在我国智能制造蓬勃发展的当下,首个面向工业 4.0 的智能工厂解决方案和示范生产线已应运而生,尽管其融合诸多前沿技术展现出高灵活性与智能化,但在传感器应用方面却凸显出对进口产品的依赖,这背后反映出我国工业传感器领域存在的诸多现状与挑战,关乎产业发展以及工业体系完善等多方面问题。
一、智能工厂传感器应用情况
今年年初诞生的我国首个面向工业 4.0 的智能工厂解决方案和示范生产线,以中科院沈阳自动化研究所自主研发的 WIA - FA 技术(作为目前世界上唯一面向工厂高速自动控制应用的 IEC 无线技术国际标准)为支撑,融入众多前沿核心技术,具备显著优势。然而,就其应用的传感器而言,现阶段主要依赖进口产品,这一现状反映出我国工业传感器在实际应用层面与国际产品存在一定差距,尚未能完全满足智能工厂建设对传感器的需求。
二、依赖进口产品的原因剖析
(一)成本与大规模生产因素
相关负责人向《中国电子报》记者透露,在航天、军工等特殊领域,出于自主安全可控的考量,可以不计成本地进行高端传感器的生产研发,但在工业领域,现阶段采购进口产品更为划算。因为我国目前还无法大规模生产高端电机、视觉、力觉等高附加值的传感器,只能依赖进口,并且为了保障整个系统的一致性和可靠性,连带许多其他传感器也选择使用进口产品,这体现出我国在高端传感器自主生产能力方面的不足以及为确保系统整体性能而做出的无奈选择。
(二)选型与稳定性考量
曾经为国内多家主流汽车、家电、机床等生产企业提供过智能制造解决方案的杨超介绍,早期我国智能制造设备大多从国外进口,造价高昂,后来虽国内设备企业通过引进、消化实现了自主生产,但出于选型方便以及设备运行稳定性的考虑,传感器一般还是沿用原厂产品。这表明在智能制造设备的配套使用中,进口传感器凭借其与设备的适配性以及稳定性优势,在一定程度上占据了主导地位,使得国内产品较难替代。
三、《<中国制造 2025>》相关目标及工业传感器的重要性
从《<中国制造 2025> 重点领域技术路线图》来看,智能制造核心信息设备位列十大重点领域之中,其中针对新型工业传感器设定了 2020 年的近期目标,即要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%,这凸显出国家对于提升工业传感器国产化水平的重视以及明确的发展规划导向。杨超指出,工业传感器是考验一个国家工业体系是否完善的关键性因素,因为无论是工业机器人,还是生产线、反应容器、数控机床等智能制造的标准化设备和非标准化设备,其基础都是由众多传感器共同集成构建的,说明了工业传感器在整个智能制造体系中的基石作用,其发展水平影响着我国工业整体的智能化进程。
四、国产与进口产品对比及国产化率现状
杨超提到,虽然存在一些应用较为广泛的进口传感器,如邦纳、欧姆龙的视觉模块,宜科、菲尼克斯的编码器等,也有类似的国产产品,但工业环境相较于民用对传感器有着更高要求,需从稳定性、精度、运行安全等多方面综合考量。在他所接触的智能制造解决方案中,传感器的国产化率依然处于较低水平,并且像德国 SICK 的一对激光监测传感器价格高达 7 - 10 万元,尽管其在整体设备价格中占比较少,但也从侧面反映出进口传感器的成本较高,同时也说明国产传感器要想在工业领域提高应用占比,需要在性能、质量等方面不断提升,以满足工业环境的严苛要求,增强自身竞争力,逐步提高国产化率,摆脱对进口产品的依赖。
综上所述,我国工业传感器在当前面临着国产化水平较低、高端产品自主生产能力不足等诸多挑战,不过随着《中国制造 2025》等相关规划的推进以及国内企业在技术研发、产品质量提升等方面持续发力,有望逐步改善现状,提升我国工业传感器的整体实力,推动我国智能制造产业更好地发展。