自動化儀表包括現場測量儀表、顯示記錄儀表、調節控制儀表(系統)、執行器(控制閥)這4個大類，在化工、冶金、石油天然氣、火電核電、輕工建材、市政環保、生物制藥、裝備制造、航空航天、海洋工程等國民經濟和國防建設領域發揮著重要作用。我國自動化儀表行業是在中華人民共和國成立后建立和發展起來的，在黨和政府的戰略規劃下，經過幾代行業工作者的艱苦奮斗，取得了巨大成績。自動化儀表是儀器儀表行業中規模最大的分行業。自動化儀表的科技進步和產業發展，使得工業生產的自動化程度不斷提升，保障了運行安全，實現了提質增效、節能降耗，為我國成為制造大國貢獻了巨大力量。但也應該看到，我國在基礎理論研究和半導體、精密測量、工業軟件等領域與國外先進水平還存在明顯差距，高端儀表在可靠性、穩定性和環境適應性上也需要進一步提升。當前，我國自動化儀表行業正在努力攻關，突破關鍵領域核心技術，建設智能工廠，實現產業數字化轉型。同時，我國以更加精準、可靠的測量控制為基礎，集成工業互聯網、大數據、人工智能、工業軟件等新一代信息技術，賦能廣大制造業企業科技進步和高質量發展，并實現數字化轉型。回顧我國自動化儀表發展歷史、展望未來發展趨勢，促進我國自動化儀表行業明確發展目標、挖掘潛在機會、攻克科技難題、實現更大發展，是廣大自動化儀表從業者的歷史使命。

   自動化儀表主要涉及自動化和儀器儀表兩大專業，有著悠久的歷史。中國古代發明的自動化儀表裝置(如指南針、渾天儀等)的技術水平位居世界前列。現代自動化學科以控制論為理論基礎，起源于1948年美國數學家諾伯特·維納發表的《控制論》。現代儀器儀表學科起源于精密機械、電子技術、光電技術和計算機技術。自動化儀表既是多學科交叉的高技術學科，又是跨行業應用的綜合型學科。

   中華人民共和國成立后，全面開展工業體系建設，基本建成高等教育主要工科專業體系。1952年，天津大學、浙江大學、哈爾濱工業大學、南京工學院、北京航空航天學院設立了精密機械儀器、工業企業電氣化、動力工程、光學儀器、化工機械、電氣裝備、電工儀表等相關專業，并在精密機械儀器專業下設立熱工儀表方向。1954年，錢學森在美國發表《工程控制論》，將控制論運用于工程控制和自動調節技術。天津大學劉豹于1954年出版了中國第一部自動控制專著《自動控制原理》，并在化工機械專業開設“化工自動檢測與自動控制”和“自動化”兩門課程。1955年，清華大學開設工業企業電氣化自動化、熱力設備自動化專業。1956年：清華大學開設熱工量測及自動控制專業；天津大學、浙江大學開設化工儀表與自動化專業；天津大學在精密儀器專業開設“自動控制原理”課程。1958年：上海交通大學開設精密儀器與機械專業；清華大學開設精密儀器制造專業。1959年，合肥工業大學開設精密機械儀器專業^[1]。

  二十世紀六十年代，更多高校自動控制、化工儀表及自動化、熱力設備自動化、精密儀器、光學儀器等專業相繼設置和招生，自動化儀表學科逐步發展起來，產業建設的學科和人才基礎基本奠定。改革開放后，本科招生設立了“工業自動化儀表”專業。隨著經濟體制的轉軌，工科教育逐漸呈現出多元化的發展趨勢，專業結構不斷豐富和調整，以適應經濟發展的需求。恢復研究生招生制度后，研究生教育規模快速擴大，也促進了學科的發展。進入二十一世紀，高等教育不斷擴大招生規模。我國深化教育改革，全面推進素質教育。自動化和儀器有了各自的大類學科代碼，與機械、電氣、電子信息、計算機成為并列的學科。在本科專業中，自動化儀表不僅屬于自動化，還屬于儀器類的測控技術與儀器。在研究生專業中，自動化儀表屬于自動化一級學科(控制科學與工程)下的二級學科(檢測技術與自動化裝置)。

   我國以加入國際工程教育《華盛頓協議》組織為契機，開展國際實質等效的工程教育專業認證、建設發展新工科，多主體共建產業學院、未來技術學院、卓越工程師學院，實施卓越工程師教育培養計劃，逐步形成中國特色、世界一流的工程教育體系。我國自動化儀表專業人才培養的數量與質量不斷提升。截至2023年，我國共有466所高校開設了自動化專業、130多所高校有控制科學與工程學科碩士學位授權點、70多所高校有博士學位授權點；共有320多所高校開設了測控技術與儀器、精密儀器、智能感知工程等儀器儀表類專業、80多所高校有儀器科學與技術學科碩士學位授權點、30多所高校有博士學位授權點。我國自動化儀表產業建設已經奠定了堅實的理論和人才基礎^[1]

   1949年10月，中華人民共和國中央人民政府成立重工業部，主管鋼鐵、有色金屬、機器、船舶、兵器、航空工業等領域。1952年8月7日，第一機械工業部(簡稱“一機部”)從重工業部分拆成立，主管機械、電信和船舶工業。各省市相應成立機械局。這標志著我國儀器儀表的工業基礎開始建立。1955年，國務院科學規劃委員會增設儀器儀表規劃小組，將儀器儀表納入國家科學技術發展規劃，并列為國家重點科技發展任務。1956年5月，一機部設立儀器儀表工業管理局，建立了儀器儀表行業的管理體制。儀器儀表科研機構相繼成立，儀器儀表產業開始布局。1957年，一機部成立全國機械工業儀器儀表規劃小組，領導開展全國儀器儀表工業的統一規劃工作，制定了“第二個儀器儀表五年規劃草案”。該草案規劃了先大量仿制蘇聯產品再逐步過渡到自行設計，先發展熱工、化工儀表和自動化裝置再發展物理探測儀器和其他科學儀器的發展路徑，以滿足國民經濟發展和科學研究需要。

