一  發展工業自動化對提升傳統產業的意義

   1  提高企業整體素質的有效途徑

   從整體上看，我國傳統產業在技術裝備

、能源和原料消耗、產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)和(he)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)等(deng)方(fang)麵(mian)與(yu)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)相(xiang)比(bi)仍(reng)存(cun)在(zai)很(hen)大(da)差(cha)距(ju)。尤(you)其(qi)是(shi)我(wo)國(guo)技(ji)術(shu)裝(zhuang)備(bei)水(shui)平(ping)與(yu)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)的(de)差(cha)距(ju)有(you)擴(kuo)大(da)的(de)趨(qu)勢(shi)。在(zai)這(zhe)樣(yang)嚴(yan)峻(jun)的(de)形(xing)勢(shi)下(xia)，出(chu)路(lu)何(he)在(zai)
？大(da)麵(mian)積(ji)設(she)備(bei)更(geng)新(xin)
，國(guo)力(li)難(nan)以(yi)承(cheng)受(shou)
；維(wei)持(chi)設(she)備(bei)的(de)現(xian)狀(zhuang)
，拚(pin)設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)，後(hou)果(guo)不(bu)堪(kan)設(she)想(xiang)，因(yin)此(ci)，應(ying)用(yong)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)傳(chuan)統(tong)產(chan)業(ye)，將(jiang)兩(liang)者(zhe)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)，才(cai)是(shi)提(ti)高(gao)企(qi)業(ye)素(su)質(zhi)和(he)整(zheng)體(ti)效(xiao)益(yi)最(zui)現(xian)實(shi)、最有效的途徑之一。企業素質是裝備水平
、技術水平、管理水平的綜合。工業自動化是提高工業企業的綜合素質的重要手段。如浙江大學工業自動化國家工程研究中心生產的SUPCON集散控製係統，集過程控製
、操作優化
、生產管理於一身，形成一個高效益、高柔性、高質量的生產指揮係統，可以有效地提高裝備水平、技術水平和管理水平，投運後可以產生巨大的經濟效益。到目前為止，這一集散控製係統已經生產、應用了715套，在化工領域內占的份額是37%，產生的經濟效益是18.8億元。如果這樣的係統能在全國大麵積的推廣應用，我國傳統產業的技術改造是指日可待的。

   2  提高國家整體國力的主要手段

   yunyonggongyezidonghuajishuhejisuanjiyingyongjishu，shixianyitigaojingjixiaoyiweizongtimubiaodechuantongchanyedejishugaizao，yijingchengweitigaoguolidezhuyaoshouduanzhiyi。muqian，guoyuguo、qiyejituanyuqiyejituanzhijianzhankailejiliedejingzheng。ribenhexideshijinianqiandejingjiqifei，jiushicongzhelikaishide。houlaimeiguozaigaoduzhongshijishumijixingdegaojishuchanyedetongshi
，shifenzhongshigongyezidonghuajishu，meiguodejingjinengchixu119個月高速增長，也是與用工業自動化技術改造傳統產業有密切關係。所以，這一項工作做好了，對提高國家整體國力都是很重要的。

   3  調整工業結構的主要手段

   4  迅速搞活大中型企業的有效手段

   眾所周知，工業自動化投資少
、見效快，可大幅度的節約能源。我國電力、鋼鐵、煉油、石化、化工、造紙等工業部門擁有上百套的集散控製係統，在其中36條生產線上的試點證明：在集散控製係統的基礎上，配上上位機，搞過程優化，效益非常好，可以大幅度提高企業的技術、管理水平。如寶鋼冷軋廠用計算機控製係統改造，20人花了兩年半時間，投資了1300萬元，項目完成投運後，整個冷軋廠產生的效益使產值增加6個億，純經濟效益達2380萬元。

