培育發展廣東省精密儀器設備產業集群的思考*

劉桂雄 ，陳明華 ，劉少昱

（1.華南理工大學機械與汽車工程學院，廣州 510641；2.廣東省測量控制技術與裝備應用促進會，廣州 510640）

0 引言

目前廣東省產業經濟規模質量走在全國前列，區域創新綜合能力多年保持全國第一，形成了強大的產業整體競爭優勢，但在提升供應鏈、產業鏈和價值鏈，增強自主創新能力，培育本土領軍企業和自主知名品牌等方面仍有較大空間，急需攻堅克難不斷突破。世界產業發展實踐表明，產業集群是產業現代化發展的主要形態，是提升區域經濟競爭力的內在要求，也是現代產業體系建設的主要內容[1]。為此，2020年5月20日，廣東省人民政府印發《廣東省人民政府關于培育發展戰略性支柱產業集群和戰略性新興產業集群的意見》（粵府函〔2020〕82號）（以下簡稱《意見》），提出新一代電子信息、綠色石化、智能家電、汽車產業等為十大戰略性支柱產業集群；半導體與集成電路、高端裝備制造、智能機器人、精密儀器設備等為十大戰略性新興產業集群[2]。立足廣東實際，謀劃高起點、穩中求進培育發展戰略性支柱產業集群和戰略性新興產業集群（簡稱“戰略性產業集群”），十大戰略性支柱產業集群突出“穩”，十大戰略性新興產業集群體現“進”，對推動廣東省產業鏈、創新鏈、人才鏈、資金鏈、政策鏈相互貫通，加快建立具有國際競爭力的現代化產業體系意義重大。這是以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，深入貫徹習近平總書記對廣東重要講話和重要指示批示精神，落實新發展理念，深化供給側結構性改革，緊緊抓住建設粵港澳大灣區和支持深圳建設中國特色社會主義先行示范區重大機遇的具體行動，對促進產業由集聚發展向集群發展全面提升、廣東省經濟高質量發展奠定堅實基礎。

精密儀器設備作為十大戰略性新興產業集群之一，廣大測量控制與儀器儀表科技工作者需要把握這個機遇，認真學習領會有關政策文件。為此，本文結合學習《意見》，提出了培育發展精密儀器設備產業集群重點任務和重點工程的建議，助力產業由集聚發展向集群發展全面提升。

1 發展精密儀器設備產業集群的戰略意義與緊迫性

精密儀器設備是工業生產中的“倍增器”，科學研究中的“先行官”，是軍事上的“戰斗力”，是現代社會活動的“物化法官”，是實現國家創新驅動戰略的重要支撐[3]。廣東省精密儀器設備產業具有諸多方面優勢，但也存在著許多挑戰。

1.1 精密儀器設備的作用與地位

“科學始于測量”，精密儀器設備是科學研究的先行官，是高新技術的標志，是工業生產的倍增器和品質保障。先進的儀器設備既是知識創新和技術創新的前提，也是創新研究的主題內容之一和創新成就的重要體現形式，原創性儀器助力開創新學科領域、產生顛覆性研究成果。諾貝爾獎設立至今，物理獎和化學獎中1/4是屬于測試方法和儀器創新。在高性能制造裝備中，測量系統的成本已經達到裝備總成本的30%～50%，美國商業部國家標準局分析指出測控儀器工業占工業總產值4%，卻對國民經濟總產值影響達66%。可見，精密測控儀器有著“四兩撥千斤”的巨大倍增作用，沒有測控技術和儀器，先進制造無從談起[4]。

測控儀器是實現國家創新驅動戰略的重要支撐。中國工程院重大咨詢項目《制造強國·領域卷(二)》中指出，在新的經濟和技術發展時期，測量控制與儀器是節能環保、新能源、高端裝備制造業和新材料等戰略新興產業發展的驅動力，智能制造的基石，物聯網、云計算等新興信息產業快速發展的技術基礎，大數據時代數據獲得的源頭；是深空、深海、深地以及生命科學等多尺度世界研究的科學工具，探索未知世界的引擎；也是環境保護、食品安全、醫療衛生等社會民生發展的保障手段[5]。

