慣性儀器儀表行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

■文/冀林 李曠振

慣性儀器儀儀表產(chǎn)業(yè)是具有綜合性、交叉性的高科技先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)，主要應(yīng)用于敏感運(yùn)動(dòng)體在慣性空間的角運(yùn)動(dòng)、線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而獲取運(yùn)動(dòng)體的姿態(tài)、位置和速度等信息，在航空、航天、航海以及石油、煤炭、汽車制造、機(jī)電工業(yè)、電子技術(shù)、控制科學(xué)和信息科技等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。

慣性儀器儀表主要包括最基礎(chǔ)的加速度計(jì)、陀螺儀以及由加速度計(jì)和陀螺儀構(gòu)成的慣性測(cè)量組合和由該組合及解算單元等構(gòu)成的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性儀器儀表的類型很多，如加速度計(jì)主要有石英撓性加速度計(jì)、液浮擺式加速度計(jì)、微機(jī)電加速度計(jì)、振弦式加速度計(jì)、振梁式加速度計(jì)等類型，陀螺儀主要有液浮式、動(dòng)力調(diào)諧式、壓電式、微機(jī)電式、光纖式、激光式等類型。依據(jù)所使用的加速度計(jì)和陀螺儀類型.

構(gòu)成了不同類型的慣性測(cè)量組合和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性儀器儀表技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志之一。

一、行業(yè)發(fā)展情況

由于汽車行業(yè)、消費(fèi)電子、石油勘探等領(lǐng)域需求量快速發(fā)展，拉動(dòng)了慣性儀器儀表產(chǎn)業(yè)需求的迅猛增長(zhǎng)。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中武器系統(tǒng)向精確打擊方向發(fā)展，作為慣性制導(dǎo)系統(tǒng)中重要部件的慣性器件在制導(dǎo)武器系統(tǒng)中的應(yīng)用前景非常廣闊。

1.產(chǎn)品的發(fā)展特點(diǎn)

小型化技術(shù)

慣性儀器儀表的特殊用途要求其能夠裝入普通的身管發(fā)射炮彈中，特別是在武器系統(tǒng)狹小的空間內(nèi)部.需要安裝大量的儀器設(shè)備.因此慣性儀器儀表必須具備小型化的要求。

高性能技術(shù)

為適應(yīng)武器系統(tǒng)精確打擊的需要，慣性儀器儀表應(yīng)能滿足在高動(dòng)態(tài)狀態(tài)下完成彈（載）體的姿態(tài)檢測(cè)與解箅；要求其能適應(yīng)各種環(huán)境條件，性能不受使用環(huán)境的影響，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化輸出，自身完成全部功能解算。

組合化技術(shù)

通過將多種測(cè)量枝術(shù)以信息融合的方式組合到一起，形成組合慣性儀器儀表，可充分發(fā)揮不同測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì).從而實(shí)現(xiàn)慣性器件的組合化，有效解決單一測(cè)量方法的不足。

抗干擾技術(shù)

抗干擾技術(shù)已成為世界各國(guó)慣性儀器儀表制造商關(guān)注的焦點(diǎn)。電磁兼容、屏蔽技術(shù)、濾波器件在其設(shè)計(jì)中的大量使用有效地解決了武器系統(tǒng)中的信號(hào)干擾，特別是抗電磁干擾。

為此，世界各國(guó)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)加速度計(jì)和陀螺儀的研發(fā)，以滿足市場(chǎng)需要。在高端加速度計(jì)方面以石英撓性加速度計(jì)為主.硅微機(jī)電加速度計(jì)將占領(lǐng)中低精度應(yīng)用領(lǐng)域。高精度機(jī)械陀螺議的大部分應(yīng)用領(lǐng)域被激光陀螺儀和光纖陀螺儀所取代，石英/硅微機(jī)電陀螺儀將占領(lǐng)中低精度應(yīng)用領(lǐng)域。國(guó)外加速度計(jì)和陀螺儀領(lǐng)域一直被美、法、俄等國(guó)家的廠商所占據(jù)，Honeywell，AD、Endevco、Wilcoxon Research、雷音等公司在加速度計(jì)生產(chǎn)領(lǐng)域具有不可動(dòng)搖的地位。