   1958年，一機部、二機部、電機制造工業部合并，成立新的一機部。同時，原三機部更名為二機部。1960年，一機部成立四局，管理儀器儀表工業。國家計委、經委、建委、科委、一機部、二機部等單位組織成立“儀器儀表規劃小組”。1963年，輕工業部主管的照相機械和器材、文化部主管的電影機械劃歸一機部四局管理。一機部主管的儀器儀表工業包括了自動化儀表與裝置、光學儀器、分析儀器、試驗機、氣象海洋儀器、實驗室儀器及裝置、電影機械、照相機械及器材、儀表元器件和儀表材料這10個行業。

   1964年1月，一機部向中共中央和國務院提交《關于迅速發展和加強儀器儀表工業的報告》，綜述了中國儀器儀表工業現狀，提出了近期奮斗目標和具體措施。1964年5月，中共中央作出“三線”建設的決定。1964年9月，一機部向中共中央和國務院提交《調整一線，建設三線初步規劃》，隨后制定了儀器儀表工業“三線”建設規劃。1976年，一機部在北京展覽館舉行儀器儀表、自動化裝置展覽會，展出全國26個省、市、自治區530多家企業、研究院所和大專院校的近2 000項產品，并舉辦了67場重點展品的技術交流活動。

   1979年10月9日，國務院批準成立國家儀器儀表工業總局。該工業總局負責協調各部門儀器儀表和自動化裝置的發展規劃，管理全國工業自動化儀表和裝置、測試儀器、電影照相機械等產品的規劃、計劃、科研及生產等工作，管理儀器儀表產品的技術標準和型譜系列的制定，歸口審查各部門、各地方儀器儀表進口和技術引進計劃等。1982年，一機部、農機部、國家儀器儀表工業總局和國家成套設備總局合并組建機械工業部，內設儀器儀表局。1985年，機械部發布《關于直屬企業下放的幾項規定》，由此儀器儀表行業9個部直屬企業下放地方[2]。

   1987年2月，機械工業部、兵器工業部合并組建國家機械工業委員會，設立儀器儀表局。1988年4月，機械工業部與電子工業部合并，成立機械電子工業部(簡稱“機電部”)，設立儀器儀表司。1988年8月19日，中國儀器儀表行業協會在北京成立。機電部常務副部長兼黨組副書記張學東任會長。1993年3月，我國撤銷機電部，組建機械工業部。

    1998年3月國務院機構改革，撤銷機械工業部，改組為機械工業局，由國家經貿委管理。2000年12月，國家機械工業局撤銷。在這一時期，原機械部直屬企業、科研院所一部分進入中國機械工業集團有限公司(簡稱“國機集團”)，一部分下放到地方管理。直到2008年，在國家“大部制”改革背景下，工業與信息化部(簡稱“工信部”)成立，儀器儀表行業歸口裝備工業一司通用機械處管理。由此，儀器儀表有了負責發展規劃、政策建議并組織實施的行業管理機構。

   1951年，王大珩受中國科學院(簡稱“中科院”)邀聘籌建儀器研制機構。1952年，中科院儀器館(“長春光機所”前身)在長春成立，王大珩任代理館長、所長，開創了我國自主研制光學精密儀器的先河^[3]。

   1952年，中央人民政府輕工業部上海工業試驗所成立儀器組。該儀器組在1954年成為上海科學研究所儀器儀表研究室，并在1956年成為上海儀器儀表科學研究所，主要研發機械式、電子式儀器儀表。1978年，該所轉向自動化儀表領域，并在2001年轉制為上海儀器儀表研究所有限公司，現隸屬上海科學院。

   1956年，一機部成立上海儀器儀表醫療器械綜合研究所。該所于1958年更名為上海熱工儀表科學研究所、1971年更名為上海工業自動化儀表研究所(簡稱“上自所”)、2009年更名為上海工業自動化儀表研究院，建有國家工業自動化儀表產品質量監督檢驗中心等機構，現隸屬上海儀電集團^[1]。

   1956年，中科院在北京成立自動化研究所。1958年，中科院又成立沈陽自動化研究所(簡稱“沈自所”)。

   1958年，一機部成立哈爾濱電工儀表研究所。該所專業從事電磁測量、精密非電量電測、電工儀器儀表產品開發，以及國家電工儀器儀表行業技術、質量、工藝、標準、檢測、信息、咨詢、交流等工作。

   1959年，一機部成立長春試驗機研究所。該所是國家試驗機行業技術管理歸口單位，擁有國家試驗機質量檢驗檢測中心和國家試驗機標準化技術委員會等平臺。該所于1999年改制為企業進入國機集團，2010年更名為長春機械科學研究院有限公司。

   1961年，一機部成立株洲儀表專用材料研究所。1964年，該所成為一機部上海材料研究所第八研究室。1966年，上海熱工儀表科學研究所材料組、上海材料研究所第八研究室以及上海銅仁合金廠部分技術人員與設備內遷，建立重慶儀表材料研究所(簡稱“重材所”)。該所建有全國儀表功能材料標準化技術委員會、國家儀表功能材料工程技術研究中心等平臺，1999年改制為企業進入國機集團，2011年更名為重慶材料研究院有限公司。

   1961年，一機部成立沈陽儀器儀表工藝研究所(簡稱“沈工所”)。該所負責儀表元器件技術研究、儀表工藝裝備開發、儀表工藝研究以及標準化工作。該所于1999年改制為企業進入國機集團，2002年更名為沈陽儀表科學研究院有限公司，建有國家儀器儀表元器件質量監督檢驗中心、傳感器國家工程研究中心等平臺。

   1961年，中國自動化學會成立，錢學森當選為理事長。學會目前擁有個人會員約5萬名、團體會員200余家、專業委員會67個、工作委員會12個、科普教育基地61家、學會服務站23個，是開拓我國自動化科技事業的重要社團組織。

   1966年，上海熱工儀表科學研究所氣動單元組合儀表(簡稱“氣單儀表”)、電動單元組合儀表(簡稱“電單儀表”)、巡回檢測裝置、檢測儀表這4個專業內遷建成重慶工業自動化儀表研究所(簡稱“重自所”)。該所從事自動化儀表設計、檢測及技術咨詢、技術轉讓、可靠性測試評定等技術服務工作，建有機械工業過程控制系統產品可靠性工程技術研究中心、機械工業過程控制系統產品可靠性重點實驗室等平臺。該所于1999年劃歸重慶市，現隸屬于重慶市科學技術研究院^[1]。