   5  擴大國內需求的有效手段

   發展工業自動化是一舉三得的事情。① 可以建立一大批產業，如儀器儀表
、電子計算機產業、各類軟件產業和應用軟件產業等。② 可以改造一大批產業，用工業自動化的軟、硬件技術以及係統技術，可以大麵積改造冶金
、電力、石化、化肥、建材等工業部門。③ 可以拉動一大批產業

，如電子元器件、各類接插件產業

、各類金屬加工件產業

，還有集成電路等。

   對dui國guo內nei需xu求qiu的de拉la動dong，因yin它ta是shi高gao技ji術shu，當dang然ran國guo家jia就jiu要yao重zhong點dian投tou資zi，銀yin行xing中zhong大da量liang存cun款kuan可ke以yi有you用yong武wu之zhi地di。因yin是shi高gao技ji術shu，高gao投tou入ru，也ye是shi高gao產chan出chu。根gen據ju市shi場chang調tiao查zha，數shu據ju如ru下xia：儀表部分：全部采用國產的自動化軟
、硬件係統，是550億；煉化部門：580億
；鋼鐵領域：780億
；電力係統：680億。瑞士一家知名雜誌公布的調查結果是550億。美國年鑒報告是560億。也就是說這個領域擴大內需這一塊，大致是550～600億。可拉動如此巨大的國內市場。

   二  自動化技術發展中存在的問題

   (1)  缺乏高水平的係統成套能力 表現之一是儀表產品的結構不合理，60％的主控係統是70年代中期開發；表現之二是儀表品種滿足率低，這方麵我們很缺乏，如特殊的工程項目120萬和60萬機組，要556個品種
，滿足率不到40%。又如製漿造紙工業18類儀表

，滿足率隻有3類。缺口相當大，成套能力差；表現之三是係統開發設計能力低下，係統成套技術力量薄弱、手段落後。

   (2)  缺乏高質量的成套控製裝置 是我國目前工業自動化最突出的問題之一。搞得好的國家如德國的工業發酵、大型注塑機、綜合機床（七種功能於一體）等成套裝置占世界份額相當大
，分別是60%

、95%和90%。而我國在這方麵做得還很不夠，不能滿足生產需要
，如我國有39萬台工業鍋爐
，但還沒有成套的專用控製裝置，沒有成套的專用控製係統。如果有，假如20萬元一套，按10%算，市場將是78億。工業發酵罐，3個類型（生物
、酒、調味品），25m³以上我國有36萬台工業發酵罐，從進料、控製，到出料全部實現自動化
，用一成套專用裝置來控製

，也賣20萬元一套

，10%
，就是72億

，市場是相當的大
，但我們是非常缺乏。

   (3)  缺乏高質量的特種檢測儀表 高質量特種檢測儀表是主宰工業自動化係統的關鍵儀表，現場故障率80%來源於此。我國在這方麵十分落後，如國產智能變送器的銷量，隻占國外的1/10。又如紙張的灰分沒有在線檢測儀表

，隻能控製在15%～17%。因紙張由填料和紙漿兩部分組成，紙漿是12000元/噸，填料CaCO₃（炭酸鈣）200元/噸。如果使用國產的在線檢測儀表及特種的紙張灰分變送器，可將紙張灰分控製在15%～35%
，節約20%（填料代替20%的紙漿），效益將是巨大的。

   (4)  缺乏商品化的成套工控軟件 工控軟件現在數量已很多
，但商品化的程度比較低，市場占有率也很少。大型工廠現在用的幾乎都是國外的產品。

   上述是目前在我國工業自動化領域中存在的問題
，從技術角度分析
，這種困難主要是由體製方麵、重複引進方麵、機械裝備和測試方麵的原因造成的。

    三  用工業自動化來提升改造傳統產業的關鍵技術

   用什麼樣的技術來提升改造傳統產業：一是軟件技術、二是硬件技術、三是集成技術。

   1  軟件技術

   (1)  先進控製技術 軟件技術最重要的是先進控製技術，是以現代控製理論為基礎的各種高級控製技術的總稱。包括預測控製
、魯棒控製、模糊控製
、智能控製、zhuanjiakongzhideng。xianjinkongzhijishushigongyeguochengkongzhijishuzhongdehexinjishuzhiyi，shijiejuefuzagongyewentizuiyouxiaodeshouduan，yeshichuantongchanyegaizaozuiyouyongdefangfa。tebieshiyucekongzhi、智能控製技術
，目前已經取得了重大進展。我國在80年代開始開發先進控製軟件
，90年代進入工業應用。目前
，在鋼鐵

