摘 要 在线分析工程技术取得“数量”发展之后,在快速增长的现实市场中 迎来历史性新机遇,正进入新的发展时期,而传统的技术观念和技术思维却是本专业健康发展的严重障碍。发展在线分析工程技术,迫切需要大趋势理念,本文在全方位深入分析探讨在线分析工程技术时,重新定义“样气处理系统”“在线分析系统”、“在线分析工程技术”,倡导在线分析工程技术新专业的理论初创。将“样 气处理系统”提升到“在线分析工程技术的核心和关键技术 ”的从未有过的高度, 使得以样气处理系统取代使用数十年的“取样预处理系统”具有颠覆性的重要意义。
仪器仪表示信息工业的源头,作为精密仪器的科学仪器(核心是分析 仪器)更不待言,在线分析系统堪称科学仪器皇冠上的明珠,在开发资源、节约能源和防治环境污染等重要领域不断地创造出新的生产力,持续地推进人类社会的发展。任何技术的高速发展,都必须有以理论创新为导向。以21世纪前 沿技术的独特视角,去探寻考量此前未被深入触及的领域及疑难问题,试图领悟和探索进而把握住在线分析工程技术理论构建和质量发展的契机。
1 在线分析工程技术的发展进程
1.1 第一发展周期概况
我国的分析仪器行业已经走过了艰辛历程52 年(1956-2008)
我国最早的在线分析仪器是上海某公私合营厂1956 年生产的电厂CO2 热导分析器。1956年5月16日南京分析仪器厂创建,标志我国分析仪器产业的发端,1959年10月6日,北分建厂,长期是行业的派头兵,1969年8月30日,川分由南分部分迁建重庆。至1985年大 致属于原始发展阶段,普遍水平较低,也算不上很专业。此间学习前苏联,大化肥、石化成套设备的引进,起了很大的推动作用。
八十年代开始的技术引进,为分析仪器行业带来了新的活力,引进技术国产化的部分成功,八十年代末才姗姗来迟。1985年5月8日,以专业化开展在线分析器工程应用为目的的川分“成套科”成立,由于川分与德国H&B公司的技术引进合作关系,启动时依据的技术概念及技术方案都受到H&B先进技术的直接启发和影响,存在极强的模仿趋向。
1992年1月4日我国第一个在线分析工程部(当时称过程分析成套部)在川分组建,金义忠任部长,首倡在线分析工程技术新专业,定义在线分析系统(当时称过程分析成套系统),研发PS1000型在线分析系统,后来成为国家级火炬项目和国家级新产品,位于机电部推荐的国家重点扶持发展的八个名牌产品之首位。战为我国在线分析工程技术新专业最早的科 技硕果。
从1992年 至2007年的15年间,我国在线分析系统 产业开放竞争的市场活力四射,2007年估计超过12亿 元,专业队伍迅速壮大,年产值超过2000万元的企业,可能超过20家。但令人遗憾的是,专业理论几乎是空白,去年11月 第二届在线分析器应用及发展国际论坛,也没有涉及理论问题,受到会议代表袁旭军博士的质疑。工程项目招标中的价格战,一些先驱企业 也深陷其中,严重挫伤了发展质量和提高技术水平的积极性,根治这一隐忧几乎不可能,即使要有所改观,也要等待“禅机”。
1.2 “国际论坛”引发历史性转折
2008年11月6日,作为我国分析仪器行业一面旗帜的朱良漪,亲自策划、组织和主持的第二届在线分析仪器应用及发展国际论坛在北京召开,朱老的主旨报告是“21世 纪的前沿技术 ‘分析技术’与‘自动化’的系统集成”[1] ,还提出了“21世纪世界性危机”的公式。这次国际论坛可算我国分析仪器52年发展史上最重要的历史性事件,为分析仪器行业一次“解放思想”的机会,将 引爆一系列具有“颠覆性”特征的核心观念转变,这将决定和主导未来我国在线分析工程技术的发展方向。基于“大趋势理念”,我们十分强调这些颇有具前瞻性的核心观念。
(1)“分析技术与自动化的系统集成是21世纪的前沿技术”的学术思想(朱良漪)。
(2)“在线分析系统要有15年寿命周期”的工程设计新理念(黄步余)。
(3)“样气处理技术是在线分析系统的核心和关键技术” 〔2〕的专业技术新概念(金义忠)。
本专业这三个核心观念对其它传统观念和技术概念造成极大冲击,在线分析工程技术的发展到了需要重新 定位的关键时刻。
2 在线分析工程技术的发展趋势
2.1 发展在线分析工程技术的“大趋势理念”
