無(wú)論是德國推崇的“工業(yè)4.0”、美國力主的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，還是中國制造業(yè)的主攻方向“智能制造”，始終是在第三次工業(yè)革命的信息技術(shù)變革，始終有一個(gè)離不開(kāi)的核心關(guān)鍵——“傳感器”。 

近年來(lái)，全球傳感器行業(yè)取得了一系列重大突破，已經(jīng)應用到國防、社會(huì )、經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域，引領(lǐng)了新一輪科技產(chǎn)業(yè)革命，其未來(lái)的產(chǎn)業(yè)增速有望達到30%。而我國傳感器行業(yè)由于缺乏頂層設計，資源比較分散，基礎研究蒼白乏力，新材料研究滯后，高端人才匱乏，產(chǎn)業(yè)化率偏低，大多屬于“克隆”產(chǎn)品，中高檔傳感器產(chǎn)品幾乎100％進(jìn)口。傳感器是未來(lái)信息安全和國際制造業(yè)競爭的又一個(gè)主戰場(chǎng)，如果我國忽視該領(lǐng)域，將會(huì )使國防社會(huì )經(jīng)濟安全再次面臨嚴峻挑戰?？梢哉f(shuō)，誰(shuí)掌握了傳感器，誰(shuí)就掌握了數據，誰(shuí)就把握了一國的命脈。

傳感器：下一個(gè)國際競爭的主戰場(chǎng)

傳感器是中國制造2025的“內核”。美國信息物理空間（CPS）的建設離不開(kāi)傳感器的支撐，德國工業(yè)4.0的核心在于通過(guò)“物聯(lián)網(wǎng)”和“物聯(lián)網(wǎng)”將產(chǎn)品、資源、機械、人都聯(lián)系在一起，實(shí)現端對端集成的智能制造技術(shù)和智能生產(chǎn)模式，這種聯(lián)合和互動(dòng)也必須要通過(guò)傳感器實(shí)現信息采集和自動(dòng)控制。中國制造2025的核心就是兩化融合，主攻方向就是“智能制造”，是新形勢下信息化在工業(yè)中的應用，也即是全面實(shí)現我國工業(yè)智能化數字化，數字化智能化制造和服務(wù)通過(guò)傳感器將產(chǎn)品的全生命周期數據進(jìn)行收集、管理和交互，大幅提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、效率和產(chǎn)品精度。如，汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)搭載傳感器作為定位和檢測手段，實(shí)時(shí)監控著(zhù)全線(xiàn)運行狀態(tài)，自動(dòng)化水平大幅提升，明顯提高了裝配精度和生產(chǎn)效率，并有效控制產(chǎn)品質(zhì)量。

傳感器是德國工業(yè)4.0的核心組件。制造業(yè)的未來(lái)在于數據，數據來(lái)源于傳感器。2013年德國弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )、西門(mén)子集團、德國工程院推動(dòng)德國工業(yè)4.0戰略，引入了工業(yè)軟件和生產(chǎn)控制系統的概念，其最底層的基礎應用層，具有感知識別的大量傳感器嵌入其中，這些感知元器件承載著(zhù)智慧工廠(chǎng)和智能生產(chǎn)運轉所需要的一切必要信息，收集了來(lái)自于生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度，生產(chǎn)線(xiàn)的物料配比、工序，智能物流的配送等各類(lèi)信息，為產(chǎn)品設計、迭代研發(fā)提供了必要反饋，是整個(gè)生產(chǎn)價(jià)值鏈的集成。進(jìn)入工業(yè)4.0以后，西門(mén)子等企業(yè)將掌握制造業(yè)的重要基礎數據，合理判斷各類(lèi)產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)情況和生產(chǎn)需求，掌握其他企業(yè)未來(lái)產(chǎn)品戰略，引領(lǐng)未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展。

