从传感器专家眼中展望国内传感器技术发展

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从传感器专家眼中展望国内传感器技术发展

日期：2015/10/26 16:01:36 发布人：网络

21世纪，是人类全面进入信息电子化的时代。随着人类探知领域和空间的拓展，使得人们更依靠于获取外界信息的采集技术。敏感元件及传感器是人类探知自然界信息的触角，因此敏感元件及传感器行业成为了衡量社会发展和人类进步的尺度，作为现代信息技术的三大支柱产业之一，传感器技术越来越多的渗入到社会的各个应用领域，从最尖端的高科技到国防建设系统，从引领国际潮流的技术发明到各种人类生活用品，传感器技术已成为21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点。
国内传感器技术起步晚，发展较慢，因此和美国、日本等发达国家产生了一定的差距。国内和国外的敏感元件与传感器作为信息系统的要害基础元器件，在国外一直得到了高度重视，很多发达国家为了夺取未来经济发展制高点，大力投入人力、物力和财力来发展它。国外在敏感元件与传感器的研究、开发、生产和应用主要表现为：①自动化技术中经典的传感嚣正在被新材料、新原理、多功能、微结构所取代；②与数字化技术、通信技术的紧密结合；③集成化、智能化和微型化进展。
近几年来，国内的新兴传感器企业越来越多，国内产品的市场额份虽然也在逐渐提高，但国外产品大面积倾入国内市场的力量仍然不容忽视。如何加强国内企业自身优势，提高我们的传感器技术成为了业内人士关注的焦点。
传感器资讯网采访了众多传感器行业知名专家，包括一些优秀企业领导及学术方面的专家，他们普遍认为，提高国内传感器技术发展实力是非常重要的，缩短国内与国外传感器技术的差距，加强国内企业的自身优势刻不容缓。他们同时也认为，吸收国外的先进技术不能盲目，必须符合国内的生产力现状，真正意义上做到提高我国的综合实力。“注重基层人才培养为传感器事业打好基石”
——美新半导体（无锡）有限公司总裁赵阳博士
美新半导体是一家以研制开发加速度计传感器集成电路为业务的高科技半导体企业，公司的核心技术来源于赵阳在美国模拟器件公司（ADI）开发的技术，公司在MEMS领域的研究和研发体系也非常完善。我国的MSMS力量分散、技术环节薄弱、资金投入又不足，因此在质量、性能、价格以及商业化等方面与国外存在很大的差异。
在谈到如何更好的建立和完善我国MEMS研发体系及产业化基地时，赵博士认为，这个切入点是人才的培养，这是发展我国MEMS技术的第一步。中国的人才并不少，但大部分都是二阶三阶的人才，缺少尖端的人才，就意味着缺少MEMS技术的创新人才。这一点要改进，就要从我国的教育方式开始抓起。我国的教育方式，在一定程度上限制了最高端创新人才的培养。
他认为，美国的教育方式和中国有很大的不同，他们更多注重人才的基层培养，往往在大学期间及之前就开始锻炼他们的创造能力和动手能力。所以要想建立和完善我国MEMS研发体系及产业化基地，单单靠眼前的发展是不够的，必须将技术人才的培养作为发展MEMS技术的核心问题。
结论：借鉴国外技术人才培养方式，在学习中锻炼创造能力和动手能力。“加强科技成果产业化完善科研和生产双渠道”
——扩散硅压力传感器专家胡波博士中国的传感器市场和欧洲传感器市场相比，首先在数值上就有很大差异，扩散硅压力传感器专家胡波博士表示，中国用的传感器相对比较少，主要应用在工业测量与控制上，而中国最大的传感器公司一年也只达到产值55000 只，而在美国，很多传感器厂商的年产值都达到了几十万只乃至几百万只。在应用领域上，压力传感器的应用是非常广泛的，电力、化工、石油化工、汽车、民用等领域都用的很多，而中国在应用传感器的局限性就决定了这些厂商的生产总量。另一方面，中国的传感器公司虽然很多，但是90都是拿别人的芯片去做组装的，极少数公司在生产传感器芯片，并向外延伸做成套产品。
