IEEE：四十年前的中国电气电子技术

来源：内容来自 IEEE电气电子工程师学会，谢谢。

Electrotechnologyin China

电工技术在中国

原文出版在 ”IEEE Spectrum” ， 1978 年 2 月刊。

1977 年 9 月 27 日，应中国电子学会的邀请，由十名代表组成的 IEEE 代表团抵达中国开始对零件，计算机，通信，和电力领域进行了为期三周的访问，这篇文章是基于代表团成员的贡献，使得当时的美国读者可以近距离了解中国的先进技术。

中国电气和电子技术中最引人注目的方面在哪里？发展方向在哪里？正在以何种速度发展呢？总体来说，中国落后于欧美地区 10-15 年左右，大致的发展起始于 1948 年。但是政府号召人民在 2000 年之前追平或超越工业化国家。西方访问者，如近期的 IEEE 代表团，也认为中国是可以做到的 -- 当然，意识形态的和谐统一将转化为现代化的驱动力，从而克服国家在研究领域、工业发展，特别是教育系统中的严重缺陷。

现今，中国似乎进入了一个稳定时期。各项条件可满足于真正的发展。在 9 月 18 日的声明中，中国共产党中央委员会提出“技术革命”和“重要的理论创新和技术发明”，为中国人民设定了目标：在重大科技领域，《声明》指出：“中国要逐步接近、追平，甚至超越世界最先进水平，使我国国民经济处于世界前列。”为此，中央对国家科学技术委员会进行了改革，要求各部门制定三年、八年、以及粗略的二十三年计划，以协调纳入国家计划。

以下是一些 IEEE 代表团成员近日来访中国的印象汇总。三周以来，中国电子协会（ CES ）陪同美国的参观者先后去了工厂、研究实验室，以及大学。参观者的观察虽然有限且不完整，但仍旧展示出了一幅复杂且充满活力的技术画面。

虽然来访的 IEEE 主要集中在通信方面，但 CES 也安排了对计算机、电力设备、和集成电路工厂的访问，以下将有完整的介绍。

Integrated circuits

集成电路

根据这一次对集成电路工厂的访问来判断，中国人似乎有能力胜任任何西方 IC 制造商所做的事情。研究人员充分了解更先进的集成电路制造技术。但是这项专业技能的应用需要混合开发，导致只能生产出 25% 的标准集成电路产品和不到 10% 的简单大规模集成电路。

上海芯片厂坐落在一个老街区，由一个老旧校舍改建而成，这从根本上来说便是不合适的。尽管环境艰苦，但确实做出了努力建立现代化的设施。据报道，当时的生产率、设备，以及技术，在 1976 年设备的总产量为二百万。工厂拥有员工八百人，一百人是“技术人员”，其中十人是工程师。

上海线圈机械厂

集成电路产品包括互补金属氧化物半导体（ CMOS ）， p-channel 金属氧化物半导体（ p-channelMOS ），以及双极器件，主要用于计算机和过程控制机。然而，对大规模集成电路的需求远远大于生产能力。尽管产量是全数字集成电路，模拟集成电路也正在考虑中。

目前离子注入设备（中国制造）用来制造 CMOS 电路。相反，所有电路的照相平版印刷技术都是手工的，按照最小线条宽度 10 微米的西方标准制造。

小型计算机用于测试大型集成电路随机存储器。除了表示接受或拒绝外，小型计算机可识别电路的故障部分。小型计算机由冶金研究所、电器厂和上海复旦大学联合开发。

上海无线电工厂

目前，一切都在改进当中。在与 IC 工厂毗连的位置，一座大型的新建筑正在崛起，那就是专门为 LSI 电路制造而设计的。

Telecommunications

电信

一个拥有十亿人口的国家只有 500 万的电话设备，由此可见，中国的电信行业还有充足的增长空间。甚至北京，作为国家的首都和主要城市，这座 900 万人口的城市也只有 20 万部电话。

国内的电话用户需要每月付电话费。市内电话不收费，但长途电话费用按照时间和距离收取。其收费标准与美国相比如何，这点 IEEE 代表团无法给出准确的答案。

在中国，电话设备和设施是一个既古老又新奇的事物。例如，远距离传输仍然很大程度上是通过明线（每对开放导线最多有 16 个话音通道），在某些地区，这种介质将在未来几年提供足够的容量。（在美国，除了一些农村地区外，在 20 世纪 50 年代末，明线连接几乎已经不再使用了。）与此同时，现代同轴电缆系统（目前正在从 960 个扩大到 1800 个通道）连接北京和上海，并延伸到广东。微波无线链路（ 960 个频道）正在全面生产； 1800 个频道的扩展也正在开发中。

