1.国内自动化仪表行业现状
1.1行业基本情况
2002年我国工业自动化仪表制造业共有309个企业，实现工业总产量136.24亿元，销售收入133.75亿元，利润总额8.99亿元。
行业综合水平总体上达到国际八十年代水平。30%的产品实现了数字化，达到国际八十年代末期水平；约15%的产品实现了智能化，达到国际九十年代水平。
品种门类较为齐全，有一定的成套能力。可能承接60万千瓦火电站、核电站、30万吨合成氨、30万吨乙烯、500万吨炼油、10000立方米空分、4000立方米高炉、120吨转炉、日产30万立方米城市煤气站、日处理40万吨污水、日产5000吨水泥等大型工程的控制系统和仪表成套项目。
1.2行业特点和趋势
（1）特点
*应用领导广泛，品种繁多。
*知识密集、技术密集型，是多学科的综合体。
*高技术、高投入、高产出；低能耗、低材耗、低污染。
*产品性能特点：高精度、高灵敏、高可靠、高环境适应性；
*生产特点：多品种、小批量。
*对新技术敏感，更新换代快。
（2）国际仪器仪表主要发展趋势：
*数字化、智能化、网络化、微型化。
*兼并、重组加剧，大型仪表企业进入更强大综合性工业集团趋势明显。
*跨国公司加速推进对华战略，进入以建独资生产企业和控股投资公司，兼并中方优势企业。
（3）我国自动化仪表行业的特点和趋势
*门类齐全，有一定行业基础，在发展中国家居领先地位，与发达国家差距明显。
*受体制、机制、经济及科技综合水平、管理、人才等条件的制约，企业科研开发能力不强，产品稳定性、可靠性有差距，因此长期以来主要占据中低档产品市场。
*由于市场规模、人力成本、行业基础等比较优势，一些量大面广的产品具出口优势。
*行业总体上是呈向上发展态势，除三资企业外，中资企业的亮点集中在已有一定规模和实力的民企、改革已见成效的少数国企和由大学及科研机构创建的高科技企业。
*仪器仪表行业中企业的结构发生了变化。三资企业高速发展，民营企业发展迅猛，国企处境艰难。民营企业和三资企业正在占据越来越重要的地位。
1.3我国自动化仪表产业与国外的差距
由于我国自动化仪表行业起步晚，底子薄，与国外先进产品相比仍然存在较大的差距。同时国内外市场约束加大，竞争加剧，行业的结构性矛盾比较突出。
政策环境制约和科技创新能力低下。自动化仪表对国民经济有着“倍增”效益，然而对具有这种特殊属性的行业，国家没有特殊的扶持倾斜政策，这在相当程度上制约了该产业的科技开发和扩大再生产。
行业中新产品、新技术开发能力不足，产品可靠性、稳定性差的问题依然突出。重大工程项目的产品成套率下降，从“八五”的80%下降到50%左右，高档产品主要被国外产品占领，特别是大型精密仪器、大型工程项目中的核心控制系统和技术基本依赖进口，部分产品市场甚至被国外产品垄断。
形成这一局面的原因是，国有企业因近年经济效益不理想，开发资金投入不足，主要技术人员流失现象比较严重，大大削弱了开发能力。民营企业在市场动作方面有很丰富的经验，但其大部分还是以从事有一定技术含量的劳动密集型产品为主，在向高技术含量产品发展方面还有一个过程。而三资企业大部分是生产型企业，开发还不是主要任务。因此就行业整体来说，出现了自主开发创新能力较差、拥有自主知识产权的主要产品和技术少、大部分重要产品的核心技术和高新技术产品仍来源于国外的局面。
2.我国自动化仪表行业市场前景
今后几年，自动化仪表行业从总体发展来看，仍将会保持产销适度增长态势，出口也会进一步增加。一般低档产品仍将处于供大于求的市场格局，市场需求量不会有大幅度增长；而技术先进的微型化、数字化、智能化、网络化等高档产品仍不能满足市场需要，进口量会较大增长。同时，在我国加入WT0后，国外产品对我国仪器仪表行业的冲击将更大，市场竞争会更为激烈。
2.1国内市场需求分析
工业自动化仪表仍有较大市场需求，估计年需求量在4000万台（套），100亿元左右。其中，电力预计需求量增长10~15%；冶金预计增长5~10%；石化预计需求量增长5%；环保预计需求量增长150%；交通预计需求量增长50%；建筑预计需求量增长60%；西部大开发对自动化提出了新的需求，市场十分广阔；商业自动化、农业自动化都具有广阔的发展前景。