   1979年3月29日，由王大珩、楊嘉墀等科學家發起的中國儀器儀表學會成立。學會目前擁有個人會員6萬余名，團體會員近2 000家，下屬分會及專業委員會45個，特設工作委員會11個，主辦8種儀器儀表及測量控制學術、技術類期刊，是我國開拓儀器儀表科技領域的專業化社團組織。

4.1 從無到有，建立我國自動化儀表產業體系(1950—1978)

   中華人民共和國成立前，我國自動化儀表基礎非常薄弱，沒有形成產業。丁佐成于1925年創辦的中華科學儀器館(“大華儀表廠”前身)是中國最早的現代儀器儀表企業，起初經銷和維修進口儀器儀表，同時研發船舶和航空用無線電導航裝置。該儀器館在1929年成功研制中國第一只國產電表。

中華人民共和國成立后，隨著工業的發展，儀器儀表企業迅速成長起來，產品涵蓋電表、高溫計、熱電偶、壓力表、流量計等。1952年底，上海有儀器儀表企業366家，從業人員4 728人，行業產值達1 122萬元，利潤為476萬元。由此可見，儀器儀表已成為突起的新興行業^[1]。

   1953年，上海雷磁電化學研究室(“雷磁儀器廠”前身)研制出我國第一臺pH計和第一支玻璃電極。

   1958年，國家科委根據我國科學技術發展遠景規劃，組織工業儀表產品系列化設計。上海儀器儀表科學研究所牽頭、有關儀表廠參加，開展了對全國自動化儀表產品及主要部件的統一命名、編號等規范工作，并開展了水表、玻璃轉子流量計、浮子式差壓計、電磁流量計、氣動執行機構與調節閥、自動平衡式顯示儀表、動圈指示調節儀表、數字式顯示儀表、氣單儀表和電單儀表這10類儀表的統一設計。

   1958年，上海市成立儀器儀表工業公司，完成了眾多自動化儀表企業的合并調整。1960年，上海市成立儀表電訊工業局(“上海儀電集團”前身)，下設電訊電器、儀器儀表和醫療器械這3家工業公司，基本建成門類齊全的電子儀表工業。1968年，上海成立了自動化儀表有限公司(簡稱“上儀”)。上儀旗下企業除大華儀表廠、調節器廠、華東電子儀器廠、儀表電機廠、轉速表廠等企業外，其他企業依次更名為自動化儀表一廠至九廠。二十世紀七十年代，上儀旗下企業又先后更名為自動化儀表十廠、十一廠，形成了綜合性自動化儀表企業集團。上儀的主營產品有溫度、壓力、流量、物位、稱重、轉速儀表，顯示、記錄、巡檢、調節儀表，執行器、調節閥、分析儀表、校驗裝置、儀表盤柜及成套裝置(共17大類)，廣泛應用于火電、冶金、石油、化工、輕工、醫藥、食品、機械制造以及國防領域。1993年上儀上市發行A、B股，2014年退市成為上海電氣集團全資子公司。上海分析儀器總廠、雷磁儀器廠、上海物理光學儀器廠等企業合并改制為上海儀電科學儀器股份有限公司。該公司是上海儀電集團控股企業。

   1953年，為解決電站設備和汽車儀表配套問題，哈爾濱電表儀器廠的建立列入了我國“一五”計劃從蘇聯與東歐國家援建的156項重點工程中。該廠于1956年5月建成投產。

   1956年1月，西安儀表廠(簡稱“西儀”)成立。西儀項目也列入156項重點工程中，由德意志民主共和國承擔工廠設計工作，并提供全套生產技術和成套機器設備。1960年4月28日，西儀建成投產。西儀占地面積500多畝，擁有主要生產設備2 911臺，年生產儀表能力40多萬臺，成為當時全國乃至東亞最大的綜合性自動化儀表制造廠。西儀產品分為壓力、差壓、流量和溫度測量，調節器、氣體分析儀及各種配件等7個大類的自動化儀表，有130多個品種、2 000多個規格。西儀還負責全國測壓儀表的行業歸口工作，設有全國壓力儀表測試中心站。2007年，西儀被陜西鼓風機集團重組兼并。

   1959年10月6日，北京分析儀器廠(簡稱“北分”)建廠。北分是156項重點工程的后續項目。由蘇聯援建，技術在當時較為領先。

1965年3月9日，一機部西南儀表公司現場指揮部在重慶北碚成立。這一天成為四川儀表總廠(簡稱“川儀”)建廠紀念日。一機部編制、國家計委批準的《四川儀表總廠設計任務書》規定川儀包括13個整機廠，7個元件、材料和工藝協作廠，2個研究所(即“重材所”“重自所”)，重點發展工業自動化儀表。上海銅仁合金廠、上海磁鋼廠、上海轉速表廠、上海大華儀表廠、上海儀表電鍍廠、錦州紅衛儀器廠、沈工所、上海儀表晶體元件廠、南京分析儀器廠(簡稱“南分”)、無錫儀表閥門廠、上海自動化儀表九廠、上海膠膜廠、上海新都儀表廠等企業先后內遷職工2 578人、設備1 227臺，支援川儀建設。1966年7月1日，重慶花石儀表材料廠率先投產，生產儀表合金材料、磁性材料，主要產品為熱電偶、熱電阻等。1975年，川儀分廠按投產先后順序依次更名為四川儀表一廠至十六廠，共生產12個大類的自動化儀表、近千種產品，形成了完整的氣單儀表、電單儀表及儀表元件、材料生產體系，為冶金、電力、化工、石油、輕紡、國防、科研等領域提供各類自動化儀表及成套裝置的系統設計、成套供貨和技術服務。之后，川儀又新建或改編分廠為十七廠到二十三廠。川儀按照專、精、成套原則組建，具有完整的自動化儀表供應鏈、產業鏈，成為全國“三線”建設工程的典范^[4]。

上儀、西儀、川儀發展成為我國三大綜合性自動化儀表集團。上海、西安、重慶也因此成為我國三大儀表基地。同時，天津、北京、大連也建成了綜合型自動化儀表企業(簡稱“天儀”“京儀”“大儀”)，俗稱三小儀表基地。

