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2.4 产业发展预测及发展要求

2.4.1 产业发展预测

(1)仪器仪表行业的总体形势预测

中国社会科学院经济学部撰写的《经济蓝皮书春季号:2016年中国经济前景分析》指出,由于我国近几年对仪器仪表行业的重视,行业年生产量和招标率都在大幅度的持续高增长,每年增速几乎都保持在30%以上。

但是由于我国仪器仪表行业多数企业对自己产品质量的内功做得不够,在国家一再强调创新驱动的号召下,多数企业仍然无法应对,使得虽然招标率大幅度增加,许多订单却被国外企业争夺过去。因此加重造成了我国仪器仪表行业产能过剩问题。

对于这种非常被动的局面,蓝皮书给出两大解决策略。

①蓝皮书指出,由于我国仪器仪表行业许多企业产品技术落后于进口产品,这些企业往往错误采用薄利多销的营销理念,认准生产科技含量低的产品,依靠数量来获得微薄利润。虽然这些企业也可能勉强生存,但这往往会造成社会产能过剩的死循环。

从这里实际上可以看出,企业活力不足是当前工业经济增长面临的主要问题。因此,要解开这个死扣,无论是政府还是当事企业,都必须以加大对仪器仪表产品核心技术的研发为首要任务,就是以技术创新来解决问题。如果所有企业都围着原有的技术和产品打转,而不去下功夫开发核心技术和基础传感器、基础元件器件或模块,我们将永远无法解决产能过剩的问题。

②蓝皮书指出的第二个办法是跨行业寻求更大市场机会。目前,我国仪器仪表发展遭遇一个转型期,不断的发展和日益加重的产能过剩的矛盾严重制约着仪器仪表行业的前进步伐。如果不找出一个转化的机制,可能很难得以突破。跨行业、跨领域找销路也许成为解决问题的一大思路。即是说,到农业机械、纺织机械等新领域中去发现应用的机会,这样可以比较完善的解决产能过剩问题。

蓝皮书突出地指出,2016年我国经济转型必须从新技术、新产业、新业态、新商业模式中去找思路、找出路。仪器仪表行业在发展过程中,针对产能过剩现象,也可以通过新技术和新业态去解决,以实现我国仪器仪表行业产品质量和成本的双丰收。

我们非常赞同蓝皮书的主要观点,但是在解决问题的方式上与蓝皮书有迥然不同的意见。蓝皮书一针见血地指出了问题的关键点在企业不愿意在核心技术上开发、创新,但在解决策略上又不得不迁就企业,提出对于企业大量生产的中低端的产品在农业、纺织等行业中去找出路。不能够说这不是一个办法,但这只是在问题的外延上打主意,不能够解决仪器仪表行业老是在中、低端打转,不能突破困局的内涵问题。我们认为彻底的解决措施是:由各地政府出面,大力组织尽可能多的企业与科研院所、大专院校结成政、产、学、研、用的创新开发对子,形成遍布市场的创新体系,一是由科研院所、大专院校培训企业的技术开发人员、协助企业进行落地的、有效的核心技术开发;二是采取合约方式由企业、院所院校各自分担开发的任务,共同完成开发核心技术和产品的任务;甚至不排除采用合股开发核心技术,直到出产品、投放市场的研发、生产、销售产品全过程的捆绑方式进行全方位合作。关键是,市场问题用市场的手段解决。

(2)仪器仪表行业发展的新气象

根据一些国内仪器仪表刊物的报道,近些年来仪器仪表行业发展出现了一些可喜的新气象。

①一些采用高新技术开发的新型仪器仪表潜力正在显现 在某些行业应用领域,一些采用高新技术开发的新型仪器仪表大受市场欢迎,比较显著的是一些智能仪器仪表的面市,需求潜力逐步显现。