需求主要产品的结构：自动化主控系统仍将以DCS和工业控制计算机为主。大型DCS系统以国外产品为主的状况近期将不会有大的改变。PLC、国产DCS和工业控制装置在中小工程应用将占主导地位。
现场总线智能仪表及现场总线控制系统（FCS），市场需求将逐步增长，但DCS与FCS并存将会是一个相当长的时期。
用户对主要产品的水平要求，总体上以20世纪90年代水平的产品为主。对产品的稳定性、可靠性、性能价格比以及技术服务要求更高。
2.2 WTO的机遇和挑战
上个世纪的后20年里，随着微电子技术和通信技术的日益发展，高科技的测试与测量仪表已经成为现在仪器仪表业中不可分割的部分。国内仪表工业在80年代初期不仅完成了布局、建设、生产和发展，而且产品基本满足了国内各个方面的需求。但随着改革开放的深入，国外仪表产品开始大量涌入中国市场，揭开了中国企业与外资企业竞争、合作的新的一幕。
自九十年代初期开始，在高技术含量的自动化仪表及系统、科学测试仪器、传感器元器件等领域里，参与竞争的主要是引进、合资的产品。在引进、合资、国产化过程中，国内企业缺乏对产品关键技术的研究，不能独立地对产品进行升级换代，重复引进现象严重。中国加入世贸后，仪器仪表的关税进一步下调，国外企业加快进入中国市场，并更多地以独资、代理的方式进行经营。
但中国加入世贸后，也给仪器仪表行业带来了进一步的机遇。国内仪器仪表行业从外资企业可以更 多地学到先进的技术与管理经验。此外，随着“入世”后关税的普遍调低，仪器仪表行业所需的各种电子元器件、基础材料可以在品种、价格各方面面临更大的选择，对国内企业降低产品成本，对现有产品进行更新和换代，以及参与整个市场的公平竞争都有积极影响；在吸引外资和对外技术合作方面也有较大帮助。而对目前出口已形成规模和优势的中低档产品而言，“入世”更是一个扩展国际市场的良好时机。
我国仪器仪表进出口总额近几年均以30%以上增幅增长，其中进口额的增长又远大于出口额的增长，就充分说明了上述情况。
我国仪器仪表出口呈增长趋势，预测“十五”末的出口额从现在的国际市场占有率5%提高到7%。出口的主要市场仍集中于发达国家和地区，美、日、欧及东南亚仍为我们的主要出口地。同时，还应积极开拓中东、非洲、拉美、东欧及独联体市场，提高国际市场占有率。
3.我国自动化仪表的发展方向
工业自动化经历了就地检测控制、单元装置集中控制、工厂局域自动化几个发展阶段。
“九五”期间，我国自动化仪表领域在开发研制具有自主知识产权的各类仪表方面，在微型化、数字化、智能化、集成化和网络化技术的研究及其产品产业化方面，以及满足国民经济各部门发展及军事国防事业的发展方面均取得了可喜的进展。为了适应我国国民经济持续发展的需要，“十五”期间，我国工业自动化仪表与系统重点扶植发展下列关键技术和主要产品：
*综合自动化技术
*现场总线控制系统技术
*先进自动化软件技术
*现场仪表智能化技术
*工业自动化仪表与系统的环境适应性技术
工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变；推进具有自主版权的自动化软件的商品化。
3.1现场总线
现场总线是目前国内外的一个技术热点，现在已有了Hart、FF、Profibus、WorldFIP、Lonworks、CAN、Interbus等国际标准，而且产品均有了应用。
现场总线促进了仪表智能化、传输数字化、系统开放化，使仪表与系统加速变革。
（1）仪表智能化
仪表是系统的基础。微处理器和专用电路引入现场仪表，使现场仪表具有数字通信、自动补偿、自选量程、自寻故障、实时诊断、报警、组态、多参数复合测量、提供非测量管理信息等功能。
现场总线协议规范是现场总线智能仪表开发的共同准则，符合同一现场总线协议规范的智能仪表是可互操作的。
（2）传输数字化