   南分成立于1956年5月16日，1957年試制成功國內第一臺工業在線分析儀(熱導分析儀)，用于電廠煙氣CO2分析。1969年6月30日，南分300多名職工內遷重慶組建四川分析儀器廠(簡稱“川分”)。川分為川儀分析儀器公司前身。川分研制成功CJ系列磁力機械式氧分析儀，填補了國內空白。該研究成果于1978年獲全國科學大會獎。我國分析儀器形成了上分、川分、南分、北分四方鼎立的產業布局^[5]。一批自動化儀表單機企業也迅速發展起來，如常州熱工儀表廠、鞍山熱工儀表廠、合肥儀表總廠、吳忠儀表廠、開封儀表廠、云南儀表廠、廣東儀表廠(簡稱“廣儀”)、佛山分析儀器廠(簡稱“佛儀”)等。至此，我國自動化儀表產業體系基本建成。

   二十世紀五十年代初，上海儀表企業仿制蘇聯量大面廣的開關板電表、毫伏計、流量計、壓力計、溫包式溫度計、輻射高溫計、記錄儀等產品。后來這些企業又仿制蘇聯和其他社會主義國家較精密的儀表產品，如氣動基地式調節儀表、自動電子電位差計記錄儀、橢圓齒輪流量計、電子式溫度控制儀、電子式比例積分微分(proportional integral differential,PID)調節器等。

   基地式儀表將信號檢測、變送、顯示、記錄、控制、執行等功能集成在單個表殼內，形成完整的閉環控制系統，具有成本低、操作維護方便的優點。二十世紀七十年代，重自所組織有關儀表廠進行了B系列基地式儀表的聯合設計。直到二十世紀末，KF系列基地式儀表仍在火電廠高/低壓加熱器水位控制中有較好應用^[6]。 

   二十世紀五十年代末，我國開始仿制蘇聯AYC系列氣單儀表。1963年，機械部儀表局下達聯合設計要求，上自所和廣儀、西儀、上儀等單位研制成功QDZⅠ型氣單儀表。該儀表包括變送、調節、顯示、計算、轉換、輔助等單元。這些儀表產品配以1.4 kg/cm2標準氣源,采用統一的0.2～1.0 kg/cm2標準信號聯系，可滿足集中控制的要求，產品精度、靈敏度相比基地式儀表有很大提高。1965年至1968年，上自所、上儀先后研制成功QDZⅡ型氣單儀表。與Ⅰ型采用膜片相比，Ⅱ型波紋管結構機械位移更小、靈敏度更高。1974年，重自所組織川儀、廣儀開展QDZⅢ型氣單儀表的聯合設計。該 儀表采用矢量機構等新型部件，技術性能大幅提高。

   電單儀表由變送、轉換、計算、顯示、給定、調節、輔助、執行等8類單元組成。二十世紀五十年代末，上自所參考蘇聯樣機，采用電子管和磁放大器作為主要放大元件，在大華儀表廠制造了樣機，命名為DDZⅠ型電單儀表。1964年，上自所參考日本橫河公司產品，開始研發DDZⅡ型電單儀表。之后因骨干內遷，該儀表由重自所組織企業統一設計。DDZⅡ型電單儀表采用晶體管作為主要放大元件，以0～10 mA直流(direct current,DC)作為統一傳輸信號。1974年，重自所組織企業統一設計DDZⅢ型電單儀表。該儀表以線性集成電路構成功能模塊，重量輕、機構簡單、功能強大、性能穩定、維修方便；以24 V DC電源集中供電，采用國際電工委員會(International Electrotechnical Commission,IEC)標準二線制4～20 mA DC作為統一傳輸信號；采用安全柵限制電壓、電流能量，保證危險場所的防爆安全；可實現串級和多參數調節，便于構成大型復雜控制系統。

   二十世紀六七十年代，一機部委托上自所、重自所分別組織相關單位對熱電阻/熱電偶、玻璃轉子流量計、電磁流量計、組件組裝式儀表、氣動活塞式執行機構、氣動薄膜調節閥等系列產品進行了全國統一設計。

   1973年，上自所研制成功第一臺工業控制機(XK1)。該控制機于1974年在上海調節器廠投入生產。1974年，重自所為中國原子能反應堆工程研制的第一臺大容量實時數據采集處理計算機系統(CK701)投入現場使用。

   1978年，川儀成立成套技術部(簡稱“成套部”，后更名為系統工程成套部、經營成套總公司)，在自動化儀表行業率先開展系統解決方案服務。成套部下設輕工、電站、化工、冶金等工程科，以及項目管理、培訓服務、分布式控制系統(distribted control system,DCS)等技術支持科室，針對流程工業主要行業開展自動化儀表系統設計、儀表選型、成套供貨、用戶培訓、現場安裝、調試投運等技術服務。成套部取得自動化工程設計、機電設備安裝等資質，被國家化學工業部、國家電力工業部、國家成套設備總局以及各省市自治區成套設備局指定為儀表控制系統總成單位。

4.2 對外開放，國外先進技術和產品進入中國(1979—1995)

   1978年12月，黨的十一屆三中全會作出了改革開放的決定。1979年開始，橫河、羅斯蒙特等國外企業相繼在中國設立辦事處，并發展代理機構，以銷售自動化儀表并迅速占據了市場主導地位。為了追趕國外的先進技術，1979年11月，西儀與羅斯蒙特簽訂了我國儀器儀表行業第一個技術轉讓合同(1151系列電容式壓力/差壓變送器的技術轉讓)；同月，引進橫河I系列電單儀表，此后又引進橫河YS80單元式數控儀表、CENTUM DCS。1982年，美國福克斯波羅公司與上海儀電集團成立我國儀器儀表行業第一家中外合資企業——上海福克斯波羅有限公司，生產電單儀表、組裝式儀表和工業計算機產品。川儀于1982年引進橫河ER記錄儀；于1983年引進德國哈特曼布朗紫外分析儀；于1984年引進日本岡崎鎧裝熱電偶、日本山武KMM系列單回路可編程調節器；于1985年引進霍尼韋爾TDC2000(DCS)等制造技術和成套設備。大儀、天儀引進富士公司單回路調節器。開封儀表廠引進英國肯特公司電磁流量計、美國西屋公司超聲波流量計。上儀引進橫河漩渦流量計、日立公司單回路調節器。廣儀引進山武氣動基地式儀表。京儀引進橫河EK系列電子控制裝置。北分引進德國麥哈克公司紅外分析儀、美國瓦里安公司氣相色譜儀。南分引進美國貝克曼公司工業色譜儀、肯特氧化鋯分析儀。雷磁儀表廠引進肯特水質分析儀等。“六五”期間,我國由中央部委立項的自動化儀表技術引進項目37項，批匯金額11 581萬美元；分析儀器項目14項，批匯金額為1 247萬美元。此外，還有地方立項的自動化儀表技術引進項目34項、分析儀器項目2項^[1]。

