智能工廠的運(yùn)行，其實(shí)就是數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。傳感器在其中每個(gè)環(huán)節(jié)都起到至關(guān)重要的作用。對(duì)于當(dāng)下智能制造而言，傳感器已不僅僅是采集數(shù)據(jù)的眼睛和耳朵，更是高端制造、流程控制、聯(lián)網(wǎng)操作的大腦和心臟。
智能制造工業(yè)傳感器的應(yīng)用要求
工業(yè)傳感器，是考驗(yàn)一個(gè)國(guó)家工業(yè)體系是否完善的關(guān)鍵性因素。工業(yè)傳感器不僅性能指標(biāo)要求苛刻，種類也非常繁雜。從功能上來(lái)說(shuō)，工業(yè)傳感器分為光電、熱敏、氣敏、力敏、磁敏、聲敏、濕敏等不同類別。以工業(yè)機(jī)器人為例，其中涉及的幾種重要傳感器包括：三維視覺(jué)傳感器、力扭矩傳感器、碰撞檢測(cè)傳感器、安全傳感器、焊接縫追蹤傳感器、觸覺(jué)傳感器等。
相對(duì)于民用來(lái)說(shuō)，工業(yè)環(huán)境對(duì)傳感器的要求更高，從穩(wěn)定性、精度、運(yùn)行安全等多方面考慮。和消費(fèi)電子等民用領(lǐng)域相比，用于智能制造的工業(yè)傳感器在精度、穩(wěn)定性、抗震動(dòng)和抗沖擊性方面提出了更為苛刻的要求。
工業(yè)控制要確保零誤差，傳感器不僅要能實(shí)時(shí)通信，還要足夠精準(zhǔn)。傳感器應(yīng)用在不同的工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)其能耐受的溫度、濕度、酸堿度也有不同的個(gè)性化要求，功耗和尺寸也會(huì)受到嚴(yán)格限制，比方說(shuō)零下60℃極端環(huán)境就是個(gè)極大的挑戰(zhàn)。
智能工廠傳感器應(yīng)用現(xiàn)狀及原因
在智能制造的傳感器應(yīng)用領(lǐng)域，不同行業(yè)間的差距非常大。對(duì)于石油化工等流程工業(yè)來(lái)說(shuō)，需要用到的新型高端工業(yè)傳感器較少，但在高端制造領(lǐng)域，傳感器的國(guó)產(chǎn)化率還很低。智能制造所需的某些特殊部件，如需要耐高溫高壓的傳感器，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性還是有些差距。
在航天、軍工等領(lǐng)域，為了做到自主安全可控，可以不計(jì)成本地生產(chǎn)研發(fā)、生產(chǎn)部分高端傳感器。但是應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，目前階段還是采購(gòu)進(jìn)口產(chǎn)品比較劃算。對(duì)于高端電機(jī)、視覺(jué)、力覺(jué)等高附加值的傳感器，我國(guó)現(xiàn)在還無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)，只能依賴進(jìn)口。為了追求整個(gè)系統(tǒng)的一致性和可靠性，又連帶許多傳感器也要使用進(jìn)口產(chǎn)品。
另外，早期，我國(guó)智能制造設(shè)備大都是從國(guó)外進(jìn)口，造價(jià)很高。后來(lái)國(guó)內(nèi)設(shè)備企業(yè)引進(jìn)、消化之后，實(shí)現(xiàn)了自主生產(chǎn)，但是為了選型方便以及設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，傳感器一般還是采用原廠產(chǎn)品。
國(guó)內(nèi)某智能工廠控制中心
面對(duì)復(fù)雜的狀況，我國(guó)智能制造傳感器的國(guó)產(chǎn)化究竟該從哪里切入呢？
業(yè)內(nèi)人士建議，我國(guó)傳感器生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該在管理、品控上多下功夫。例如，力覺(jué)傳感器是用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人自身力與外部環(huán)境力之間相互作用力的傳感器，像這種工業(yè)機(jī)器人用的新型傳感器還很多，目前雖未大規(guī)模應(yīng)用，但是已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在尚未成熟的細(xì)分市場(chǎng)，我國(guó)企業(yè)機(jī)會(huì)更多，不妨提前布局。
同時(shí)，智能制造正定義出一個(gè)利用MEMS技術(shù)的新型工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)的MEMS工業(yè)應(yīng)用將帶來(lái)巨大的新興市場(chǎng)，博世、意法半導(dǎo)體、樓氏電子、應(yīng)美盛等國(guó)際MEMS龍頭企業(yè)都已經(jīng)瞄準(zhǔn)了這一應(yīng)用領(lǐng)域。
同時(shí)，國(guó)內(nèi)廠商也不能僅僅將眼光局限于傳感器的生產(chǎn)本身。對(duì)于硬件來(lái)說(shuō)，工業(yè)傳感器的應(yīng)用軟件同樣重要。當(dāng)下而言，著眼于產(chǎn)業(yè)生態(tài)的整體布局更具操作性。