智能化时代赋予传感器新的使命

厂商:控制网
作者:梁秀璟
  点击数:12866  发布时间:2018-06-13 16:00
近期引起广泛关注的“中兴通讯事件”给了我们深刻的教训,核心技术无法攻克,一切都是空谈。自主创新是我国传感器产业唯一的出路。如果无法攻克传感器的核心技术,我国的智能制造只能受制于人。
关键词:数字化 ,智能制造 ,传感器

传感器作为人类感知世界的重要工具,正随着时代科技的发展而发展。如今,站在这场波及全球的数字化、网络化、智能化的变革浪潮中,传感器的作用更加凸显。企业的生产线和物流需要多种多样的传感器,利用传感器可以实现对数据采集、数据的处理和数据的传输,而在这过程中,传统的传感器似乎已经不能满足需求,如何能够让机器变得更透明?如何能够让设备会表达和被了解?这是智能化时代赋予传感器的新的使命。

智能制造需要智能传感器

比传统的传感器相比,智能制造要求传感器首先要有更灵活的接口,不仅能够在控制器层通信,而且能实现更高数据层的通信。附加的数据或软件系统接口让传感器可以执行新的分析任务及新的功能。这些能力可提高生产的灵活性、质量、效率和透明度;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,分析结果自然也越准确。

中国工程院院长周济在《关于中国智能制造发展战略的思考》的报告中曾举过一个例子:GE公司将大量传感器应用到飞机发动机叶片上,运用大数据智能技术,实行实时智能分析和智能控制,提供可靠的维护服务,形成了航空发动机的“优化运行和健康保障系统”。同样,据记者所知,2017年,ABB将智能传感器移植到电机产品上,使现场多个连续作业的电机数据能够互联,通过网关上传到中央控制室,进行数据分析和呈现,实现状态监测和远程监控。ABB预测性维护数据显示,智能传感器能够减少宕机时间多达70%,延长电机使用寿命多达30%,能源效率提升多达10%。由此可见,智能传感器的应用不仅为工业企业带来了立竿见影的效益显现,同时,也加速了产业形态从生产性制造向服务型制造的转变。

传感器,创新当自强

美国机械工程师学会理事长 Said Jahanmir在“第十二届中美工程技术研讨会”中说道:“Sensors on everything”,在实现智能制造的过程中,传感器无处不在。不管是数据的采集、存储、显示、监控还是其他信息的集成,在前端感知领域,传感器都是实现智能化的关键。

也正基于此,各国都将传感器作为了抢占智能制造竞争高地的核心技术之一。中国也不例外。

2015年,《中国制造2025》正式发布,推动我国传感器及物联网产业向着融合化、创新化、生态化、集群化方向加速发展;2016年,《“十三五“国家科技创新规划”》在“发展新一代信息技术,发展智能绿色服务制造技术”章节中,提出重点加强新型传感器的研发制造能力;在海洋资源开发利用技术专栏中,提出发展近海环境质量监测传感器和仪器系统;2017年5月,《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019)》正式获批通过,其中提到,到2019年的总体目标主要涉及三个方面:一是产业规模快速壮大。二是创新能力显著增强。三是生态体系基本完善;2017年12月,工信部印发《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》,计划中的重点内容是培育八项智能产品和四项核心基础,智能传感器正处在核心基础的第一位,并指出要重点研发并应用高精度、低成本的智能传感器。

经过多年的发展,我国传感器市场规模逐渐增大,已经取得了一些进步。但总体来看,与欧、美、日等发达国家之间的差距仍较明显。麦姆斯咨询有限公司总经理王懿曾指出,我国传感器市场从出货量、产值、市场规模、技术水平都跟国外有着较大差距,尤其传感器的仿真软件、设计工具、制造装备基本上是靠进口。她建议,国产传感器厂家需要有技术、基本原理、工艺等方面创新,哪怕是微创新。比如将传感器芯片加上后端的处理电路,把一些算法再融合到MEMS里面,就形成了软硬结合的智能传感器;比如谐振式的、压电式的传感器;比如多传感器的集成封装等创新。

近期引起广泛关注的“中兴通讯事件”给了我们深刻的教训,核心技术无法攻克,一切都是空谈。自主创新是我国传感器产业唯一的出路。如果无法攻克传感器的核心技术,我国的智能制造只能受制于人。


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