   “七五”“八五”期間，在國家重點技改項目的支持下，國內儀表行業繼續引進國外先進產品的制造技術。其中：自動化儀表引進項目37項；分析儀引進項目12項。如，川儀引進橫河HR/μR系列記錄儀，霍尼韋爾TDC AMC(DCS)、ST3000智能壓力/差壓變送器，哈特曼布朗磁壓力氧/紅外氣體分析儀、RHA/RS電動執行機構，山武CV3000氣動調節閥、System Pack前級儀表，美國奧克萊電加熱器，日本藤澤金屬復合材料等制造技術。上儀引進羅斯蒙特1151系列壓力/差壓變送器、山武KMM系列單回路可編程調節器、美國L&N公司DCS。西儀引進羅斯蒙特溫度變送器。吳忠儀表引進山武CV3000氣動調節閥。大連儀表引進西門子電動執行器。天津儀表引進英國桑德斯公司氣動隔膜閥、日本工裝公司球閥。電子部六所引進日立DCS。京儀引進鍋爐火焰檢測系統。上自所引進電站協調控制系統等^[1]。通過連續15年的大規模技術引進，我國自動化儀表的技術水平大幅提高。

   上述引進項目大部分采取許可證貿易方式引進制造技術；還有些項目采取技貿結合、合作生產、合資經營等方式。1986年，橫河與西儀成立西儀橫河有限公司。1989年，美國貝利與京儀成立北京貝利工程有限公司，提供DCS及工程技術服務。1988年，天儀與德國VEGA成立合資企業，生產物位儀表。1991年，德國科隆與承德林達儀表成立承德熱河克羅尼儀表有限公司，生產流量儀表。1992年，美國費希爾與天儀成立天津費希爾控制閥有限公司。1993年:霍尼韋爾與中石化集團成立中石化霍尼韋爾(天津)有限公司；日本工裝在無錫成立獨資企業；日立在北京成立控制系統有限公司。1994年：橫河與上儀成立合資企業，生產、銷售渦街流量計、電磁流量計等流量儀表；西門子與上儀成立上海西門子工業自動化有限公司。1995年：羅斯蒙特與京儀成立北京遠東羅斯蒙特儀表有限公司；橫河與川儀成立重慶橫河川儀有限公司，生產智能壓力變送器。由于核心技術由外方掌握，隨著進一步擴大開放，合資企業由初期中方控股逐步轉為外方控股甚至全資。

   1987年，國務院批準以川儀為主體，吸收合并重慶市儀表工業局及所屬重慶光電儀器總公司、重慶儀表廠(“耐德工業股份有限公司”前身)、重慶檢測儀表廠(“利龍科技產業集團”前身)、重慶銀河試驗儀器廠等企業，組建成立中國四聯儀器儀表集團(簡稱“四聯集團”)。1992年，國務院批準四聯集團為國家計劃單列企業集團。

1988年、1989年，川儀ER181/182、ER101/102系列記錄儀相繼榮獲國家優質產品金獎。這是中國自動化儀表行業迄今為止唯一獲得國家優質金獎的產品。

   二十世紀八十年代末，重自所研制DTZB2310A兩回路可編程調節器，川儀研制DTZB4110四回路可編程調節器。該調節器為智能數字儀表控制系統，具有微型計算機的功能。該系統不僅能與電單儀表兼容，還能通過通信接口與上位計算機相連，實現生產過程控制和管理一體。1989年，西安東風機電儀表研究所攻克敏感管振動頻率匹配難題，成功制造出中國第一臺科里奧利質量流量計。

   1990年，上儀有28個分廠、16 600名職工，實現銷售收入3.97億元、利潤4 571萬元；四聯集團有1.4萬名職工，實現銷售收入3.8億元、利潤3 200萬元(其中川儀有23個分廠，實現銷售收入2.7億元、利潤2 500萬元)；西儀有16個分廠、5 600名職工，實現銷售收入1.85億元、利稅總額4 373萬元。

   1990年，機電部儀表司組織有關工廠和研究所成立了總體技術組，制訂我國數字化成套儀表發展的體系結構和技術規范，并把這套數字化儀表定名為DDZS系列儀表。DDZS系列儀表包括變送、轉換、顯示、設定、輔助、調節控制、執行機構、數據鏈路、操作監控這9個大類的儀表,共約90個品種、1 000多個規格。它是1套包括新型現場儀表和控制室儀表的兩級智能儀表型綜合控制系統,并可與DCS監控級聯網，以構成DCS的一部分。

   “七五”“八五”期間，國家重點科技攻關項目連續支持DCS研究和開發。重自所聯合國內相關單位經過多年攻關，成功自主開發DJK7500系統。該系統包括過程級、監控級和通信系統的硬件、軟件，可納入數字儀表和可編程邏輯控制器(programmable logic controller,PLC)，總體技術達到國際上二十世紀八十年代初的先進水平，并填補了國內空白。浙大中控研制出SUPCON JX100系統。北京和利時開發出HS2000系統。上海新華控制推出XDPS系統。上自所推出DJK100/200中小型系統。國產DCS在鋼鐵、石化、建材、電站等多個領域得到成功應用。

4.3 民企崛起，多種所有制并行發展階段(1996—2012)

   二十世紀九十年代中后期，國有企業機制不靈活，歷史包袱沉重，加上亞洲金融危機沖擊，陷入大面積虧損境地。一些自動化儀表國企破產倒閉或改制成為民營企業。一些國企技術、管理骨干加入了民營企業的創業大潮。一批高校、科研院所的技術骨干以研發成果創辦科技企業。如:重慶的宇通、偉岸、海王、大正；北京的康吉森、雪迪龍；上海的威爾泰、辰竹、洛丁森；安徽的天康、皖儀、精大；浙江的中自、聚光、倫特、力諾；江蘇的科遠、優倍、安特威；福建的虹潤、宇電；西安的航聯測控、安森智能；深圳的達實智能、萬訊自控，以及河南漢威、沈陽中科博微、河北先河環保等。這一大批民營自動化儀表企業發展壯大，企業數量和經營規模使他們逐漸成為中國自動化儀表產業的主要力量。