2.我國(guó)的發(fā)展基本情況

高端慣性儀器儀表屬于禁止出口的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)慣性儀器儀表制造企業(yè)的技術(shù)水平參差不齊.大部分制造企業(yè)技術(shù)落后.手工組裝仍占相當(dāng)大的比重，技術(shù)開發(fā)能力不足，在一些重要的領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)水平相比于國(guó)際先進(jìn)水平存在較大的差距，主要體現(xiàn)在：技術(shù)積累的差距

具有國(guó)際先進(jìn)水平的慣性儀器儀表企業(yè)大多具有較長(zhǎng)的研發(fā)歷史，經(jīng)過長(zhǎng)期的技術(shù)積累形成了技術(shù)優(yōu)勢(shì)。而我國(guó)慣性儀器儀表的主要研發(fā)力量集中于少數(shù)專業(yè)化軍工企業(yè)和科研院所，大多數(shù)廠商研發(fā)歷史短、規(guī)模小，技術(shù)積累與國(guó)際先進(jìn)水平存在差距。

基礎(chǔ)材料的差距

高端慣性儀器儀表的研發(fā)需要精密模具和高性能的基礎(chǔ)原材料。目前.我國(guó)的精密五金、塑膠、線材正在逐漸縮小與國(guó)際水平的差距，但精密模具水平以及高性能敏感材料等還有較大差距，制約著我國(guó)慣性儀器儀表技術(shù)水平的提高。研發(fā)投入不足

我國(guó)慣性儀器儀表的研制生產(chǎn)企業(yè)普遍立足于為本行業(yè)服務(wù)，缺乏系統(tǒng)性、可持續(xù)性的研發(fā)思路.主要依賴國(guó)家投入，自身無(wú)法保證對(duì)技術(shù)研發(fā)的大規(guī)模投入。

20世紀(jì)50～80年代，我國(guó)的慣性儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)主要由航天、航空、電子等所屬的國(guó)有企業(yè)組成。產(chǎn)品主要應(yīng)用在航空航天、艦船、車輛的導(dǎo)航系統(tǒng)上。20世紀(jì)90年代后，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，慣性儀器儀表的應(yīng)用逐步擴(kuò)大，開始應(yīng)用到汽車工業(yè)、石油鉆井上。進(jìn)入21世紀(jì).慣性儀器儀表逐步進(jìn)入消費(fèi)電子領(lǐng)域，出現(xiàn)外商獨(dú)資企業(yè)在中國(guó)內(nèi)地建立生產(chǎn)基地，國(guó)內(nèi)對(duì)慣性儀器儀表的需求也正逐步擴(kuò)大。

尤其是近年來(lái)，隨著汽車工業(yè)、消費(fèi)電子、航空航天、軍事裝備領(lǐng)域的高速發(fā)展，我國(guó)的慣性儀器儀表市場(chǎng)出現(xiàn)了同步增長(zhǎng)，成為全球發(fā)展最快的市場(chǎng)之一。而一些中高端制造企業(yè)經(jīng)過多年追趕，在研發(fā)和制造水平上與國(guó)際先進(jìn)水平差距逐漸縮小，部分技術(shù)甚至已領(lǐng)先世界水平。

北京星箭長(zhǎng)空測(cè)控技術(shù)股份有限公司以高端加速度計(jì)、陀螺儀和慣性測(cè)量組合產(chǎn)品的研發(fā)與制造為主營(yíng)業(yè)務(wù).其開發(fā)的055型加速度計(jì)融小型化、高性能和抗干擾技術(shù)為一體，綜合技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，相關(guān)技術(shù)于2008年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，進(jìn)入了國(guó)家火炬計(jì)劃項(xiàng)目。