自动化技术、微电子技术、计算机技术、通信技术的结合，导致DCS的发展的广泛应用。在DCS中，现场级设备与监控级设备的连接、监控级设备与管理级设备的连接都是通过数字通信系统完成的。但DCS与现场仪表的连接仍然是模拟信号。现场总线使系统底层传输联络数字化，从而使自动化系统实现全数字化。
（3）系统开放化
“开放系统”是一种新的系统结构，它以统一标准或约定来规范系统部件的接口、通信和连接。企业通过开放式结构可将不同厂家制造的仪表、装置进行集成，组成强有力的信息平台。
现场总线为系统的开放创造了条件。当前开放自动化系统采用国际标准或规范，通过标准化促进开放化。Internet、Intranet、Infranet和现场总线技术的集成将促进开放自动化系统结构的新发展。
为了给国民经济各部门提供新的自动化装备，缩短我国仪器仪表与国外的差距，振兴我国仪表工业，现场总线智能仪表与系统作为关键技术列入国家“九五”科技攻关计划。攻关的主要任务是研究制定我国现场总线自动化仪表与系统总体方案；研究开发过程控制现场总线智能仪表的基型品种；研究开发现场总线控制系统及软件。目前，HART协议和FF协议智能仪表与系统的开发已取得产品成果。目前，我国现场总线市场已经形成。
3.2软DCS、软PLC与虚拟仪表的兴起
九十年代以来，伴随着DCS与PLC的相互渗透，出现了EI（Eectrical指电气，Instrument指仪表）集成化与EIC（Computer指计算机）集成化的趋势，近年，又出现了所谓软DCS（soft DCS）、软PLC（soft PLC）和虚拟仪表（Virtual Instrument）。所谓软DCS或软PLC，就是直接采用IPC（工业PC）作为硬件，而用软件的方法来实现DCS与PLC的功能。如无纸记录仪就属于这种虚拟仪表，它的外表像一台记录仪，而实际上内部就是计算机，但不用计算机键盘，而只有几个按键来调用CRT的画面，其价格与一台多点记录仪相仿，而功能却强大得多，相当于一个小型数据采集系统。
计算机技术的迅速发展，加快了计算机技术向DCS及仪表等领域渗透的进程，以DCS为例，它早已采用PC作为它的操作站；操作系统采用了WindowsNT，各DCS制造厂 均已加入了OPC（OLE for Process Control）组织使其更加开放，在共享数据方面采用了Client/Server技术；在检索历史数据方面采用了SQL语言；在网络通信方面也向以太网靠拢等等。这种控制系统的出现导致控制系统更加简化，而且价格下降，有很大的发展前途。工控软件也将得到相应的发展。
3.3自动化系统向全厂管控一体化发展
目前市场竞争空前激烈，企业为了求得生存，必须有效地利用企业本身的资源，进行经营决策，减少库存，增加对市场的应变能力，满足小批量生产的需要；管理好企业内部的设备，使之能得到及时的维修而处于最佳的工作状态；增加企业管理的透明度，使之与控制层更紧密地结合起来。
一些DCS厂商因此增强了系统的功能，以满足全厂性综合自动化的需要，使企业的工厂管理和过程控制相结合，利用过程信息较快地作出有利于企业生产经营的决策以适应变化的市场需求。如ABB公司的Symphony系统和Honeywell公司的TPS系统均实现了全厂管控一体化功能。这些系统除了有基本控制软件外，还可以提供更高层次的先进过程控制（Advancde Process Control — APC）软件。而且还具有比较先进的联网和通信接口，为装置实时信息向管理网络传输提供了必要的手段。近年来，在离散型企业综合自动化（CIMS）研究和实践的基础上，流程工业综合自动化（CIPS）也开始在国内的一些大企业实施。CIPS工程总体分为以下四个层次：
*基础自动化级：采用DCS、PLC或其它各类仪表对装置实施自动化或半自动化的操作、自控和检测，这是CIPS工程必要的基础条件。
*实时监控级：包括质量监控系统、储运监控系统、原料输送监控系统、生产装置监控系统、成品输送监控系统、能源供应监控系统和安全环保监控系统等。在这些监控系统通过计算机网络与生产管理级交换和共享信息。
*生产管理控制级：建立生产管理数据库和生产信息数据库，在此基础上，建立各种应用系统，完成生产管理和控制任务。这些系统在厂级局域网上运行，通过公司级主干网与经营决策级交换和共享信息。