我们谈到中国传感器行业起步晚的问题时，胡博士认为这一观点不正确，他认为中国的传感器行业起步并不晚，从技术和生产设备上来讲和瑞士也不相上下，国内传感器技术发展慢的原因是主要体现在科研成果转化成产品的过程上。
胡博士认为，国内的科研单位，生产单位及应用衔接的不紧密或者说没有进行合理的配合。这主要表现在两方面：一方面科研单位把这些项目把握在自己手中，由科研单位自己承接这个产品的生产项目，没有让更多的制造商在这个基础上进行规模化生产。另一方面，一项研究成果还没有完全成型，研究人员就着手进行新的研究项目，忽略了继续改进或者说持续创新，这样在一定程度上限制了生产现场的发展和深化，其实科研人员和生产线人员对产品的理解角度不同，研究人员研制出的成果并不一定适合生产，所以在改进的时候更多的应该从成型的产品出发，多考虑一些生产问题和加工问题。
胡博士还认为，发展传感器企业可以从三个方面去完善：1（在需求上）从最大应用市场汽车用传感器方面加大开发力度2（在技术上）从芯片、接口电路都由国内自己研制开发；3（在应用市场上）生产适合我们国家发展的传感器，继而开发智能化产品，抢先占领中国自己的传感器市场。
结论：加速科研成果到生产成果的转化，使更多的科研成果转化为实体“优化企业治理模式与国际化接轨”
——宁波柯力传感器制造有限公司总经理柯建东
宁波柯力传感器制造有限公司是中国最大的钢制传感器生产企业，其称重传感器系列产品在国内和国外市场取得了广泛应用与认同。在柯总的眼中，创新是企业发展的灵魂、团结是企业发展的根本、诚信是企业发展的支柱，这三个条件是建立在先进技术、设备与治理政策之上的，是一直深深扎根于企业理念的核心。
柯总对于国内传感器的发展现状和发展趋势有着自己的看法，他认为，目前我国的传感器行业正处于治理转折和变革的时期，主要是国内行业走向品牌、走向国际化的过程，这是至关重要的一个转变过程。在品牌走向国际化的过程中，需要把各环节都抓好，产生其最大效益，其中有三方面的工作是我们必须重视的：
①在产品质量和治理方针上，要向世界顶级公司看齐，找出自身的差距，建立起与国际接轨的企业战略目标与实施计划。
②在人才建设上，要走国际化道路，主要是引进与创建国际化治理、营销、研发、制造等与国际接轨的人才，这样才能引领企业的国际化战略。
③经验积累上，要积极建立国际化品质治理中心、采购成本治理中心等治理体系，通过建立国外代理经销体系或与国外合作的方式，不断地积累经验，进而开拓国际高端市场。谈到称重传感器的发展，柯总认为首先要想办法提高产品的附加值?D?D这是产品技术和生产设备相结合的产物。称重传感器走标准化、动态化、不锈钢、高精度、微型化的研发拓展之路为传感器领域的技术探讨和市场开拓打开了大门：一方面要全方位掌控国内外的技术发展局势，有效的提高产品技术的含金量。另一方面，在产品应用领域里的不断研究也将为传感器行业的发展带来更多新的资源思考，并为其在国际市场上崭露头角打下基础。
结论：在治理和生产中融入更多国际化元素引领企业国际化战略“政府给予支持引进先进生产设备”
——西安交通大学维纳仪器有限责任公司总经理赵玉龙西安交通大学维纳仪器有限公司的“耐高温高压微型压力传感器”研究项目被列为2002年国家科技部863计划重大攻关项目，该公司在这方面的研究居于国内前列，总经理赵玉龙说，从研究初期与国家863计划的紧密结合、研究后期所做的专业应用化探讨、到研制成功后针对国内耐高温压力传感器发展的市场定位和规划，耐高温高压微型压力传感器所取得的成就和技术突破也代表了国内传感器技术的发展和进步。
赵经理认为，维纳之所以发展的快，和政府给予的大量支持是分不开的，这对实验室的建立、传感器协会和研究机构的建设都起了很大的作用。他说，要发展我国的传感器技术，必须有一定的资金投入，从设备上来讲：我们的设备落后状况开始逐渐改善，生产设备和生产技术得到了国家的大力支持，MEMS生产线的建立也越来越多，国家曾对一个生产工艺就投了几十个亿。另外，国家在器件的制造和生产设备的投入方面也增多了。
