智能傳感器：中國(guó)智造的“點(diǎn)睛”

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日前舉行的“重大裝備智能制造暨物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)峰會(huì)”,展開(kāi)了一場(chǎng)關(guān)于“智能傳感器助力中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)”的大討論。在業(yè)內(nèi)專家看來(lái),沒(méi)有傳感器,云計(jì)算和大數(shù)據(jù)將“難為無(wú)米之炊”,物聯(lián)網(wǎng)將走向“空心化”,智能制造等實(shí)體經(jīng)濟(jì)也就成為“空中樓閣”。
在本屆峰會(huì)上,工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師、中國(guó)電子學(xué)會(huì)敏感技術(shù)分會(huì)副理事長(zhǎng)郭源生接受上證報(bào)記者采訪時(shí)表示,審視當(dāng)前中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)的孱弱現(xiàn)狀和戰(zhàn)略重要性,國(guó)家應(yīng)將其上升到戰(zhàn)略高度,從頂層設(shè)計(jì)上給予系統(tǒng)化的扶持。
值得關(guān)注的是,工信部牽頭編制的《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南(2017-2019年)》(下稱《指南》)近期獲得部長(zhǎng)辦公會(huì)審議通過(guò)。郭源生認(rèn)為,《指南》定位準(zhǔn)確。可通過(guò)推動(dòng)智能傳感器和MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))工藝,打造100個(gè)傳感小鎮(zhèn),以促進(jìn)傳感器“集群化”發(fā)展。
讓智造“有米可炊”
“我的這個(gè)智能制造項(xiàng)目軟件、系統(tǒng)都準(zhǔn)備好了,現(xiàn)在就缺適合的傳感器了。”在本屆峰會(huì)上,有研究所專家稱其項(xiàng)目就是卡殼在傳感器上。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)入攻堅(jiān)階段,智能制造成為主攻方向,但傳感器卻成為大的“短板”。智能制造的本質(zhì)是以數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)來(lái)解決復(fù)雜系統(tǒng)的不確定性,提高資源配置效率。大數(shù)據(jù)專家、電子科大教授周濤對(duì)記者表示,目前大數(shù)據(jù)的難點(diǎn)之一就是“采集數(shù)據(jù)”,這有賴于合適的傳感器。
“不抓傳感器,智能制造沒(méi)法真正落到實(shí)處。”郭源生對(duì)記者感慨道:“打個(gè)比方,傳感器就如人類的五官和皮膚,如果手都燒著了,腦袋卻沒(méi)有這個(gè)信號(hào)可接受,還談什么信息處理和決策呢?沒(méi)有傳感器,就算給機(jī)器人裝50個(gè)微處理器,也無(wú)法做到智能。”
“傳感技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志之一。”在郭源生看來(lái),以往計(jì)算和通信技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)較好地解決了信息處理和信息傳輸問(wèn)題,新一代信息技術(shù)主要為傳感技術(shù),致力于解決信息(數(shù)據(jù))采集。 “沒(méi)有傳感器,云計(jì)算和大數(shù)據(jù)將‘難為無(wú)米之炊’,物聯(lián)網(wǎng)將走向‘空心化’,智能制造等實(shí)體經(jīng)濟(jì)也就成為‘空中樓閣’。”
郭源生強(qiáng)調(diào),我國(guó)確實(shí)有了較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),但產(chǎn)業(yè)尤其是裝備制造業(yè),在基礎(chǔ)領(lǐng)域與較高水平相比還有巨大的差距。“我們確實(shí)做了很多應(yīng)用創(chuàng)新,‘拿來(lái)主義’成就了繁榮的終端市場(chǎng),但也導(dǎo)致長(zhǎng)期忽視基礎(chǔ)領(lǐng)域的發(fā)展,在更基礎(chǔ)的材料、元器件、管理理念、人才培養(yǎng)上都存在痛點(diǎn),這就包括傳感器;接下來(lái),夯實(shí)實(shí)體產(chǎn)業(yè)、加快轉(zhuǎn)型升級(jí),政府應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的扶持和引導(dǎo)。”
呼吁頂層設(shè)計(jì)政策扶持
