我國(guó)首個(gè)面向工業(yè)4.0的智能工廠(chǎng)解決方案和示范生產(chǎn)線(xiàn)以中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所自主研發(fā)的WIA-FA技術(shù)為支撐,，融入一系列前沿核心技術(shù),，有著極高的靈活性和智能化,，但就其應(yīng)用的傳感器而言,，主要還是進(jìn)口產(chǎn)品。

　　傳感器應(yīng)用在不同的工業(yè)領(lǐng)域,，對(duì)其能耐受的溫度,、濕度、酸堿度也有不同的個(gè)性化要求,，功耗和尺寸也會(huì)受到嚴(yán)格限制,，比方說(shuō)零下60℃極端環(huán)境就是個(gè)極大的挑戰(zhàn),。

　　《<中國(guó)制造2025>重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線(xiàn)圖》要求,，到2020年智能型光電傳感器、智能型接近傳感器,、中低檔視覺(jué)傳感器,、MEMS傳感器及芯片、光纖傳感器的國(guó)產(chǎn)化率要提高到20%,。那么,，我國(guó)智能制造傳感器的國(guó)產(chǎn)化應(yīng)該從哪里切入？

　　國(guó)產(chǎn)傳感器并不比國(guó)外遜色,？

　　智能工廠(chǎng)用的都是進(jìn)口傳感器,？我國(guó)智能制造傳感器尤其是工業(yè)機(jī)器人傳感器，自主研發(fā)能力落后國(guó)際10年,？“我不這么認(rèn)為,。”中國(guó)石化智能工廠(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)單位——燕山石化信息部部長(zhǎng)劉彥波在接受記者采訪(fǎng)時(shí),，并不認(rèn)同這些坊間流傳的觀點(diǎn),，“我們的智能工廠(chǎng)里用的基本都是國(guó)產(chǎn)傳感器?！?/p>

　　然而,，燕山石化的情況具有代表性嗎？

　　燕山石化煉油二廠(chǎng)中控室,，一字排開(kāi)的DCS(分布式控制系統(tǒng))顯示器全部呈現(xiàn)黑屏狀態(tài),，原本應(yīng)該盯著屏幕監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的工作人員卻在專(zhuān)心地看著崗位練兵手冊(cè),。生產(chǎn)出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)才會(huì)自動(dòng)彈出界面,，平時(shí)就保持黑屏,，無(wú)需操作人員監(jiān)控?；谏a(chǎn)裝置運(yùn)行的高度自動(dòng)化和生產(chǎn)過(guò)程管理的精細(xì)化,，燕山石化智能工廠(chǎng)的“黑屏模式”已成為石化行業(yè)智能制造的典型案例。

　　智能工廠(chǎng)的運(yùn)行,，說(shuō)白了就是數(shù)據(jù)的采集,、分析和處理，傳感器在其中每個(gè)環(huán)節(jié)都起到至關(guān)重要的作用,?！?0年代我剛到廠(chǎng)里的時(shí)候，確實(shí)采用了不少日本進(jìn)口的傳感器,。如今,，從壓力、溫度,、流量監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)采集用傳感器,，到生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)過(guò)程中涉及的各種大型設(shè)備和中央控制系統(tǒng)的傳感器，基本都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,?！眲┎ㄕf(shuō)。

　　在劉彥波看來(lái),，浙大中控,、北京和利時(shí)等國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的傳感器，用起來(lái)并不比日本橫河,、美國(guó)霍尼韋爾等國(guó)際巨頭的產(chǎn)品遜色多少,。不過(guò)，某些特殊部件,，如需要耐高溫高壓的傳感器,，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性還有是些差距的,。但我認(rèn)為這不完全是技術(shù)水平的問(wèn)題,，傳感器生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該在管理、品控上再多下功夫,。