   “九五”期間，在國家“現場總線智能儀表研究開發”攻關任務支持下，川儀完成了包括可尋址遠程傳感器高速通道(highway addressable remote transducer,HART)協議和基金會現場總線(foundation fieldbus,FF)協議的現場總線智能儀表任務，并推出FCS1000現場總線控制系統。該系統在酒鋼集團、中核集團等的工程中成功應用。中控推出WebField ECS100控制系統。和利時研制出核電站數字化儀控系統。浙江威盛推出FB2000現場總線控制系統。

   進入二十一世紀，我國自動化儀表產品基本實現了從模擬技術向數字技術的轉換。第三代DCS形成了自主知識產權。1臺控制站可完成上百個回路的控制。回路控制、順序控制、批量控制及數據采集可采用同一控制站。國產DCS具有自主知識產權，改變了由國外公司壟斷的局面。

   在國家“863”計劃的支持下，浙江大學聯合有關單位自主研發了用于工廠自動化的以太網(Ethernet for plant automation,EPA)，形成了完整的控制網絡通信技術解決方案。該研究成果榮獲國家技術發明二等獎。沈自所聯合有關單位，借鑒國外通用工業通信網絡標準體系，設計完成了我國工業自動化無線通信網絡(wireless network for industrial automation,WIA)技術及標準體系框架，榮獲國家科技進步二等獎。WIA與Wireless HART、ISA100.11a成為國際三大主流工業無線標準。

   國外公司也加大了中國市場的開發力度。傳統的離散工業自動化巨頭西門子、ABB、施耐德大肆收購自動化儀表企業和工業軟件企業，從傳統的電氣自動化供應商向綜合自動化以及數字化和智能化解決方案供應商轉型，成為流程工業自動化儀表領域的主力軍。ABB公司于1999年收購貝利(哈特曼布朗此前已被貝利收購)，2006年在上海建立了壓力變送器生產線。西門子先后收購美國摩爾、加拿大妙聲力等自動化儀表企業，于2005年成立上海分析儀器工程有限公司、2006年成立大連自動化儀表工廠，生產壓力變送器、流量計、物位計、動態稱重等產品。施耐德于2006年收購澳大利亞悉雅特公司，獲得了人機界面(humanmechine interface,HMI)/數據采集與監視控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)/制造執行系統(manufacturing execution system,MES)等新一代核心軟件；于2014 年收購英維思(福克斯波羅此前已被英維思收購)集團。瑞士恩德斯豪斯公司在蘇州先后建立了流量儀表、壓力儀表、分析儀器、溫度儀表這4個工廠。美國艾默生通過旗下并購的羅斯蒙特、費希爾、西屋等知名品牌的影響力，以及系統解決方案能力，在中國建立眾多工廠和技術中心，占據中國自動化儀表高端市場主導地位。

   2010年以來，DCS采用開放系統管理、32位微處理器和實時多用戶多任務操作系統，信息化和集成性更強，實現了管理控制一體化。中控、和利時、國電智深、川儀等國產DCS的可靠性、穩定性達到世界先進水平，在石化、電力、化工、冶金、軌道交通等領域已具備與國際知名品牌同臺競技的能力，實現了在一千萬T/Y煉油、一百萬T/Y乙烯、1 000MW火電/核電機組、高鐵/地鐵等典型工程的推廣應用。國產DCS打破了國外壟斷，實現了自主可控。

   截至2012年底，國家發改委已認定四聯(川儀)、上儀、中控、和利時、天儀、聚光、耐德、吳忠等企業的技術中心為國家級企業技術中心，批準設立了工業自動化、工業過程自動化、傳感器等國家工程研究中心。科技部批準設立了光學儀器、冶金自動化、工業控制技術、環境光學監測儀器等國家工程技術研究中心。行業民營企業數量占比已達到68.1%，外資企業占比21.1%，國有及國有控股企業占比6.8%。以儀器儀表為主業的上市公司達到68家[7]。

   2012年，我國規模以上儀器儀表制造企業為3 740家，營業收入為6961億元、利潤總額為604億元。其中，工業自動控制系統裝置制造業企業為972家，營業收入為2 450億元、利潤總額為215億元。我國儀器儀表進出口總額為608億美元。其中：進口為389億美元；出口為219億美元；貿易逆差為170億美元。

4.4 深化改革，行業進入高質量發展新時代(2013—2025)

   中國共產黨的十八大引領我國進入全面深化改革新時代，自動化儀表行業呈現出多種所有制共同發展、開放性經濟新體制構建與高質量發展的新趨勢。

   2013年：工信部等部委印發《加快推進傳感器及智能化儀器儀表產業發展行動計劃》；國家能源局依托煤炭深加工示范項目，開展技術裝備自主化工作。2014年，工信部將自動化儀表行業列為兩化深度融合助推傳統產業改造升級試點行業。川儀、吳忠和辰竹分別作為大、中、小型試點企業承擔了“儀器儀表行業企業生產過程信息化示范及推廣應用”專項工作。中國儀器儀表行業協會組織行業企業開展了全面培訓、參觀學習和成果推廣應用^[7]。

   國有企業深化改革也成為推動行業企業發展的亮點。2018年，上儀完成國有控股混合所有制企業員工持股并同步引入合作投資者。京儀集團于2011年并入北京控股集團，于2020年對核心自動化儀表業務設立國有控股混合所有制員工持股企業——京儀智能科技有限公司。2025年9月，京儀智科科技實現對南京優倍的控股收購。2025年1月，國機集團與重慶市人民政府簽署深化戰略合作框架協議。同年4月，國機儀表集團在重慶揭牌成立。國機儀表集團一方面整合國機集團內部的重慶材料研究院、沈陽儀表研究院、中國自控系統工程有限公司等自動化儀表資源，另一方面通過并購川儀股份控制權，推動創新鏈、產業鏈、資金鏈、人才鏈深度融合，打造我國自動化儀表領域世界一流企業。

   外資加碼布局中國市場，開始由初始的生產本土化，逐步轉型為生產、研發、供應鏈等多領域并行的本土化，以保持在“國產化替代”浪潮下的市場份額。2025年1月，恩德斯豪斯與西克達成全球戰略合作。中國市場是關鍵市場區域。西克麥哈克中國公司3月整體并入恩德斯豪斯，繼續專注氣體分析與流量測量業務。同時，國內頭部企業積極開展國際化布局，通過直接出口、海外建廠、收購海外企業、與海外企業深入合作等方式，開拓國際市場。