从最朴素的思维出发,即从将来社会、人类最需要什么,来确定科学技术未来的发展方向。未来的挑战必然是能源、环境、城市化、健康等。朱老基于战略性思维、历史性思维和全球性思维的综合性大趋势视野,提出 “21世 纪的世界性危机” [1] 的公式,诠释得极为精辟。
21世纪的世界性危机
在线分析工程技术从本质上讲,它的精确定 位是“保障人类和地球的健康”(朱良漪)。这一定位虽然很不具体,却无拔高之嫌。在线分析系统的基本内涵是将过去分析仪器离线测量的静态观察,改变为在线连续测量的实时连续动态观察,使得物质成分量的计量,检测以及信息传输与应用产生突破性飞跃,使生产过程的优化控制真正成为可能,在解决重大工程问题和环 境问题方面,也会发挥特殊作用。所以,在线分析工程技术在迎接未来的挑战中,必将铸造成永远的朝阳产业。这种大趋势就是我们从事在线分析技术的责任与光荣、决心和底气之所在。
2.2在线分析工程技术发展的强劲动力
1) 开放的﹑持续稳定增长市场的强劲牵引
2007年我国仪 器仪表销售收入增长29%,利润同比增长35%, 在线分析系统的增长幅度比此数值应高出许多,例如,按销售收入增长35%的保守估计,度2007年的12亿在3年后的2010年将可能达到30亿元(增长146%)。
2) 国家长期产业导向的强劲牵引
“提高生产效率,节约能源资源,防止﹑减少并积极治理污染等, 开辟可持续发展的新能源和新物质,保障人类和地球的健康”等,〔3〕都是国家坚定不移的长期产业导向,因此,将铸就和诞生“永远的朝阳产业”。
3) 中国对人类和地球健康的庄严承诺
去年,在印尼巴厘岛国际会议上,我国政府在《京都议定书》上签 了字,向国际社会庄严承诺节能减排、防治污染、保护环境等方面的全球性责任。
今年分析仪器单机和在线分析系统产品销售特别火爆(近乎翻 番),这一国际背景就能解释其根本原因了。
4) 分析仪器及在线分析工程技术进步的推动
国外分析仪器技术进步的速度远快于国内,作为在线分析样气处理系统技术基础的样气处理部件,理论研究深入,专业化生产程度非常高。国内这方面情况也将得到有效的改善。例如重庆凌卡公司的高效自吹洗综合过滤器专利产品,就有自身鲜明特色并接近国际先进水平。
2.3 在线分析工程技术正进入新的发展时期
以2007年11月“国际论坛”为标志,在线分析工程技术正进入新的发展时期,将发生深刻的历史性变化:
(1)在线分析工程技术,将进入专业理论的初创期
任何一个专业或一项技术,要实现长期稳定的高速发展,如果没有站得住脚的专业理论指导,是绝对不可能 的。
在线分析系统在在线分析仪器面前,显现出相对的“独立性”、严密性、体系性和规范性,特殊的工程属 性,两者处于既相关又完全不同的技术层面,注意不要搞混淆了。在线分析系统直接面对和满足工程应用的苛刻要求,并直接竞标进入市场,已经成为不可逆转的技术潮流,这是本专业最为本质的技术规律。H&B早在1993年的单机直接销售比例仅为1/3,国内主流厂商的单机直接销售比例近几年来已成明显的单向下降趋势。
2008年出现了这篇抛 砖引玉的“在线分析工程技术导论”。
(2) 在线分析工程系统的技术设计将走向深入
业内资深专家们的技术观将起到一定的引导作用;
企业及技术的战略发展,是创新决定成败;
产品技术设计,是结构设计和工艺设计决定成败
在线分析系统设计,是规范的专业化针对性设计决定成败;
工程应用:是在线分析系统投运技术的细节决定成败;
生产经营:是主导产品支撑的营销决定成败。
(3)在线分析系统的品质将得到很大的提高
朱良漪绝笔论文最后说“我所想到的难点和闪点:
“取样系统 可靠性 少维护 软件技术”, 〔1〕
在线分析系统的质量和品质很难用技术指标来衡量,只能用朱老所提倡的4个尺度来评审,只能通过 深化技术设计和技术创新来实现。
(4) 更关注在线分析工程技术的体系性整合
以样气处理系统技术为核心和关键技术的在线分析工程技术,对其进行有效整合,准确、深入地认识和驾驭并不容易,因为它漫无边界,高深莫测,对工程用户的设 备、工艺、取样及应用要求的了解和交流更是永无止境,这才特别需要对在线分析系统进行规范的专业化、针对性设计和管理:对在线分析系统要进行体系性的研究和表达,对千差万别的样气处理系统进行分类归纳,争取实现相对固定的典型(分类)设计。
对在线分析工程技术的体系性整合集成和规范表达,是在线分析工程技术相对成熟的标志之一,是在线分 析工程技术走向成熟的必经路径<