　　對(duì)于當(dāng)下的智能制造而言,，傳感器已經(jīng)不僅僅是采集數(shù)據(jù)的眼睛和耳朵，更是高端制造,、流程控制,、聯(lián)網(wǎng)操作的大腦和心臟,。賽迪智庫(kù)集成電路產(chǎn)業(yè)研究所副所長(zhǎng)林雨指出：“不同行業(yè)間的差距非常大，對(duì)于石油化工等流程工業(yè)來(lái)說(shuō),，需要用到的新型高端工業(yè)傳感器較少,，但在高端制造領(lǐng)域，傳感器的國(guó)產(chǎn)化率還很低,?！?/p>

　　高端新型工業(yè)傳感器仍依賴(lài)進(jìn)口

　　我國(guó)首個(gè)面向工業(yè)4.0的智能工廠(chǎng)解決方案和示范生產(chǎn)線(xiàn)誕生。該方案以中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所自主研發(fā)的WIA-FA技術(shù)(目前世界上唯一面向工廠(chǎng)高速自動(dòng)控制應(yīng)用的IEC無(wú)線(xiàn)技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))為支撐,，融入一系列前沿核心技術(shù),，有著極高的靈活性和智能化。但就其應(yīng)用的傳感器而言,，主要還是進(jìn)口產(chǎn)品,。

　　“在航天、軍工等領(lǐng)域,，為了做到自主安全可控,，可以不計(jì)成本地生產(chǎn)研發(fā)、生產(chǎn)部分高端傳感器,。但是應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域,，目前階段還是采購(gòu)進(jìn)口產(chǎn)品比較劃算?！毕嚓P(guān)負(fù)責(zé)人向記者透露,，“高端電機(jī),、視覺(jué),、力覺(jué)等高附加值的傳感器我國(guó)還不能大規(guī)模生產(chǎn)，只能依賴(lài)進(jìn)口,。為了追求整個(gè)系統(tǒng)的一致性和可靠性,，又連帶許多傳感器也要使用進(jìn)口產(chǎn)品。

　　從《<中國(guó)制造2025>重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線(xiàn)圖》中,，可以看出些許端倪,。智能制造核心信息設(shè)備位居十大重點(diǎn)領(lǐng)域，其中新型工業(yè)傳感器在2020年的近期目標(biāo)是,，將智能型光電傳感器,、智能型接近傳感器、中低檔視覺(jué)傳感器,、MEMS傳感器及芯片,、光纖傳感器的市場(chǎng)占有率提高到20%。

　　“工業(yè)傳感器,，是考驗(yàn)一個(gè)國(guó)家工業(yè)體系是否完善的關(guān)鍵性因素,?！痹?jīng)為國(guó)內(nèi)多家主流汽車(chē)、家電,、機(jī)床等生產(chǎn)企業(yè)提供過(guò)智能制造解決方案的楊超對(duì)此更有發(fā)言權(quán),。“工業(yè)機(jī)器人也好,，生產(chǎn)線(xiàn),、反應(yīng)容器、數(shù)控機(jī)床也好,，智能制造的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備和非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備的基礎(chǔ)都是由很多傳感器共同集成的,。”楊超告訴記者,，“早期,，我國(guó)智能制造設(shè)備大都是從國(guó)外進(jìn)口，造價(jià)很高,。后來(lái)國(guó)內(nèi)設(shè)備企業(yè)引進(jìn),、消化之后，實(shí)現(xiàn)了自主生產(chǎn),，但是為了選型的方便以及設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性,，傳感器一般還是采用原廠(chǎng)的產(chǎn)品?！?/p>

　　“這些進(jìn)口傳感器的價(jià)格自然不菲,，比方說(shuō)德國(guó)SICK的一對(duì)激光監(jiān)測(cè)傳感器就要7～10萬(wàn)元。不過(guò),，和整體設(shè)備的價(jià)格相比,，還是占比較少的份額?！睏畛f(shuō),，“實(shí)際上，應(yīng)用比較廣泛的進(jìn)口傳感器,，如邦納,、歐姆龍的視覺(jué)模塊，宜科,、菲尼克斯的編碼器,，也有類(lèi)似的國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。但是相對(duì)于民用來(lái)說(shuō),，工業(yè)環(huán)境對(duì)傳感器的要求更高,，從穩(wěn)定性、精度,、運(yùn)行安全等多方面考慮,，我接觸的智能制造解決方案中,，傳感器的國(guó)產(chǎn)化率還是很低?！?/p>

