工業的發展離不開眾多感知技術的加(jiā)持(chí),其中最為關鍵的技術之一(yī)便是傳感器。可以說,工業傳感器(qì)讓自動化智能設備有了感知能力。經(jīng)過(guò)半個多世紀的發展(zhǎn),我國工(gōng)業傳感器在體係、規模、產品種類(lèi)、基礎技術研究、產學研用(yòng)一條龍(lóng)建設等多方麵(miàn)取得了(le)一定的進(jìn)步,基本滿足國(guó)民(mín)經濟建設需要。
工業傳感器是國家工業基礎實力(lì)的(de)體現
工業傳感器是用於各種工業場景如能源、石油、化(huà)工、冶金、電力、機械製造、汽(qì)車等工業製造過程中的各類傳(chuán)感器,泛指在工業(yè)製(zhì)造過程能(néng)將感受的力、熱(rè)、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。是一類涉及多學科基礎技術融合的工業產品。具有技術密集、多品種、小批量、使用靈活及應用分布廣泛的典型特征。
德(dé)國傳感和測量技術協會(AMA)在《傳感(gǎn)器技術2022——讓(ràng)創新互聯》報告中指出,傳(chuán)感(gǎn)器技術是很多機器、設備和車輛競爭力的核心技術,是提升其價值增值的手段。與當前快速發展的互聯網一樣(yàng),傳感器(qì)的發展為其帶來機遇與(yǔ)挑戰。未來傳感器的先進程度決(jué)定了機械(xiè)製造、汽車(chē)、過程控製和製造領域的國際競爭力。美國則在上世紀80年代就成立了國際技術小組(BGT),從國家層麵協調政府資源、企業和相關部門在傳感器技術、功能材料等全方麵開展(zhǎn)工作,服務於美國工業製造、智能製造和軍(jun1)工領域。日本在上世紀末(mò)就已經將傳(chuán)感器技術列(liè)為本世紀十大技術之首,日本工商界直接認為,“支配了傳感(gǎn)器技術就能支配新時代”,並將傳感器技術的開(kāi)發利用列為本(běn)世紀國家重點發展六大(dà)核心技術之一。
我國工業傳感器經過半(bàn)個多世紀的發展,在體(tǐ)係、規模(mó)、產品種類、基礎技術研(yán)究、產學研用一條龍建設等多方麵取得了(le)一定的進步,基本(běn)滿足了改革開放以來快速(sù)發展的國民經濟建設需要。但我國工業傳感器產業自身所存在的共(gòng)性基礎研究不利、創新能力弱、核心技術少、核(hé)心元件成果走不(bú)出實驗(yàn)室、核心元(yuán)器件國產化嚴重缺失的問題並沒(méi)有得到根本解決。我國基礎科學(xué)研究短板依然突(tū)出,企(qǐ)業對基礎研究重(chóng)視不(bú)夠,重大原創成果缺乏(fá),底層基礎技術、基礎工藝能力不足,基礎元器件、基礎材料等瓶(píng)頸仍然突出(chū),關鍵技術受製於人的局麵沒(méi)有(yǒu)根本性(xìng)改變(biàn)。工業傳感器作為現代工業的基礎、工業革命(工業(yè)4.0)的(de)基(jī)石,對我國(guó)整個工業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問題(tí)
第一,產、學、研、用鏈條(tiáo)失靈,產業化問題仍然未受重(chóng)視。我國傳感器企業(yè)95%以上屬小(xiǎo)型企業,規(guī)模(mó)小、研發能(néng)力弱、自主研發動(dòng)力不足,無法負擔技(jì)術由實驗室階段過渡到產(chǎn)業化這一過程中所需的經費及風險。而原本承擔基礎技術研究以及實驗室成果轉化工作的國有科研轉製院所,在新(xīn)形勢下自主研發(fā)投入能(néng)力有限,無法也無能力全力開(kāi)展相關工作,從而造成目前我(wǒ)國傳(chuán)感器基礎研究不利、創新能力弱、核心技(jì)術少、核心元件成(chéng)果走不出實(shí)驗室,產學研用鏈(liàn)條失靈的問題。
第二,核心元器件高度依賴進口。傳感器創新體製及相關政策不明確、不完善,資金使用、基礎研究立項、核心技術開發、核心元件配套等以分散的形式開展工作,無法形成(chéng)有力的科研創新體係來解決(jué)基礎核心技術和成果推廣。如重大裝備核心裝置用(yòng)傳感器、變送器,產品幾乎100%從國外進口(kǒu),相關核(hé)心敏感元器件(芯片)95%以上(shàng)依賴(lài)國外。