、煉油
、造紙等工業部門已推廣400多套。在國外是80年代初開始先進控製軟件商品化的工作，到去年年底
，據不完全統計，已經在全世界投運的有2233套
，其中煉油工業有1500套。從目前的情況看
，我們理論水平是不低的，國外產品優於國內的最大特點是商品化程度高、市場份額大。

   (2)  過程優化技術 shizaixianjinkongzhicengquebaoshengchanguochengpingwenyunxingjichushang
，genjuyouhuagongyimoxing，jinxingyixiaoyizuidaweimubiaodezaixianhelixianjisuan


，ranhougeichuzhenggeguochengyouhuatiaojian，shizhenggeguochengzaizuiyouhuadezhuangtaixiayunxing。zhezhongyouhuakongzhijishu，shizonghexingdejishu
，zaigongyezidonghuazhongyeshihexinjishuzhiyi，erqieshitouzizuishao，jianxiaozuikuaidehexinjishuzhiyi。dangranyeshizaichuantongchanyejishudegaizaozhizhongkeyidaliangyunyongdejishu。tebieshiqizhongdeshujuwajuejishu、數據校正技術、實時優化技術

、優化設定技術，目前國內外產業界對這個問題都非常重視
，而且有些國家花巨資進行這方麵的研究。國內在80年代開始研究
，特別是通過85科技攻關
，取得了一大批這方麵的成果。當時國家計委確定了34條生產線的過程優化改造，其中31條通過驗收。通過這些工作，取得了效益，建立了信譽、形成了特色。國外90年代初
，已經有了商品化軟件，當時向我國的煉油、鋼鐵、化工工業部門推銷了460餘套。但由於這些軟件不符合我國的國情
，或者局部不符合中國的國情，有的還維護滯後，應該說
，到目前為止
，已受到企業的冷落。

   (3)  實時監控軟件平台 開發以實時數據庫為核心的監控軟件支持係統，形成自主版權的實時監控軟件平台。要求該軟件平台具有高可靠性、高安全性
，可實現軟硬件互聯

，以及很強的服務能力。其關鍵技術有：OPC技術、實時數據庫技術、動態圖形顯示技術、Internet/Intranet技術、平台服務技術。

   (4)  係統集成技術 是整個自動化技術關鍵技術中的關鍵；是控製軟件、優化軟件和軟測量技術的集成；是新一代主控係統
、智能儀表的集成；是檢測、控製、優化、調度、管理、決策、經營等功能的集成；是實現工廠綜合自動化係統的基礎技術。這個技術目前已有許多工業性試點，且應用情況相當好。當然這項工作還在做，如‘863’、‘973’等項目還在開展，要進一步深入下去。

   2  硬件技術

   (1)  集散控製係統 新一代的主控係統包括集散控製係統（DCS）、現場總線控製係統（FCS）
、可編程控製係統（PLC）以及工業PC為基礎的開放式的控製係統（PCC）
，國家現在重點放在DCS上。我國自行開發的DCS
，現在已具有國際90年代的水平。如浙江浙大中控技術有限公司的SUPCON JX、北京和利時係統工程股份有限公司的HS-2000，上海熱工儀表研究所的DK2900，現已投放市場。應該說國產DCS現已占據市場
，銷量逐年大幅度增加。相反近兩年從國外引進DCS的數量已經明顯減少。