傳感器國內需求規模龐大。全世界已有約35億個(gè)傳感器,2013年全球消費電子用傳感器的市場(chǎng)價(jià)值為152.7億美元，我國傳感器市場(chǎng)規模近年來(lái)維持在15%的增速持續快速增長(cháng)，傳感器門(mén)類(lèi)基本齊全，國內傳感器企業(yè)約1700家左右，2013年我國傳感器市場(chǎng)規模突破1300億元?！段锫?lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規劃》提出十二五期間要重點(diǎn)突破感知制造業(yè)發(fā)展瓶頸，提升感知技術(shù)和傳輸技術(shù)，推動(dòng)傳感器高端化發(fā)展，《中國電子元件“十二五”規劃》也提出將投資5000億元，為傳感器的發(fā)展提供了廣闊的空間。未來(lái)五年，傳感器行業(yè)將繼續保持高速增長(cháng)態(tài)勢，到2015年需求量將達到近200億只，銷(xiāo)售額有望突破1500億，將全面帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

傳感器逐漸滲透到國防社會(huì )經(jīng)濟各個(gè)領(lǐng)域。隨著(zhù)新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的深入，傳感器應用范圍越來(lái)越廣，從傳統的工業(yè)及汽車(chē)電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品專(zhuān)用設備等領(lǐng)域逐步向軍事工程、航天技術(shù)、醫療、環(huán)保、氣象等電子設備領(lǐng)域迅速蔓延，其應用滲透到國民經(jīng)濟各行各業(yè)，新領(lǐng)域所用傳感器已經(jīng)占據市場(chǎng)15%左右的份額。同時(shí)，傳感器具有品種多、批量少的特點(diǎn)，據不完全統計有12大類(lèi)，42小類(lèi)，6000多品種，2萬(wàn)多種規格，產(chǎn)品規格多，應用分散，如一輛普通家用轎車(chē)上大約需要安裝幾十到近百只傳感器。

傳感器為信息收集大開(kāi)方便之“門(mén)”。傳感器在促進(jìn)工業(yè)智能化數字化的同時(shí)，也有可能成為打開(kāi)潘多拉魔盒的鑰匙，通過(guò)傳感器收集數據信息十分便捷，且由于量大面廣，很難被我國有效控制，信息安全面臨新的挑戰，岌岌可危。如，國外一家工程機械裝備企業(yè)出口我國，設備內置大量傳感器用以記錄設備運行過(guò)程中的坡度、環(huán)境溫度和濕度、挖掘重量、次數等各種信息，通過(guò)上傳至服務(wù)器進(jìn)行簡(jiǎn)單運算就能夠掌握我國地理測繪數據，嚴重危害國防經(jīng)濟安全。國外多家研究機構正在研究使用光學(xué)多種類(lèi)型的傳感從你的身體和神經(jīng)系統中提取的情感，能夠通過(guò)表情識別了解使用者的心情。未來(lái)可穿戴設備（如：谷歌眼睛），通過(guò)傳感器置入，能夠記錄使用者的位置信息和周?chē)暡?、圖像信息，國外機構通過(guò)該設備能夠快捷掌握我國社會(huì )經(jīng)濟數據。

傳感器國際寡頭壟斷，我國嚴重依賴(lài)進(jìn)口。全球傳感器資源出現像寡頭壟斷聚集的趨勢，國外大型企業(yè)主導傳感器市場(chǎng)，近年來(lái)，以霍尼韋爾、西門(mén)子、ABB等為代表的國際傳感器巨頭通過(guò)兼并重組和國際協(xié)作，抱團搶占傳感器高低，并加速從高端市場(chǎng)擴展至中低端市場(chǎng)，壟斷態(tài)勢日益顯現。我國傳感器企業(yè)雖然眾多，但大部分屬于小微企業(yè)，核心技術(shù)少，創(chuàng )新能力弱，如國內一般將國外樣品（樣機）進(jìn)行分析測繪，充其量有點(diǎn)集成創(chuàng )新，基本屬于“克隆”，新原理開(kāi)發(fā)和新器件研發(fā)屬于鳳毛麟角。國內傳感器產(chǎn)品系列不全，高端、高精度產(chǎn)品大量進(jìn)口，在測量精度、溫度特性、響應時(shí)間、穩定性、可靠性等指標與國外差距較大。目前傳感器進(jìn)口占比80%，傳感器芯片進(jìn)口占比達90%。如高精度、高穩定的低微差壓傳感器（量程≦1KPa），高差壓、高靜壓傳感器（量程≧3MPa、靜壓≧60MPa），國內尚不具備供貨能力，基本依靠國外進(jìn)口。