用于语音信道的频分多路复用信道组信道组设备是全固态的。该设备大致相当于西方已生产多年的设备。同样，除行波管之外， 6-GHz 终端和无线电中继器也是全固态的。这些设备的生产制造现已达到了国际电报电话咨询委员会（ CCITT ）的国际标准水平。

长途电话仍然归属于接线员负责。例如，在北京长途电话中心，每天大约有五万个电话，这些通常是由两个接线员安排的。打电话的人给接线员一个长途电话号码，然后挂断电话。接线员填写通知单后将其放入所需分配位置。最终，该通知单将交由另一个接线员，他来负责拨出被叫号码和原来的呼叫者，并记录回答和断线时间。

这些由接线员拨打的电话通过 HDW 类型转换后，接下来使用的设备可服务于 400 个端口和 100 个接线位。然后，更先进的方法是，全自动代码条交换设备 -- 其总功率可达 6000 端口 -- 北京正在使用，也将被用于其他八个大城市。

北京长途电话中心拥有员工 1300 人，其中包括 500 名接线员和 800 名工程师与技术人员。其中， 15%-18% 的员工是女性，在这些人中 25% 的员工负责技术工作。该中心的设备大多都坐落在一个全新的九层楼高的大厦里，这提供了丰富的扩建空间。建筑中所有的设备都是中国制造。

国际间的通讯依旧是容易的。在北京中心每天大约有 2000 个国际电话。仔细观察可以发现，通往美国的两大电路是未被充分利用的，每个月只有大概 300-500 个电话。高频单边带无线电（ 2 至 30MHz ）仍然广泛用于与偏远的公社和村庄交流。

卫星系统似乎是解决国家孤立地区问题的一种天然方法。中国已经在 1979 申请了两颗通信卫星，但其实际的国内应用计划还不清楚。一个人造卫星地面站正在北京展出。它具有的 30 英尺的抛物面天线有限方位运动可能意味着它是专为同步卫星。

鉴于此，没有看到任何形式的数字传输或交换，中国也没有表示任何发展和应用的计划。然而，中国已经发布了一个数字卫星地球站。

大多数的电话是旋转式拨号盘类型；按键类型的电话生产数量有限，机电电传打字机复古设计仍然是大批量生产。它们看起来像是西方人使用的老式设备，但坚固耐用且可靠。

北京计算机技术研究所研制了一种 1024 针静电打印纸矩阵线打印机。工程师使用了字母数字字符的 7 到 9 矩阵 -- 这是一个具有挑战性的问题，其解决方案将需要至少一个 20 乘 20 矩阵。

在各种工业展览会上，最新的图形和传真终端都有所展示，但目前还不清楚它们是否已投入使用。这些终端包括：阴极射线管显示图形；喷墨传真终端；以及印刷式发送传真电报终端。

汉字的广泛使用有利于传真传输，但趋势是开始利用罗马文字取代汉字。

邮电部负责全国网络规划和电话设备生产控制。然而，只要工厂的产量和技术质量符合卫生部的标准，各省在设备制造方面似乎有一定的独立性。

该部首先把扩大长途城际连接放在首位，之后将网络扩展到全国 2000 个县。上海的一个中央研究所由该部运营，负责电信的研究和开发。与贝尔实验室和欧美地区的类似机构不同，上海研究所没有制作设计图纸。相反，调查结果会被传送给铁道部，该部使用它们来制定规范，中国工程师称之为“主要图纸”。实际的生产设计和图纸是在工厂完成的。

该部拥有三个开关设备工厂，但也有许多省级工厂，这意味着可以随意改变基本设计。但是，尽管有这种权力下放，设备也必须集中建造，必须符合中央一系列电阻抗、信号等既定标准。因此，互连是可能的。设备的设计和制造的预期寿命为 40 年。