1.2 廣東省精密儀器設備產業的現狀、機遇與挑戰

廣東省精密儀器設備產業主要包括在工業自動化測控儀器與系統、大型科學測試分析儀器、高端信息計測與電測儀器等領域取得傳感、測量、控制、數據采集等核心技術突破與產業化應用，其中機器視覺檢測系統、質譜儀、超聲檢測儀器、衛星導航測控儀器、高通量基因測序儀、PCR分析儀、材料試驗機及專用試驗儀器等處于國內領先水平。2019年全省精密儀器設備產業主營業務收入約1 300億元，位居全國前列。

廣東省在精密儀器設備方面的基礎研究和技術儲備較弱，在中山大學、華南理工大學等上百所高校中，目前還沒有一個儀器科學與技術博士點；儀器儀表工程技術人才相對匱乏，直到2019年廣東省人社廳、省科協才批準新設測控儀器工程技術人才職稱評審；企業自身研發投入不足，普遍不超過銷售額4%，遠低于國外先進企業10%的平均水平，自主創新技術成果不多，基本處于跟蹤、引進或模仿國外現有技術的狀態。國家早在“十二五”期間已啟動重大儀器開發專項，但廣東省還沒有設立相應的專項支持。

精密儀器設備是涉及機械、電子、光學工程、信息技術等相關學科的邊緣技術，廣東省在上述學科具有明顯的優勢，產業配套齊全，有比較完善的市場機制，同時毗鄰港澳，具有廣闊的國際市場與人才交流優勢。廣東省在新一代信息技術、智能制造、生物醫藥、節能環保、新能源、新材料、海洋經濟等戰略新興產業方面發展迅速，對精密儀器設備需求巨大。由于中美貿易摩擦，高端儀器設備列入對華出口管制清單，導致高端的精密儀器、核心元器件和技術引進受阻，這是目前的最大挑戰，也是發展的機遇[6]。

2 培育發展精密儀器設備產業集群重點任務的建議

《意見》指出，廣東省精密儀器設備產業集群要在工業自動化測控儀器與系統、大型精密科學測試分析儀器、高端信息計測與電測儀器等領域取得傳感、測量、控制、數據采集等核心技術突破與產業化應用，打造貫穿創新鏈、產業鏈的創新生態系統。以珠三角為核心重點發展中高端產品，輻射帶動粵東、粵北錯位有序發展，形成高中低端互補的區域協同發展布局。培育形成一批國內領先、具有主導地位和國際影響力的自主品牌產品，基本建成結構布局合理、自主創新能力突出、重點領域優勢明顯的產業集群。

結合《意見》所提出的任務，可以從創新驅動引領產業自主發展、優化布局實現區域產業協調發展、壯大企業帶動產業集群發展、加強推廣促進產業深度發展、強化支撐助推產業全面發展等5個方面開展工作。

2.1 創新驅動引領產業自主發展

加快技術攻關。制定廣東省精密儀器設備產業技術路線圖，實施精密儀器設備重點領域研發計劃，重點支持基礎技術、關鍵元器件、核心軟件和可靠性技術的自主研發，突破瓶頸制約。支持開展關鍵精密儀器設備和系統研發，拓展精密儀器設備在戰略新興產業支撐作用。加強人工智能、量子傳感、5G等先進技術在精密儀器設備領域的應用研究，進一步提升精密儀器設備在集成化、智能化、網絡化、實時化、微型化、多參量、高精度、高可靠性、安全性等方面的能力。

