工業的發展離不開眾多感知技(jì)術的加持,其中(zhōng)最為關鍵的技術之一便是傳感器。可以說,工業傳感器讓自動化智能(néng)設備有了感知能力。經過半個多世紀的發展,我國工(gōng)業傳感器在體係、規模(mó)、產品種類、基礎技(jì)術研究、產學研用一條龍建設等多方麵取得了一(yī)定的進步,基本滿足國(guó)民(mín)經濟建設需要。
工業(yè)傳感器是國家工業基礎實力的體現
工業傳感器是用於各種工業場景(jǐng)如能源、石油、化工、冶金、電力、機械製造、汽車等(děng)工業製造過程中的各類傳感器,泛指在工業製造過程能將感受的力、熱、光、磁、聲、濕、電、環境等被測量轉換成電信號輸出的器件與裝置。是(shì)一類(lèi)涉及多學科基礎技術融合的工業產品。具有技術密(mì)集、多品種、小批(pī)量、使用靈活及應用分布廣泛的典型特征。
德國傳感和測量技(jì)術協會(AMA)在《傳感器技術2022——讓創新互聯》報告中指出,傳感器(qì)技術是很多機器、設備和車輛競爭力的核心技術,是提升其價值(zhí)增值的手(shǒu)段。與(yǔ)當前快速(sù)發展的互聯網一樣,傳感器(qì)的發展為其帶來機遇與挑戰。未來傳感器的先進程度決定了機(jī)械製造、汽車、過程控製和製造領域的國(guó)際競爭力。美國則(zé)在上世紀80年代就成立了國際技(jì)術小組(zǔ)(BGT),從國家層麵協(xié)調政府資源、企業和相關部門在傳感器技術、功能材料(liào)等全方麵開展工作,服務於美國工業製造、智能製造和軍工領域(yù)。日本在(zài)上世紀末就已經將傳感器技術列為本世紀十大技術之首,日本工商界(jiè)直接認為,“支配了傳(chuán)感器技術就能支配新時代”,並將傳感器技術的開發利用(yòng)列為(wéi)本世紀國家重點發展六大核心技術之一。
我國工業傳感器經過半個多世紀的發展,在體係、規模、產品種類、基礎(chǔ)技術研究、產學研(yán)用一條龍建設等(děng)多方麵取得了一定的進步,基(jī)本(běn)滿足了改革開放以來快速(sù)發展的國(guó)民經濟建(jiàn)設需要。但我(wǒ)國工業傳感器產業自身所(suǒ)存在的共性基礎研究不利(lì)、創新能力弱、核心技術少、核(hé)心(xīn)元件成果走不出實驗室、核(hé)心元(yuán)器件國產化嚴重缺失的(de)問(wèn)題並沒有得到根(gēn)本解決。我(wǒ)國基礎科學研究短(duǎn)板依然突出,企業對基礎研究重視不夠,重大原創成果缺乏,底層基(jī)礎技術、基礎工藝能力不足,基礎元器件、基礎(chǔ)材料等瓶頸仍然突出,關(guān)鍵技術受製(zhì)於人的局麵沒有根本性(xìng)改變。工業傳感器(qì)作為現代(dài)工業的基(jī)礎、工業革命(工業4.0)的基石,對我國整個工業(yè)產業發展具有四兩撥千斤的重要價值。
當前國內工業傳感器麵臨的矛盾與(yǔ)問題
第一,產、學、研、用鏈條失靈,產業化問題仍然未受重視。我國(guó)傳感器企業95%以上屬小型企業,規模小、研發能力弱、自主研發動力不足,無法負擔技術由(yóu)實驗室階段過渡到產業化這一過程中所需的經費及風險。而原本承擔基礎技(jì)術研究以及實驗室成果轉化工作的國(guó)有科研轉製(zhì)院所(suǒ),在新形勢下自主研發投入能力有限,無法(fǎ)也無能力全力開(kāi)展相關工作,從而造(zào)成目前我國傳感(gǎn)器基礎研究不利、創新能(néng)力弱(ruò)、核心技(jì)術少、核心元件(jiàn)成(chéng)果走不出(chū)實驗室,產學研用鏈條失靈的(de)問題。
第二,核心元器件高度依賴進口。傳感器創新體製及(jí)相關政策不(bú)明確、不完善,資金使用、基礎研究(jiū)立項、核心技術開發、核心元件配套等以分散的形式開(kāi)展工作,無法形成有力(lì)的(de)科研創(chuàng)新體係來解決基礎核(hé)心技術和成(chéng)果推廣。如重大裝(zhuāng)備核心裝置用傳感(gǎn)器、變送器,產品幾乎100%從國外進口,相(xiàng)關核(hé)心(xīn)敏感元器件(芯(xīn)片)95%以上依賴(lài)國外。