推進(jìn)傳感器一條龍計劃，保障國防社會(huì )經(jīng)濟信息安全

力促智能制造工程和工業(yè)強基工程聯(lián)動(dòng)。2015年以來(lái)，工業(yè)和信息化部啟動(dòng)了智能制造專(zhuān)項行動(dòng)，將智能制造工程作為“中國制造2025”的主攻方向進(jìn)行突破，涉及到標準、工程、試點(diǎn)示范等多個(gè)方向。實(shí)施智能制造工程，普及數字化工廠(chǎng)，建立試點(diǎn)示范車(chē)間都不可能離開(kāi)傳感器的應用，而我國傳感器自身技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化應用能力明顯不足，導致智能制造的推廣不得不大量采購國外傳感器。建議將在工業(yè)強基工程中設立傳感器專(zhuān)項，重點(diǎn)解決我國智能制造實(shí)施過(guò)程中的核心問(wèn)題；在智能制造工程實(shí)施過(guò)程中，要求企業(yè)必須應用50%以上的工業(yè)強基工程支持的傳感器產(chǎn)品，并納入到聯(lián)合體中；同時(shí)，支持已經(jīng)開(kāi)展傳感器工業(yè)強基突破的企業(yè)，牽頭制定相應的智能制造行業(yè)標準，以標準帶動(dòng)各領(lǐng)域發(fā)展。通過(guò)這兩大主要工程的聯(lián)動(dòng)，打通產(chǎn)品從突破到應用的壁壘，發(fā)揮財政專(zhuān)項資金的最大效用。

加快實(shí)施工業(yè)強基工程，實(shí)施鏈式突破。2013年，我國啟動(dòng)實(shí)施工業(yè)強基工程，四年來(lái)中央經(jīng)費投入僅約41億元，占總投資的10%左右，涉及《中國制造2025》新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備等十大重點(diǎn)領(lǐng)域，以及文化用品等民生關(guān)切的若干領(lǐng)域，能夠投入到傳感器行業(yè)的資金更是九牛一毛，對于突破傳感器安全瓶頸助力不大。傳感器技術(shù)密集，產(chǎn)業(yè)難度大，在研發(fā)、工程化以及實(shí)現規?；a(chǎn)時(shí)，要求高強度、連續性投資。建議國家加強頂層設計，增加工業(yè)強基專(zhuān)項資金投入，實(shí)施滾動(dòng)式投資，圍繞敏感材料、光學(xué)玻璃、MEMS工藝、檢驗檢測、人才培養等實(shí)施鏈式突破，以主機整機帶動(dòng)傳感器發(fā)展，爭取5-10年內全面突破傳感器制約因素，保障我國國防和社會(huì )經(jīng)濟安全。

探索建立國家傳感器創(chuàng )新中心，彌補共性技術(shù)體系缺位。由工信部、財政部、科技部共同出資，采用產(chǎn)業(yè)基金模式引入社會(huì )資本，匯集制造企業(yè)、高校、科研院所、國家實(shí)驗室和非營(yíng)利性組織資源，建立一個(gè)研究人員、企業(yè)、中介人員共同進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的國家傳感器創(chuàng )新中心，形成有效銜接鏈條，解決行業(yè)共性技術(shù)難題。按照微型化、系統化、無(wú)源化發(fā)展趨勢，關(guān)注材料與技術(shù)研發(fā)、工藝設計、職業(yè)技能培訓、產(chǎn)業(yè)化和規模生產(chǎn)，逐步培育具有國際競爭力的大型企業(yè)集團，提高國產(chǎn)化水平，擺脫我國信息安全可能再次受制于人的不利局面。

來(lái)源：《中國機械·裝備制造》