从技术上来讲：包括省、部、国家都在做这方面的公司，他们投入大量的资金安排技术人员去国外了解先进技术，吸收国外技术治理和生产治理层面的经验，增加我们国内的技术资源。其中。国家成立的一个“科技攻关”项目就是定期安排技术人员到国外进行学习。
赵经理还表示，目前国内的生产设备比不上国外的生产设备，就传感器加工、器件加工、微纳米概念技术来讲，国外的生产设备具备很大的优势，因此，吸收国外的技术核心力量还是非常要害的。
结论：吸收国外先进技术和设备搭建好基础设施“改善制造工艺落后局面向新型技术研究靠拢”
——上海悦亚仪表技术有限公司总经理侯维发先生上海悦亚仪表技术有限公司是一个正处于发展中的中型企业，位移传感器是该公司最具标志性的产品，这种产品采用仿制的方式，具有和国外产品相同的特性。侯经理认为公司产品所具备的最大优势，就是能满足用户多变的需求。
侯经理认为，我国的传感器技术起步较晚，因此在根基上就和国外产生了差距。传感器的基本原理并不难，但其制造工艺技术是严格保密的。国内传感器技术落后的跟本原因是制造工艺技术和专用工艺的落后，使传感器的稳定性和可靠性问题长期得不到根本解决。尤其是MEM加工生产线，它决定了产品的精度和和技术参数，国外的MEM生产线比我们先进了很多，这就一定程度上决定了国外的产品比我们的国内产品要优秀很多，测量值也精确很多。我们的产品在性能指标上与国外差了1～2个数量级，可靠性差2～3级。
他认为，传感器技术是现代科技的前沿技术，是制造业自动化和信息化的基础，因此，加快发展传感器制造工艺技术和产品是非常中要的，可以从以下几方面去完善：
①加快我国新型敏感材料、传感器CAD设计、传感器新结构和新工艺以及芯片的研究，在各种传感器的性能检测、补偿、校正、人工神经网络设计、多信息融合等方面加大改进；
②发展MEMS工艺和微传感器、集成工艺和集成传感器等新型工艺和新型传感器，研究微传感器、微驱动器、微执行器以及信号处理器、控制电路等组成的一体化系统。
③加快智能传感器和网络传感器的研制，这些都是未来传感器技术的发展主流。
上海作为众多传感器企业的聚焦城市，具备了发展传感器技术的很多优势，众多学术会议和技术论坛的召开，也为新型传感器技术的探索指明了方向。
结论：加强技术核心实力创造，开辟新型工艺研究领域，确定传感器技术研究方向“扩大企业自主产品研究规模提高自身优势”
——北京威斯特中航机电技术有限公司汪晓亭总经理
北京威斯特中航机电技术有限公司是一家中外合资组建经营的高新技术企业，该公司有着丰富的离子束溅射薄膜传感器研发和生产经验，在此基础上研制的压力传感器和扭矩传感器更是成了威斯特中航的标志性产品，公司从成立以来，在国外引进了先进的生产工艺、齐全的设备和完善的生产质量过程控制治理体系，在国外技术和自身优势的结合之上，汪晓亭经理又赋予了公司更成熟的经营理念和治理思想。
在采访中，汪经理对于国内产品的自身特点给予了肯定，他认为，我国的传感器技术和国际上的差距并不太大，否则我们的卫星火箭就不可能上天，我们的核潜艇就不可能下海。该公司的离子束溅射薄膜技术，正是借鉴了国外的先进技术，使之应用到国内产品的设计和研发上，在国内市场得到了广泛的应用。从国内传感器的发展现状来谈，汪经理认为与国外的差距主要体现在规模化的生产上，着手点可以从两方面完善，一是加强公司自主产品的开发和研制。缩小代理公所司占的比例，确立我们自己的产品研究和应用方向。另一方面，通过市场竞争来调整企业的结构，加快我国的科技成果产业化速度。
结论：发展自主产品的研制渠道，国外技术与自身产品紧密结合“革新技术，平衡企业分布”
——华星宇传感技术有限公司总经理周业华经理