②企业更加重视专利的申报和利用 据权威机构报告显示,近些年来仪器仪表专利持续累积数量年均增长近30%,呈现快速增长态势。

③仪器仪表销售依赖电子商务逐渐成发展方向 有专家预计,未来我国仪器仪表行业应用电子商务开拓市场,将成为行业持续发展的主流趋势。

④产业融合将助推仪器仪表行业发展 随着高新技术发展的深化,国家已经把仪器仪表行业列为当今社会发展的重点行业,赋予其更大的战略要求。而随着全球环保、低碳、绿色等标准的提高,更刺激仪器仪表行业向更高规格的发展。

近几年来,我国的各种新兴产业如环保、新能源、微生物、食品、制药、生命科学等,对仪器仪表的发展提出了更高的要求,因而对仪器仪表行业的发展造成了巨大的推动作用。新兴产业的发展带动了仪器仪表行业的发展,仪器仪表行业的发展又反过来刺激着新兴产业更上一层楼,这种良性循环状态不断持续进行,促进了产业融合,促进了产业间全面协调的发展。

例如,随着食品安全快速检测的市场要求,快检仪器潜在市场扩大到了基本执法单位和小食品企业。我国县级相关行政单位大约就有3000个,乡镇相关单位数量则过万,而食品生产企业更是超过50万家,市场潜力异常巨大。又如制药行业科学仪器市场,2015版《中国药典》正式实施,在检测技术方面,提出了中药材DNA条形分子鉴定法、色素测定法、近红外分光光度法、基于基因芯片的药物评价技术等指导方法,无疑大大增加了相关仪器仪表的需求量。

仪器仪表行业对国民经济发展所起的重要推动作用越来越显现,使得仪器仪表行业自身的发展前景也越来越乐观。2008年受经济危机影响所致的订单量减少,经过近几年的恢复和发展,形势已经大为好转,还有不少企业发展势头很好。预计未来许多年,这种发展向好的态势还将继续延续下去。

(3)国家在仪器仪表行业的科研经费投入将越来越大,有利行业迅猛发展

近期,国务院正式发布的《“十三五”国家科技创新规划》中计划在“十三五”期间,研究与试验发展经费投入强度达到占GDP的2.5%,规模以上工业企业研发经费支出与主营业务收入之比要达到1.1%。

“十三五”期间还将加强平台建设系统布局,形成涵盖科研仪器、科研设施、科学数据、科技文献、实验材料等的科技资源共享服务平台体系,加强对前沿科学研究、企业技术创新、大众创新创业等方面的强有力支撑,下大力解决原来一直对科技发展构成隐患的科技资源缺乏整体布局、重复建设和闲置浪费等严重问题。

(4)仪器仪表行业的并购整合已经成为产业发展的重要趋势

在目前中国主体经济下滑,石化、煤炭、钢铁等传统工业领域处于极度低迷状态的背景下,许多国内有能力的仪器仪表企业为了加快发展,借助我国仪器仪表行业稳健发展的态势,采取了并购整合的发展策略。典型的例子有:聚光科技收购深圳市东深电子、北京鑫佰利、三峡环保;先河环保收购美国Sunset;雪迪龙收购两大国际品牌即英国质谱商KORE和比利时检测器及色谱商ORTHODYNE;海能仪器收购上海新仪和德国GC-IMS制造商G.A.S.。

并购整合无疑是一种企业发展壮大的路子。借助资本力量,经过并购整合,不仅壮大了企业自身发展能量,拓宽了路子,也更有利于吸引更多资本的投入。可以预计,将来一定时期内,这种并购整合的局面将会更加热烈。

2.4.2 技术发展预测

(1)技术总体发展趋势预测

仪器仪表产品的总体发展趋势可以称为“六高一长”和“二十化”。

①数字化

信号处理技术与数字信号处理器DSP的的结合是数字信号处理的优良解决方案。DSP适用于密集型数学运算与实时信号处理,它可实时完成如FIR滤波、IIR滤波、FFT及DFT以及各种通信体制下的信号编解码等。目前DSP的应用几乎遍及数字化信息时代的整个电子领域。此外,DSP还引入了并行处理技术,这对于信息处理中满足运算量日益增长的需求在技术上给予了巨大的支持。以DSP为核心的技术及创新应用正成为现代仪器仪表领域的顶尖技术。

