工(gōng)業的發展離(lí)不開(kāi)衆多感知(zhī)技術的加持,其中(zhōng)最為關鍵的技術之一(yī)便是傳感器。可以說,工(gōng)業傳感器讓自動化智能設備有了感知(zhī)能力。經過半個多世紀的發展,我(wǒ)(wǒ)國工(gōng)業傳感器在體(tǐ)系、規模、産品種類、基礎技術研究、産學研用一(yī)條龍建設等多方面取得了一(yī)定的進步,基本滿足國民經濟建設需要。
工(gōng)業傳感器是國家工(gōng)業基礎實力的體(tǐ)現
工(gōng)業傳感器是用于各種工(gōng)業場景如能源、石油、化工(gōng)、冶金、電(diàn)力、機械制造、汽車(chē)等工(gōng)業制造過程中(zhōng)的各類傳感器,泛指在工(gōng)業制造過程能将感受的力、熱、光、磁、聲、濕、電(diàn)、環境等被測量轉換成電(diàn)信号輸出的器件與裝置。是一(yī)類涉及多學科基礎技術融合的工(gōng)業産品。具有技術密集、多品種、小(xiǎo)批量、使用靈活及應用分(fēn)布廣泛的典型特征。
德國傳感和測量技術協會(AMA)在《傳感器技術2022——讓創新互聯》報告中(zhōng)指出,傳感器技術是很多機器、設備和車(chē)輛競争力的核心技術,是提升其價值增值的手段。與當前快速發展的互聯網一(yī)樣,傳感器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械制造、汽車(chē)、過程控制和制造領域的國際競争力。美國則在上世紀80年代就成立了國際技術小(xiǎo)組(BGT),從國家層面協調政府資(zī)源、企業和相關部門在傳感器技術、功能材料等全方面開(kāi)展工(gōng)作,服務于美國工(gōng)業制造、智能制造和軍工(gōng)領域。日本在上世紀末就已經将傳感器技術列為本世紀十大(dà)技術之首,日本工(gōng)商(shāng)界直接認為,“支配了傳感器技術就能支配新時代”,并将傳感器技術的開(kāi)發利用列為本世紀國家重點發展六大(dà)核心技術之一(yī)。
我(wǒ)(wǒ)國工(gōng)業傳感器經過半個多世紀的發展,在體(tǐ)系、規模、産品種類、基礎技術研究、産學研用一(yī)條龍建設等多方面取得了一(yī)定的進步,基本滿足了改革開(kāi)放(fàng)以來快速發展的國民經濟建設需要。但我(wǒ)(wǒ)國工(gōng)業傳感器産業自身所存在的共性基礎研究不利、創新能力弱、核心技術少、核心元件成果走不出實驗室、核心元器件國産化嚴重缺失的問題并沒有得到根本解決。我(wǒ)(wǒ)國基礎科學研究短闆依然突出,企業對基礎研究重視不夠,重大(dà)原創成果缺乏,底層基礎技術、基礎工(gōng)藝能力不足,基礎元器件、基礎材料等瓶頸仍然突出,關鍵技術受制于人的局面沒有根本性改變。工(gōng)業傳感器作為現代工(gōng)業的基礎、工(gōng)業革命(工(gōng)業4.0)的基石,對我(wǒ)(wǒ)國整個工(gōng)業産業發展具有四兩撥千斤的重要價值。
當前國内工(gōng)業傳感器面臨的矛盾與問題
第一(yī),産、學、研、用鍊條失靈,産業化問題仍然未受重視。我(wǒ)(wǒ)國傳感器企業95%以上屬小(xiǎo)型企業,規模小(xiǎo)、研發能力弱、自主研發動力不足,無法負擔技術由實驗室階段過渡到産業化這一(yī)過程中(zhōng)所需的經費(fèi)及風險。而原本承擔基礎技術研究以及實驗室成果轉化工(gōng)作的國有科研轉制院所,在新形勢下(xià)自主研發投入能力有限,無法也無能力全力開(kāi)展相關工(gōng)作,從而造成目前我(wǒ)(wǒ)國傳感器基礎研究不利、創新能力弱、核心技術少、核心元件成果走不出實驗室,産學研用鍊條失靈的問題。