   (2) 現場總線控製係統 現場總線控製技術是應用於生產現場，在現場儀表和控製儀表之間進行雙向全數字通信的技術，也是開放式、數字化、多點通訊、底層的一個網絡控製技術。應該說現場總線控製技術是帶有革命性的關鍵技術。我國在“九五”攻關中，在浙大、中科院
、機(ji)械(xie)工(gong)業(ye)部(bu)設(she)了(le)三(san)個(ge)點(dian)，三(san)個(ge)點(dian)目(mu)前(qian)形(xing)勢(shi)非(fei)常(chang)好(hao)。現(xian)在(zai)我(wo)國(guo)的(de)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)及(ji)智(zhi)能(neng)化(hua)變(bian)送(song)技(ji)術(shu)已(yi)經(jing)取(qu)得(de)了(le)一(yi)大(da)批(pi)成(cheng)果(guo)，有(you)的(de)已(yi)經(jing)進(jin)入(ru)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)。據(ju)我(wo)所(suo)知(zhi)，浙(zhe)大(da)中(zhong)控(kong)的(de)HART總線儀表已開始大麵積推廣應用。如在寧波
、台州

、wenzhougaosugonglushang
，youliangtiaoquanguozuidadesuidao，jidaxilinghuwulingsuidaohemaolilingsuidao。daxilinghuwulingsuidaojiushiyonglezhedazhongkongdexianchangzongxianjishu
，yinianduolaiyingyongxiaoguofeichanghao。lingyitiaosuidaoshiquanguozuichangdegonglusuidao
，yinggaishuoshiyigesuidaoqun，xianzaiyeshiyizhedazhongkongHART現場儀表和現場總線技術為主體來實現的
，是目前我國自動控製水平最高的隧道，主要控製通風
、油道、照明等有關安全設備。

   (3)  智能變送器技術 這裏主要指特種變送器

，開始用時一定會遇到困難，必須常用，在用的過程中不斷改進，就可以順利過關
，進而成為名牌產品。

智能變送器技術是麵大量廣的核心技術

，需要解決的突出問題是係列化、智能化
、網絡化
、大量程
、高精度、耐腐蝕，特別缺乏的質量儀表。

   (4)  成套專用控製裝置 是一種專用計算機係統，是將專用控製軟件
、軟測量技術耦合了專用控製裝置
，軟件與硬件集成的綜合性技術。目前，在工業領域中特別缺乏專用控製裝置
，如鋼鐵：高爐、焦爐
、轉爐
；煉油：加熱爐、反應器、精餾塔
；石化：丙烯腈
、聚乙烯
、聚丙烯
；造紙：蒸煮器、蒸發器、打漿機。

   四  工業自動化軟件產業的發展情況

   1  軟件產業發展的規律

   自動化就是硬件
、軟件結合起來組成的係統。軟件非常重要
，凡是有助於減少人機隔閡，有助於建立和諧人機環境的這樣一種理論、方法、技術和產品都會有強大的生命力，都會得到市場的青睞。例如，大規模並行處理技術、多媒體技術、開放係統技術
、麵向對象技術
、網絡技術
，這些都發展得非常快。另一個觀點就是技術創新是軟件產業發展的動力。軟件技術內在的發展規律是簡單者興、複雜者衰；開放者興、封閉者衰；自然者興、強製者衰。

