工業(yè)的發(fā)展離不開眾多感知技術(shù)的加持,其中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一便是傳感器。可以說(shuō),工業(yè)傳感器讓自動(dòng)化智能設(shè)備有了感知能力。
工業(yè)傳感器是國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)實(shí)力的體現(xiàn)
工業(yè)傳感器是用于各種工業(yè)場(chǎng)景如能源、石油、化工、冶金、電力、機(jī)械制造、汽車等工業(yè)制造過(guò)程中的各類傳感器,泛指在工業(yè)制造過(guò)程能將感受的力、熱、光、磁、聲、濕、電、環(huán)境等被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件與裝置。是一類涉及多學(xué)科基礎(chǔ)技術(shù)融合的工業(yè)產(chǎn)品。具有技術(shù)密集、多品種、小批量、使用靈活及應(yīng)用分布廣泛的典型特征。
德國(guó)傳感和測(cè)量技術(shù)協(xié)會(huì)(AMA)在《傳感器技術(shù)2022——讓創(chuàng)新互聯(lián)》報(bào)告直接指出,傳感器技術(shù)是很多機(jī)器、設(shè)備和車輛競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù),是提升其價(jià)值增值的手段。與當(dāng)前快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)一樣,傳感器的發(fā)展為其帶來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)。未來(lái)傳感器的先進(jìn)程度決定了機(jī)械制造、汽車、過(guò)程控制和制造領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)則在上世紀(jì)80年代就成立了國(guó)際技術(shù)小組(BGT),從國(guó)家層面協(xié)調(diào)政府資源、企業(yè)和相關(guān)部門在傳感器技術(shù)、功能材料等全方面開展工作,服務(wù)于美國(guó)工業(yè)制造、智能制造和軍工領(lǐng)域。日本在上世紀(jì)末就已經(jīng)將傳感器技術(shù)列為本世紀(jì)十大技術(shù)之首,日本工商界直接認(rèn)為“支配了傳感器技術(shù)就能支配新時(shí)代”,并將傳感器技術(shù)的開發(fā)利用列為本世紀(jì)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展六大核心技術(shù)之一。
我國(guó)工業(yè)傳感器經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,在體系、規(guī)模、產(chǎn)品種類、基礎(chǔ)技術(shù)研究、產(chǎn)學(xué)研用一條龍建設(shè)等多方面取得了一定的進(jìn)步,基本滿足了改革開放以來(lái)快速發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要。但我國(guó)工業(yè)傳感器產(chǎn)業(yè)自身所存在的共性基礎(chǔ)研究不利,創(chuàng)新能力弱,核心技術(shù)少,核心元件成果走不出實(shí)驗(yàn)室,核心元器件國(guó)產(chǎn)化嚴(yán)重缺失的問(wèn)題并沒有得到根本解決。
正如習(xí)總書記在兩院院士大會(huì)上指出的那樣,我國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究短板依然突出,企業(yè)對(duì)基礎(chǔ)研究重視不夠,重大原創(chuàng)成果缺乏,底層基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝能力不足,基礎(chǔ)元器件、基礎(chǔ)材料等瓶頸仍然突出,關(guān)鍵技術(shù)受制于人的局面沒有根本性改變。特別是當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦加劇,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)百年夢(mèng)想處于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),工業(yè)傳感器作為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)、工業(yè)革命(工業(yè)4.0)的基石,對(duì)我國(guó)整個(gè)工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有四兩撥千斤的重要價(jià)值。工業(yè)傳感器不強(qiáng)的狀態(tài)已經(jīng)嚴(yán)重影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè),甚至可能會(huì)以一劍封喉的形式全面扼殺我國(guó)改革開放以來(lái)取得的全部成果。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)工業(yè)傳感器面臨的矛盾與問(wèn)題