②智能化

当代仪器仪表中以微处理器为主体,代替传统仪表的常规电子线路,形成了新一代具有某种智能的灵巧仪表。这类仪表已经从模拟电路和逻辑电路的开发为重点转向专用的微处理器功能部件、接口电路和输入/输出通道应用以及应用软件的开发。这类仪表除信息采集、信息处理、四则运算、逻辑判断、控制执行等外,还具备自校正、自诊断、自适应、自学习的能力,因此被称之为“智能仪表”。

仪器仪表的智能化是仪器仪表发展中最主要和最重要的趋势。而伴随现场总线的问世,为仪器仪表进一步实现多功能、高性能、高精度、高稳定性、高可靠性、高适应性、低消耗等提供了巨大的发展空间。

③网络化

基于Internet和Intranet的网络仪器是计算机技术、虚拟技术、网络技术的完美结合,是仪器仪表领域的主要发展方向。网络化仪器可实现任意时间、任何地点对系统的远程访问,由此可组建大规模分布式测控网络。网络仪器是现代仪器仪表发展的突出方向,是产业互联网、物联网、大数据技术发展的先驱和根基。物联网要实现M to M(Man to Man、Man to Machin、Machin to Man、Machin to Machin),最根本的技术是依赖今后日益庞大的网络仪器仪表。

(2)仪器仪表行业发展关键技术预测

根据仪器仪表行业历史和近期发展在技术层面所体现的发展趋势看,仪器仪表行业今后发展所体现的关键技术不外新兴传感器技术、工业无线通信网络技术、功能安全技术、精密加工技术和特殊工艺技术、分析仪器功能部件及应用技术、智能化技术以及系统集成和应用技术这七大类技术,下面重点介绍一下前四种技术和智能化技术。

①新兴传感器技术

预计将主要体现在固态硅传感器技术、光纤传感器技术、生物芯片技术、基因芯片技术、图像传感器技术、全固态惯性传感器技术、多传感器技术和智能传感器技术等方面,这些技术将进一步推动物联网的快速发展。

②工业无线通信网络技术

工业无线通信网络技术的进步已经极大地推动了工业现代化的进程,发挥了积极的作用,下一步工业无线通信网络标准的制订和工业无线通信网络认证技术将进一步规范该技术的发展。

③功能安全技术

功能安全技术及安全仪表对于石化工业尤其重要,达到整体安全等级SIL3的控制系统、各种变送器、电动执行机构以及阀门定位器的开发与应用,将是今后一个阶段重要的工作,而安全仪表系统评估方法研究和评估工具的开发等,也将成为功能安全技术及安全仪表未来发展的方向。

④精密加工技术和特殊工艺技术

这是推动我国仪器仪表向高端化发展的重要技术。当前的重点是多维精密加工工艺,精密成型工艺,球面、非球面光学元件精密加工工艺,晶体光学元件磨削工艺,特殊光学薄膜设计与制备工艺,精密光栅刻划复制工艺,特殊焊接、粘接、烧结等特殊连接工艺,专用芯片加工技术,MEMS技术,全自动微量、痕量样品分析与处理技术等。

⑤智能化技术

仪器仪表的智能化是人工智能在仪器仪表中的具体应用。仪器仪表的智能化首先是指仪器仪表不仅具备单一技术参数的检测能力,而是能够通过检测与待测参数相关的一系列参数,通过类似于人的分析、判断、综合的思维能力,在诸多干扰因素存在的情况下,能够高精度、高准确度、高稳定度、高可靠地得出检测值本来的面目,也就是常说的数据融合的能力,也可以说是大数据技术的底层应用。仪器仪表的智能化还体现在智能仪器仪表具有自动适应检测环境的能力,如:仪表能够在电源大幅度波动的情况下自动地给予补偿;又如:当检测仪表在量程相差极大的不同检测值之间切换时,能够自动地、准确地切换量程。当然,仪器仪表的智能化更关键的是其应具备不仅对于数据还兼备对于知识问题的分析、判断、综合、归纳、总结等处理数据与处理知识的能力,那就是更高级别的智能化仪器仪表了。

