高端工业自动化技术产业化的六个重点

      为了彻底改变自主创新能力的低下和自主知识产权的匮乏，建议从六个方面推进高端工业自动化技术产业化。

    近年来，国家发改委从发展我国具有自主知识产权高技术产业的战略高度出发，组织国内工业自动化专家和企业工程技术人员，实施工业过程自动化高技术产业化专项，综合提高了具有自主知识产权的自动化仪表、装置及系统的水平。

    然而，需要指出的是，在高端工业自动化技术领域，包括仪表、装置及系统，我国与发达国家相比，还存在着很大的差距：持续创新能力低下，自主知识产权匮乏，低端技术产品泛滥，高端技术产品奇缺，市场竞争实力不强，占有市场份额不高。例如，2004年我国国产工业自动化控制系统的项目数和销售额分别为3240套和18.8亿元，占国内市场份额的61%和55%，但国产高端工业自动化控制系统的市场份额仅占5%；又如，我国国产智能变送器的市场占有率已从2000年的10%，迅速上升到2004年的27%，但是国产高端智能变送器的市场占有率不到5%；再如，我国国产成套专用控制

装置的市场份额已从2000年的5%，上升到2004年的30%，但是国产高端成套专用控制装置市场份额几乎为零。

    另一方面，作为整个工业自动化的核心，高端工业自动化技术对国民经济发展具有特殊重要的意义。我国只有少量的高端国产工业自动化仪表、装置及系统进入最重要的生产装置，其余绝大部分被国外的高端工业自动化技术和系统所垄断。而这些主体装置往往是我国国民经济的重要命脉，因此，发达国家实际上已经在一定程度上掌握了我国国民经济的命脉。这是十分危险的客观存在。此外，我国工业生产普遍存在的“三高”（高能耗、高消耗、高污染）现象仍然十分严重。我国1亿美元GDP消耗能源约12万吨标准煤，约为日本的6.58倍，德国的4.49倍，美国的3.65倍。我国单位GDP的钢铁、木材、水泥的消耗强度分别为发达国家的5～8倍、4～10倍、10～13倍。我国年排放二氧化硫近2000万吨，酸雨面积已占国土面积的30%，空气质量达标城市仅占1/3，流经城市的河段70%受到不同程度污染。

    在这样的背景下，我们需要从以下六个方面推进高端工业自动化技术产业化：
    首先，构建高端工业自动化硬件平台，提高新一代主控系统产品质量。目前我国工业过程、环境工程、交通工程和其它公用工程大多数采用的新一代主控系统主要包括现场总线控制系统（FCS）、集散控制系统(DCS)、可编程顺序控制器（PLC）以及全集成主控系统（PCC）。产业化重点内容包括：体系结构优化技术，软件的工程化、标准化技术，高稳定性、高可靠性、高环境适应性技术，工艺设计、制造和应用技术。

    其次，构建高端工业自动化信息集成平台，提高和扩大综合自动化系统的应用深度和广度。以综合生产指标优化为目标，结合我国重大建设工程和改造工程，建立大型工程过程综合自动化系统。产业化重点内容包括：总体设计技术（从金字塔式多层结构走向扁平式结构），实时数据库和关系数据库技术，数据、技术及系统集成技术，信息挖掘、采集、加工、融合技术，物流过程的建模与智能控制技术，动态成本建模与控制技术，主导产品质量检测、预报与控制技术，关键装置关键变量的控制与优化技术，关键设备故障状态监视及预报技术，能量动态平衡及优化调度技术，综合自动化系统在线评估和监督控制技术。

    第三，面向大型工业过程瓶颈制约的关键装置关键性控制与优化系统。紧密结合生产工艺，解决长期以来困扰相关工业生产的关键性检测技术、建模技术、控制技术和优化技术，是高端工业自动化技术产业化的重要实施内容，包括：冶金行业的大型高炉专家系统，大型冷热连轨机的特种检测技术、过程建模技术、具有多系统协调功能的优化技术、基于数据挖掘的操作优化技术、基于模型参数的自适应智能控制技术；电力行业的大型燃煤锅炉的燃烧控制技术，超临界发电机组的动力学特性、机组优化运行及控制技术，主辅设备在线诊断与故障预警技术，大型联合循环发电机组优化运行技术、三重容错控制技术、高速温度场采样及监控技术；有色行业的大型粗铅艾萨炉熔炼优化技术，大型鼓风炉、烟化炉专家系统，锌冶炼沸腾焙烧炉特种检测技术与优化控制技术；化工行业的特种大型反应器的建模、控制与优化技术。

    第四，面向“三高”治理的成套专用控制装置和专用优化系统。冶金、有色、电力、化工、建材、造纸是我国工业生产六大高能耗行业，

也是对环境污染最为严重的六大行业。在六大行业的大型工矿企业中，选择重点能耗设备和重点污染源，分别实施以节能、降耗、治污为目标的成套专用控制装置和专用优化系统，是高端工业自动化的产业化内容。包括：节能、降耗、治污的自动化设计技术，特种执行器和特种检测技术，除尘、脱硫优化控制技术，固体废物焚烧的最优控制技术，废液的检测、分离和控制技术，节能、降耗的最优化技术，节能、降耗的卡边控制技术，最优燃烧控制技术，最优调速控制技术，热能转换和传递优化技术。

    第五，特种高端工业自动化技术---机器人。建立柔性化、智能化的自动化生产线，它由自动化生产设备（工业机器人）、柔性化输送设备（移动机器人AGV）、智能监控系统、数字化管理系统等四部分组成。产业化重点内容包括：机器人控制器及联网技术，基于现场总线的联网技术，智能监控与管理技术，网络化的智能检测与伺服驱动技术，机器人智能装配加工技术，AGV激光导航技术。

    第六，面向大型装备的自动化成套系统，是“十一五”高端工业自动化技术发展的重中之重。最近，国

家发改委和科技部联合发文指出，国家“十一五”期间重点解决十大装备、十大关键技术，与工业自动化密切相关的有：600MW超临界火电机组，600MW空冷机组，600MW供热机组，1000MW级超级临界火力机组，700MW级混流式机组，高扬程蓄能机组，1000MW级核岛设备，1000MW级常规岛设备，250MW级重型燃气轮机和联合循环发电机组，大型煤液化装备，大型船舶机电设备，大型垃圾焚烧装备，大型脱硫脱硝除尘装备，大型污水处理装备，大型煤矿采掘机械设备，超大型数控机床。

    过“十一五”期间高端工业自动化技术六个方面内容的产业化，我国将彻底改变自主创新能力低下和自主知识产权匮乏的局面，使国产高端工业自动化技术及产品的比重从目前的5%提高到30%，使国产高端工业自动化技术及产品的国内市场占有率从目前的不到5%上升到25%。