*经营决策级：建立全局的经营决策数据库，在适当的软硬件平台基础上建立科学的经营决策系统。
随着软DCS、软PLC的推广，过程控制软件也相应地随之发展，用户完全可以采用专门的软件公司提供的软件包。在过程控制软件方面，著名的软件公司也为数不少，其中先进过程控制软件（APC）在国外已有一百多种，在我国石化企业已有成功应用。在人工智能方面，神经元网络在国外冶金企业获得成功应用后，已经商品化。在企业资源管理（ERP）方面的软件也有专门的软件公司提供一揽子的解决方案，虽然软件价格很高，但企业也可能获得更丰厚的回报。
3.4DCS系统更具标准化、通用化、灵活化
随着个人计算机和工作站的广泛应用，DCS系统改变了以前那种因需自行开发而带来的非标准化、封闭化和专用化等不足，而可以应用于不同的控制对象，并可按需要进行灵活扩展。在硬件上采用标准PC（或工作站）及外围设备，在系统软件上采用WindowsNT、UNIx等开放的操作系统，在通信上采用LAN、以太网及TCP/IP等通用协议。通过标准数据传输方式，可以实现系统数据库与上位管理网络之间的通信，为性能运算、工厂管理等功能的实现提供基础。
由于电子元器件的环境适应能力提高，DCS的I/O模件甚至控制器可以安装在现场，节省了大量的信号电缆和补偿导线，节省了设计和施工的工作量。
有的DCS系统还可以通过调制解调器实现远程联机故障诊断和系统恢复，大大提高了系统可利用率。
3.5研究系统集成，促进综合应用
在一些企业领导人员中，有的认为自动化是一种先进的工具，有了它工厂就会变得先进，甚至可以弥补工艺流程和工艺设备之不足，极少数的则干脆将它作为一种先进门面的摆设。我们知道自动化仅是一种先进的工具和手段，应用它的目的是为了创造效益，而且要讲究以最少的投入获得最大的产出。自动化本身不能直接产生效益，它只能通过工艺生产来体现它的价值和效益。因此，自动化不是孤立的，它是为工艺生产服务的。
自动化既然是为工艺服务的，所以工艺对自动化会有一定要求，但反过来，自动化也会对工艺生产提出一些必要的条件。因此，二者之间要相辅相成，协调配套。
综合自动化是当代自动化发展的方向。综合自动化将过程控制与企业调度、管理、经营、决策有机集成。这种集成已从单向间的局部集成向多项综合集成发展，从而可以提高企业的整体效益。
现场总线智能仪表与开放自动化系统是综合自动化最有效的装备。研究系统集成的问题，提高系统集成的能力，对综合自动化的发展具有重大现实意义。
目前，自动化仪表行业发展的战略思路和工作重点应该是：
（1）市场导向、拓宽领域。以市场为导向，突出抓好先进的自动化控制系统和精密测试仪器。在优先发展国民经济支柱产业和重大技术装备急需的仪器仪表的同时，紧紧围绕市场需求，拓宽其服务领域，培养新市场，开拓新市场，增强市场的快速反应能力。
（2）体制创新、优化结构。本着“有进有退，有所为有所不为”和“抓大放小”的原则，大力推进仪器仪表行业的战略性结构调整；加快改革改组、优化结构的步伐。
对需要做大的，通过重组、联合做大；能够救活的，通过实施债转股等措施救活；应该淘汰的，通过破产、关闭淘汰；适合放开的，通过多种形式把中小企业放开搞活。
（3）发挥优势，技术创新。必须“以我为主”，主攻关键技术和产品，产、学、研结合，尽快建立核心技术的创新能力。发挥优势，集中力量主攻我们科技水平相对强的项目，有可能与国外抗衡的产品，发展我国有自主版权的拳头品牌。把行业科技工作的重点转向培育高新技术产业，分工合作打好以国产系统为主的攻坚战，有计划地构建标志产业群，以引导、带动、促进和支撑全行业高科技发展和改造传统产品。
（4）持续推进，振兴产业。新世纪仪器仪表行业要突出持续发展。“十五”要在现在基础上，进一步加强技术创新和发展高新技术产业化，把振兴产业的战略目标向前推进一步。
（5）全面贯彻国际标准质量体系认证，建立行业的质量体系，加强可靠性技术研究，提高产品内在质量水平。其中大型企业集团、重点骨干企业和高新技术企业应通过市场竞争，形成一大批国产仪器仪表的名牌产品。