   2  軟件產業的發展轉折

   本世紀初軟件產業將發生新的、全(quan)局(ju)性(xing)的(de)轉(zhuan)折(zhe)，主(zhu)要(yao)的(de)標(biao)誌(zhi)就(jiu)是(shi)網(wang)絡(luo)化(hua)軟(ruan)件(jian)的(de)發(fa)展(zhan)。一(yi)項(xiang)重(zhong)大(da)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，都(dou)是(shi)有(you)背(bei)景(jing)的(de)
，都(dou)需(xu)要(yao)環(huan)境(jing)的(de)支(zhi)撐(cheng)。技(ji)術(shu)本(ben)身(shen)又(you)有(you)巨(ju)大(da)市(shi)場(chang)和(he)社(she)會(hui)需(xu)求(qiu)，隻(zhi)有(you)這(zhe)兩(liang)個(ge)條(tiao)件(jian)都(dou)存(cun)在(zai)，重(zhong)大(da)技(ji)術(shu)才(cai)能(neng)得(de)到(dao)很(hen)大(da)發(fa)展(zhan)。例(li)如(ru)
，公(gong)路(lu)交(jiao)通(tong)網(wang)建(jian)立(li)後(hou)與(yu)公(gong)路(lu)交(jiao)通(tong)工(gong)具(ju)的(de)需(xu)求(qiu)，孕(yun)育(yu)和(he)發(fa)展(zhan)了(le)轎(jiao)車(che)工(gong)業(ye)。馬(ma)路(lu)沒(mei)有(you)
、gongluwangmeiyou，jiaochegongyeruhefazhanhuogongluwanghenduo，danmeiyourenduijiaotonggongjudexuqiu，jiaochegongyeyebunengfazhan，liangzhedoubixuyou。tongli

，ruanjiandewangluohuahegerenduiruanjiandexuqiu
，huishiruanjianchanyedeyipengbofazhan。

   3  軟件產業的戰略轉折點

   全球因特網的使用者，2000年底統計的數字是1.28億。其中英文者60%
、西班牙文10%、日文9%、德文9%、法文4%
、中文2%，也就是說我們中國人用因特網的數量還是很少的
；第二個數據是中國的數據庫、數據庫中的數據量和利用效率。數據庫占全球的1/10、數據量占全世界1/100、數據庫中數據產生的效率是1/1 000。1/10、1/100、1/1 000
，層次越高
，比例越小；第三個數據是信息服務業和信息製造業的比例
，美國1:0.51、日本1:0.96、韓國1:5.66、中國是1:11.29，我們的比例是相當的低。這3個數據說明我們的信息資源太少，而且信息傳遞速度太慢，所以盡管有那麼多數據量，而效率隻有1/1 000。我們要從這方麵加以改進，必須大力發展網絡化軟件。

   4  軟件產業發展的突破口

   以開發各類應用軟件作為軟件產業發展的突破口，我有如下意見：

   (1)  yingyouxianzhichiyizhongwenbeijingdeyingyongruanjianchanye
，tebieshiwomengongyezidonghualingyudeyingyongruanjian。yinggaishuowomenzhefangmiandefazhanhaishihenhaode，youhenduogaokejigongsizhengzhiliyuzheyishiye。

   (2)  重點支持與國家安全緊密相關的應用軟件產業
，例如實時的嵌入式軟件
、安全保密軟件、反病毒軟件
、高可靠性軟件等。

  (3)  大力支持與其它產業有關的

、作用重大的應用軟件產業，例如交通、金融
、電信
、稅務
、環保等管理軟件，現在發展都非常快。如今，工業自動化已經擴展到交通、金融、電信
、稅務、環保等領域裏。這中間有計算機輔助設計軟件

、電子商務軟件、jisuanjifangzhenruanjianhegeleimingpaichanpindebaozhenfangweidejiankongruanjian。liruzhedazhonghengshijishiyegongsizhuyaocongshiquanguozhuyaoshangpindebaozhenfangweixitong，yijizhenggewuliudeguanliheshusongxitong。gaixitongmuqianyizaimingcha、名煙和農資三個領域全麵鋪開，試點都已成功，之後就在名煙領域全麵打開。其實，該防偽技術就是利用二維條型碼
，它是一個在線、實時
、閉環的計算機網絡技術，防偽效果很好，並且受到國家領導人的肯定和鼓勵。所以，通過開發各類應用軟件作為突破口是大有作為的。