仪器仪表的智能化技术应用的实例,如运用神经网络、遗传算法、进化计算、混沌控制等智能算法,使仪器仪表实现高速、高效、多功能、高灵活性等。又如,运用模糊规则的推理算法,对事物的各种模糊关系进行各种类型的模糊推断或决策。再如,用软件实现信号滤波,如快速傅立叶变换、短时傅立叶变换、小波变换等,具有简化硬件,提高信噪比,改善传感器动态特性等作用。还有,利用神经网络的自学习、自适应、自组织能力,实现仪表的联想、记忆等功能以及更复杂的类人类思维功能。

这项技术利用计算机技术模拟人的智能,用于机器人、专家系统、医疗诊断、推理证明等诸多方面。该技术的深化发展将代替人的部分脑力劳动,在视觉(图形及色彩辨读)、听觉(语音识别及语言领悟)、思维(判断、推理、学习与联想)等方面具有一定的能力,使许多用传统方法根本不能解决的问题得以解决。

(3)技术发展中需要重点解决的问题预测

①以技术创新开发为龙头,大力提升国产仪器仪表高新技术水平,一改多年来只能够生产中低端产品被动局面,向高端产品市场挺进

当前我国仪器仪表产品主要集中在中低端产品市场,而高端市场几乎90%被国外品牌占据。在相当多的高端产品的市场内,国产产品甚至是空白。这就迫切需要未来我国仪器仪表向高端产品市场进军,扩大高档产品占有率。不仅如此,在中低端市场上的产品也必须提升技术水平。必须在数字化、智能化、网络化上下大力气,在性能、可靠性、自动化、精密度等方面狠下功夫,在采用高新技术上狠下功夫,在技术创新上狠下功夫,那样,我国仪器仪表产业的市场占有率才将提升。

②必须以技术创新开发切实解决中国仪器仪表质量差可靠性差的严重问题

我国产品质量和可靠性(尤其是可靠性)一直是仪器仪表行业发展中的一大硬伤,是迫在眉睫必须限定时间解决的问题。否则在国际市场创新驱动一派火热的今天和明天,国产仪器仪表将有可能完全丧失国际市场竞争力。

③进一步提升仪器仪表产品的自动化程度和精密度

我国仪器仪表产品自动化程度绝大多数都非常低,有许多产品还需要人工进行操作。许多仪表的检测精度也有限,这与国际市场仪器仪表自动化程度、测量精度普遍较高的格局不符。国内企业为了生存,这个问题将不得不解决。

(4)做大做强国际市场

有权威机构指出,我国仪器仪表技术水平与国际比,至少有10~15年的差距。这对逐步走向世界的中国来说,是我国发展的要害点之一。在一定时期内,严峻形势将会倒逼我们去做大做强国际市场。

2.4.3 产业发展要求

(1)创新是解决中国仪器仪表行业问题的根本

中国仪器仪表行业中有许多问题需要去解决,但是如果不找到问题的根本,不找到问题的抓手,中国仪器仪表产业的发展就会受阻,那么,中国仪器仪表行业中问题的抓手究竟是什么?这个问题早已经经过千百次的讨论,就是创新。

(2)创新中的障碍

许多企业实行了产学研融合的创新体系,但还是反反复复不见显著成效,原因是创新中的障碍问题根本没有解决。

创新中的障碍问题在于:企业单独技术创新没有基础,虽然很多企业也实行了产学研融合的创新体系,但对于科研院所和大专院校来说,绝大多数做做实验室里的开发没有问题,一做产品就漏洞百出。许多产学研合作不成功在于企业不太懂高新技术,而院所院校很多又不懂如何将高新技术转化为产品,这种情况反复出现,许多企业就完全丧失信心进行核心技术或新产品的开发,宁可不动,宁可继续恶性低价销售、继续在生死线上挣扎。