二、市場(chǎng)需求及其競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境分析

加速度計(jì)是一個(gè)市場(chǎng)潛力不斷擴(kuò)大的競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)，在石油鉆井、地質(zhì)勘查、鉆井測(cè)斜等領(lǐng)域也有一定的市場(chǎng)，生產(chǎn)廠商主要分布在北京、河北、廣西、重慶、西安、江蘇等地區(qū)。

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)慣性儀器儀表的需求持續(xù)增加，主要集中在汽車、消費(fèi)電子、航空航天、軍事、石油鉆井、地質(zhì)勘查、鉆井測(cè)斜等領(lǐng)域。

1.行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)分析

我國(guó)慣性儀器儀表行業(yè)已充分進(jìn)入市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)階段，各企業(yè)面向市場(chǎng)自主經(jīng)營(yíng)，但其市場(chǎng)中高低端產(chǎn)品的發(fā)展不均衡。高端產(chǎn)品主要應(yīng)用于航天、航空、航海、兵器等技術(shù)領(lǐng)域，生產(chǎn)具有品種多、批量大的特點(diǎn)，其生產(chǎn)企業(yè)不過一兩家，產(chǎn)品的毛利率普遍偏高。而中低端產(chǎn)品毛利率低，新產(chǎn)品的開發(fā)相對(duì)滯后。近年來(lái)，出現(xiàn)了引進(jìn)國(guó)外低端產(chǎn)品制造技術(shù)的企業(yè)，其產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車、消費(fèi)電子，產(chǎn)品價(jià)值相對(duì)較低，與國(guó)外大型企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。

2.行業(yè)發(fā)展的有利因素

目前，對(duì)于行業(yè)發(fā)展的有利因素有如下幾個(gè)方面。

一是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策支持。信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，以信息化帶動(dòng)機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展已成為我國(guó)的基本策略。未來(lái)五年正是我國(guó)電子技術(shù)和產(chǎn)品更新?lián)Q代的關(guān)鍵時(shí)期，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的支持將提高我國(guó)的信息化裝備和系統(tǒng)集成能力。

二是需求大幅增長(zhǎng)，市場(chǎng)前景廣闊。在未來(lái)的五年里，國(guó)內(nèi)慣性儀器儀表的市場(chǎng)前景看好，主要是由于下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，引導(dǎo)需求快速增長(zhǎng)。

三是技術(shù)水平日益提高。下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的不斷提升對(duì)慣性儀器儀表行業(yè)提出了新的需求，一些高端產(chǎn)品的生產(chǎn)廠商通過加大技術(shù)投入，引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，不斷提高產(chǎn)品的技術(shù)性能，開發(fā)新型產(chǎn)品來(lái)滿足市場(chǎng)需求。由此技術(shù)領(lǐng)先的廠商可獲得較多的利潤(rùn)，保證對(duì)研發(fā)和設(shè)備的持續(xù)投入，保持優(yōu)勢(shì)地位。同時(shí)，技術(shù)含量的提升也提高了行業(yè)的進(jìn)入門檻，避免了行業(yè)內(nèi)的惡性競(jìng)爭(zhēng)，保證行業(yè)的健康發(fā)展。

四是國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)集中速度加快。鑒于產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)的提高，慣性儀器儀表產(chǎn)品的應(yīng)用單位在對(duì)價(jià)格重視的同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量體系建設(shè)提出新的要求，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)實(shí)力、交貨期限、質(zhì)量保障能力都提出了更高的要求，需要規(guī)模相當(dāng)?shù)钠髽I(yè)為其提供配套服務(wù)。因此，小型生產(chǎn)企業(yè)的生存空間越來(lái)越小，優(yōu)勢(shì)企業(yè)的規(guī)模日益壯大，國(guó)內(nèi)慣性儀器儀表產(chǎn)業(yè)的集中度越來(lái)越高。