我国的传感器企业发展不平衡，企业分布不集中，技术的发展基础也不完善，因此要改变国内传感器发展落后的现状，要从很多方面去完善，各企业必须保持好的发展势头，共同成就于传感器技术的发展。湖南华星宇传感技术有限公司总经理周业华先生认为，公司一定要在扩大产品种类和规模的同时保持自己的产品特色，虽然近几年华星宇加大了他们的产品市场，产品应用涉及了很多研究领域，但公司核心技术数字式倾角传感器仍然来源于国家"863"计划成果，主导产品为建筑用电子水平尺、多功能电子水平尺、数字式水平仪、数字式倾角传感器、数字式角度测量仪等。
周经理表示，目前，我国的传感器技术起步不是很晚，但是发展的比较慢，目前的传感器技术现状存在以下几个不足：①传感器产品灵敏度比较低，精度和可靠性也不强；②创新能力不高，大部分都是引用国外的芯片加工；③我国的传感器市场呈现中高档产品被国外垄断的局面；④我们的先进技术受制于人，在军事应用里大都是用国外的产品进行加工和改造。所以改进我国技术领域的探知是非常迫切的。
对于传感器的市场现状，周经理认为主要存在4点不足：①我国敏感元件与传感器的研制、生产集中在东部、沿海地区以及西部的陕西省，地域分布不够平衡；②股份制企业和民营企业占的比例较大；③传感器企业95以上均属小型企业；
结论：新型技术决定产品走向，均衡企业布局提高整体优势“不脱离国内生产力现状提倡创新意识”
——机器人研究专家蔡鹤皋教授很多专业人士都提到了加强技术创新这一要害，然而，产品在走创新路线的时候必须符合国内发展现状，不能盲目的跟随国外发达国家的技术创新路线。机器人研究专家蔡鹤皋教授在这一点上给我们做了认真的分析，他认为，高科技研究不能脱离中国的实际情况，要加快高科技成果的产业化，必须使我国的高新技术研究真正意义上做到牵引生产力的发展。
蔡教授还打了个恰当的比方，我国高科技研究要高于我国生产力的发展水平，但不能脱离我国现实的生产力水平。打个比方，就似乎空中的一只手来牵引下面的一只手，上面的手就是高科技，下面的手就是生产力。上面的手不能太高，要真正做到上面的手能够到下面的手，高科技才能牵引生产力的发展。
结论：认清国内生产力发展现状，探索真正符合生产力发展的技术，寻找适合我国生产力发展水平的发展之路，从这些人的采访中，我们可以看到，国内传感器技术和国外差距是显而易见的，从他们的分析中得到，创造中国自己的有独立知识产权的高新技术是首要前提，另外，企业的结构，政府给予的支持也是十分必要的。
在技术方面，应该加强新型敏感材料、传感器CAD设计、传感器新结构和新工艺以及芯片的研究，同时加强我国技术人员自主创新的能力，提高科技攻关项目的成果转化，建立更多的先进生产线；在生产技术方面，加强电压敏、光敏、热敏三类产品的批量生产，提高产品的生产速度和扩大生产规模。
在企业结构方面，应该扩大企业的规模，加强企业之间的项目合作和技术交流，在企业内部建立传感器产业基地，增强国内传感器大中型企业的发展实力；
在资金投入方面，扩大科技攻关立项，增强资源投入规模和强度，加快成果转化。
在人力资源建设方面，技术的多样性、边缘性、综合性和技艺性需要大量的尖端技术人才，培养适应当今传感器技术发展需求、适应国内外市场竞争需要、具有高水平、高性能的科研队伍，重视中青年科技专家、技术骨干、学术带头人。
敏感元件及传感器作为信息系统的源头和支撑，已渗透到新技术革命的所有领域和国民经济的每一个部门。传感器的质量和技术水平直接决定了信息技术系统的功能和质量。国外传感器专家这样评述它，"征服了传感器就等于征服了科学技术"。
因此，中国要发展自己的高科技，研究传感器、发展传感器和应用传感器的势力锐不可当，我们要以技术创新和百折不挠的精神加快我国敏感元件与传感器的发展步伐。传感器正向数字化、智能化、微型化发展趋势不断的迈进，只有更好的推进治理创新、机制创新、科技创新，才能打好加快国内传感器发展步伐的牢固根基。
中国的传感器企业正在快速发展着，传感器技术领域也在不断的探索和开发，有了更多业界人士的支持和参考，更好的借鉴了国外传感器的先进技术和优化治理，我国传感器技术必将会飞跃一个台阶。