優化創新機制。推動以企業為主體的技術創新體系，支持企業建設企業技術中心、中央研究院等研發機構，加快精密儀器設備創新中心建設，打造貫穿創新鏈、產業鏈的精密儀器設備創新生態系統。針對主要短板支持產業鏈上中下游企業建立互融共生、分工合作、利益共享的一體化組織新模式。加強知識產權保護和運用，形成有效的創新激勵機制。將精密儀器設備列入首臺套清單，鼓勵政府優先采購國產精密儀器設備，并給予相應補貼。

加強科技合作。鼓勵國內外高校、科研院所與省內精密儀器設備企業建立合作關系，在廣東設立新型研發機構和企業博士后流動站，共同開展技術研究開發、人才培養及成果轉化。啟動實施粵港澳大灣區科技創新行動計劃，促進科技創新要素高效流動，加強粵港澳大灣區高端精密儀器產業交流合作，推動港澳重大科技成果在廣東落地轉化。

2.2 優化布局實現區域產業協調發展

建立各具特色的區域錯位發展格局，支持廣州、深圳發揮高端資源匯集與制造優勢，開展精密儀器設備研發創新、制造；支持東莞、佛山、珠海、中山、汕頭等地發揮生產制造優勢，建設精密儀器設備生產基地；支持其他各地市做好產業配套，鼓勵技術成熟、產業成型的產業向粵東、粵北地區轉移。以珠江三角洲為核心重點發展中高端產品，輻射帶動粵東、粵北錯位有序發展，形成全省高端、中端、低端互補的區域協同發展布局。

2.3 壯大企業帶動產業集群發展

增強骨干企業實力。支持行業龍頭企業加強技術開發、技術改造、人才引進，加快技術創新和產業化發展。鼓勵精密儀器設備企業針對新技術、新產品進行外延式并購。培育和引進一批自主創新能力強、產品市場前景好、產業支撐作用大的優質骨干企業。培育形成一大批國內領先、具有行業主導地位和國際影響力的自主品牌產品。

推動大中小企業融通發展。鼓勵精密儀器設備上下游企業強強聯合，形成功能互補、協作緊密、關鍵環節自主可控的產業配套能力。鼓勵龍頭骨干企業開展技術輸出和資源共享，帶動中小企業發展。支持企業加強技術合作，針對共性關鍵技術開展聯合攻關，加快核心技術突破。基本建成產業結構布局合理、自主創新能力突出、重點領域優勢明顯的產業集群。

2.4 加強推廣促進產業深度發展

開展精密儀器設備應用示范。深入推進精密儀器設備在智能制造領域、新一代信息技術領域、新能源領域、環境健康領域的應用示范，發揮精密儀器設備在戰略性新興產業發展的驅動力作用，以及在公共安全、健康方面的保障作用。分行業開展試點示范項目現場交流、供需對接等活動，做好的宣傳推廣。

發展新業態。鼓勵精密儀器設備生產企業發展融資租賃、設備共享等新型應用模式。鼓勵大型精密儀器設備生產企業及相關檢測平臺通過“以租代賣、打包服務”，創新推廣新模式，建立開放機制，催生服務新業態。

推動質量品牌建設。引導加強質量品牌建設，培育具有較強競爭力的精密儀器設備知名品牌。支持通過市場化手段舉辦或承接標志性精密儀器設備展覽和論壇活動，支持精密儀器設備企業參加國內外高水平展會，提升廣東省精密儀器設備產業的影響力。

2.5 強化支撐助推產業全面發展

推動產業支撐平臺建設。高水平建設一批精密儀器設備技術研發、成果轉化等方面的產業支撐平臺，充分整合省內科研院所、高校、企業、社團組織等優勢資源，推動產業服務資源和企業發展需求對接。

完善精密儀器設備型式評價與檢定校準服務能力。加大對華南國家計量測試中心等技術機構能力建設力度，完善對列入國家強制管理的生物化學分析等儀器設備需要相關儀器型式評價和檢定能力；加大法定計量技術機構和第三方校準機構的能力建設，建立有效的溯源體系，保證精密儀器設備的量值準確可靠。