   川儀研制的高壓加氫反應器多點柔性熱電偶、列管式反應器多點熱電偶、管夾式非侵入一體化溫度變送器、高壓熱電偶、高精度壓力/差壓變送器、兩相流電磁流量計、高粘度油類介質電磁流量計、科里奧利質量流量計、調頻連續波雷達物位計、電液執行機構、微小流量調節閥、抗臟污多級降壓閥、先導式多級降壓低噪音調節閥、高溫熔鹽閥、大口徑三通波紋管閥、高壓全金屬三偏心蝶閥、深冷球閥/蝶閥/閘閥等自主創新產品，突破多項關鍵核心技術，性能指標達到國際先進水平，在國內大型石化裝置、煤化工氣化爐、空分裝置、液化天然氣(liquefied natural gas,LNG)接收站、長輸管線、光熱電站成功實現示范應用。石化產品排料系統(product discharge system,PDS)球閥年開關頻率高達上百萬次，且應用在易燃易爆等惡劣環境，制造難度非常大，一直依賴國外進口。川儀通過技術攻關，研制的PDS高頻球閥解決了超細粉料對閥的磨損和堵卡問題，具有開關速度快、動作頻率高、密封等級高的優點，且使用壽命長、防火標準高，已在四川石化、大慶石化、獨山子石化等單位成功應用。川儀HVP系列智能閥門定位器防雷、抗震能力強，適用于惡劣環境；控制精度、穩態耗氣量、穩定性、抗震性能、防爆等級等技術質量指標均達到國際先進水平，在大型石化主要工藝裝置中實現了國產化替代。川儀針對鋼鐵行業需求定制研發的高爐爐缸爐底侵蝕熱電偶、熱風爐高溫熱電偶、高爐水冷壁冷卻水進出口水溫差檢測系統也獲得成功應用^[8]。

   吳忠調節閥研發成果在寧煤400萬噸/年間接液化項目實現國產首臺套應用。水下控制閥實現了材料、性能和結構的創新，在海洋油氣工程1 500 m深海環境作業。壓縮機防喘閥、鍋蓋閥、一體式減溫減壓閥、精小型智能控制閥也獲得成功應用。紐威閥門為“深海一號”能源站提供了水下1 500 m高壓海底球閥等關鍵產品^[8]。

   中核集團、中廣核集團依托“華龍一號”及在役機組關鍵核心技術裝備攻關項目，國家電投集團依托“國和一號”大型先進壓水堆國家科技重大專項，帶動國內企業研制成功多項關鍵自動化儀表，已陸續供核電機組使用。

   川儀自主研制的穩壓器電加熱器、電加熱元件、熱電偶、熱電阻，主給水超聲波流量計、雷達液位計、高精度文丘里管流量計，永磁式鈉流量計、鈉中氣泡噪聲探測器，鉛鉍流量計、液位計，1E級磁浮子液位計、安全殼淹沒液位計、1E級壓力/差壓變送器、熱擴散式質量流量計、熱擴散開關、一回路溶解氫表、電動執行機構，無紙記錄儀、超微差壓變送器，耐輻照微波、超聲波、射頻導納物位計，給水最小流量調節閥、汽機旁路調節閥、凝結水主調節閥、核級閥門限位開關、數字閥門定位器，智能總線型浮子流量計、熱式質量流量計、旋進漩渦流量計、渦輪流量計、導波雷達液位計、電容式液位計、靜壓式液位變送器、pH計、電導儀等產品實現了替代進口，在“華龍一號”“國和一號”、高溫氣冷堆、鈉冷快堆、鉛冷快堆等核電工程成功應用。我國自主研制的核級DCS也取得重大突破。廣利核公司(和睦系統)通過了國際原子能機構(International Atomic Energy Agency,IAEA)簽發的工程審評報告。中核集團龍鱗系統技術先進性和裝備可靠性也在實際工程得到成功檢驗^[8]。

   川儀、聚光、雪迪龍等廠家研制的煙氣排放連續監測系統(continnons emission mornitoring system,CEMS)提供了數據采集和管理軟件，已在國內流程工業和環保領域大量成功應用。工業在線色譜儀市場長期被國外企業西門子(2023年該業務出售給芬蘭維美德)、ABB、橫河壟斷，而樣品處理系統、數據采集管理系統和輔助設施由國內有實力的分析儀廠家(主要有川儀、北京凱隆、蘭州實華等)生產，并集成分析小屋，設有照明系統、空調供暖系統、可燃氣體監測報警系統、電伴熱系統、電路控制系統等，廣泛適用于石油、化工等行業Ⅱ類１區或2區場所的爆炸性環境^[8]。

   截至2024年底，儀器儀表行業已有近400家企業入選工信部專精特新“小巨人”和制造業單項冠軍企業。行業優秀企業獲得資本市場青睞，相繼上市并獲得更快進步。以儀器儀表為主業的上市公司增加到180家。自動化儀表行業上市公司有:主板的川儀股份;中小板的雪迪龍、智能自控;創業板的聚光科技、漢威科技、浙江力諾;科創板的中控技術、皖儀科技、京儀裝備;新三板的東風機電等。行業上市企業平均毛利率近40%，研發投入約10%，均高于行業平均值，成為推動行業高質量發展的新動力。

   2024年，我國規模以上儀器儀表制造企業達7 318家，營業收入為10 804億元，同比增長4.3%；實現利潤總額1 106億元，同比增長3.5%；營業收入和利潤總額的同比增幅均高于全國工業和制造業的整體水平。但受全球經濟低迷、內需不足、流程工業整體持續下行，以及企業數量增加等因素影響，多數自動化儀表企業銷售收入和利潤有一定下降。2024年，我國儀器儀表進出口總額達870億美元。其中，進口為554億美元、出口為478億美元，貿易逆差多年來首次低于100億美元，降至76億美元。自動化儀表進口為88億美元，出口為79.4億美元，貿易逆差多年來首次低于10億美元，降至8.6億美元。