现在的问题转化为:找出产学研融合创新中的障碍问题。

上述创新中的障碍问题从技术角度说根本在于以下几点。

①创新技术开发手段不落地,大多依赖不到位的所谓“高级”开发手段

从开发手段说,绝大多数企业或院所院校采用高级应用程序开发工具进行所谓的“高级语言”二次开发,自己几乎不进行底层硬件、软件开发,或者极少数自己作硬件软件技术开发的企业或院所院校所采用的开发手段多数仍然采用C语言开发底层驱动软件和系统应用软件,而采用汇编语言并同时采用实时在线仿真开发工具开发手段的少之又少。前两种开发手段,实际上是造成我国缺乏电子产品方面关键技术、核心技术和过硬产品的根本原因,是创新技术开发的拦路石。要想突破关键技术、核心技术,要想出高质量、高稳定性、高可靠性产品,必须在底层开发中采用汇编语言并同时采用实时在线仿真开发工具并同时进行扎实的时序分析、时序设计这样一种落地的开发手段。中国技术人员过分依赖C语言进行底层开发,是造成我国技术落后并严重不可靠的根本原因。

我们之所以说采用C语言作底层开发是创新技术开发的拦路石,原因在于以下几点:

a.首先是采用C语言开发的结果使得开发针对功能尤其是性能不落地

无论采用什么手段对于硬件作底层软件开发,满足硬件所实现的功能和性能是第一位的。而要满足功能和性能,必须涉及实现功能和性能时的工作过程和时序,有许多时候还要同时满足多个相关元件相互之间激励信号与响应信号之间的激励-响应过程与时序。

采用C语言开发产品底层最不利的是绝对不能够直接考察到指令一级的操作过程和时序安排,更不能够直接考察到一条指令执行过程中的操作过程和时序安排,这是C语言开发只涉及语句不涉及下层机器指令的本质所决定的,是C语言开发面向过程而不面向机器的实质所决定的。显然,这是完全不落地的、粗枝大叶的开发方法。

换句话说,C语言开发工具提供的功能和性能是研发C语言开发工具的底层开发人员在开发过程中早就给二次开发者预先开发好的,但由于C语言开发人员并不知道每个二次开发者应用的目的,是不可能针对每位二次开发者所面临的每个问题去考虑功能和性能的需求的,是没有针对性的,只能够适合一般应用场合,因此,功能一般、性能一般,就是这种开发模式的必然结果。

而汇编语言开发会细致到每条机器指令的时序以及过程甚至更细微到每条指令的每一小段(状态、相位)的过程和时序,可以细到每条指令执行过程中各个元件激励与响应信号之间的激励—响应过程与时序,因为汇编语言开发的实质即面向机器。

b.采用C语言开发产品时很多时候是采用C语言工具提供商预先开发好的功能模块,这些模块不问应用条件和性能要求(尤其像时序要求等),千篇一律,完全不理会、不考虑应用场合的适应性、快速性或简化性等各种各样不同的要求。所以说采用C语言开发工具开发的性能很难适应应用现场环境需求。

而采用汇编语言开发时,开发者完全可以根据不同要求采取适合于应用的不同思路,想方设法采取不同程序来满足不同的功能或不同的性能的要求,因而总是能够采取合适开发方法彻底满足应用的要求。是充分灵活的、完全适应于应用环境要求的开发方法。

这里采用汇编语言程序开发的方法来极大地满足产品功能、性能的要求虽然看起来比采用C语言费事,但出于开发完全自主知识产权的技术、开发功能与性能完全满足要求的产品来说,是完全值得的,也是正确的方法。

c.开发我们自己的核心技术或自主知识产权产品时,还有一个非常重要的要求就是技术或产品的高度可靠性。为达这个极高的要求,在程序编制过程中有许多技术、有许多措施或技巧要融入到程序编制中。

但是在采用C语言开发产品时,由于其编制程序时其格式固定,使得本来需要采取一些编程技巧来解决的问题根本无法解决。

而更重要的是,由于C底层功能开发人员开发底层功能时根本无法预计该功能执行时会遇到哪些不可靠因素的干扰,不会预先考虑抗干扰措施,因此,其不可靠几乎是本质的。

而采用汇编语言来编制这些程序时,由于汇编语言编程的充分灵活性,针对具体对象所面临的各种干扰因素和不可靠因素,底层软件开发者只要有的放矢地采用灵活应用的可靠性技术、措施以及技巧,将它们方便地编制进程序中去则可。