在电信业，与其他中国产业一样，新产品和服务由设计师、制造商和用户组成的“三合一”小组来构思和评估。政府部门支持各组之间的联合讨论。小问题通常可以在没有政府部门的干预下解决，而一些更重要的问题或分歧则是向政府部门提出并解决。从观念到生产的孕育期与西方差不多 -- 简单产品的三到四年，更复杂的产品所需时间也更长。

中国的工厂建设一丝不苟，一尘不染，但同时也为员工提供丰富的福利 -- 住房补贴等。例如，北京微波设备厂为 1400 名员工提供餐厅、托儿所、幼儿园、鱼塘和菜园。

机床和其他零件设备都可制造。大部分的装配工作都是手工完成的。西方访问者经常会被工厂中昏暗的照明吓一跳，然而这在中国许多工厂是很平常的事情；通常，只有组装线上的工作照明比较好，光线会通过窗户照射进来。使用放大镜可以缓解眼部疲劳，同时也能加速生产。但是，中国工厂的一些安全标准仍需改进 -- 例如中国工人不屑于美国工人工作时所佩戴的安全眼镜和口罩。对比新旧生产方式，可以看出变化的迅速。例如，在南京电信工厂，一个房间里的金属棒（用于同轴电缆系统的机械过滤器）用手工打磨，用磨石和砂纸打磨。而在相邻的房间里，其他的金属棒则被自动送入脉冲激光束中，燃烧棒的末端直到频率计信号停止。

The motor works

电机工程

motor 和 generator 这两个词语在中文的意思表达相同，所以上海电机厂的名称意味着工厂不仅生产大型工业用的同步和直流电动机，同时也制造容量为 300 兆瓦的汽轮机和低速发电机。工厂位于城市的郊区位置，共有 8000 名工人，其中大约一半人住在附近。其他人来自上海本地，通常会在工厂宿舍住六个晚上（周一到周六）。

这种工厂在世界各地都非常典型。其具备很多重型机械，其中大部分来自捷克和俄罗斯，也有些是现代化中国的产物。产品在转子和定子的大机器冷却蒸馏水使用显著，其空心轴转子，和扭曲在低速机极槽的缺失。

上海电机厂的电镀车间装备精良。其半自动浸胶线可用在其他产品上，利用锌对功率因数的电容器罐–由分隔区域镀数控（纸带输入）。操作员可通过视窗或闭路电视查看进程。

从 300-MW,18-Kv,3000-r/min 的发电机设计来看，均与西方标准大致相同。据报道，发电机的效率为 98.5% ，包括励磁机损耗。它被设计为在 0.85 功率因数下运行。绕组与玻璃纤维 / 环氧树脂复合材料绝缘。绝缘测试在两倍额定电压加上 3000 伏特一分钟（这种做法与美国相当），直接连接励磁机是一个 500 伏， 100 赫兹交流发电机与整体安装整流单元。

“为了办好社会主义企业，我们需要且有必要重视规章制度，”一位工程师对美国 IEEE 代表团这样解释道。当材料进入工厂时，应认真进行进货检验，并在生产过程中再次检查。如果来料检验没有做好，这将严重影响产品质量。

Computers

计算机

虽然中国在社会主义国家传统上比较薄弱的两个领域——软件和外围设备——取得了一定的成功，但总体进步率必须被判断为相当缓慢。在中华人民共和国，操作系统仍处于起步阶段。程序员用纸带代替穿孔卡片。用户语言在中文版本的 Algol 中仍占主导地位，虽然 Fortran Ⅳ和 Basic 语言也在迎头赶上。甚至没有提到 Cobol -- 事实上，大型计算机目前似乎只用于科学工作而非商业用途。

北京计算机技术研究所开发了一款名为 013 的计算机，这是一台大容量的 48 位字科学机器，每秒可完成 200 万指令。其外围设备包括磁带机、线号打印机，文本和图形点阵打印机，一对 10 字节的可移动头磁盘驱动器，一个阴极射线管显示器，和一个本地制造的“ golf-ball ”打字机 -- 类似于 IBM Selectric 。

013 计算机的特点相当于美国第三代计算机（具有中小型集成逻辑、输入 / 输出通道和操作系统），类似于 1965 年的美国机器。尽管如此， 013 也不能给参观者留下深刻的印象，因为它是由一个规模不大的群体（大约 100 人）在一幢陈旧的老式建筑中产生的。据悉，计算机的每一个部件都是中国制造。这是少数访问者被要求不可以拍照的地方之一，中国方面表示，“我们还未发布过任何关于该机器的信息。”

