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儀器儀表在各行業(yè)的應(yīng)用

更新時間:2024-07-26 11:38:42

儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和日常生活中不可或缺的重要工具。隨著科技的不斷發(fā)展,儀器儀表行業(yè)也在不斷壯大,產(chǎn)品種類和性能不斷提升。

儀器儀表是用于檢查、測量、控制、分析、計算和顯示被測對象的物理量、化學(xué)量、生物量、電參數(shù)、幾何量及其運動狀況的器具或裝置。儀器儀表產(chǎn)品種類繁多,包括流量計、壓力表、溫度計、液位計、分析儀等,這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng)域,對工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究起著至關(guān)重要的作用。


隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代儀器儀表(特別是智能化儀表及系統(tǒng))已成為改造傳統(tǒng)工業(yè)、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、原材料綜合利用、延長生產(chǎn)裝置壽命、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、保障安全運行、節(jié)能降耗、實現(xiàn)信息管理、優(yōu)化控制策略等的必備工具,對推動工業(yè)現(xiàn)代化和提高國民經(jīng)濟(jì)綜合水平有著十分重要的作用。

儀器儀表應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,覆蓋了現(xiàn)代工業(yè)制造、生命科學(xué)、醫(yī)療健康、環(huán)境保護(hù)、食品安全等領(lǐng)域,對國民經(jīng)濟(jì)有巨大倍增和拉動作用,有著良好的市場需求和巨大的發(fā)展?jié)摿?。?shù)據(jù)顯示,2012年全球儀器儀表市場規(guī)模約5354億美元,2022年我國儀器儀表市場規(guī)模增長至約9614.5億美元,較2021年增長4.47%左右。營業(yè)收入從2018年的8091.6億元增長至2022年9835.4億元,利潤總額從2018年的780.5億元增長至2022年的1017.6億元,2022年營業(yè)成本約7410.1億元(以上數(shù)據(jù)來源:智研咨詢)。

根據(jù)尚普咨詢集團(tuán)的數(shù)據(jù)顯示,2023年全年全球通用儀器儀表市場規(guī)模預(yù)計達(dá)到1.2萬億美元,同比增長8.5%。其中,中國通用儀器儀表市場規(guī)模預(yù)計達(dá)到2.5萬億元人民幣,同比增長10.1%,占全球市場份額的17.6%。中國通用儀器儀表市場規(guī)模在全球排名第二,僅次于美國。


隨著制造業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化趨勢的持續(xù)推進(jìn),儀器儀表行業(yè)高端化產(chǎn)品需求持續(xù)走高,朝著智能化、數(shù)字化、集成化的方向發(fā)展。新型材料、新工藝、新技術(shù)的運用,使得儀器儀表的性能不斷提高,功能越來越強(qiáng)大,比如:智能化儀器儀表具有自動校準(zhǔn)、自動診斷、自適應(yīng)控制等功能;數(shù)字化儀器儀表能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸;集成化儀器儀表則能夠?qū)崿F(xiàn)多參數(shù)測量和系統(tǒng)整合。這些新型儀器儀表的出現(xiàn),大大提高了測量的準(zhǔn)確性和可靠性,同時也為工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究的自動化和智能化提供了有力支持。

新能源和智能制造等領(lǐng)域為儀器儀表提供了廣闊的應(yīng)用場景:在新能源領(lǐng)域,儀器儀表將用于太陽能、風(fēng)能等的監(jiān)測和控制;在智能制造領(lǐng)域,儀器儀表將用于自動化生產(chǎn)線和智能工廠的監(jiān)測和控制,這些領(lǐng)域的發(fā)展將為儀器儀表提供新的增長點。根據(jù)中國信通院數(shù)據(jù),中國智能傳感器市場規(guī)模從2016年的108億美元增長至2020年的148億美元,CAGR達(dá)到8%,隨著下游應(yīng)用的規(guī)模發(fā)展、疊加國產(chǎn)替代的持續(xù)推進(jìn)、全球化和貿(mào)易自由化的不斷深入,儀器儀表行業(yè)的國際競爭將更加激烈。

受益于中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長,中國儀器儀表產(chǎn)業(yè)行業(yè)規(guī)模不斷提升,目前,中國已成為世界發(fā)展中國家中,儀器儀表產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、產(chǎn)品品種最齊全的國家。儀器儀表應(yīng)用于生產(chǎn)生活的方方面面,是采集各類信息、數(shù)據(jù)的源頭,儀器儀表產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。