我们并不是一味反对采用如C语言这类的高级语言进行开发,开发软件中间件、系统应用软件,往往还得依赖这些高级语言,但是开发面向硬件的底层软件,我们是坚决反对采用高级语言来开发的。

中国几十年来从教育到工程实践,普遍存在重视软件轻视底层硬件和底层驱动程序开发的现象,使得我们在技术上长期大规模依赖国外,自己产品往往处于中低端。

②技术开发过程中许多环节不进行时序分析,是造成产品性能不稳定、不可靠的主要原因

计算机要实现任一功能,无论何种指令都是进行一个过程,任一过程必得与时序发生密切关系。绝对没有离开时序的过程,同样,也绝对没有离开过程的时序。

所谓时序分析、时序设计,就是研究过程中的任何步骤随时序变化的技术问题。在完成的设计中考察时序安排是否满足过程演进的需求,就是时序校核;而设计软件来配合、满足过程演进中的时序需求,就是时序设计。

在这里,激励往往是一个跳变或一个持续一定时间的电平,这里的时序与过程对应的问题就是:跳变(上升沿或下降沿)后延续多久能够完成对应的响应,或一个合用的电平(高或低电平)延续多久能够完成对应的响应。这就是时序分析或时序设计。

这里,时序分析与时序设计是必须的,如果时序设计不到位,在过程演进的信号变化过程中某激励对应的响应时间不够用,这个响应不能够顺利实现,整条指令或整个程序就不能够正常执行,这个设计就是行不通的。

在时序设计中,任何子过程完成需要的时间必须有一个容许的延迟时间段(这就是过程设计中时序“容限”的问题),否则在特殊情况下(如多种信号偶然情况下的时序竞争、信号过渡过程波动引起时间延迟等)时间过分不充裕有可能导致子过程的失败。很多采用如高级语言比如C语言开发的结果,满足不满足时序是靠最终试验来判断的,而非进行严格的时序校核或时序设计获得的。这种方法无异于“瞎子摸团鱼”,不能够判断在特殊情况下(如多种信号偶然情况下时序竞争、信号过渡过程波动引起时间延迟等)时序“容限”还够不够的问题。

上面我们说明了时序设计与校核的重要意义,也从旁说明采用C语言编程是没有办法完成这些任务的。其实这里的深刻含义还远远不止上述这些。

在以汇编语言编程时,由于其显著的灵活性,我们在编程中更是可以贯彻一种“切分-切换”的时序设计思路。使得我们采用的F.Neumann串行执行机制可以尽量模拟并行机制运行,在可能的范围下,尽量让其功能、性能接近并行处理机的能力,使得简单的单片机系统都仿佛具有多线程处理的能力。

这里所谓的“切分”,就是把程序功能模块尽量划分为尽量细分的小模块,每次执行时,只根据执行状况进入其中一个小模块执行,由于模块短小,执行时间大幅度缩短。

所谓“切换”,是为了照顾到全局所有需要执行的模块,而在所有模块之间按照大模块的规律跳过来再跳过去,以不延误所有功能的正常进行,并充分保障快速性。

这里的“切分-切换”,C语言在大的方面还可以考虑,在细小方面(深入到指令级)是无法实施的。

③中国技术开发人员许多开发手段没有学习完整

目前不少工程技术人员具备了部分或全部应有的技术知识与技能,完全是在工作岗位中因实战而学得的。现在我们简单列出一个合格的工程技术人员应当掌握的技术知识和技能如下。

●开发底层硬件所需 逻辑设计、时序设计、负载校核、结构设计(涉及太多内容,还应涉及电气安全设计、环境适应性设计、电磁兼容设计、可靠性设计、可制造性设计、可测性设计和可维修性设计等内容)、印制板CAD。