第二,核心元器件高度依賴進口。傳感器創新體(tǐ)制及相關政策不明确、不完善,資(zī)金使用、基礎研究立項、核心技術開(kāi)發、核心元件配套等以分(fēn)散的形式開(kāi)展工(gōng)作,無法形成有力的科研創新體(tǐ)系來解決基礎核心技術和成果推廣。如重大(dà)裝備核心裝置用傳感器、變送器,産品幾乎100%從國外(wài)進口,相關核心敏感元器件(芯片)95%以上依賴國外(wài)。
第三,對傳感器技術的頂層設計、基礎工(gōng)藝和共性關鍵技術缺乏統籌規劃。國家對傳感器産業雖然極其重視,特别是近十年集中(zhōng)出台了大(dà)量鼓勵行業發展的政策制度,但在戰略層面仍然缺乏共識,不同行業或者部門對于傳感器行業發展各自為政。缺乏對基礎工(gōng)藝、共性關鍵技術研究,缺乏系統的培育和引領,導緻基礎工(gōng)藝發展滞緩,共性技術研究滞後,産業分(fēn)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器行業各個分(fēn)類明晰的産業(産品)和技術隐形冠軍。
第四,配套人才匮乏。我(wǒ)(wǒ)國傳感器行業針對複合型人才的要求很高。由于國内專業學科設置局限性及國外(wài)公司企業對人才的掠奪性招聘,人才流失現象屢見不鮮。缺乏既懂管理,又(yòu)懂技術,還會經營的複合型管理人才或者是工(gōng)藝、技術、管理等全方位技術人才。
第五,工(gōng)業傳感器産業數據存在“虛胖”的數據現象。國内大(dà)量數據報告在對工(gōng)業傳感器分(fēn)析時,所采用的數據大(dà)都是指向不明晰的“泛傳感器”概念下(xià)的綜合數據,混淆工(gōng)業傳感器實際狀态,影響工(gōng)業傳感器領域政策方針制定的針對性、準确性,對頂層設計和真正認識工(gōng)業傳感器現狀毫厘千裡。
推進工(gōng)業傳感器産業發展的建議
第一(yī),針對産、學、研、用鍊條失靈,核心關鍵共性技術薄弱,産業化問題未受重視的問題,建議參照國際精、專、特、标準化傳感器産業建設模式,重建國家共性技術研發機構、國家傳感器産業集群,從生(shēng)态建設角度補齊傳感器設計、封裝、檢測的一(yī)條龍,及傳感器産業拉動一(yī)條龍,面向新基建及新一(yī)代信息技術産業提升,采用需求牽引,拉動傳感器的應用,進而實現叠代和研發的良性循環,分(fēn)階段發展和補齊工(gōng)業傳感器短闆。
第二,強化國家傳感器基礎産業鍊建設,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(yī)條龍模式建設産業生(shēng)态環境,按照設計、封裝、檢測、服務生(shēng)态需求,分(fēn)類建設新基礎建設的各類傳感器專業化産業集群。
第三,在政策引導下(xià)推動傳感器公共技術平台建設,以國家傳感器工(gōng)程研究中(zhōng)心、國家傳感器重點實驗室、智能傳感器國家創投中(zhōng)心等國家級研發平台機構為依托,重建國家傳感器共性技術平台,專心基礎技術研究開(kāi)發、推廣與産業轉化支持,賦予共性技術平台進行傳感器基礎共性技術和工(gōng)藝的研發,以及在産業鍊條上的國家級第三方裁判和評測能力,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術及新型傳感器的研究工(gōng)作,推動已有科研成果實現産業化。
第四,建設跨學科的傳感器綜合人才培養基地,給予共性技術平台以及各類隐形冠軍技術人才、管理人才以激勵政策。
第五,亟待出台政策引領、企業擔責、市場需求放(fàng)開(kāi)的系列相關政策和制度,為傳感器企業進入當前新基建建設的主戰場創造環境,給予合規企業在産品準入、資(zī)金、稅收等多方面優惠條件,推進合規企業開(kāi)展國産傳感器的準入工(gōng)作,分(fēn)階段持續、快速地解決國産傳感器的國内配套難題,在當前新基建及新一(yī)代信息技術産業提升中(zhōng),徹底解決國内工(gōng)業傳感器需求難題,保障新基建建設的基礎穩固。