加強標準化和技術法規工作。制定發布廣東省精密儀器設備標準體系路線圖和技術法規，支持關鍵標準的研究驗證和宣貫推廣。支持相關機構及企事業單位積極參加各級精密儀器設備標準研究及制修訂工作，大力推廣精密儀器設備團體標準、聯盟標準，以有利于加大創新力度，快速滿足市場供給。

3 未來5年培育發展精密儀器設備產業集群重點工程的建議

結合《意見》所提出的任務，未來5年可重點建設面向智能制造先進儀器、新一代通訊檢測設備、高端分析儀器、新能源檢測設備等4個創新工程。

3.1 面向智能制造先進儀器創新工程

開展面向智能制造的工藝技術、產品檢驗、質量控制等先進儀器研發與應用，重點支持機器視覺、激光精密測量、無損檢測儀器等的高精度、實時化、網絡化、智能化、微型化、多參量等性能提升，攻克關鍵元器件、核心軟件以及儀器設備的可靠性、集成水平，滿足廣東省在機械裝備、汽車、電子信息產品、家電、軌道交通、海洋工程、航空等高端智能制造領域的高精度、高效率、高可靠性、智能化要求。

3.2 新一代通訊檢測設備創新工程

重點支持5G、北斗專用通信及典型應用測量儀器設備關鍵技術研究，開展光通信、衛星與數字傳輸、毫米波段通信測試技術與儀器研發。在微波參考源器件、5G信號源、5G信道模擬器等器件測試儀器，以及MIMO數字多波束陣測試裝置、NR Sub-6G和毫米波頻段的矢量信號分析儀、通信綜合測試儀、NB-IoT測試儀等儀器研發與應用取得突破，增強廣東省在5G、北斗專用通信裝備研發與應用的優勢。

3.3 高端分析儀器創新工程

重點支持質譜、光譜及生物化學分析等領域“卡脖子”關鍵核心技術研究，突破離子源、質量分析器、離子檢測器、激光器、光學傳感器、采樣系統等關鍵零部件技術瓶頸，開展質譜、光譜、生物化學分析測試方法和專用儀器設備研究，打破國外高端儀器禁運局面，滿足環境監測、生命健康、衛生防疫、食品藥品安全、化工等領域的實際需求，提高廣東省高端分析儀器設備的國際競爭力，以及高水平科研支撐能力。

3.4 新能源檢測設備創新工程

重點支持新能源、智能電網等領域關鍵核心測試技術與儀器研發，開展支持面向核能、風電光伏、智能電網、氫能等能源產業，電動汽車電池及充電系統產品全生命周期的檢測檢驗，以及蓄能設備、高壓送電、電能質量等產業測試關鍵儀器研發與應用，提高廣東省新能源的利用率、普及率和安全應用水平，有效促進新能源等戰略性新興產業發展，以及加速傳統行業轉型升級。

4 結束語

培育發展廣東省精密儀器設備產業集群是貫徹廣東省委、省政府關于推進制造強省建設的工作部署，具有重要的戰略意義。廣東省精密儀器設備產業具有諸多方面優勢，但也存在著許多挑戰，必須立足廣東實際，緊緊圍繞《意見》所提出的目標和任務來開展工作，抓緊落實，形成創新活躍、結構優化、規模領先的精密儀器設備產業體系，補短板、強弱項、促產業，有效支撐國家創新驅動戰略，使廣東成為世界知名的精密儀器設備產業創新、研發和生產基地。

感謝廣東省測量控制技術與裝備應用促進會、廣州市儀器儀表學會的專家團隊張健民秘書長、李耀棠研究員、陳雪梅教授級高工、王小輝研究員、程韜波研究員、周振教授、黃正旭副教授、賴建康教授級高工、徐晨教授級高工、黃海坤教授級高工、何東升正高級工程師、高曉東高工等專家對本文的貢獻，感謝中國儀器儀表學會專家團隊的幫助。