據(jù)統(tǒng)計(jì),2014年我國(guó)敏感元件與傳感器銷(xiāo)售額超過(guò)1200億元,2015年約1300億元。賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè),“十三五”期間,中國(guó)傳感器市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率將超過(guò)31%。
對(duì)應(yīng)于如此巨大需求的,卻是孱弱的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:大約有60%的傳感器、80%的傳感器核心芯片依賴進(jìn)口,用于物聯(lián)網(wǎng)的MEMS傳感器幾乎全部依賴進(jìn)口;新品研制仍落后國(guó)外近10年,產(chǎn)業(yè)化水平落后10到15年。
在郭源生看來(lái),鑒于傳感器產(chǎn)業(yè)小批量、多品種、規(guī)模小等特性,審視當(dāng)前中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)的孱弱現(xiàn)狀和戰(zhàn)略重要性,國(guó)家應(yīng)從頂層設(shè)計(jì)上給予系統(tǒng)化的扶持,在國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)政策上給予等同集成電路產(chǎn)業(yè)的重視和扶持培育,并給予有效的資源配置,加大公共性平臺(tái)的建設(shè)。
“政府應(yīng)該大力扶持基礎(chǔ)領(lǐng)域的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化,應(yīng)用只需要交給市場(chǎng)。”新三板公司納芯微CEO王升楊對(duì)記者表示:“如果傳感器做得好,可以滿足應(yīng)用端需求,市場(chǎng)和資本會(huì)自發(fā)介入,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈就會(huì)被帶動(dòng)發(fā)展。從歷*看,美國(guó)、日本正是由于政府大力推動(dòng)基礎(chǔ)工藝、裝備、材料、元器件的發(fā)展,才有了電子終端產(chǎn)品的‘稱霸’。”
工信部電子司副司長(zhǎng)彭紅兵近期表示,《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南(2017-2019年)》已經(jīng)部長(zhǎng)辦公會(huì)正式審議通過(guò)?！吨改稀飞婕巴苿?dòng)MEMS工藝和新型智能傳感器發(fā)展,面向消費(fèi)、汽車(chē)、工控、健康醫(yī)療等重點(diǎn)行業(yè)示范應(yīng)用,建設(shè)智能傳感器創(chuàng)新中心,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展等四大任務(wù)。在郭源生看來(lái),《指南》定位準(zhǔn)確,抓到了點(diǎn)子上。
提議建100個(gè)傳感小鎮(zhèn)
從眼花繚亂的可穿戴設(shè)備,到家庭用類人機(jī)器人;從汽車(chē)高鐵到智能化工廠,傳感器已經(jīng)“*”。以浦東機(jī)場(chǎng)周界圍欄系統(tǒng)為例,其使用了超過(guò)1.9萬(wàn)個(gè)聲波、電磁、光敏、壓力、溫度等傳感器,加上備用的合計(jì)達(dá)2.7萬(wàn)只。郭源生認(rèn)為,中國(guó)的傳感器產(chǎn)業(yè)具有巨大的市場(chǎng)需求和發(fā)展?jié)摿Α?ldquo;圍繞傳感器的智能化、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用,工業(yè)、汽車(chē)、養(yǎng)老、醫(yī)療,每一個(gè)領(lǐng)域的傳感器都可以形成規(guī)?；袌?chǎng)。”
發(fā)展傳感器要解決規(guī)模化生產(chǎn)。在郭源生看來(lái),聲音、氣敏、力敏、磁敏、光敏、RFID等六大類傳感器都具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ),其中的基礎(chǔ)核心技術(shù)就是MEMS工藝和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。
“造傳感器的不知道用戶怎么用,用傳感器的不知道怎么制造。”針對(duì)供需不匹配,郭源生提出,結(jié)合區(qū)域特征和優(yōu)勢(shì),構(gòu)建自然環(huán)境+產(chǎn)業(yè)環(huán)境的“雙生態(tài)”產(chǎn)業(yè)鏈,打造100個(gè)傳感小鎮(zhèn),來(lái)構(gòu)建傳感器產(chǎn)業(yè)園——傳感谷。
具體構(gòu)想即:聚集100余家以上的公司和科研院所組成特色產(chǎn)業(yè)集群或基地,打造產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)突出的專業(yè)傳感器產(chǎn)品,形成年銷(xiāo)售額1000億以上,并以年增長(zhǎng)大于20%的速度發(fā)展,構(gòu)建化產(chǎn)業(yè)園。