仪器仪表自动化技术的发展和实施策略探讨

宋程姣 王伊凡

[摘    要]随着我国科技的快速发展，电子行业也迅速发展。尤其进入21世纪，信息化、智能化理念的提出更是加速了各行各业创新发展的步伐。在这样的背景下，也让仪器仪表在各个领域的应用逐渐朝着自动化、智能化的方向发展。当下，仪器仪表在各类电子设备、监控体系中得到了广泛的应用，并发挥着重要的作用。而且随着社会需求范围和数量的增加，对于电子器件效率和性能的要求也随之提升，这无疑对仪器仪表自动化技术的创新提出了更高的要求。在经济社会科技高速发展的背景下，仪器仪表自动化技术的发展对于社会生产效率的提升、生产安全性的提高以及经济增长步伐都起到了关键性的作用。基于此，积极探索仪器仪表自动化技术发展的创新道路，持续探讨应对仪器仪表自动化技术发展过程中出现问题的策略是十分必要和有意义的。

[关键词]仪器仪表;自动化技术;发展;策略

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）04–0–03

Discuss the Development and Implementation Strategy of Instrumentation Automation

Song Cheng-jiao，Wang Yi-fan

[Abstract]With the rapid development of science and technology in my country， the electronics industry is also developing rapidly. Especially since the beginning of the 21st century， the concept of informatization and intelligence has accelerated the pace of innovation and development in all walks of life. In this context， the application of instrumentation in various fields has gradually developed towards automation and intelligence. At present， instrumentation automation has become an inevitable development trend， and has been widely used in various electronic equipment and monitoring systems， and plays an important role. And with the increase in the scope and quantity of social demands， the requirements for the efficiency and performance of electronic devices also increase， which undoubtedly puts forward higher requirements for the innovation of instrumentation automation technology. It can even be said that in the context of the rapid development of economic and social science and technology， the development of instrumentation automation technology has played a key role in the improvement of social production efficiency， the improvement of production safety and the pace of economic growth. Based on this， it is very necessary and meaningful to actively explore the innovative path of instrumentation automation development and continue to discuss strategies to deal with problems in the development of instrumentation automation.

[Keywords]instrumentation; automation; development; strategy

自動化的仪器仪表中包含了很多自动化元件，同时根据其应用范围的不同自动化仪器仪表的功能也不尽相同。近年来，我国科技已经呈现出多领域、全方位发展趋势，无论是信息技术、电子技术、人工智能等技术的发展都对仪器仪表自动化起到了积极的促进作用，也为仪器仪表自动化指明了发展方向。然而，在取得这一系列成绩的同时，依然要正视当下仪器仪表自动化发展过程中的问题以及与发达国家之间的差距。这也意味着我国的仪器仪表自动化还有很大的上升和发展空间，因此，深挖问题和差距产生的原因，从而找到制约仪器仪表自动化快速发展的因素，并有针对性地进行改进和创新，这是决定仪器仪表自动化技术发展的关键，也是行业创新发展的方向。

1 仪器仪表自动化概述

1.1 仪器仪表自动化的概念

仪器仪表自动化就是由多种自动化元件进行组合，从而在这些元件共同作用下发挥出自动化功能的技术，而仪器仪表是实现自动化功能的主要技术工具。目前，自动化仪器仪表已经在众多领域实现的有效应用，如针对流量、压力以及温度的测量等。自动化仪表也因为其良好的自动化控制能力在工业生产、电力系统等行业和领域得到了广泛的应用。C6876215-5A0D-44EA-BABD-BB320D8AA915

自动化仪器主要由三个功能模块构成：①传感器。传感器承担着信号采集和控制的功能，通过传感器能对仪器仪表的运行环境进行有效感知，从而为后续自动控制提供依据。②变送器。变送器是仪器仪表中最重要的组件，其作用是对从传感器接收到的模拟信号进行分析和处理成相应的电信号，再输送到对应的分析元件中。③显示器。其功能是将通过前期分析处理过的数据直观地显示在仪表盘对应的功能区。因此，仪表盘就是结果的呈现和输出单元。

仪器仪表自动化技术的蓬勃发展极大提升了我国的工业化水平，其应用范围也得到了进一步扩大。如应用在环境监测领域的仪器仪表，能够实现对我国大气环境、水环境等的自动检测，极大缓解了我国环境污染问题，为推动节约型社会以及绿色生态发展提供了有利推动。而工业仪器仪表的使用，更是推动了工业自动化技术的发展。

1.2 仪器仪表自动化发展的意义

实际上仪器仪表自动化发展的最大意义在于实现自动化控制，以微电子技术为依托，以系统内部设计为原则，实现系统的分散管理集中控制。以DCS，即分散控制系统或分布式计算机控制系统为例，利用仪器仪表自动化技术，实现对不同单元原件的控制，从而实现对系统内部结构的控制，最终实现分散、分层控制、集中管理的目的。

