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传感器技术新发展让制造“耳聪目明”

2015年11月13日 08:58中国机床商务网作者:李禾点击:6278

  【中国机床商务网 机床上下游】2015年5月19日,国务院正式印发了《中国制造2025》,明确提出通过“三步走”实现制造强国的战略目标——第一步,到2025年迈入制造强国行列;第二步,到2035年我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平;第三步,到新中国成立百年时,我国制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列。
  
  制造业是今年政策密集发布的重点行业。发展新型的制造业,是一个颇受关注的话题。制造大国均给予较大投入并寄予厚望,尽管提法多样,路径有所不同,但是有一项技术是种种思路都无法回避的:传感器。
  
  日前,国家制造强国建设战略咨询委员会正式发布了《〈中国制造2025〉重点领域技术路线图(2015版)》(以下简称《路线图》),涵盖了中国制造2025战略已确定的新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、节能与新能源汽车、新材料等10大重点领域。这些领域的发展,大多都与传感器技术息息相关。
  
  技术定位:多重点领域共性关键技术
  
  《路线图》在“推进信息化与工业化深度融合”方面提出,加快发展智能制造装备和产品。组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线,突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等智能核心装置。
  
  其实,《路线图》提出的新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人等10大重点领域的发展,都与传感器息息相关,传感器是共性关键技术。
  

图片来自百度图片
 
  “传感器涉及国民经济各个领域,是国民经济的基础性、战略性产业之一,直接影响到国防、经济和社会安全。传感器产业发展具有十分重要的战略意义。”在第三届国际(常州)传感器技术与应用高峰论坛上,工信部电子信息司电子基础处处长王威伟说,随着中国制造2025、互联网行动计划的大力推进,作为信息获取单元的传感器技术及传感器产业的战略地位日益凸显。
  
  发展趋势:在全球都处于高增长期
  
  据统计,目前我国已有1700余家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用,产业门类基本齐全,敏感元件和传感器年总产量已超过20亿只,传感器产品达到10大类42小类、6000多个品种。近几年国内传感器市场一直持续增长,2014年产值达到1300亿元人民币。预计2015年,全球各类敏感元件与传感器市场将达1770亿美元。未来5年,全球所有传感器市场年复合增长率都将超过10%,属高增长行业。
  
  王威伟说,工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备是我国传感器应用集中的四大领域。其中,工业和汽车电子产品约占市场份额的40%。按照国际分类看,流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大,传感器市场占有率分别约为21%、19%和14%。
  
  产业基础:实力企业和优势区域
  
  目前,我国初步形成五个较集中的传感器产业区域:以上海、常州、南京为中心长三角,以广州、深圳等城市为主的珠三角,以高校为主的京津地区,以沈阳、长春、哈尔滨为主的东北地区,以郑州、武汉、太原为主的中部地区。特别是在力敏、光敏、磁敏和气敏等主要传感器领域,涌现出一批创新能力强的企业。
  
  “2014年常州高新区传感器业产值125亿元,约占全国传感器市场的10%,出口2.2亿美元。目前拥有40余家传感器及其相关制造企业,外资企业总数占到1/4,在常州国家高新区拥有的86家省级工程技术研究中心中与传感器相关中心达21家。”常州高新区光伏园区管委会副主任张新强说,根据中国国际传感谷建设规划,在常州市打造一个能与国民经济支柱产业良性互动、强势参与国际产业竞争、持续创新成长的现代国际化传感器产业高地。成为中国传感器产业的核心区域、《中国制造2025》的“新亮点”、江苏制造的“新品牌”以及苏南自主创新示范区的“新标杆”。
  
  张新强说,根据规划,力争到2020年,基本形成“中国国际传感谷(常州)”的空间布局和功能定位;产业规模达500亿元,2025年达1000亿元。成为落实国家相关的具体政策措施的基地和载体。
  
  破解难题:关键零部件及系统集成技术
  
  《路线图》在“大力推动重点领域突破发展”中,确定了机器人领域。即突破机器人本体、减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。
  
  王威伟说,当前,机器人、智能制造、智能交通、智慧城市以及可穿戴技术正在迅速发展,其对传感器需求广泛,要求传感器具备微型化、集成化、智能化、低功耗等特点,微-纳技术正是实现这一方向的前提和基础,传感器将进一步向数字补偿技术、网络化技术、多功能复合技术方向发展。同时,在产品技术上新原理、新材料、新工艺运用的技术创新不断涌现,新结构、新功能层出不穷。技术参数指标更严格,制造工艺更精细,补偿工艺更完善,外观质量更精美。
  
  利好消息:多项引导和支持政策将出台
  
  目前在国内,传感器产业存在水平偏低、研发实力较弱、规模偏小、产业集中度低等问题;传感器应用绝大部分依赖国外厂商,尤其是高端需求严重依赖进口,传感器进口占比达80%左右,传感器芯片进口占比达90%左右,国产化缺口巨大。传感技术及产品已成为制约智能制造等产业发展的瓶颈,迫切需要提升传感器产业技术层次和规模化发展。
  
  王威伟说,工信部出台了一系列支持传感器发展的政策及文件,包括《2015年智能制造试点示范专项行动》、《物联网“十二五”发展规划》、《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》及物联网产业基金、电子发展基金、强基工程等支持措施。
  
  据介绍,政府将依据产业发展现状趋势,研究出台推动传感器及应用的产业政策。通过政策引领推进产业发展;加快传感器及应用领域标准的制修订工作,梳理现有的标准体系,加快制修订业界亟需的标准,提升标准化水平;大力支持技术创新,鼓励业内骨干企业为主体,联合产学研用产业链各个环节,打造技术创新的新模式,提升产业发展水平;持续加大对传感器领域的支持力度,通过转型升级资金等已有渠道,继续支持传感器产业的发展。
  
  “下一步,我们将结合‘十二五’收官及‘十三五’规划制定,从传感器全产业链出发,对整个行业进行全面梳理、研究,找准制约我国传感器产业发展的瓶颈和短板,包括各应用领域的现状和问题,明确我国传感器产业发展的思路、重点,提出具体政策和措施。”王威伟说。
  
  《路线图》对强化工业基础能力的部署
  
  示范应用

  
  建立奖励和风险补偿机制,支持核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料的首批次或跨领域应用。
  
  重点突破
  
  针对重大工程和重点装备的关键技术和产品急需,支持优势企业开展政产学研用联合攻关,突破关键基础材料、核心基础零部件的工程化、产业化瓶颈。
  
  平台支撑
  
  布局和组建一批“四基”研究中心,创建一批公共服务平台,完善重点产业技术基础体系。
  
  发展目标
  
  到2020年,40%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障,受制于人的局面逐步缓解,航天装备、通信装备、发电与输变电设备、工程机械、轨道交通装备、家用电器等产业急需的核心基础零部件(元器件)和关键基础材料的先进制造工艺得到推广应用。
  
  到2025年,70%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障,80种标志性先进工艺得到推广应用,部分达到国际领先水平,建成较为完善的产业技术基础服务体系,逐步形成整机牵引和基础支撑协调互动的产业创新发展格局。
(来源:科技日报)

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