●开发底层软件所需 数据流分析、信号流分析、时序分析、程序流程框图设计、软件结构设计、软件模块设计、汇编语言编制程序、C语言编制程序。

●由原理样机转化为生产样机所需 3C认证、电气安全设计、环境适应性设计、电磁兼容设计、可靠性设计、可制造性设计、可测性设计和可维修性设计等。

●有关产品生产所需 工艺设计与管理、质量管理、检验、标准、技术安全、环境保护、生产管理、售后技术服务等。

④对产品的稳定性、可靠性把握不好,依赖外购设备、装置、模块的稳定性、可靠性

绝大多数企业或院所院校在可靠性问题上的考虑几乎无不是完全依赖硬件的可靠性。几乎都是想的购买国际上产品可靠性高的企业的产品,如采购控制器产品,都会想到西门子、施耐德、霍尼威尔等等这些公司的产品。

这里以西门子、施耐德、霍尼威尔等公司的产品故障率达到10E-7为例(故障率已经是相当低的了),来看看它们到底有多么“可靠”?假如这是一个传感器,考察它一天。一天24h折算为ms总共是86400000ms,如果这个传感器每ms检测一次,每天有可能出错8.64次;如果这个传感器每10ms检测一次,每天将有可能出错0.864次;如果这个传感器每100ms检测一次(太慢了,几乎不可能),每天将有可能出错0.0864次;……。何况一个装置中往往并非一个传感器,假定为10个,则这个装置每天将有可能出错86.4次、8.64次或0.864次。想想,这个装置还能用吗?

这里的结论是,把希望完全寄托在硬件所谓的“绝对可靠性”上,是完全不靠谱的。我们提倡采用智能故障诊断与容错处理的方法大幅度提高可靠性,其中一个最简单有效的方法就是软件监视策略,即采用汇编语言编制程序,在程序运行中执行任何一个小功能时,都以软件对这个功能执行结果的正确性给以验证、评价、判断。这样做大大提高了可靠性,但并非百分之百绝对可靠,因为这里附加软件对功能执行结果的正确性验证、评价、判断也有出错的可能,也有其自身故障率的困扰,但只要其故障率不高,以其判断故障率为10E-6为例(已经劣于上述传感器故障率),则在原来纯粹依赖硬件可靠性每天可能出现0.86次故障的情况,下降到100年只出现0.03139次故障的概率。哪怕这个软件判断故障率高达百分之一,也至少将系统故障率降低99%即降低到1%。

纯粹依赖硬件可靠性的方法对故障可以说是防不胜防,后一种依赖智能故障诊断与容错处理的方法对故障来说则是防范有术,这是主动自适应的方法,是真正科学的方法。何况我们可以采取成千上万种抑制故障的举措。靠硬件可靠性来保障系统可靠性的办法无异于要求一个优秀学生次次考试都必须得100分一样,是很难奏效的。此外,还须说明一点,上述所说成千上万种抑制故障的方法都是在汇编语言程序设计中实施的,在C语言编制程序中很难付诸实践,这是其不是指令级编制程序的特性使然。

(3)解决创新中障碍问题的关键举措

事实上,无论企业还是院所院校,都有无论开发自己核心技术还是开发自己产品都很成功的。就是说,这些企业、单位掌握了采用汇编语言开发工具、在线实时仿真开发工具、采用时序分析设计技术、采用完整的底层硬件、软件设计、开发技术以及可靠性设计、开发技术等相当全面的核心技术的设计、开发技术。他们才是真正掌握开发核心技术和产品的真正功夫的单位。政府应当用招标并加以审查的方式发掘一大批这样的单位,由这些单位来担任产学研合作体系的中坚或创新产业链的中坚。由他们主要负责培训企业技术开发人员甚至科研院所和大专院校的产学研队伍,以此来壮大真正能够承担产学研技术开发任务的队伍。这才是解决问题的关键。只有这样做,产学研的产业链才能够真正形成。 7cEen7N0DiFXVXyheaBTTS9wfljLmfatOqAcDslG4dK0WTwr+hWhoASxVJDhq16c

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