第三,對傳感器技術的頂層設計、基礎工藝和共性關(guān)鍵技術缺乏統籌(chóu)規劃。國家對傳感器產業雖然極其重視,特(tè)別是近十年集中出台了大量鼓勵行業發展的政策製度,但在戰略層麵仍然缺(quē)乏共識,不同行業或者部門對於傳感器行(háng)業發(fā)展各自為(wéi)政(zhèng)。缺乏對基礎工(gōng)藝、共性(xìng)關鍵技術研究,缺乏係統的培育(yù)和引領,導致基礎工藝(yì)發展(zhǎn)滯緩,共性(xìng)技術研究滯後(hòu),產業分散,低水平重複發展嚴重,沒有形成龍頭效應,更缺乏類似歐洲以及美國傳感(gǎn)器行業各個分類明晰的產業(產品)和技術隱形冠軍。
第四,配套人才(cái)匱乏。我國(guó)傳感(gǎn)器行業針對複合型人才的要求很高。由於國內專(zhuān)業學科(kē)設置局限性及國外公司企(qǐ)業對人才的掠奪(duó)性招聘,人才流失現象屢見不鮮。缺乏既懂管理(lǐ),又懂技術(shù),還會經營的複合型(xíng)管理人才或者是工藝、技(jì)術、管理等全方位技術人才。
第五,工業傳感器產業數據存在“虛胖”的數(shù)據現象。國內大量數據報告在對工業傳感器分析時,所采用的(de)數據大都是指向不明晰的“泛傳感器”概(gài)念下的綜合數據,混淆工業傳感器實際狀態,影(yǐng)響工業傳感器領(lǐng)域政策方針製定(dìng)的針對性、準確性,對頂層設計和真正(zhèng)認識工業傳感器現狀毫(háo)厘(lí)千裏。
推進工業傳(chuán)感器產業發展的(de)建議
第一,針對產、學、研、用(yòng)鏈條失靈,核心(xīn)關鍵共性技術薄弱,產業化問(wèn)題未受重視的問題,建議參照國際精、專、特、標準化傳感器產業建設模式,重建國家共性技術研發機構、國家傳感器產業集群(qún),從生態建設角度補(bǔ)齊傳感器設計、封裝、檢測的一條龍,及傳感器產業拉動一條龍(lóng),麵向新基建及(jí)新一代信息技術產業提升,采用需求牽引,拉動傳感器的應用,進而實(shí)現迭代和研發的良(liáng)性(xìng)循(xún)環,分階段發展和補齊工業傳感器短板。
第二,強化國家傳感器基礎產業鏈建(jiàn)設,采用MEMS技術+IC技術等新興技術的深度融合,采用集群建設和一條(tiáo)龍模式建設產業生態環境,按照設計、封裝、檢測、服務生態需求,分類建設新基礎建設的各類傳感器專業化產業集群。
第三,在(zài)政策引導下推動傳感器公共技術(shù)平(píng)台建設,以國家(jiā)傳感器工程研究中心(xīn)、國家傳感器重點實驗室、智能傳感(gǎn)器(qì)國家創投中心等國家(jiā)級研發平台機構為依托,重建國家傳感器共性(xìng)技術平台,專心基礎技術研究開發、推廣與產業轉化支持,賦予共性技術平台進行傳感器(qì)基礎共性技術和工藝的研發,以及在產業鏈條上的國家級第三方(fāng)裁判和(hé)評測能力,保護傳感器基礎技術、共性技術的不間斷發展,推動核心關鍵共性技(jì)術(shù)及新型傳感器的研究工作,推(tuī)動已有科研成(chéng)果實現產業化。
第四,建設跨學科的傳感器(qì)綜合人(rén)才培養基地,給予共(gòng)性技術平台(tái)以及各類隱形冠(guàn)軍技(jì)術人才、管理人才以(yǐ)激勵政(zhèng)策。
第五,亟(jí)待出台政策引領、企業擔責、市場需求放(fàng)開的係列相關政(zhèng)策和製度(dù),為傳感器(qì)企業進入當前新基建建設的主戰場創造環境,給予(yǔ)合規企(qǐ)業在產品準入、資金(jīn)、稅收等多方(fāng)麵優惠條件,推進合規企業開展國產傳感器的準入工作(zuò),分階(jiē)段持續(xù)、快(kuài)速地解決國產傳感(gǎn)器的國內配套難(nán)題,在當前新基建及新(xīn)一代信息技術(shù)產業提升中,徹(chè)底解(jiě)決國內工(gōng)業傳感器需求難題,保障新基建建(jiàn)設的基礎穩固。