   五  改造傳統產業的措施

   1  中國工業過程自動化高技術產業化重大專項

   前兩年國家計委啟動了一個工業過程自動化高技術產業化重大專項，旨在把我們的工業過程自動化高技術全麵產業化。其主導思想是：希xi望wang加jia快kuai工gong業ye自zi動dong化hua產chan業ye的de發fa展zhan
，培pei育yu新xin的de經jing濟ji增zeng長chang點dian，促cu進jin傳chuan統tong產chan業ye技ji術shu升sheng級ji，提ti高gao國guo民min經jing濟ji的de整zheng體ti素su質zhi。這zhe個ge重zhong大da專zhuan項xiang，目mu前qian已yi啟qi動dong了le36個，浙大中控、中自、中恒這三個高科技公司各獲得一項
，總投資40多億
，現在整個工作進展比較順利。希望通過這種重大示範工程的成功，把其中的軟件、硬件、係統的成果進一步向全國幅射，以利於整個國家工業自動化高技術產業化工作的推動。

   2  寧波市工業過程自動化高技術產業化的重大專項

   根據國民經濟和社會發展的需求
，圍繞寧波高技術發展方麵的特定任務和目標
，對帶有戰略性、quanjuxingtediande，yijiduichanyefazhanjuyoudaidongzuoyongdeyixiegaojishuzidonghuaruanyingjianjishujixitongjinxingchanyehuakaifa。gaigongchengjiningbogongyeguochenggaojishuchanyehuazhongdazhuanxiang
，youmingmingwei“1525”工程——要建立一個可以和國外大公司抗衡的、大型的開發基地（要求有強大的係統的開發能力；軟件
、硬件
、係統的集成能力；綜合的設計能力；強大的培訓能力及工程的實施能力），要求很高，總投資1個億；扶植和建立5個國內外知名的、市場占有率較大的龍頭企業
，用我們的工業自動化軟件技術、硬件技術去武裝和扶植寧波市的、我們看得中的
、有影響的企業，從而使它成為龍頭企業。所謂龍頭企業是全國的市場份額名列前茅
，這樣的要求是較高的，總投資也是1個億
；另外要建立25個用工業自動化軟硬件技術和係統技術來武裝的不同行業的示範工程25個，進而全麵推動整個寧波市的傳統工業技術改造。這項工作作為全國的試點，將要在國內推廣開。該項目總投資3個億。

   3  浙江省工業過程自動化技術產業化重大專項

   浙zhe江jiang省sheng工gong業ye過guo程cheng自zi動dong化hua高gao技ji術shu產chan業ye化hua重zhong大da專zhuan項xiang，根gen據ju浙zhe江jiang省sheng的de特te點dian，對dui促cu進jin新xin興xing產chan業ye的de形xing成cheng和he推tui動dong產chan業ye技ji術shu升sheng級ji有you重zhong大da影ying響xiang，且qie技ji術shu含han量liang高gao
、附加值高
、市場前景好
、經濟社會效益顯著、帶動性強的關鍵技術進行集成，形成規模化生產，為產業大麵積推廣應用起示範作用。浙江省現在在冶金、電力、煉油、化工、石化、生化、化肥、造紙、製藥、機械
、釀造、環保12個領域中，分別選取一個示範工程
，把它的軟硬件技術和係統技術集成後全麵推開，促進全省的傳統產業技術改造，總投資10個億。這一工作，對全國高技術產業化是一個巨大的推動。

   作者簡介：

   孫優賢（1940－），男，浙江諸暨人，浙江大學教授
、博導，中國工程院院士
，現任浙江大學工業自動化國家工程研究中心主任，並任浙江省人大副主任、浙江省民盟主委、民盟中央常委會委員，同時任中國自動化學會副理事長
，中國化工學會自動化委員會主任、浙江省自動化學會理事長。主要的學術專長是：魯棒控製理論應用，容錯控製理論應用，工業過程建模、控製及優化，工廠綜合自動化係統，工業過程控製與優化商品化軟件，造紙過程自動化係統軟件、硬件的研究與開發，現場總線控製係統的研究與開發

，係統集成
、成套專用控製裝置，將魯棒控製
、過程優化
、軟測量和特殊檢測等技術進行集成和成套。