第三,對傳感器技術的頂層(céng)設計、基礎工藝和共性關鍵技術缺乏(fá)統籌規劃。國家對傳感器產業雖然極其重視,特別是近十年集中(zhōng)出台了大量鼓勵行(háng)業發展的政策製度,但在戰略層麵仍然缺乏共(gòng)識,不(bú)同行業或者部門對於傳感器行業(yè)發展各自為(wéi)政。缺乏對基礎工藝、共性關鍵技術研究,缺乏係統的培育和引領,導致基礎工藝(yì)發(fā)展滯緩,共性技術研究滯後,產業分散,低水平重複發展嚴重,沒有(yǒu)形成龍頭效應(yīng),更缺乏類似歐(ōu)洲以(yǐ)及美國傳感器行業各個分類明晰的產業(產品(pǐn))和技術隱形冠軍。
第四,配套(tào)人才匱乏。我(wǒ)國傳感器行業針對(duì)複合型人才的要求很高。由於國(guó)內專(zhuān)業學(xué)科設置局限性及國外公司企業對人才的掠奪性(xìng)招聘(pìn),人才流失現象屢見不鮮。缺乏既懂管理,又懂技術(shù),還會經營的複合型管理人才或者是工藝、技(jì)術、管理等全方位技術人才。
第五,工(gōng)業傳感器產業數據存在(zài)“虛(xū)胖”的數據現(xiàn)象。國內大量(liàng)數據報告在(zài)對工業傳感器分析時(shí),所(suǒ)采(cǎi)用的數據大都是指(zhǐ)向不明晰的“泛傳感器”概念下的(de)綜合數據,混淆工業傳感器實際狀態,影(yǐng)響工(gōng)業傳(chuán)感器領域政(zhèng)策方針製定的針對性(xìng)、準確性,對頂(dǐng)層設計(jì)和真正認識工業傳感器現狀毫厘千裏。
推進(jìn)工業傳感器產業發展的建議
第一(yī),針對產、學、研、用(yòng)鏈條失靈,核心關鍵共性技術薄弱(ruò),產業化(huà)問題未受重視的問題,建議(yì)參照國際精(jīng)、專、特、標準化(huà)傳感器產業建設模式,重建國家(jiā)共性技術研發(fā)機構、國家傳感器產業集(jí)群,從生態建設角度補齊傳感器設計、封裝、檢測的一條龍,及傳感器(qì)產業拉動(dòng)一條龍,麵向新基建及(jí)新一代(dài)信息技術產業提升,采用需求牽引,拉(lā)動傳感器的應用,進而實現迭代和研發的良性循環,分階(jiē)段發展和補齊工業傳感器短板。
第二,強化國家(jiā)傳感器(qì)基礎產(chǎn)業鏈建設,采用MEMS技術(shù)+IC技術等新興(xìng)技術的深度融合,采用集群建設和一條龍模式建設產業生態環境,按照設計、封裝(zhuāng)、檢(jiǎn)測、服務生(shēng)態需求,分類建設新基礎建設的各類傳感器(qì)專業化產業集群。
第三,在(zài)政策引導(dǎo)下推動傳感器公共技術平台(tái)建設,以國家傳感器工程研究中心、國家傳感器重點實驗室、智能傳感器國家創投中心等國家級研發平台機構為依(yī)托,重建國家傳感器共性技術(shù)平台,專心基礎技術研究開發、推廣與產業轉化(huà)支持,賦予共性技術平台進行傳感器基礎共性技術和工藝的研發,以及在產業鏈(liàn)條上的國家級第三方裁判和評測能力,保護傳感器基礎(chǔ)技術、共性技術的不間斷發展,推動核心關鍵共性技術及新(xīn)型傳感器的研究(jiū)工作,推動已(yǐ)有(yǒu)科研成(chéng)果實(shí)現產業化。
第四,建設跨學(xué)科的傳感器綜合人才培(péi)養基地,給予共性技術平台以及各類隱形冠軍技術人才、管理(lǐ)人(rén)才以激勵政策。
第五,亟待(dài)出台政策引領、企業(yè)擔責、市場需求放開的係列相關(guān)政(zhèng)策和(hé)製度,為(wéi)傳感器企業進入當前新基建建(jiàn)設的主戰場創造環境,給(gěi)予合(hé)規企業(yè)在產品準入、資金、稅收等多方麵優惠條件,推進合規企業開展國產傳感器的準入工作,分階段持續、快(kuài)速地解決國產傳感器的國內配套難題,在當前(qián)新基建及新一代信息技術產業提(tí)升中,徹底解決國內工業(yè)傳(chuán)感器需求難題,保障新基建(jiàn)建設的基(jī)礎穩固。