化技術發(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”期間重點解決十大裝備、十大關鍵技術,與工業(yè)自動化密切相關的有: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(guī)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(shù)控機床。
過“十一五”期間高端工業(yè)自動化技術六個方面內(nèi)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)自動化技術及產(chǎn)品的比重從目前的5%提高到30%,使國產(chǎn)高端工業(yè)自動化技術及產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率從目前的不到5%上升到25%。
信息來源:中國儀器儀表行業(yè)網(wǎng)