　　智能制造傳感器需提高國(guó)產(chǎn)化率

　　和消費(fèi)電子等民用領(lǐng)域相比,，用于智能制造的工業(yè)傳感器在精度、穩(wěn)定性,、抗震動(dòng)和抗沖擊性方面提出了更為苛刻的要求,。“工業(yè)控制要確保零誤差,，傳感器不僅要能實(shí)時(shí)通信,，還要足夠精準(zhǔn)，像民用領(lǐng)域的‘丟包’是絕對(duì)不能容忍的,?！绷钟瓯硎荆皞鞲衅鲬?yīng)用在不同的工業(yè)領(lǐng)域,，對(duì)其能耐受的溫度,、濕度、酸堿度也有不同的個(gè)性化要求,，功耗和尺寸也會(huì)受到嚴(yán)格限制,，比方說(shuō)零下60℃極端環(huán)境就是個(gè)極大的挑戰(zhàn)?！?/p>

　　工業(yè)傳感器不僅性能指標(biāo)要求苛刻,，種類(lèi)也非常繁雜。據(jù)楊超介紹,，從功能上來(lái)說(shuō),，工業(yè)傳感器分為光電、熱敏,、氣敏,、力敏,、磁敏,、聲敏、濕敏等不同類(lèi)別,。以工業(yè)機(jī)器人為例,，其中涉及的幾種重要傳感器包括：三維視覺(jué)傳感器、力扭矩傳感器,、碰撞檢測(cè)傳感器,、安全傳感器、焊接縫追蹤傳感器,、觸覺(jué)傳感器等,。

　　面對(duì)復(fù)雜現(xiàn)狀,，我國(guó)智能制造傳感器的國(guó)產(chǎn)化應(yīng)該從哪里切入？新松機(jī)器人中央研究院院長(zhǎng)助理?xiàng)钇娣逑蛴浾呓ㄗh,，不要追求大而全,，而是應(yīng)該針對(duì)具體應(yīng)用需求，集中優(yōu)勢(shì)研制一類(lèi)傳感器,?！耙晕覀冃枰玫降囊豢盍τX(jué)傳感器來(lái)說(shuō)，單個(gè)價(jià)格就高達(dá)10萬(wàn)元,?！?/p>

　　楊奇峰說(shuō)，“力覺(jué)傳感器是用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人自身力與外部環(huán)境力之間相互作用力的傳感器,，諸如此類(lèi)在工業(yè)機(jī)器人上需要用到的新型傳感器還很多,，目前雖然沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用，但是已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),。在尚未成熟的細(xì)分市場(chǎng),，我國(guó)企業(yè)機(jī)會(huì)更多，不妨提前布局,?！?/p>

　　同時(shí)，智能制造正定義出一個(gè)利用MEMS技術(shù)的新型工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,。林雨表示,，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)的MEMS工業(yè)應(yīng)用將帶來(lái)巨大的新興市場(chǎng)，博世,、意法半導(dǎo)體,、樓氏電子、應(yīng)美盛等國(guó)際MEMS龍頭企業(yè)都已經(jīng)瞄準(zhǔn)了這一應(yīng)用領(lǐng)域,。

　　“實(shí)際上,，我們也不能僅僅把眼光局限于傳感器的生產(chǎn)本身?！绷钟晏岢?，“對(duì)于硬件來(lái)說(shuō)，工業(yè)傳感器的應(yīng)用軟件同樣重要,。當(dāng)下而言,，著眼于產(chǎn)業(yè)生態(tài)的整體布局更具操作性?！?/p>