5.1 行業面臨形勢和發展趨勢

   我國自動化儀表行業企業呈現“小、散、多”特征，國產化替代趨勢明顯但進口品牌仍占據高端市場主導地位。企業受技術升級滯后、市場需求減弱等因素影響，競爭激烈、利潤承壓。行業邁入創新驅動轉型階段。

創新是發展新質生產力的核心。自動化儀表行業創新需突破和掌握一系列關鍵核心技術，以智能制造為主攻方向，推動企業向數字化、網絡化、智能化方向發展，從而實現高質量發展、邁向全球價值鏈中高端^[9]。

   國家相關政策和專項項目支持儀器儀表行業發展。行業加大研發投入，產學研協同創新，積極開展行業共性、基礎前瞻性研究，實施材料、傳感器、元器件、關鍵部件、關鍵工藝技術等關鍵領域攻堅。自動化儀表基礎產業配套體系逐步完善。

   綠色低碳轉型與高質量發展成為廣大流程工業產業升級的引擎，同時也成為自動化儀表行業發展的動力。自動化儀表高端產品加速國產化替代，形成國家重大工程項目、重點應用領域的基礎支撐和保障。

   國內自動化儀表龍頭企業和專精特新企業將聚焦中高端市場，而國外品牌也將加大中國市場布局。行業競爭愈發激烈。一些龍頭企業憑借技術、市場、資本優勢并購細分領域優勢企業，進一步做大、做優、做強。行業從 “高度分散” 走向 “相對集中”。

   國內自動化儀表企業深耕 “一帶一路”國家，通過產品和技術輸出獲得新興市場；布局海外供應鏈和生產基地，通過本地化生產降低關稅影響。

5.2 自動化儀表技術發展趨勢

   未來，自動化儀表技術將朝高精度、高參數、高靈敏、高穩定、高可靠和極端環境適應性方向發展；核心器件和關鍵部件朝著微型化、集成化方向發展；功能向綜合自動化、數字化、網絡化、智能化方向發展。

 ①傳感器作為自動化儀表的關鍵部件，技術發展方向包括：基于微機電系統(micro electromechanical system,MEMS)技術的高精度、高穩定性的芯片級集成傳感器；集成多種敏感元件，能感知并轉換多種非電量信息的復合傳感器；實現供電、監測和無線傳輸于一體的無線傳感器；具備信號處理等邊緣計算功能的智能傳感器。

 ②智能化技術使自動化儀表實現感知、存儲、運算、傳輸、診斷于一體。技術發展方向包括：復雜運算和誤差修正的數據處理能力；嵌入式系統、專用芯片集成電路(applicationspecific integrated circuit,ASIC)、建模仿真技術、微功耗的機電轉換技術；軟件定義可重構技術；硬件形態向虛擬化方向演進；基于領域知識的專家系統軟件；自診斷、自適應、自調整、自恢復功能，可實現在線診斷和故障排除、遠程校準和配置參數。

 ③智能控制系統向通用化、云端化、網絡化方向發展。智能控制技術涉及工業大數據分析、工業大模型、數字孿生、參數尋優、運行優化、故障診斷與預測、控制回路性能監控和各類算法。技術發展方向包括：電子布線技術取代傳統物理布線；DCS、PLC物理控制器云化到通用服務器；通過虛擬化、容器化等技術，軟件模塊可在不同硬件平臺上靈活部署和遷移，實現硬件與軟件解耦；軟件定義數據鏈接、輸入/輸出(input/output,I/O)信號類型和控制模型；基于數據驅動的人工智能(artificial intelligence,AI)深度學習算法與PID經典控制、先進過程控制(advenced process control,APC)相結合，形成更加高效的控制策略；系統具備主動信息安全能力，通過加密技術、安全協議和入侵檢測等手段，保障網絡免受攻擊，確保工業生產安全穩定；邊緣計算與云計算協同，適應不同響應速度和實時性的任務；基于開放標準構建，支持多廠商設備和系統的無縫互操作，集成設備管理、AI視頻分析、機器人巡檢、人員定位管理等功能，形成企業智能化綜合管理平臺；通過互聯網實現系統全生命周期遠程監控和智能運維。相關開放標準包括開放平臺通信統一架構(open platform communication unified architecture,OPC UA)、數據分發服務(data distribation service,DDS)、時間敏感網絡(timesensitive network,TSN)。

 ④自動化儀表與移動通信、物聯網、工業互聯網深度融合，成為信息技術的數據采集源頭和信息獲取工具[10]。技術發展方向包括：光纖通信替代電纜連接；工業通信網絡融合5G、TSN、AI等技術，支持泛在互聯與確定性傳輸；工業通信標準完善與升級，新的通信協議補充與制定；通信技術的測試與認證；采用最新技術降低網絡安全風險；以太網高級物理層（Ethernet advanced phycial layer,EthernetAPL）支持HART網際互連協議(Internet protocol,IP)、PROFINET、OPCUA、Ethernet/IP等多種應用協議，還支持文件傳輸協議（file transfer protocol，FTP）、超文本傳輸協議（hypertext transfer protocol，HTTP） 和簡單郵件傳輸協議（simple mail transfer protocol，SMTP）等信息與通信技術（information and communication technology,ICT）協議，將得到更多應用。

 ⑤自動化儀表應用解決方案的發展方向包括：滿足高參數、極限條件的環境適應性；安全完整性等級達到SIL3，滿足安全儀表系統的功能安全要求；針對行業應用需求，通過建模、仿真等技術手段提煉自動化儀表解決方案；轉變設備供應模式為系統解決方案服務模式，提升自動化儀表的應用附加值。

 6 結論

   自動化儀表貫穿于現代化大生產的全過程，在穩定生產過程、提高產品質量、保障運行安全、實現智能化生產和可持續發展等方面具有重要作用。

   我國儀器儀表行業經過70多年的發展和積淀，已具備良好的科技和產業基礎，處于系統推進行業整體向更高水平發展的重要階段。鑒于當前國際形勢和競爭環境，發揮新型舉國體制優勢重點攻克卡脖子短板已迫在眉睫。

   面向未來，自動化儀表行業將牢牢把握政策機遇、面向國家重大需求和世界科技前沿，完善產學研協同創新模式，深化基礎研究，突破和掌握一系列關鍵核心技術，培養高素質專業型、復合型人才，持續推進精益生產、生產過程信息化、智能工廠建設以及數字化轉型工作，推動行業做強做優，為科技強國、制造強國、質量強國建設再添新功。