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智能传感器助力中国制造走向“中国智造”

  中国制造是世界上认知度最高的标签之一,因为快速发展的中国和他庞大的工业制造体系,Made in China这个标签可以在广泛的商品上找到,从服装到电子产品。虽然我国制造业体量比较大,但我国制造业存在能耗比较高,产业附加值比较低等诸多问题,我国制造业“大而不强”。若想长远发展,中国制造必须借助信息化,走精细化发展之路。借助信息化提升运营能力,可以提高中国制造品质,提升中国制造产业竞争力。国内很多企业已经实现了技术突破和品牌建设,如果叠加制造业的智能化升级,提高产品质量和定制化程度,就可以向微笑曲线更高端方向发起挑战,实现弯道超车,获取更高利润率。

  从《<中国制造2025>重点领域技术路线图》中,可以看出些许端倪。智能制造核心信息设备位居十大重点领域,其中新型工业传感器在2020年的近期目标是,将智能型光电传感器、智能型接近传感器、中低档视觉传感器、MEMS传感器及芯片、光纤传感器的市场占有率提高到20%。作为高端新型产业的主要对象,传感器行业既面对着压力,同时也获得了飞速发展机会,这对于行业突破是大有裨益的。

智能传感器助力中国制造走向“中国智造”

  智能制造所需要的传感器跟传统的传感器相比,第一,需要有更灵活的接口,传感器不仅要能够在控制器层通信,而且能实现更高数据层的通信。第二,传感器需要有智能的功能。智能传感器提供的数据越紧凑、越实用,整个系统利用数据源的效率也将越高,分析结果也越准确。

  智能工厂的运行,说白了就是数据的采集、分析和处理,传感器在其中每个环节都起到至关重要的作用。国内企业生产的传感器,用起来并不比国际巨头的产品逊色多少。不过,某些特殊部件,如需要耐高温高压的传感器,国内产品的可靠性、稳定性还有是些差距的。但这不完全是技术水平的问题,传感器生产企业应该在管理、品控上再多下功夫。

  工业机器人也好,生产线、反应容器、数控机床也好,智能制造的标准化设备和非标准化设备的基础都是由很多传感器共同集成的。工业控制要确保零误差,传感器不仅要能实时通信,还要足够精准,像民用领域的‘丢包’是绝对不能容忍的。传感器应用在不同的工业领域,对其能耐受的温度、湿度、酸碱度也有不同的个性化要求,功耗和尺寸也会受到严格限制,比方说零下60℃极端环境就是个极大的挑战。

  工业传感器不仅性能指标要求苛刻,种类也非常繁杂。据杨超介绍,从功能上来说,工业传感器分为光电、热敏、气敏、力敏、磁敏、声敏、湿敏等不同类别。以工业机器人为例,其中涉及的几种重要传感器包括:三维视觉传感器、力扭矩传感器、碰撞检测传感器、安全传感器、焊接缝追踪传感器、触觉传感器等。

  对于当下的智能制造而言,传感器已经不仅仅是采集数据的眼睛和耳朵,更是高端制造、流程控制、联网操作的大脑和心脏。力觉传感器是用来检测机器人自身力与外部环境力之间相互作用力的传感器,诸如此类在工业机器人上需要用到的新型传感器还很多,目前虽然没有大规模应用,但是已经成为产业发展的必然趋势。在尚未成熟的细分市场,我国企业机会更多,不妨提前布局。

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