隨著市場需求的多樣化和個性化,以及客戶對服務(wù)質(zhì)量的的提高,通用儀器儀表企業(yè)需要拓展市場渠道和服務(wù)范圍,以適應(yīng)市場變化和客戶需求。例如,在電子測量儀器領(lǐng)域,通用儀器儀表企業(yè)可以通過建立線上線下相結(jié)合的銷售網(wǎng)絡(luò),提供更便捷的購買和租賃服務(wù);在分析檢測儀器領(lǐng)域,通用儀器儀表企業(yè)可以通過提供更多的檢測方案和服務(wù),滿足不同客戶的特殊需求;在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)領(lǐng)域,通用儀器儀表企業(yè)可以通過提供更全面的系統(tǒng)集成和優(yōu)化服務(wù),幫助客戶提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

此外,通用儀器儀表企業(yè)也需要增強(qiáng)風(fēng)險防范和應(yīng)對能力,以保持穩(wěn)定的經(jīng)營和發(fā)展。例如,在電子測量儀器領(lǐng)域,通用儀器儀表企業(yè)可以通過加強(qiáng)自主研發(fā)和創(chuàng)新,減少對國外技術(shù)的依賴,降低技術(shù)風(fēng)險;在分析檢測儀器領(lǐng)域,通用儀器儀表企業(yè)可以通過多元化市場布局和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),減少對單一市場或產(chǎn)品的依賴,降低市場風(fēng)險;在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)領(lǐng)域,通用儀器儀表企業(yè)可以通過優(yōu)化供應(yīng)鏈管理和建立備份方案,減少對單一供應(yīng)商或渠道的依賴,降低供應(yīng)鏈風(fēng)險。

目前,物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0和智能制造正在快速發(fā)展,智能傳感器市場規(guī)模和滲透速度逐步提升,企業(yè)能夠在這一方面取得先機(jī),就可以在市場競爭中得到巨大優(yōu)勢,加上國內(nèi)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和智能制造的加速推進(jìn),國產(chǎn)儀器的競爭力也在進(jìn)一步提升,未來幾年,國產(chǎn)儀器將在更多領(lǐng)域替代進(jìn)口品牌,成為主流選擇。


在現(xiàn)代科技時代,儀器儀表的應(yīng)用已經(jīng)深刻改變了我們的生活和工作方式。精準(zhǔn)測量與控制技術(shù)作為儀器儀表領(lǐng)域的重要分支,在工業(yè)制造、醫(yī)療、科研、能源和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。儀器儀表系統(tǒng)通過提供精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)和智能化的控制手段,推動了社會的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為人類創(chuàng)造更加智能、高效、可持續(xù)的生產(chǎn)與生活方式。

工業(yè)制造領(lǐng)域

在工業(yè)制造領(lǐng)域,精準(zhǔn)測量與控制是保障產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。先進(jìn)的儀器儀表系統(tǒng)通過高精度傳感器和先進(jìn)的控制算法,實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測和調(diào)整。例如,在汽車制造中,通過儀器儀表系統(tǒng)對零部件的精準(zhǔn)測量,可以確保每個零件的尺寸符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),提高整車的裝配精度。自動化控制系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)生產(chǎn)線的運作,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。

醫(yī)療領(lǐng)域

儀器儀表在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,尤其是在醫(yī)學(xué)診斷和治療方面,對人類健康起著至關(guān)重要的作用。先進(jìn)的醫(yī)療儀器能夠進(jìn)行高精度的測量,例如核磁共振和CT掃描,以獲取詳細(xì)的身體結(jié)構(gòu)信息。在手術(shù)中,精準(zhǔn)儀器儀表的應(yīng)用可以輔助醫(yī)生進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù),減小手術(shù)創(chuàng)傷,提高手術(shù)的精確性和安全性。

科學(xué)研究領(lǐng)域

科學(xué)研究需要高度精準(zhǔn)的測量和控制手段來獲取可靠的實驗數(shù)據(jù)。在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域,通過先進(jìn)的儀器儀表等檢測技術(shù),為科學(xué)家提供了豐富的實驗工具。精準(zhǔn)的測量儀器可以在微觀和宏觀層面上幫助科學(xué)家深入研究,而自動化控制系統(tǒng)則能夠?qū)崿F(xiàn)實驗參數(shù)的穩(wěn)定控制,提高實驗的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

能源領(lǐng)域

在能源行業(yè),精準(zhǔn)測量與控制對于提高能源利用效率和降低環(huán)境影響至關(guān)重要。電力、石油、天然氣等領(lǐng)域都依賴于儀器儀表系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)和輸送過程的監(jiān)測與調(diào)控。通過實時測量和控制,能源公司可以更好地管理能源流向,降低能源損耗,提高生產(chǎn)效率。