国家有计划将 013 投产，同时另一款大型机 TQ-6 ，已在上海计算机厂小批量开始生产了。上海计算机厂的位置过去曾是一家学校，而 TQ-6 是第三代机器。

显然，上海无线电工厂的工程师们在他们的领域内是能干的，并且撑起了这个国家重要的制造工厂之一。然而，他们也很清楚自己的产品是落后于时代的。

一位工程师表示：“中国和西方的计算机技术之间的差距应该在缩小。现在，我们期待着可以提高我们的发展水平。”随着中国在计算机领域具有强烈的发展愿望，上海集团必须找机会扩张并实现现代化。

在小型机方面，中国工厂生产了多种型号。事实上，功能似乎有太多的重复和重叠——太多的机器模型和一些通用模型对各种各样的应用没有足够的灵活适应。与中国工程师的讨论表明，他们意识到在大型和小型计算机的开发中需要国家协调工作，从而可以大规模地生产一些模型。

在计算机规模的矮端板，台式计算器正在南京批量生产。该装置可编程多达 128 个步骤，但程序必须输入十六进制代码。上海无线电十三厂还制作了一个计算器 -- 十位数，四种功能单元的设备，大约 10*10*2 英寸的尺寸。该计算器为有线供电，配有明亮的绿色显示屏，且带有一定的存储能力。它包含 18 个芯片，价格为 2000 元（ 1200 美金），稍许小贵。中国人也意识到，在欧美地区，这种商品比较便宜。

“是的，我们知道，”一位工程师表示。“ HP-35 最开始的售价为 415 美元，但现在仅需 20 美元即可购买到同等价值单元器件。”中国人更愿意接受中国制造的计算器，即使知道其成本比较高，只是因为大家是中国人。

中国的电脑技术人员在选择是使用自主开发的软件，还是使用别人已开发的软件或机器制造方案时（如苏联生产的 IBM-360-compatible Ryad 机器），他们通常选择前者。

Data communications

数据通信

除电传服务，似乎在中国很少甚至几乎没有数据通信，大概是因为远程计算机还没有熟练运用 -- 可能永远也不会像在欧美地区一样。由于微型计算机和小型计算机技术在发达国家已经发展得很先进，中国人可以通过在许多商场机器上进行大量的应用处理，而不是在远离终端用户的几个大的应用机上使用。

尽管如此，中国工程师还是见多识广的，甚至对计算机网络和公共数据网络最前沿的想法也很感兴趣。在过去的几年中，他们作为代表出席了国际电报电话咨询委员会关于新数据网络、文本通信和数据传输技术的全体会议和研究小组。

Radio and TV

广播电视

在中国，众所周知的著名晶体管收音机品牌“熊猫”，由南京无线电工厂生产。除了这些收音机，工厂的 3000 名员工还制造单通道、单边带发射机和接收机、医疗仪器和彩色电视机。许多小工厂也生产收音机，但品牌不同（广交会上共有 19 个不同品牌的收音机）。

南京工厂的设计师通过向农民、工人、士兵测试原型机来确定消费者的反应。当这一切都批准通过时，有限的生产模式被送至国家商业部门进行进一步试验。当最终获批时，即可开始大规模生产。

在装配线上，零件被手工插入到印刷电路板中，并且元件引线被自动地夹在适当的长度上，以便在小波峰焊接机上焊接。高效方便的装配台由三位一体的委员会打 -- 专门从事夹具和夹具的生产，以降低生产成本。起初，一家非中国公司被认为是供应组装长凳，但给出的价格中国人认为过高了。因此，中国开始自行研发，不仅增加了一些其他功能，生产成本也才是原始报价的八分之一。

Overview and prospects

综述与展望

中国是一个在许多领域中有着巨大的内部需求的大国，包括通信业。为了帮助满足需求，在 2000 年实现现代化，中国拥有以下宝贵的有利条件：相比于其他国家的低工资水平与熟练劳动力，熟练的规划与管理，在许多方面扎实的技术能力，技术转移能力的经济系统，且最终具备从欧美地区已开发的技术池中汲取的能力。一个强调技术创新的社会能够繁荣吗？这个问题的答案就是可能失败，亦或成功。

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