在智能制造领域,工业传感器起着至关重要的作用,然而其相较于消费电子等民用领域,在多方面有着更为苛刻的要求,且种类繁杂,面对这样的复杂现状,探讨我国智能制造传感器国产化的切入方向以及如何从更宏观的角度布局发展,对于推动我国智能制造产业进步意义重大。
一、工业传感器的严苛要求与繁杂种类
(一)性能要求苛刻
与消费电子等民用领域相比,用于智能制造的工业传感器在精度、稳定性、抗震动和抗冲击性方面有着更高标准,例如工业控制要求确保零误差,传感器不仅要实现实时通信,还得具备足够精准度,民用领域可容忍的 “丢包” 现象在工业控制中是绝不能出现的。同时,不同工业领域对传感器能耐受的温度、湿度、酸碱度有着多样化的个性化要求,并且对功耗和尺寸也严格限制,像零下 60℃极端环境就是需要应对的严峻挑战,这些都体现出工业传感器在性能指标方面面临的苛刻条件。
(二)种类繁杂多样
工业传感器从功能上可分为光电、热敏、气敏、力敏、磁敏、声敏、湿敏等众多不同类别。以工业机器人为例,其涉及的重要传感器就包括三维视觉传感器、力扭矩传感器、碰撞检测传感器、安全传感器、焊接缝追踪传感器、触觉传感器等多种类型,繁多的种类进一步增加了工业传感器研发、生产及应用的复杂性。
二、国产化切入路径建议
(一)聚焦细分市场
新松机器人中央研究院院长助理杨奇峰向《中国电子报》记者建议,我国智能制造传感器国产化不应追求大而全的全面布局,而应针对具体应用需求,集中优势去研制一类传感器。例如力觉传感器,单个价格高达 10 万元,其用于检测机器人自身力与外部环境力之间相互作用力,像这类在工业机器人上有需求但尚未大规模应用的新型传感器还有很多,虽然当前市场不成熟,但已然是产业发展的必然趋势,我国企业在这些细分市场机会更多,可以提前布局,凭借专注攻克某类传感器来积累经验、提升技术,逐步打开国产化的局面。
(二)关注新兴应用领域
智能制造正催生出利用 MEMS 技术的新型工业物联网领域,这将带来巨大的新兴市场,博世、意法半导体、楼氏电子、应美盛等国际 MEMS 龙头企业都已瞄准该应用领域。我国企业也可紧跟这一趋势,积极投入到 MEMS 工业应用相关的传感器研发与生产中,抓住新兴市场发展机遇,提升在智能制造传感器领域的国产化水平,在新兴领域与国际企业展开竞争,实现弯道超车。
三、着眼产业生态整体布局的重要性
林雨提出,不能仅仅局限于传感器生产本身,对于硬件来说,工业传感器的应用软件同样重要。当下着眼于产业生态的整体布局更具操作性,这意味着要从产业链的角度出发,不仅关注传感器硬件的研发制造,还要重视与之配套的应用软件研发,将传感器生产与软件应用等环节有机结合,打造完善的产业生态系统,通过整体布局来提升我国智能制造传感器产业的综合竞争力,为国产化发展创造更有利的环境,全方位推动我国智能制造传感器产业不断进步,更好地服务于我国智能制造产业的发展需求。
综上所述,我国智能制造传感器国产化面临诸多挑战,但通过聚焦细分市场、把握新兴领域以及着眼产业生态整体布局等多方面举措,有望逐步突破困境,实现国产化水平的稳步提升,助力我国智能制造产业迈向更高质量的发展阶段。