第一,產(chǎn)、學(xué)、研、用鏈條失靈,產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題仍然未受重視。我國(guó)傳感器企業(yè)95%以上屬小型企業(yè),規(guī)模小、研發(fā)能力弱、自主研發(fā)動(dòng)力不足,無(wú)法負(fù)擔(dān)技術(shù)由實(shí)驗(yàn)室階段過(guò)渡到產(chǎn)業(yè)化這一過(guò)程中所需的經(jīng)費(fèi)及風(fēng)險(xiǎn)。而原本承擔(dān)基礎(chǔ)技術(shù)研究以及實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化工作的國(guó)有科研轉(zhuǎn)制院所,在新形勢(shì)下自主研發(fā)投入能力有限,無(wú)法也無(wú)能力全力開展相關(guān)工作,從而造成目前我國(guó)傳感器基礎(chǔ)研究不利、創(chuàng)新能力弱、核心技術(shù)少、核心元件成果走不出實(shí)驗(yàn)室,產(chǎn)學(xué)研用鏈條失靈的問(wèn)題。
第二,核心元器件國(guó)產(chǎn)化嚴(yán)重缺失。傳感器創(chuàng)新體制及相關(guān)政策不明確、不完善,資金使用、基礎(chǔ)研究立項(xiàng)、核心技術(shù)開發(fā)、核心元件國(guó)產(chǎn)化配套等以撒胡椒面的形式開展工作,無(wú)法形成有力的科研創(chuàng)新體系來(lái)解決基礎(chǔ)核心技術(shù)和成果推廣。如重大裝備核心裝置用傳感器、變送器,產(chǎn)品幾乎100%從國(guó)外進(jìn)口,相關(guān)核心敏感元器件(芯片)95%以上依賴國(guó)外。
第三,對(duì)傳感器技術(shù)的頂層設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工藝和共性關(guān)鍵技術(shù)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃。國(guó)家對(duì)傳感器產(chǎn)業(yè)雖然極其重視,特別是近十年集中出臺(tái)了大量鼓勵(lì)行業(yè)發(fā)展的政策制度,但在國(guó)家戰(zhàn)略高度層面仍然缺乏共識(shí)。不同行業(yè)或者部門對(duì)于傳感器行業(yè)發(fā)展缺乏共識(shí),各自為政。缺乏對(duì)基礎(chǔ)工藝、共性關(guān)鍵技術(shù)研究缺乏系統(tǒng)的培育和引領(lǐng),導(dǎo)致基礎(chǔ)工藝發(fā)展滯緩,共性技術(shù)研究滯后,產(chǎn)業(yè)分散,低水平重復(fù)發(fā)展嚴(yán)重,沒有形成龍頭效應(yīng),更缺乏類似歐洲傳感器行業(yè)各個(gè)分類明晰的產(chǎn)業(yè)(產(chǎn)品)和技術(shù)隱形冠軍。
第四,缺乏對(duì)于國(guó)內(nèi)配套的一系列政策、制度和規(guī)劃的支持。國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)在國(guó)貨“安全”“準(zhǔn)入”的制度壁壘面前不堪一擊,不論流程工業(yè)還是制造業(yè),國(guó)產(chǎn)工業(yè)傳感器能夠進(jìn)入“三重”(重點(diǎn)領(lǐng)域、重點(diǎn)行業(yè)、重大工程)領(lǐng)域極其艱難。傳感器在三重行業(yè)的設(shè)計(jì)、選型、建設(shè)初期就被定位在備份選項(xiàng)上,國(guó)內(nèi)“三重”行業(yè)真正選用的傳感器國(guó)產(chǎn)化配套不及總量的三成,離散工業(yè)傳感器國(guó)產(chǎn)化率更是不及兩成。
第五,配套人才匱乏。我國(guó)傳感器行業(yè)針對(duì)復(fù)合型人才的要求很高。由于國(guó)內(nèi)專業(yè)學(xué)科設(shè)置局限性及國(guó)外公司企業(yè)對(duì)人才的掠奪性招聘,人才流失現(xiàn)象屢見不鮮。缺乏既懂管理,又懂技術(shù),還會(huì)經(jīng)營(yíng)的復(fù)合型管理人才或者是工藝、技術(shù)、管理等全方位技術(shù)人才。