現(xiàn)代儀器儀表在精準(zhǔn)測量與控制領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)深刻地滲透到各行各業(yè)。在工業(yè)制造、醫(yī)療、科研、能源和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域,儀器儀表系統(tǒng)通過提供精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)和智能化的控制手段,推動了社會的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。未來隨著科技的不斷進(jìn)步,我們可以期待儀器儀表系統(tǒng)在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出更為廣泛和深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景,為人類創(chuàng)造更加智能、高效、可持續(xù)的生產(chǎn)與生活方式。



實驗分析儀器儀表是儀器儀表產(chǎn)業(yè)重要的細(xì)分領(lǐng)域,是基礎(chǔ)的科學(xué)實驗裝備。實驗分析儀器儀表應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各行各業(yè)的運行過程中承擔(dān)著重要的把關(guān)角色。在技術(shù)發(fā)展推動下,實驗分析儀器在科技領(lǐng)域如環(huán)境科學(xué)、生物工程、生態(tài)保護(hù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和工業(yè)應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用。

近年來,隨著機(jī)械、電子、信息、軟件等與實驗分析儀器領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)行業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步,以及物理、化學(xué)、光學(xué)、生命科學(xué)等各學(xué)科領(lǐng)域分析技術(shù)的加速創(chuàng)新,實驗分析儀器也實現(xiàn)了快速發(fā)展。從全球?qū)嶒炇曳治鰞x器細(xì)分領(lǐng)域看,生命科學(xué)、色譜兩個領(lǐng)域占比最多,分別占總市場規(guī)模的26%和15%。

全拓數(shù)據(jù)顯示,全球?qū)嶒灧治鰞x器市場規(guī)模由2017年的578.1億美元增至2023年的789.2億美元,年均復(fù)合增長率為5.9%。預(yù)測2024年全球?qū)嶒灧治鰞x器市場規(guī)??蛇_(dá)820.3億美元。

實驗分析儀器行業(yè)是典型的高附加值、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),其下游市場覆蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、科研、環(huán)保、航空航天等多方面。從區(qū)域分布來看,北美、歐洲、中國和日本是主要市場。北美市場份額排名全球第一,占比37%;其次為歐洲,占比27.1%;中國市場容量排在全球第三,占比11.7%;日本排在全球第四,占比10.2%。

目前,全球?qū)嶒灧治鰞x器儀表市場基本被賽默飛、丹納赫、安捷倫等國際巨頭所壟斷,主要分布在美國、歐洲、日本。這些企業(yè)起步較早、發(fā)展較成熟,競爭優(yōu)勢較為明顯。一些國際大型企業(yè)采用多國本土化戰(zhàn)略,在我國國內(nèi)建設(shè)工廠;而另一些企業(yè)則采用與國內(nèi)代理商合作的方式,利用代理商渠道優(yōu)勢拓展市場。


隨著中國、印度等國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,亞洲各國對實驗分析儀器的需求不斷增長,中國已經(jīng)成為全球增長最快的分析儀器應(yīng)用市場之一。受益于國家相關(guān)政策的支持,中國低碳經(jīng)濟(jì)、環(huán)保與食品安全、醫(yī)療健康等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求旺盛,實驗分析儀器的下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,技術(shù)水平發(fā)展迅速,市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,已步入高速度、高質(zhì)量發(fā)展時期,行業(yè)將迎來新的機(jī)遇和市場。


隨著我國計算機(jī)技術(shù)、微制造技術(shù)、納米技術(shù)和新功能材料等高新技術(shù)的發(fā)展和突破,實驗室儀器也將迎來升級換代,向高端發(fā)展,滿足更多的應(yīng)用需求。實驗分析儀器儀表正沿著大型落地式→臺式→移動式→便攜式→手持式→芯片式的方向發(fā)展,越來越小型化、微型化、智能化,部分實驗分析儀器儀表已出現(xiàn)可穿戴式或不需外界供電的植入式、埋入式新型產(chǎn)品。


近年來伴隨著機(jī)械、信息技術(shù)等基礎(chǔ)行業(yè)的發(fā)展,物理、化學(xué)、光學(xué)、生命科學(xué)等學(xué)科的加速創(chuàng)新,應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展將為實驗分析儀器帶來可觀的需求增量,也將對儀器產(chǎn)品的性能、精度、效率提出更高要求,未來,各種新技術(shù)、新材料還將被更多地應(yīng)用到實驗室儀器行業(yè)中,實驗分析儀器將迎來快速發(fā)展。

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