2 我国仪器仪表自动化发展现状

随着科技的发展以及工业化水平的提升，人们对仪器仪表自动化技术的给予了更多的期待，从国家和政府的角度，无论是资金、技术还人力都也都给予了足够的支持和帮助，为仪器仪表行业的发展奠定了坚实的基础。在这样的背景下，仪器仪表自动化技术发展迅速，无论是应用范围还是应用效果都取得了较大的突破。然而，相比于发达国家，我国无论是仪器仪表相关产品还是仪器仪表自动化技术都存在一定的差距，尤其表现在我国仪器仪表自动化技术智能化水平不高这个方面。因此，为了尽快缩短与发达国家的差距，从根本上提升仪器仪表自动化整体水平，实现仪器仪表自动化技术全方位发展，积极推动技术创新是必然的选择。具体来说，我国现阶段仪器仪表自动化技术发展有以下几方面的特征。

（1）从整体发展情况来看，当下我国的仪器仪表行业已经进入一个全新的、平稳的发展阶段，无论从技术创新还是相关设备的改进都呈现出更高的稳定性和可靠性。尤其是随着我国经济发展速度的加快以及工业化水平的提升，我国的仪器仪表技术的发展势头迅猛。特别是随着我国对于仪器仪表设备以及产品需求量的增加，更是进一步推动了我国仪器仪表行业的发展。目前，我国的仪器仪表相关产品已经占有全球市场的巨大份额，并且呈现出增长的趋势。

（2）市场需求的增加，也加剧了仪表企业之间的竞争。随着市场经济体制的不断完善以及行业的发展，当今的仪器仪表市场较之以往已经朝着规范化、系统化的方向发展，企业规模逐渐扩大，完善的行业规范已经建立，这些都推动了仪器仪表行业逐渐集中化和规模化发展。经过了激烈的竞争和市场淘汰，部分技术落后的、体制不健全的企业已经退出行业竞争，少数规模小的企业通过合并重新进入市场，从而建立起一种全新的格局。少数技术先进、规模较大的企业成了行业的引领者，带领其他中小型企业共同发展，从而形成一种良性竞争、共同发展的市场氛围，进而成为推动仪器仪表行业发展的中坚力量。

（3）随着我国科技的发展，我国对于仪器仪表相关技术的研究和探索已经取得了突破性的进展，从现有技术水平来看，已经达到了国际水平。一方面，表明国家对于仪器仪表技术创新的鼓励和扶持已经取得了极大的成效。另一方面，也说明我国对于推动全球仪器仪表技术的发展做出了突出的贡献。我国在很多高精尖仪器设备研发工作中更是取得了惊人的成就，极大填补了我国在这技术领域的空白。相信随着研究的深入，我国将在仪器仪表技术创新方面取得更大的成绩、发挥更大的潜能。

3 仪器仪表自动化技术存在的主要问题

我国的仪器仪表自动化技术已经取得了极大的发展和进步，但依然有一定的发展和提升空间，如自主创新成果占比较少。我国的仪器仪表自动化技术虽然发展迅速，但仪器仪表行业发展之初，很多的技术和经验都要依靠国外，虽然我们一直在积极探索自主研发道路，但想完全摆脱对国外技术的依赖，还需要一个过程。近年来，国家针对仪器仪表科技型企业投入了更多资金和人力，以持续推动自主研发工作的开展，取得了一系列的成果。然而，技术的研发更需要实践应用的印证，因此，要完全实现自主研发技术的应用还需要持续的努力。

从现有的仪器仪表产品和设备制造情况分析，以中低端产品居多，高端产品占比小，产品自主创新意识不足。而造成这种局面的原因也是多方面的，技术创新、仪器设备的完善不仅需要更高端技术人才的主导和参与，更需要足够的资金扶持，尤其是自主研发，更需要大量资金的支持，而这些也都是当下和未来一段时间仪器仪表自动化技术发展所需要的。

4 仪器仪表自动化未来的发展方向

4.1 智能化

信息技术的快速发展，带动了社会全面朝着信息化、网络化以及智能化的方向发展。在这样的背景下，也为仪器仪表自动化技术的创新发展提供了重要的技術依据和支持。相关研究人员正在探索仪器仪表智能化发展道路，这不仅仪器仪表行业顺应信息时代发展的表现，更是行业发展的需要，同时也为仪器仪表技术的发展提供了更好的选择，促进仪器仪表行业多元化发展。比如，自动化仪器仪表技术于通信技术、微处理技术等先进技术的融合探索和发展，就极大地提升了仪器仪表自动化程度，有效避免了传统技术模式下，由于自动化程度不高导致的仪器仪表使用年限短、仪器故障发生频发、零部件损耗程度高等问题，而这些问题的出现直接影响仪器仪表效能的发挥，甚至限制了自动化仪器仪表在生产中效率的提升。而融入了新技术的仪器仪表自动化技术，不仅极大缓解或者避免了传统模式下对仪器设备的损耗，同时由于智能技术的融入，还极大提升了用户使用的体验感。用户不仅可以结合自身需求选择相应的自动化元件，从而使各类元件与智能化系统有效融合，进而达到最佳的效果，实现仪器设备的智能化、个性化管理。除了在控制系统内部实现智能化之外，多系统融合的智能化也将是仪器仪表自动化发展的方向。C6876215-5A0D-44EA-BABD-BB320D8AA915

4.2 数字化

数字化是信息时代的特征之一，并且已经逐渐渗透到各个领域。具体到仪器仪表领域，数字化理念的出现为仪器仪表技术的更新、功能的完善以及对于整个仪器仪表技术的发展都起到了极大的推动作用。以数字化为特征的信息技术与自动化技术的融合发展，带领仪器仪表技术走进现代化数字控制时代，为仪器仪表自动化技术的创新发展提供了技术支持和思想指引，从而使自动化仪器仪表技术得到进一步优化，信息资源的呈现方式更加多元化。

5 仪器仪表自动化实施策略

5.1 确保资金的投入

仪器仪表自动化技术的出现和发展对于生产效率的提升、生产力水平的提高以及推动经济社会的发展都起到了积极的作用。当下我国的仪器仪表自动化技术的发展而言，较之以往已经有了根本性的提升，从实际应用的效果来看，也取得了实质性的效果，但仍有差距。因此，持续探索和钻研仪器仪表自动化技术是唯一的选择。在这个过程中，自然离不开资金的扶持，以确保研究和实践工作的顺利开展。尤其对于新技术研发后的应用，还需要对设备进行完善，而实践应用也需要应用、反馈和调整的过程。这些也都有足够的资金保障。基于此，资金可以说是仪器仪表自动化技术更新和发展的基础。

5.2 技术人员的培养

对于高科技产业而言，其生存和发展的关键除了资金支持之外，更重要的就是人才。而人才匮乏也是当下很多企业技术创新工作无法有效开展的重要原因之一，对于仪器仪表自动化技术发展而言，是一项专业性极强的工作，对于技术人员的要求不仅体现在基本专业知识的掌握层面，更要具备极强的创新意识和探索能力，同时还要对信息技术、通信技术等现代化技术有深刻的认识和较好的应用能力。只有具备了这些能力的人才能更好地推进仪器仪表自动化技术的发展工作。因此，对于仪表领域来说，要将人才培养和引进作为常态化工作开展，不断为仪器仪表自动化建设和发展吸纳和培养人才。一方面，重视人才培养，建立完善的培养体系，做好物质保障工作。通过加强行业间交流、学习等方式，为技术人员提供接受新知识、新技术的机会。另一方面，注重人才引进，建立完善的晋升和奖励机制，留住人才，并且能最大限度地发挥出人才的潜能，为技术创新提供保障。

5.3 持续提升员工整体素质

对于任何一个行业或者领域来说，为了实现行业稳定、可持续发展，技术创新都是必然选择。但技术创新并不是某一个人或者是某一些的事，而是一项系统、复杂的工程，需要行业全体人员的参与和配合。因此，持续提升员工整体素养是实现仪器仪表自动化技术创新发展的关键。实际上，仪器仪表领域是一项对专业性要求极高的行业，对于工作人员的要求不仅体现在专业技能上，更要求丰富的经验，从而才能实现自动化技术的应用。所以，对于企业来说，除了要注重对技术人员的培养和培训之外，更要注重员工整体知识结构的完善以及专业素养的提升。在全企业、全领域范围内建立起一种积极探索、创新的良好氛围，并且不断在工作人员中挖掘有潜力的员工，使其成为推动技术创新的主力，为自动化技术的应用提供有效助力。此外，企业要有针对性地对员工开展培训和学习，针对技术人员、研发人员、操作人员以及设备保养维修人员要制定系统的培训方案和计划，使所有人员都能在各自的领域有所成长和收获，实现行业整体素质的提升。

6 结束语

面对当前飞速发展的社会和科技，国际间的竞争已经转变为科技和人才的竞争。在这样的背景下，实现行业发展的关键就在技术创新。对于仪表行业而言，同样也面临着创新和发展的难题，而仪器仪表自动化发展不仅能够实现对传统生产模式的创新，更极大提升了生产效率，因此，也是促进仪表行业发展的关键。基于此，对于当下的仪表行業而言，既要正视我国与发达国家之间的差距，更要积极探索促进仪器仪表自动化技术创新发展的道路，为推动行业发展奠定良好基础。

参考文献

[1] 何飞.自动化仪器仪表行业的现状及发展趋势[J].科技与创新，2016（20）：40.

[2] 李永青.自动化与仪器仪表行业的现状及发展趋势[J].建筑工程技术与设计，2018（5）：3057.

[3] 王晓东.我国自动化仪器仪表的发展现状及趋势初探[J].中国科技投资，2017（8）：252.

[4] 赵嘉玮.仪器仪表自动化的发展和实施策略[J].通信世界，2021，28（4）：257-258.C6876215-5A0D-44EA-BABD-BB320D8AA915